Removal of Iron from Kaolin Ore by Aspergillus niger

Öz

Kaolin is an important industrial raw material containing hydrated aluminum silicate known as kaolenite. Iron is one of the important impurities in kaolin. The presence of iron oxides in kaolin affects the colour of kaolin negatively and reduces the brightness and refractoriness of kaolin. For this reason, the iron content of the kaolin should be reduced for its use in various industries. In this study, the removal of iron from kaolin by bioleaching method was investigated using Aspergillus niger. In the experiments, the effects of solid ratio, sucrose ratio and ore addition to leaching medium at different times on the iron removal from kaolin were studied. The maximum Fe₂O₃removal yield in the experiments with Aspergillus niger was determined as 61.09% at 1% (w/v) solid and 10% (w/v) sucrose. Increasing the solid ratio and sucrose concentration were observed to produce an adverse effect on the removal of Fe₂O₃. Addition of kaolin ore after fungal development to leaching medium had a positive effect on iron removal.

Anahtar Kelimeler

• Kaolin,Bioleaching,Iron removal,Aspergillus niger,Purification

Kaolen Cevherinden Demirin Aspergillus niger ile Uzaklaştırılması

Öz

Kaolen, kaolenit olarak bilinen hidratlı alüminyum silikat içeren önemli bir endüstriyel hammaddedir. Demir, kaolende önemli safsızlıklardan biridir. Kaolende demir oksitlerin bulunması, rengini olumsuz yönde etkiler ve kaolenin parlaklığını ve refrakterliğini azaltır. Bu nedenle kaolenin çeşitli endüstrilerde kullanılabilmesi için demir içeriği azaltılmalıdır. Bu çalışmada, Aspergillus niger kullanılarak kaolenden demirin biyoliç yöntemi ile giderimi araştırılmıştır. Testlerde katı oranı, sükroz oranı ve farklı sürelerde liç ortamına cevher ilavesinin kaolenden demir giderimine etkileri incelenmiştir. Aspergillus niger ile gerçekleştirilen biyoliç işlemlerinde en yüksek Fe₂O₃ uzaklaştırma verimi, %1 katı oranı ve %10 sükroz içeren ortamda %61,09 olarak elde edilmiştir. Katı oranı ve sükroz oranının artışıyla Fe₂O₃ giderim verimlerinin düştüğü belirlenmiştir. Fungus gelişimi sonrası liç ortamına kaolen cevherinin ilavesi demir giderimine olumlu etki yapmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Kaolen,Biyoliç,Demir uzaklaştırma,Aspergillus niger,Saflaştırma

Kaynakça

1. [1] Hosseini, M.R., Ahmadi, A., 2015. Biological Beneficiation of Kaolin: A Review on Iron Removal. Applied Clay Science, 107, 238-245.
2. [2] Eygi, M.S., 2009. Seramikte kaolen kullanımının polielektrolit katkısıyla geliştirilmesi. İstanbul Teknik Üniveristesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 195s, İstanbul.
3. [3] DPT Madencilik Özel İhtisas Komisyonu, 2001. Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı Raporu, Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu Toprak Sanayii Hammaddeleri I, Ankara.
4. [4] Akçil, A., Tuncuk, A., 2006. Kaolenlerin Safsızlaştırılmasında Kimyasal ve Biyolojik Yöntemlerin İncelenmesi. Kibited, 1(2), 59-69.
5. [5] GMKA Güney Marmara Kalkınma Ajansı, 2011. Balıkesir İli Maden Potansiyeline Bir Bakış.
6. [6] Shelobolina, E., Pickering, S.M., Kogel, J.E., 2002. The Role of Bacterial Alteration in Whitening and Iron Removal from Georgia’s Commercial Kaolin Clays. SME Annual Meeting, 25-27 February, Arizona, (CD-ROM).
7. [7] Koca, S, 1992. Kaolin ve alunitin reaktif adsorpsiyon mekanizmalarının flotasyon reaktiflerinin seçimine etkisi. Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 156s, Eskişehir.
8. [8] Bozdoğan, İ., 2006. Türkiye Kaolin Sektörünün Analizi: Güncel Durum ve Sorunlar. Kibited, 1(2), 73-80.

9. [9] Tatar, İ., 2012. Alunitli kaolinlerden değişik zenginleştirme yöntemleriyle elde edilen ürünlerin kullanım alanlarının belirlenmesi. Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 201s, Kütahya.
10. [10] Çiftçi, H., 2008. Refrakter altın cevher ve konsantrelerinin biyooksidasyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 356s, Isparta.
11. [11] Lee, E.Y., Cho, K.S., Ryu, H.W., 2002. Microbial Refinement of Kaolin by Iron-Reducing Bacteria. Applied Clay Science, 22, 47-53.
12. [12] Murray, H.H., 2007. Occurrences, Processing and Application of Kaolins, Bentonites, Palygorskite-Sepiolite and Common Clays. Applied Clay Mineralogy, 33(39), 85-108.
13. [13] Jin, B., Warburton, K., Mc-Garry, U.P., Ramage, D., 2002. Integrated Biosystems for Sustainable Development. Rural Industries Research and Development Corporation, Rural Industries Research and Development Corporation Publication No 01/174, Rural Industries Research and Development Corporation Project No MS001-14, 181p.
14. [14] Atik, S., 2015. Biyoliç yöntemiyle lateritik cevherden nikel kazanımı. süleyman demirel üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 137s, Isparta.
15. [15] Berthelin, J., 1983. Microbial Geochemistry. ss 223-262. Krumbein, W.E., (Ed.), Microbial Weathering Processes. Blackwell, Oxford, 375s.
16. [16] McKenzie, L., 1987. Technology and Research Applications Review. Applied Engineering, 245, Texas.
17. [17] Hosseini, M.R., Pazouki, M., Ranjbar, M., Habibian, M., 2007. Bioleaching of Iron from Highly Contaminated Kaolin Clay by Aspergillus niger. Appl. Applied Clay Science, 37, 251-257.
18. [18] Cameselle, C., Ricart, M.T., Nunez, M.J., Lema, J.M., 2003. Iron Removal from Kaolin. Comparison between “in situ” and “two-stage” Bioleaching Processes. Hydrometallurgy, 68, 97-105.
19. [19] Ranjbar, M., Aghaie, E., Hosseini, M.R., Pazouki, M., Ghavipanjeh, F., 2007. Optimization of Kaolin Bioleaching by Aspergillus niger. Advanced Materials Research, 20(21), 115-118.
20. [20] Aghaie, E., Pazouki, M., Hosseini, M.R., Ranjbar, M., Ghavipanjeh, F., 2009. Response Surface Methodology (RSM) Analysis of Organic Acid Production for Kaolin Beneficiation by Aspergillus niger. Chemical Engineering Journal, 147, 245-251.
21. [21] Deveci, E.Ü., Özyurt, M., 2011. Portakal Hidrolizatı ve Melas İçerikli Besiyeri Ortamında Sitrik Asit Üretimine Başlangıç Toplam Şeker Derişiminin Etkisi. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi, 4, 43-47.
22. [22] Muhtar, S., 2000. Aspergillus niger kullanılarak melastan sitrik asit üretimi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 73s, Ankara.