JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ

Soner Top; Mahmut Altıner; Burçin Kaymakoğlu

doi:10.31796/ogummf.935300

JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ

Öz

Bu çalışmada, desülfürizasyon ünitesinden elde edilen jips (DJ) taneciklerinin çöktürülmüş kalsiyum karbonat (ÇKK) taneciklerine direk mineral karbonatlaştırma yöntemi ile dönüştürülmesi sırasında ultrasonik güç uygulama, sıcaklık, karbondioksit (CO2) besleme hızı deneysel parametrelerinin etkileri Taguchi yaklaşımı kullanılarak araştırılmıştır. Deneylerde venturimetre ünitesi karbonatlaştırma zonu olarak kullanılmıştır. Elde edilen ürünlerin karakterizasyonu XRD, SEM ve tane boyutu analiz yöntemleri ile belirlenmiştir. Ayrıca ürünlerin özellikleri ASTM standartları dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak; üretim şartlarına bağlı olarak iğnemsi, kübik veya delikli yapıda kalsit kristallerinden oluşan ÇKK tanecikleri elde edilmiştir. ASTM standartlarına göre endüstriyel bir artıktan üretilen bu ürün, boya ve plastik sektörlerinde değerlendirilebilmesi için gereken özellikleri sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

Jips , Çöktürülmüş kalsiyum karbonat , Venturimetre , Ultrasonik güç , Mineral Karbonatlaştırma

References

Altiner, M., Top, S., & Kaymakoğlu, B. (2021). Ultrasonic-assisted production of precipitated calcium carbonate particles from desulfurization gypsum. Ultrasonics sonochemistry, 72, 105421. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105421
Altiner, M., Top, S., Kaymakoğlu, B., Seçkin, İ. Y., & Vapur, H. (2019). Production of precipitated calcium carbonate particles from gypsum waste using venturi tubes as a carbonation zone. Journal of CO2 utilization, 29, 117-125. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcou.2018.12.004
ASTM D1199-86, 2020. “Standard Specification for Calcium Carbonate Pigments”, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA.
ASTM D1366 – 86, 2020. “Standard Practice for Reporting Particle Size Characteristics of Pigments”, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA.
ASTM STP 1135, 1992. "Lime Used for Precipitated Calcium Carbonate (PCC) for the Paper Industry," Innovations and Uses for Lime, D. D. Walker, Jr., T. B. Hardy, D. C. Hoffman, and D. D. Stanley, Eds., American Society for Testing and Materials,Philadelphia, PA, 1-7.
Başaran, M. (2007). Karbondioksit (CO2) tutma ve depolama, TMMOB Türkiye Vi. Enerji Sempozyumu - Küresel Enerji Politikalari Ve Türkiye Gerçeği, 442-456.
Blue, C.R., Giuffre, A., Mergelsberg, S., Han, N., De Yoreo, J.J., Dove, P.M. (2017). Chemical and physical controls on the transformation of amorphous calcium carbonate into crystalline CaCO3 polymorphs. Geochimica et Cosmochimica Acta, 196, 179-196. doi: https://doi.org/10.1016/j.gca.2016.09.004
Boyjoo, Y., Pareek, V.K., Liu, J. (2014). Synthesis of micro and nano-sized calcium carbonate particles and their applications, J. Mater. Chemi. A, 35 (2), 14270-14288. doi: https://doi.org/10.1039/C4TA02070G
Casanova, H., Higuit, L.P. (2011). Synthesis of calcium carbonate nanoparticles by reactive precipitation using a high pressure jet homogenizer, Chemical Engineering Journal, 175, 569-578, 2011. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.09.051
Ercan, M., Koltka, S., Sabah, E. (2018). Mermer Artıklarından Öğütülmüş Kalsiyum Karbonat (GCC) Üretimi: Yaş Ve Kuru Öğütme Ürünlerinin Karşılaştırılması, Madencilik, 2018, 57 (1), 35-43.

