Cam üretiminde kullanılan hammaddelerin mineral sınırlamalarının belirlenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: PELİN AKKAYA

Danışman: Yusuf Kağan Kadıoğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Cam üretiminde kullanılan ham maddelerin mineralojik, petrografik ve kimyasal/fiziksel bakımdan sağlaması gereken spesifikasyonların irdelenip değerlendirildiği bu tez çalışması kapsamında başlıca kuvars, feldspat, kalker, dolomit gibi ham maddeler ve bu ham maddelerin içerdiği mineral safsızlıklar incelenmiştir. Türkiye'de bulunan pek çok ham madde içermiş olduğu farklı mineral safsızlıklarından dolayı cam sanayiinde kullanılamamaktadır. Çünkü bu mineral safsızlıklar, kritik tane boyutlarının üzerinde cam üretiminde hataya sebep olmaktadır. Cam hatası; bir cam matriks içindeki veya cam matriks tarafından çevrelenmiş katı veya gaz kalıntı içeren kapanımlardır. Kaynağına göre cam hataları; fırın, ergitme, ham madde, üretim sonrası ikincil işlemler vb. kaynaklı olabilmektedir. Ham madde kaynaklı cam hatalarının engellenmesinde ham madde seçimi mineral safsızlığı sebebiyle oldukça önem taşımaktadır. Cam üretiminde fırın yapısı, sıcaklığına, akışına bağlı olarak ham maddelerin içerdiği ağır minerallerden (kromit, sillimanit, apatit, topaz, zirkon gibi) bazıları adet ve boyutları sebebiyle cam ergiyik içinde çözünemez; dolayısıyla cam bünyesinde hata oluşumu gözlemlenmektedir. Bu sebeple kullanılan ham maddelerin içerdiği mineral safsızlıklar ve bunların mineralojik ve kimyasal açıdan bileşimlerinin belirlenmesi ihtiyaç haline gelmiştir. Bu tez çalışmasında cam sanayinde kullanılan ham maddelerin ve içermiş olduğu mineral safsızlıkların mineralojisi ve jeokimyası çalışılarak cam üretimi için gerek ham maddenin gerekse mineral safsızlıkların kimyasal ve mineralojik bakımdan cam üretimindeki davranışları incelenmiştir. Ham maddelerin içeriğinde sık karşılaşılan farklı boyutlardaki (200 µm, 250 µm, 300 µm) mineral safsızlıkların, ergiyik cam içinde farklı sıcaklıklardaki (1350°C, 1400°C, 1450°C) boyut değişimi tespit edilmiştir. Bu veriler ışığında incelenen minerallerin (kuvars, kromit, disten ve turmalin), cam ergiyik içinde tamamen çözünme süreleri yorumlanmıştır.