Production of Wall Tiles Containing Ulexite Waste at Different Sintering Temperatures

Experimental compositions were prepared by the additions of ulexite concentrator waste to a standard wall tile body sintered at different temperatures. Tests of linear firing shrinkage, water absorption, and fired bending strength (eğilme mukavemeti) were done. XRD analyses were conducted to determine major crystalline phases in wall tile bodies. SEM-EDX analyses were performed to study the microstructural evolution of the standard and experimental wall tile bodies. Colorimetric analyses were also made. The wall tile body containing 5 weight percent ulexite concentrator waste fired at 925 oC for 6 minutes was determined to be the optimal composition with 0.60 % of linear firing shrinkage, 17.66 % of water absorption, and 208.60 of kg/cm2 fired bending strength (eğilme mukavemeti) . Sintering temperature was reduced from 1182 oC of industrial practice down to 925 oC. Utilization of ulexite concentrator waste in tile bodies will help reduce energy costs in favour of the environment and economy.
Anahtar Kelimeler:

Wall Tile, Sintering, Ulexite Waste

Üleksit Atığı İçeren Duvar Karolarının Farklı Sinterleşme Sıcaklıklarında Üretimi

Üleksit konsantratör atığının standard duvar karosu bünyesine katılması ve değişik sıcaklıklarda sinterleşmesiyle deneysel numuneler hazırlanmıştır. Doğrusal pişme küçülmesi, su absorpsiyonu ve pişme bükülme testleri yapılmıştır. X-ışınları kırınım analizleri duvar karolarının kristal fazlarını tayin etmekte; SEM-EDX analizleri standard ve deneysel duvar karolarının mikro yapılarındaki değişimlerin anlaşılmasında kullanılmıştır. Renk analizleri de gerçekleştirilmiştir. 925°C de 6 dakika pişirilen %5 üleksit konsantratör atığı %0.6 doğrusal pişme küçülmesi, %17.66 su emme ve 208.6 kg/cm2 pişme bükülmesi değerleriyle optimum konsantratör atık derişimi olarak belirlenmiştir. Endüstriyel üretimde 1182°C olan sinterleşme sıcaklığı 925°C’ ye düşürülmüştür. Üleksit konsantratör atığının duvar karolarında kullanımı enerji maliyetlerini düşürmeye yardım ederek ekonomi ve çevreye yarar sağlayacaktır.