Huijgen W.J., Witkamp G.-J., Comans R.N. (2006). Mechanisms of aqueous wollastonite carbonation as a possible CO2 sequestration process, Chemical Engineering Science, 61 (13), 4242-4251. doi: https://doi.org/10.1016/j.ces.2006.01.048
Jimoh, O.A., Ariffin, K.S., Hussin, H.B., Temitope, A.E. (2018). Synthesis of precipitated calcium carbonate: a review, Carbonates and Evaporites, 33 (2), 331-346. doi: https://doi.org/10.1007/s13146-017-0341-x
Karakaş, F., Celik, M. (2012). Effect of quantity and size distribution of calcite filler on the quality of water borne paints, Progress in Organic Coatings, 74 (3), 555-563. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2012.02.002
Konopacka-Łyskawa, D., Cisiak, Z., Kawalec-Pietrenko, B. (2009). Effect of liquid circulation in the draft-tube reactor on precipitation of calcium carbonate via carbonation, Powder Technology, 190 (3), 319-323. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.08.014
Lackner, K.S. (2002). Carbonate chemistry for sequestering fossil carbon, Annual review of energy and the environment, 27 (1), 193-232. doi: https://doi.org/10.1146/annurev.energy.27.122001.083433
Lee, M.G., Ryu, K.W., Chae, S.C., Jang, Y.N. (2015). Effects of temperature on the carbonation of flue gas desulphurization gypsum using a CO2/N2 gas mixture, Environmental Technology, 36 (1), 106-114. doi: https://doi.org/10.1080/09593330.2014.938126
Leip, A., Achermann, B., Billen, G., Bleeker, A., Bouwman, A., De Vries, W., Winiwarter, W. (2011). Integrating nitrogen fluxes at the European scale, In M. Sutton, C. Howard, J. Erisman, G. Billen, A. Bleeker, P. Grennfelt, et al. (Eds.), The European Nitrogen Assessment: Sources, Effects and Policy Perspectives (pp. 345-376). Cambridge: Cambridge University Press.
Matsumoto, M., Fukunaga, T., Onoe, K. (2010). Polymorph control of calcium carbonate by reactive crystallization using microbubble technique, Chem. Eng. Res. Des., 88 (12), 1624-1630. doi: https://doi.org/10.1016/j.cherd.2010.02.007
Mattila, H.-P., Zevenhoven, R. (2015). Mineral carbonation of phosphogypsum waste for production of useful carbonate and sulfate salts, Frontiers in Energy Research, 3, 48, 1-8. doi: https://doi.org/10.3389/fenrg.2015.00048
Mori, Y., Isogai, A., Enomae, T. (2010). Application of vaterite-type calcium carbonate prepared by ultrasound for ink jet paper, Journal of Imaging Science and Technology, 54 (2), 20504-1-20504-6(6). Doi: https://doi.org/10.2352/J.ImagingSci.Technol.2010.54.2.020504
Peng, F.F., Yu, X. (2015). Pico–nano bubble column flotation using static mixer-venturi tube for Pittsburgh No. 8 coal seam, International Journal of Mining Science and Technology, 25 (3), 347-354. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2015.03.004
Radha, A., Forbes, T.Z., Killian, C.E., Gilbert, P., Navrotsky, A. (2010). Transformation and crystallization energetics of synthetic and biogenic amorphous calcium carbonate, Proceedings of the National Academy of Sciences, 107 (38), 16438-16443.
Roskill, 2012. The economics of precipitated calcium carbonate. Seventh Edition. Roskill Information Services Ltd.
Roth, R., Schoelkopf, J., Huwyler, J., Puchkov, M. (2018). Functionalized calcium carbonate microparticles for the delivery of proteins, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 122, 96-103. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2017.10.012
Song, K., Kim, W., Park, S., Bang, J.-H., Jeon, C.W., Ahn, J.-W. (2016). Effect of polyacrylic acid on direct aqueous mineral carbonation of flue gas desulfurization gypsum, Chemical Engineering Journal, 301, 51-57. doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.04.142
Toroman, Ö.Y., İnal, H. (2014). Ultrasonik enerji ile nano boyutta fonksiyonel mineral dolgu üretilmesi ve ürün özelliklerinin geliştirilmesi, TÜBİTAK projesi, Proje No: 112M037, ss. 27.
Ulkeryildiz, E., Kilic, S., Ozdemir, E. (2017). Nano-CaCO3 synthesis by jet flow, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 512, 34-40. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2016.10.037
Wang, B., Pan, Z., Cheng, H., Chen, Z., Cheng, F. (2018). High-yield synthesis of vaterite microparticles in gypsum suspension system via ultrasonic probe vibration/magnetic stirring, Journal of Crystal Growth, 492, 122-131. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2018.02.021
Wang, L., Sondi, I., Matijevic, E. (1999). Preparation of uniform needle-like aragonite particles by homogeneous precipitation, J. Colloid Interf. Sci., 218 (2), 545-553. doi: https://doi.org/10.1006/jcis.1999.6463
Wu, J.-L., Wang, C.-Q., Zhuo, R.-X., Cheng, S.-X. (2014). Multi-drug delivery system based on alginate/calcium carbonate hybrid nanoparticles for combination chemotherapy, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 123, 498-505. Doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2014.09.047
Wu, W.S., Queiroz, M.E., Mohallem, N.D.S. (2016). The effect of precipitated calcium carbonate nanoparticles in coatings, Journal of Coatings Technology and Research, 13 (2), 277-286. doi: https://doi.org/10.1007/s11998-015-9740-x
Zhang, H., Chen, J.F., Zhou, H.K., Wang, G.Q., Yun, J. (2002). Preparation of nano-sized precipitated calcium carbonate for PVC plastisol rheology modification, Journal of materials science letters, 21 (16), 1305-1306, doi: https://doi.org/10.1023/A:1016579724682

