Öğütülmüş Nano Boyutlu Kolemanit Mineralinin Elementel ve Kristal Yapı Özellikleri

Üç farklı boyutta olan (C-3 mm, C-75 µm ve C-45 µm) kolemanit mineralleri, Eti Maden Şirketinden tedarik edildi. Bu mineraller başlangıç malzemesi olarak kullanıldı. Nano boyutlu malzemelerin pek çok pozitif teknik özelliklere sahip olduğu bilinmektedir. Bu yüzden bu çalışmada nano kristal boyutlu kolemanit elde edebilmek için, C-3 mm minerali yüksek enerjili bilyalı değirmende öğütüldü. Sonra öğütülmüş toz 25 µm’lik eleğe sahip elek sarsma cihazından geçirildi (C-25 µm). Başlangıç malzemelerinin ve öğütülmüş tozun elementel özellikleri oksitli bileşik deneyi ve enerji dağılımlı spektrometre (EDS) ile araştırıldı. Onların kristal yapı özellikleri X-ışını difraktometresi (XRD) vasıtasıyla incelendi. Elementel özellik sonuçları, malzemelerin saf kolemanit bileşiği olmadığını ve öğütme işlemi neticesinde bor oksit miktarının önemli ölçüde değişmediğini gösterdi. Kristal yapı özellik sonuçları, öğütme işlemi neticesinde kolemanit minerali kristal boyutunun 63.6 nm değeri ile nano ölçeğe indirgendiğini gösterdi. Bu çalışmanın sonuçları, bilim ve mühendislik çalışmaları açısından sadece kolemanit minerali için değil diğer bor mineralleri için de gelecek vadetmektedir.

Elemental and Crystal Structure Properties on Milled Nanosize Colemanite Mineral

Colemanite minerals in three different sizes (C-3 mm, C-75 µm and C-45 µm) were supplied from the Eti Mine Company. These minerals were used as initial materials. It is well known that nanosize materials have a lot of positive technical properties. Therefore, in this study, C-3 mm mineral was ground by a high-energy ball mill in order to obtain nanocrystallite sized colemanite. Afterwards, milled powder was passed through a sieve of 25 µm of a vibratory sieve shaker (C-25 µm). Elemental properties of initial materials and milled powder were investigated with an oxide compound test and an energy dispersive spectrometer (EDS). Their crystal structure properties were examined with an X-ray diffractometer (XRD). Results of elemental property indicate that the materials were not pure colemanite compound and the amount of boron oxide did not change significantly at the end of milling process. Results of crystal structure property show that crystallite size of the colemanite mineral at the end of milling process was reduced to nanoscale with a value of 63.6 nm. The findings obtained from this study will be useful for future science and engineering studies with not only colemanite mineral but also other boron minerals.

