Mustafa Serhat BAŞPINAR, Mustafa AYTEKİN

Alçı Esaslı Mineral İşlem Atığının Ticari Alçı Bünyelerde Kullanım Şartlarının Araştırılması

Bor minerali işlem endüstrisi farklı bileşime sahip atıklar üretmektedir ve depolama sorunları nedeniyleçevresel problemler yaratmaktadır. Bu çalışmada, Kütahya-Emet borik asit fabrikasından alınan vebüyük oranda CaSO4.2H2O içeren işlem atığının ticari alçı içerisindeki kullanılabilirlik şartlarıaraştırılmıştır. Atığın kimyasal, mineralojik ve termal özellikleri incelenmiştir. 120 oC ve farklı sürelerdekalsinasyon çalışması yapılarak CaSO4.1/2H2O dönüşümü belirlenmiştir. Şahit alçıya farklı oranlardayapılan kalsine ve işlem görmemiş atık ilavelerinin numunelerin mekanik, fiziksel ve çalışabilirliközelliklerine olan etkileri değerlendirilmiştir. Numunelerin zamana bağlı hidratasyon sıcaklık değişimleriincelenmiştir. Kalsine olmuş alçı esaslı atığın hidratasyon hızını yavaşlatmak için sitrik asit, malik asit vetartarik asit ilavelerinin etkileri belirlenmiştir. İşlemsiz ve kalsine atık ilavesi ile alçının çalışabilirliğinin,birim ağırlık ve mukavemet değerlerinin azaldığı gözlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda tartarik asitilavesi kullanılarak şahit alçı çalışabilirlik değerlerine ulaşılabildiği tespit edilmiştir. Sitrik asit ve malikasit ilavesinin çalışabilirliği olumlu etkilemesine rağmen mekanik ve fiziksel özellikleri kötü yöndeetkilediği gözlenmiştir. CaSO4.2H2O içeren işlem atığının hem işlemsiz hem de kısmı kalsine edilmişhalde ticari alçı bünyesinde hidratasyon geciktirici katkılar ilave etmek şartıyla kullanılabileceğisonucuna varılmıştır.

Investigation on the Usage Conditions of Gypsum Based Mineral Processing Waste in Commercial Gypsum Bodies

Boron mineral processing industry generates wastes having different compounds and land filling creates important environmental problems. In this study, usage condition of the CaSO4.2H2O based waste, which was taken from Kütahya-Emet boric acid factory, in commercial gypsum was determined. Chemical, mineralogical and thermal properties of the waste were investigated. Calcination study was performed at 120 oC at different time periods to observe the CaSO4.1/2H2O conversion. Different amount of waste was added to the reference gypsum both in as received and calcined condition, then change in the mechanical, physical and workability properties were investigated. Hydration temperature versus time relation was measured. In order to slow down the setting of calcined waste containing gypsum samples, effect of citric, malic and tartaric acid addition were investigated. Addition of waste both in as received and calcined condition decreased the workability, bulk density and strength properties of the samples. Workability conditions of reference gypsum were reached when tartaric acid was used as additive. Although citric and malic acid have positive effect on workability, their addition affect the mechanical and physical properties negatively. It was concluded that, CaSO4.2H2O containing mineral processing waste can be used both in as received and calsined condition only by the addition of hydration retarding additives.

PDF

___

Abi, E.C.B., 2014. Effect of borogypsum on brick properties. Construction and Building Materials, 59, 195–203
Boncukcuoğlu, R., Yılmaz, M.T., Kocakerim, M.M., Tosunoğlu, V., 2002. Utilization of borogypsum as set retarder in Portland cement production. Cement and Concrete Research 32, 471–475
Clifton, R. J., 1973. Some Aspects of the Setting and Hardening of Gypsum Plaster. Institute for Applied Technology National Bureau of Standards, 21-22
Elbeyli, İ.Y., Pişkin, S., 2004. Kinetic study of the thermal dehydration of borogypsum. Journal of Hazardous Materials B. 116, 111–117
Hand, R.J., 1997. Calcium sulphate hydrates: a review. British Ceramic Transactions, 96 (3), 116- 120
Pennisi M., Orlandi P., 2012. Chemical and Minerelalogic Characteristics of Borogypsum Produced by acid dissolution of Colemanite at Larello Italy. Atti della Societa Toscana di Scienze Naturali Serie A, (117-119), 37-40
Rivera, R. X. M., García J. I. E., Gorokhovsky, A., 2009. Hydration reactions and microstructural characteristics of hemihydrate with citric and malic acid. Construction and Building Materials 23, 1298–1305
Sevim, U.K., Tümen, Y., 2013. Strength and fresh properties of borogypsum concrete. Construction and Building Materials, 48, 342– 347
Singh, N.B., Middendorf, B., 2007. Calcium sulphate hemihydrate hydration leading to gypsum crystallization. Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials 53, 55-77
TSE 13279-2 Alçı bağlayıcıları ve yapı alçıları. Bölüm 2 Deney yöntemleri (2014)