Çelik Üretiminde Ortaya Çıkan Atık Demir Oksit'in Aventurin Sırlarında Yeniden Kullanımı
Abstract
Endüstriyel atık malzemelerin seramik ürünlerde geri dönüştürülmesi/yeniden kullanılması, ekonomik ve çevresel etkileri nedeniyle son yıllarda trend olan bir araştırma konusu olmuştur. Metalurjik yan ürünler, seramik ve cam endüstrisinde araştırılan yaygın atık malzemelerdendir. Bu araştırmada, demir çelik üretimi sırasında ortaya çıkan atık demir oksit tozu seçilmiş ve aventurin sırlarda alternatif bir hammadde olarak araştırılmıştır. Seçilen atık demir oksit malzemesi, metal parçaları ve büyük aglomeraları temizlemek ve homojen bir toz elde etmek için başlangıç olarak fiziksel işlemlerden geçirilmiştir. Elde edilen ADO tozu daha sonra XRF, XRD ve DTA/TG teknikleriyle karakterize edilerek kimyasal bileşimi, kristal fazları ve termal davranışı araştırılmıştır. ADO tozunun karakterizasyonu sonucunda %95'ten fazla Fe2O3 ve ana fazının hematit fazı olduğu tespit edilmiştir. İkinci adımda, ADO’nun aventurine sırlarda etkisini tespit etmek için sır reçetelerine ağırlıkça %10-30 eklenerek üretilen sırların fiziksel, faz ve mikroyapısal özellikleri araştırılmıştır. Sırlar yaş öğütme ile hazırlandıktan sonra 980oC’de bisküvi pişirimi gerçekleştirilmiş seramik plakaların yüzeylerine akıtma yöntemiyle uygulanmış ve. 1100 ºC'de 30 dak sinterlenmiştir. Yüzeylerin görsel olarak incelenmesi sonucunda, üretilen aventurin sırların homojen oluşum sergilediği, çatlaklar veya reaksiyona girmemiş bölgeler gibi sır hataların olmadığı görülmüştür. Üretilen aventurin sırlarında anortit, lityum alüminyum silikat, kuvars, kristobalit, lityum demir çinko oksit, lityum demir oksit, hematit kristallerinin olduğu tespit edilmiştir.
Keywords
Aventurin, Seramik sır, Demir oksit, Atıkların yeniden kullanımı, Karakterizasyon
Supporting Institution
Kastamonu Üniversitesi
Project Number
KÜ-BAP01/2020-57
Thanks
Demir oksit atığı temininden dolayı Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları T. A. Ş.’ye (Zonguldak, Türkiye) ve hammadde temininden dolayı Eczacıbaşı Yapı Ürünleri Grubuna (Bilecik, Türkiye) ve Gizem Frit - Gizem Seramik Frit ve Glazür San. A. Ş.’ye (Sakarya, Türkiye) teşekkür ederiz. Bu çalışma Kastamonu Üniversitesi tarafından KÜ-BAP01/2020-57 kodlu bilimsel araştırma proje fonu ile desteklenmiştir.
References
- Carneiro, J., Capela, M. N., Tobaldi, D. M., Novais, R. M., Seabra, M. P. ve Labrincha, J. A. (2018). Red mud and electroplating sludge as coloring agents of distinct glazes: The influence of heat treatment. Materials Letters, 223, 166–169. doi:10.1016/j.matlet.2018.04.013
- Carneiro, J., Tobaldi, D. M., Hajjaji, W., Capela, M. N., Novais, R. M., Seabra, M. P. ve Labrincha, J. A. (2018). Red mud as a substitute coloring agent for the hematite pigment. Ceramics International, 44(4), 4211–4219. doi:10.1016/j.ceramint.2017.11.225
- Dvornichenko, I.N., Matsenko, S.V. (2000). Production of iron-containing crystalline glazes.Glass Ceram 57, 67–68. https://doi.org/10.1007/BF02681489
- Gozalbo, A., Orts, M. J., Mestre, S., Agut, P., Lucas, F., Belda, A. ve Blanco, C. (2006). Ceramic Glazes With Aventurine Effect. QUALICER 2006: IX World Congress on Ceramic Tile Quality, (1), 189–202.
- Karasu, B., Çaki, M. ve Yeşılbaş, Y. G. (2000). Albit triyaj atığının yumuşak porselen kristal sırlarında değerlendirilmesi. 10.Metalürji ve Malzeme Kongresi, 1465-1472.
- Kaya, G. ve Turan, S. (2004). Yüksek fırın curufunun seramik sektöründe katma degeri yüksek ürünlerin eldesinde degerlendirilmesi. Mühendis ve Makina, 45(536), 48–60.
- Kılınç Mirdalı, N. ve İşler, F. (2008). Kromit Atığının Duvar Karosu Sırlarında Renklendirici Olarak Değerlendirilmesi. Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, 17(1), 11–21.
- Lazǎu, I., Borcǎnescu, S., Pǎcurariu, C. ve Vancea, C. (2013). Kinetic study of the non-isothermal crystallization process of hematite in ceramic glazes obtained from CRT wastes. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 112(1), 345–351. doi:10.1007/s10973-012-2736-1
- Ovčačíková, H., Vlček, J., Klárová, M. ve Topinková, M. (2017). Metallurgy dusts as a pigment for glazes and engobes. Ceramics International, 43(10), 7789–7796. doi:10.1016/j.ceramint.2017.03.091
- Păcurariu, C., Lazău, R. ve Lazău, I. (2011). Aventurine decorative glazes - kinetic study of α-Fe2O3 crystallization. Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials, 41(4), 346–351.