Determination of Surface Areas and Porosities of Caustic Calcined Magnesites Obtained at Different Calcination Temperatures

Year 2017, Volume: 32 Issue: 3, 145 - 154, 15.09.2017

Mehmet Türkmenoğlu , Nil Yapıcı Mesut Anıl Özen Kılıç

https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.357254

Abstract

In this study, surface areas and porosities of caustic calcined magnesites were determined by calcining magnesite ore at temperatures between 650 oC and 850 oC. According to the results of the chemical analysis, the magnesite sample is 97,02% magnesium carbonate. Along with the release of carbon dioxide gas during calcination, the BET surface area of the magnesite ore increased from 2,71 m2/g to 70,49 m2/g, the Langmuir surface area increased from 3,45 m2/g to 91,29 m2/g. The total pore volume increased from 5,89 mm3/g to 172,70 mm3/g with an increase of about 25 times in the surface area. Parameters affecting the quality of caustic calcined magnesite are; The calcination duration and temperature, the chemical purity of the crude ore, and the surface area of the obtained caustic calcined magnesite. As the surface area increases, the quality of caustic calcined magnesite increases. In the study, caustic calcined magnesites with the highest surface area were obtained at 750 oC.

Keywords

Caustic calcined magnesite, Calcination, Surface area, Porosity

Farklı Kalsinasyon Sıcaklıklarında Elde Edilen Kostik Kalsine Manyezitlerin Yüzey Alanlarının ve Porozitelerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalıĢmada, manyezit cevherinin 650 oC ile 850 oC arasındaki sıcaklıklarda kalsine edilmesi ile elde edilen kostik kalsine manyezitlerin yüzey alanları ve poroziteleri belirlenmiĢtir. Kimyasal analiz sonuçlarına göre, manyezit örneği %97,02 oranında magnezyum karbonattan oluĢmaktadır. Kalsinasyon sırasında karbondioksit gazının çıkıĢı ile birlikte, manyezit cevherinin BET yüzey alanı 2,71 m2/g’den 70,49 m2/g’a, Langmuir yüzey alanı ise 3,45 m2/g’dan 91,29 m2/g’a yükselmiĢtir. Yüzey alanındaki yaklaĢık 25 kat artıĢla birlikte, toplam gözenek hacmi 5,89 mm3/g’dan 172,70 mm3/g’a çıkmıĢtır. Kostik kalsine manyezitin kalitesini etkileyen parametreler; kalsinasyon süresi ve sıcaklığı, ham cevherin kimyasal saflığı ve elde edilen kostik kalsine manyezitin yüzey alanıdır. Yüzey alanı arttıkça, kostik kalsine manyezitin kalitesi artmaktadır. ÇalıĢmada, en yüksek yüzey alanına sahip kostik kalsine manyezitler 750 oC’de elde edilmiĢtir.

Keywords

Kostik kalsine manyezit, Kalsinasyon, Yüzey alanı, Porozite

References

• 1. Türkiye Manyezit Envanteri, 2011. MTA (Maden Tetkik Arama) Genel Müdürlüğü Envanter serisi: 203, Ankara.
• 2. Yılmaz A., KuĢcu M., 2012. Manyezit Yataklarının OluĢumu, Sınıflandırılması, Kullanım Alanları ve Kalite Sınıflandırılması. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28(1), 65-72.
• 3. Uğur, Ç., 2010, AsmaĢ Manyezit ĠĢletmesi Triyaj Ara Ürünü ve -20 mm Manyezit Atıklarının Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, EskiĢehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• 4. Erdoğan, N., 2013. Atık Manyezit Tozlarının Geri Kazanımı. Ekoloji Dergisi, sayı 22, (86) 75-83.
• 5. Abalı, Y., 2000. Magnezitin Kalsinasyon Kinetiği ve Saf MgO Üretimi. Selçuk Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi (17), 159-164.
• 6. Liu, Z., Wang, S., Huang, J., Wei, Z., Guan, B., Fang, J., 2015. Experimental Investigation on the Properties and Microstructure of Magnesium Oxychloride Cement Prepared With Caustic Magnesite and Dolomite. Construction and Building Materials, 85, 247-255.
• 7. Altıner, M., Yıldırım, M., 2017. Study of Using Dolomite as Starting Material Resource to Produce Magnesium Oxychloride Cement. Journal of Advanced Concrete Technology Vol. 15, 269-277.
• 8. Kıpçak, A.S., 2013. ÇeĢitli Magnezyum ve Bor Kaynaklarından Farklı Yöntemler ile Yapay Magnezyum Borat Üretimi ve Üretim Parametrelerinin Ġncelenmesi. Doktora tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• 9. Topak, Y., 2006. Yukarıtırtar-AĢağıtırtar Köyleri (Isparta kuzey doğusu) Arasında Gözlenen Manyezit Yatağının OluĢumu ve Kökeni. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• 10. Birchall, V.S.S., Rocha, S.D.F., Ciminelli, V.S.T., 2000. The Effect of Magnesite Calcination Conditions on Magnesia Hydration. Miner Engineering, vol.13, 1629-1633.
• 11. Salomao, R., Arruda, C.C., Kawamura, A.M., 2015. A Systemic Investigation on the Hydroxylation Behavior of Caustic Magnesia and Magnesia Sinter. Ceramics International 41 (2015) 13998-14007.
• 12. Carretero, I.M., Pezo, M., 2009. Clay and Non-clay Minerals in the Pharmaceutical Industry Part I. Excipients and Medical Applications. Applied Clay Science 46, 73–80.
• 13. Alvarado, E., T-Martinez, L.M., Fuentes, A.F., Quintana, P., 2000. Preparation and Characterization of MgO Powders Obtained from Different Magnesium Salts and the Mineral Dolomite. Polyhedron 19, 2345-2351.
• 14. Olijar A., Lisuch J., Dorcak D., Spisak J., 2010. The Proposal for Optimization the Kinetics of the Process the Caustification of Magnesite. Acta Montanistica Slovaca, Roçnik 15, Çislo 3, 244-247.
• 15. Altıner, M., Yıldırım M., Yılmaz, T., 2016. Leaching of Mersin/Aydıncık Dolomite Ore in Hydrochloric Acid. Dissolution rates. Pyhsicochemical Problems of Mineral Processing, Vol. 52, 536-550.
• 16. Altıner, M., Yıldırım, M., 2017. Production and Characterization of Synthetic Aragonite Prepared from Dolomite by Eco-friendly Leaching-carbonation Process. Advanced Powder Technology, Vol. 2, 553-564.
• 17. Altıner, M., Yıldırım, M., 2017. Aydıncık/Mersin Dolomitlerinden Nano Boyut Dağılımına Sahip Sentetik Periklas (MgO) Taneciklerinin Üretimi, Türkiye Uluslararası Madencilik Kongresi, 11–14 Nisan 2017, Antalya, 813-822.
• 18. Altıner, M., Yıldırım, M. 2017. Preparation of Periclase (MgO) Nanoparticles from Dolomite by Pyrohydrolysis–Calcination Processes, Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, (Basım AĢamasında).
• 19. Mo, L., Deng, M., Tang, M. Effects of Calcination Condition on Expansion Property of MgO-type Expansive Agent Used in Cement-Based Materials. Cem. Concr. Res. 40: 437–446.
• 20. TS 8542 Kasım 1990. Manyezit-Refrakter Sanayinde Kullanılan. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• 21. TSE K 356 Mart 2015. Kalsine Manyezit. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.