Kimyasal ve biyolojik yöntemlerle saflaştırılan fosfojips atığından kalsiyum ve sodyum tuzları üretimi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DİDEM DEĞİRMENBAŞI BAY
Danışman: Suna Ertunç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Üniversite-sanayi iş birliğine yönelik bu doktora tezi kapsamında fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemler kullanılarak fosfojipsin saflaştırılması ve sodyum sülfat üretimi gerçekleştirilmiştir. Fiziksel ön işlem olarak elek kullanılarak fosfojipsteki ağır metal içeriğinin partikül boyutuyla değişimi incelenmiş ve partikül boyutu küçüldükçe ağır metal içeriğnin azaldığı belirlenmiş, çalışmalarda 125 µm altına elenmiş fosfojips kullanılmıştır. Kimyasal ön işlemde sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit ve perklorik asit kullanılmıştır. Asit derişimi, katı/sıvı oranı ve sıcaklığın Al, Fe, Mg ve F giderimine etkileri Minitab programı kullanılarak Box-Behnken deney tasarımı yöntemine göre optimizasyonu incelenmiştir. Optimum koşullar sülfürik asitle sağlanmış ve 45dk, 150 rpm, 8 M, ¼ katı/sıvı oranı ve sıcaklık 50°C olarak belirlenmiştir. Biyolojik yöntemle saflaştırma çalışmalarında Lemna minor, Pistia stratiotes ve Salvinia natans türü su makrofitleri kullanılmıştır. Farklı tür ve fosfojips derişimlerinde (10 g/L ve 40 g/L) ağır metal giderimi performansları incelenmiştir. Biyolojik saflaştıma ile fosfojipsten Pistia stratiotes ile %60 Cd ve %40 Cr giderimi sağlamışlardır. Fosfojipsten sodyum sülfat üretimi çalışmalarında ise, üç farklı sodyum (NaOH, Na2CO3 ve NaNO3) ve üç farklı CaSO4 kaynağı (Ticari CaSO4. 2H2O, fosfojips ve saflaştırılmış fosfojips) kullanılmıştır. En yüksek reaksiyon verimi %96.7 ile sodyum kaynağı olarak Na2CO3 ve sülfat kaynağı olarak saflaştırılmış fosfojips kullanılarak elde edilmiştir. XRD analiz sonuçlarına göre en yüksek saflıkta sodyum sülfat üretimi de %91.5 ile Na2CO3 kullanılarak elde edilmiştir. Sodyum sülfat üretimi süreç iyileştime çalışmaları kapsamında girdilerin farklı besleme profillerinde tepkimesi incelenmiş olup kimyasal olarak saflaştırılmış fosfojipsle 5 dk arayla 7.5 ml Na2CO3 besleme durumunda %91, biyolojik olarak saflaştırılmış fosfojipsten aynı besleme koşulunda %81.7 saflıkta sodyum sülfat üretimi gerçekleştirilmiştir.