___

  • Abdellahi, M., Bahmanpour, H. and Bahmanpour, M. 2014. The best conditions for minimizing the synthesis time of nanocomposites during high energy ball milling: Modeling and optimizing, Ceramics International, 40 (7 Part A), 9675–9692.
  • Alam, S. N. 2006. Synthesis and characterization of W-Cu nanocomposites developed by mechanical alloying, Materials Science and Engineering A, 433(1–2), 161–168.
  • Alizadeh, M., Sharifianjazi, F., Haghshenasjazi, E., Aghakhani, M. and Rajabi, L. 2015. Production of nanosized boron oxide powder by high-energy ball milling, Synthesis and Reactivity in Inorganic, Metal-Organic, and Nano-Metal Chemistry, 45(1), 11–14.
  • Bayca, S. U., Kocan, F. and Abali, Y. 2014. Investigation of leaching kinetics of ulexite waste in oxalic acid solutions, Chemical and Biochemical Engineering Quarterly, 28(3), 273–280.
  • Canakci, A., Varol, T., Cuvalci, H., Erdemir, F., Ozkaya, S. and Yalcin, E. D. 2014. Synthesis of novel CuSn10-graphite nanocomposite powders by mechanical alloying, Micro and Nano Letters, 9(2), 109–112.
  • Demir, F. and Un, A. 2013. Radiation transmission of colemanite, tincalconite and ulexite for 6 and 18MV X-rays by using linear accelerator, Applied Radiation and Isotopes, 72, 1–5.
  • Emrullahoglu Abi, C. B. 2014. Effect of borogypsum on brick properties, Construction and Building Materials, 59, 195–203.
  • Eskibalci, M. F. and Ozkan, S. G. 2012. An investigation of effect of microwave energy on electrostatic separation of colemanite and ulexite, Minerals Engineering, 31, 90–97.
  • Eti Mine (2013). Areas of Usage of Boron "2013 Annual Raport", p. 35, Ankara, Eti Mine Works General Management Publishing.
  • Eti Mine (2014a). Kestelek colemanite "Product catalogue", p. 2, Ankara, Eti Mine Works General Management Publishing.
  • Eti Mine (2014b). Milled colemanite "Product catalogue", p. 3, Ankara, Eti Mine Works General Management Publishing.
  • Guo, S., Hu, C. and Kagawa, Y. 2011. Mechanochemical processing of nanocrystalline zirconium diboride powder, Journal of the American Ceramic Society, 94(11), 3643–3647.
  • Kutuk-Sert, T. 2016. Stability analyses of submicron-boron mineral prepared by mechanical milling process in concrete roads, Construction and Building Materials, 121, 255–264.
  • Kutuk-Sert, T. 2017. Sub-mikron boyutlarında üleksit mineralinin asfalt karışımların suya hassasiyetine etkisinin incelenmesi, Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7(2), 141–152.
  • Kutuk-Sert, T. and Kutuk, S. 2013. Physical and marshall properties of borogypsum used as filler aggregate in asphalt concrete, Journal of Materials in Civil Engineering, 25(2), 266–273.
  • Kutuk, S. 2016. Influence of milling parameters on particle size of ulexite material, Powder Technology, 301, 421–428.
  • Kutuk, S., Bolat, S., Terzioglu, C. and Altintas, S. P. 2015. An investigation of magnetoresistivity properties of an Y3Ba5Cu8Oy bulk superconductor, Journal of Alloys and Compounds, 650, 159–164.
  • Kutuk, S. and Kutuk-Sert, T. 2017. Effect of PCA on nanosized ulexite material prepared by mechanical milling, Arabian Journal for Science and Engineering, 42(11), 4801-4809.
  • Mishra, S. K., Das, S. and Pathak, L. C. 2004. Defect structures in zirconium diboride powder prepared by self-propagating high-tempeture synthesis, Materials Science and Engineering A, 364(1–2), 249–255.
  • Sert, H., Yildiran, H. and Toscal, D. 2012. An investigation on the production of sodium metaborate dihydrate from ulexite by using trona and lime, International Journal of Hydrogen Energy, 37(7), 5833–5839.
  • Uysal, T., Mutlu, H. S. and Erdemoğlu, M. 2016. Effects of mechanical activation of colemanite (Ca2B6O11·5H2O) on its thermal transformations, International Journal of Mineral Processing, 151, 51–58.
  • Vignolo, M., Bovone, G., Matera, D., Nardelli, D., Bernini, C. and Siri, A. S. 2014. Nano-sized boron synthesis process towards the large scale production, Chemical Engineering Journal, 256, 32–38.
  • Zhang, F. L., Zhu, M. and Wang, C. Y. 2008. Parameters optimization in the planetary ball milling of nanostructured tungsten carbide/cobalt powder, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 26(4), 329–333.
Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 1307-9085
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2008
  • Yayıncı: Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Yeni Potansiyel Biosorbentlerle Kongo Kırmızısının Biosorpsiyon Çalişmaları

Elif Hatice GÜRKAN, Semra ÇORUH

İdrar Örneklerinden İzole Edilen Candida Suşlarına Karşı Viburnum opulus L. (Gilaburu) Meyve Ekstraktlarının Antifungal Aktivitesi

Fikriye MİLLETLİ SEZGİN, Ali SEVİM, Ömer KARAKAMIŞ, Neslihan ŞAHİN, Buket ÖZDEMİR, Elif SEVİM

Optimisation of Machining Parameters ın Turning 17-4 Ph Stainless Steel Using the Grey-Based Taguchi Method

Gültekin BASMACI, Mustafa AY, İsmail KIRBAŞ

Öğütülmüş Nano Boyutlu Kolemanit Mineralinin Elementel ve Kristal Yapı Özellikleri

Sezai KÜTÜK

Investigation of the Environmental Effects of Light Pollution which External Lighting Systems Caused

Mustafa ŞAHİN, Yunus AKALTUN, Yüksel OĞUZ

Analysis of the Layer Behavior to the Parameterized Problem with Integral Boundary Condition

Mustafa KUDU

1,2,4-triyazolden Kaynaklanan Yeni Kuşak Etoksibenzilidenaminonun Sentez, Karekterizasyon ve Antimikrobiyel Akvitesi

Faruk KARDAŞ, Murat BEYTUR, Haydar YÜKSEK, Engin KILIÇ, Önder ALBAYRAK

Yengeç Kitininden Kitosan Üretimi

Ufuk ELİBÜYÜK, Meliha OKTAV BULUT

Farklı Rakımlarda Yetişen Hippohae rhamnoides L. Meyvelerinin Antioksidan Kapasiteleri Ve Bazı Biyoaktif Özelliklerinin İncelenmesi

Zehra Tuğba MURATHAN

Mikro Ark Oksidasyon (MAO) Yöntemi ile Grade-2 Titanyum Alaşımı Üzerine Büyütülmüş Katkılı Oksit Kaplamaların Anti-Bakteriyel Duyarlılıklarının İncelenmesi

Ebru Emine ŞÜKÜROĞLU