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Geological Sciences and Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Authors

Soner Top ^*
0000-0003-3486-4184
Türkiye

Mahmut Altıner
0000-0002-7428-5999
Türkiye

Burçin Kaymakoğlu
0000-0002-4885-6399
Türkiye

Publication Date

April 15, 2022

Submission Date

May 9, 2021

Acceptance Date

November 12, 2021

Published in Issue

Year 1970 Volume: 30 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.31796/ogummf.935300

IZ

https://izlik.org/JA63EU22FM

APA

Top, S., Altıner, M., & Kaymakoğlu, B. (2022). JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 30(1), 16-30. https://doi.org/10.31796/ogummf.935300

AMA

1.Top S, Altıner M, Kaymakoğlu B. JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022;30(1):16-30. doi:10.31796/ogummf.935300

Chicago

Top, Soner, Mahmut Altıner, and Burçin Kaymakoğlu. 2022. “JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 30 (1): 16-30. https://doi.org/10.31796/ogummf.935300.

EndNote

Top S, Altıner M, Kaymakoğlu B (April 1, 2022) JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 30 1 16–30.

IEEE

[1]S. Top, M. Altıner, and B. Kaymakoğlu, “JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ”, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 30, no. 1, pp. 16–30, Apr. 2022, doi: 10.31796/ogummf.935300.

ISNAD

Top, Soner - Altıner, Mahmut - Kaymakoğlu, Burçin. “JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 30/1 (April 1, 2022): 16-30. https://doi.org/10.31796/ogummf.935300.

JAMA

1.Top S, Altıner M, Kaymakoğlu B. JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022;30:16–30.

MLA

Top, Soner, et al. “JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 30, no. 1, Apr. 2022, pp. 16-30, doi:10.31796/ogummf.935300.

Vancouver

1.Soner Top, Mahmut Altıner, Burçin Kaymakoğlu. JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022 Apr. 1;30(1):16-30. doi:10.31796/ogummf.935300

JİPS ARTIĞINDAN TAGUCHİ YAKLAŞIMI KULLANILARAK ÇÖKTÜRÜLMÜŞ KALSİYUM KARBONAT (ÇKK) ÜRETİMİ

Öz

Anahtar Kelimeler

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite