Tinkal atıklarının SO2 ile doyurulmuş çözeltilerde süzülebilirliği

Öz

Bor cevherleri çeşitli bor bileşiklerinin üretiminde kullanılır. Tinkalden elde edilen boraks onların en önemlilerinden biridir. Rafine boraks üretiminin en önemli sorunlarından biri sulu çözeltide kolloidal olan ve süzülmeyen killi minerallerin tinkalden ayrılmasıdır. Bu amaçla çeşitli çöktürücü maddeler kullanılır ve bu da maliyeti artırır. Diğer taraftan bu işlem sırasında önemli miktarda boraks kaybı olur. Bunun için, daha önceki çalışmalarda CO₂ gazı kullanılmış, yeterli kuagülasyon sağlanamamıştır. Filtration zamanı uzun sürmüştür. Bu çalışmada kolloidal halin bozulması için SO₂ gazı kullanılmıştır. Çalışmalarda sıcaklık ve karıştırma süresi parametre olarak seçilmiştir. Örnek çok küçük parçalara ayrıldığı için partikül boyutu parametre olarak seçilmemiştir. Böylece kolloidal halin kaybolabileceği, çeşitli bor minerallerinin çözülebileceği ve sıvı ortamda bor kayıplarının minimum olabileceği sonucuna varılmıştır. Bu metot kullanılarak herhangi bir çökeltmeyi hızlandırıcı madde kullanmadan minimum bor kaybıyla daha hızlı filtrasyon elde edilebileceği gözlendi. Sonuçta, 60 dk.’lık karıştırma süresinde 50 ºC’de B₂O₃ içeriğinin %99.5’inin kazanıldığı ve CaO’in yaklaşık %84’ünün ana çözeltiye geçtiği bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Boraks,Bor,Filtrasyon,Kükürt dioksit,Tinkal

Filtrations of tincal wastes in SO2 saturated solutions

Abstract

Boron ores are used in the production of various boron compounds. One of the most important of them is borax obtained from tincal. One of the most important problems in refined borax production is to separate tincal from the clay minerals which is in colloidal state in aqueous solution and cannot be filtered. For this reason, a lot of coagulants are used and this causes some increase in the cost. On the other hand, there is considerably losing of borax during these processes. For this purpose, CO₂ has been used in previous studies, But sufficiently coagulation has not been provided. Filtration time has been for a long time. In this study, in order to disappear the colloidal state, SO₂ has been used instead of a coagulant. The temperature and stirring time have been chosen as parameters in this work. Since the sample was having to broken into small pieces structure, particle size was not investigated as a parameter. Thus, it has been resulted that the colloidal state may disappear and various boron minerals may be dissolved, and in water aqueous media boron loses become minimum. Also, by using this method, it has been examined that without becoming necessary to use a coagulant it can be obtained a more rapid filtration with minimum boron lose. As a result, in a 60-min experiment at 50 ºC, 99. 5% of B₂O₃ contents waste was recovered. In addition, about 84% CaO in the waste was dissolved in the leaching solution.

Keywords

• Borax,Boron,Filtration,Sulphur dioxide,Tincal

Kaynakça

1. Gülensoy H, Kocakerim MM. “Solubility of colemanite mineral in CO2-containing water and geological formation of this mineral”. Bull. Miner. Res. Explor. Inst. Turk., 90, 1-19, 1979.
2. Elbeyli İY. “Production of crystalline boric acid and sodium citrate from borax decahydrate”. Hydrometallurgy, 158,19-26,2015.
3. Özmetin C, Kocakerim MM, Yapıcı S, Yartaşı A. “A Semiempirical Kinetic Model for Dissolution of Colemanite in Aqueous CH3COOH Solutions”. Ind. Eng. Chem. Res., 35(7), 2355-2359,1996.
4. Kocakerim MM, Alkan M. “Dissolution kinetics of colemanite in SO2-saturated water”. Hydrometallurgy, 19, 385-392. 1988.
5. May FH, Levaheff VV. “Recovery of borate values from calcium borate ores”. U.S. Patent., 3,018,138,1962.
6. Solvay et C. “Carbon dioxide and ammonia attack on calcium borate minerals”. Belgian Pat, 797,137, 1973.
7. Lynn L. “Borax Ger. Offen” Chem Abs., 81(2), 2,337,506,1974.
8. Dinu G, Mahar S, Adam I. “ Boric acid from borax”. Ram. Pat . 67,962, 1981.

9. Su YF, Yu DY, Che SD. “Process development of boron recovery from Ascharite”. International Solvent Extraction Conference, Liege, Belgium, 6-12 September 1980.
10. Sınırkaya M, Kocakerim MM, Boncukçuoğlu R, Küçük Ö, Öncel S. “ Recovery of Boron from Tincal Wastes”. Ind. Eng. Chem. Res., 44(3), 427-433, 2005.
11. Davies TW, Çolak S, Hooper RM. “Boric acid production by the calcination and leaching of powdered colemanite”. Powder Technology, 65(1-3), 433-440,1991.
12. Gülensoy H. Kompleksometrinin Esasları ve Kompleksometrik Titrasyonlar. İstanbul, Türkiye; İstanbul Üniversitesi Yayınları, 1984.