___

  • Alp, Y., 2005. Ceramic Tile, The Survey Report of the Foreign Trade Board of the Istanbul Chamber of Commerce, Istanbul, 24p.
  • Baele, S. M., 1998. Borate is an Important Ingredient in Glass Fiber Manufacture. Glass, 75, 420-427.
  • Bayça, S.U., 2009. Effects of the Addition of Ulexite to the Sintering Behaviour of a Ceramic Body, Journal of Ceramic Processing Resolutions, 10, 162-166.
  • Boncukcuoğlu, R., Kocakerim, M.M., Kocadağistan E. and Yılmaz M.T., 2003. Recovery of Boron of the Sieve Reject in the Production of Borax, Resources Conservation Recycling, 37, 147–157.
  • Carter, C.B. and Norton, M.G., 2013. Ceramic Materials: Science and Engineering: New York, Springer-Verlag, 766p.
  • Coble, R.L., 1961. Sintering Crystalline Solids, Journal of Applied Physics, 32, 793-799.
  • Coble, R.L. and Burke, J.E., 1963. Sintering in Ceramics, in: Progress in Ceramic Science Volume 3, J.E. Burke (ed.), Pergamon Press, London, pp. 197-251.
  • Çelik, H., 2015. Recycling of Boron Waste to Develop Wall Tile in Turkey, Transactions of Indian Ceramic Society, 74, 108-116.
  • Ediz N., Yurdakul, H. and Issi, A., 2004. Use of Tincal Waste as a Replacement for Calcite in Wall Tile Production, Key Engineering Materials, 264-268, 2457-2460.
  • Ediz, N. and Yurdakul, A., 2009. Characterization of Porcelain Tile Bodies with Colemanite Waste Added as a New Sintering Agent, Journal of Ceramic Processing Resolutions., 10, 414-422.
  • Glendenning, M. D. and Lee, W. E., 1996. Microstructural Development on Crystallising Hot-pressed Pellets of Cordierite Melt-derived Glass Containing B2O3 and P2O5, Journal of American Ceramic Society, 79, 705–713.
  • Hunter, R.S. and Harold, R.W, 1987. The Measurement of Appearance: New York, John Wiley and Sons, Inc., 432p.
  • Karasu, B., Kaya, G. and Yurdakul, H., 2002. Effect of the Etibor Kırka Borax Company’s Concentration and Derivation Wastes on the Properties of Wall Tile Body, Proceedings of 1st International Boron Symposium, Kütahya, p. 224.
  • Karasu, B., Kaya, G., Yurdakul, H. and Topkaya, A., 2002. Use of Borax Solid Wastes in Wall Tile Bodies and its Effect on Microstructure, Boron Symposium, Balıkesir, Book of abstracts, p.18.
  • Karasu, B., Kaya, G., Yurdakul, H. and Topkaya, A., 2002. The Efforts on Utilization of Borax Solid Wastes in wall Tile Bodies, 104th Annual Meeting & Exposition of the American Ceramic Society, St. Louis, Book of abstracts, p. 274.
  • Karasu, B., Yurdakul, H. and Kaya, G., 2004. Use of Borax Solid Wastes in the Receipes of Wall Tile Bodies as a Fluxing Agent and Their Effects on the Microstructures, Journal of Turkish Ceramic Federation, 6, 135-145 (in Turkish).
  • Karasu, B., 2007. Use of Borax Solid Wastes in Ceramics’ World, Proceedings of the Xth Conference and Exhibition of the European Ceramic Society, Berlin, p. 1773.
  • Kavas, T., Christogerou, A., Pontikes, Y. and Angelopoulos, G.N., 2011. Valorisation of Different Types of Boron-Containing Wastes for the Production of Lightweight Aggregates, Journal of Hazardeous Materials, 185, 1381–1389.
  • Köseoğlu, K., 2017. Effect of Ulexite Concentrator Waste on the Physical and Mechanical Properties and Sintering Behaviour of Floor Tile Bodies, Clay Minerals, 52, 97–105.
  • Kurama, S., Kara, A. and Kurama, A., 2006. The Effect of Boron Waste in Phase and Microstructural Development of a Terracotta Body During Firing, Journal of European Ceramic Society, 26, 755–760.
  • Kurama, S., Kara, A. and Kurama, A. 2007. Investigation of Borax Waste Behaviour in Tile Production, Journal of European Ceramic Society, 27, 1715-1720.
  • Levinkas, G. J., 1964. Boron, Metallo-Boron Compounds and Boranes, in: Toxicology of Boron Compounds, R. M. Adams (Ed.), Interscience Publishers, New York, pp. 700-765.
  • Önal, G. and Burat, F., 2008. Boron Mining and Processing in Turkey, Gospodarka Surowcamı Mineralnymi, 24, 49-60.
  • Sezzi, G., 2004. World Production and Consumption of Ceramic Tiles, Ceramic World Review., 58, 54–71.
  • Singer, F. and Singer, S.S., 1984. Industrial Ceramics: New York, Chapman and Hall Ltd, 1139p.
  • Thümmler, F. and Thomma, W., 1967. The Sintering Process, International. Materials Reviews.,12, 69-108.
  • TS EN ISO 10545-2 2000. Ceramic Tiles Part 2, Determination of Dimensions and Surface Quality.
  • TS EN ISO 10545-3 2000. Ceramic Tile Part 2, Determination of Water Absorption, Apparent Porosity, Apparent Relative Density and Bulk Density.
  • TS EN ISO 10545-4 2000. Ceramic Tile Part 4, Determination of Modulus of Rupture and Breaking Strength.
  • URL-1, http://en.etimaden.gov.tr/.r12 February 2018).
  • URL-2, http://www.hunterlab.com/appnotes/an08_96a.pdf.
Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2011
  • Yayıncı: GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

En Az Beş Yıllık Olan Depolanmış Atık Ofis Kâğıtlarının Geri Dönüşüm Olanaklarının Araştırılması

Selim KARAHAN

Tahribatsız Yöntemler Kullanılarak Trafik Kaynaklı Yer Hareketi Etkisindeki Tarihi Yapıların Stokastik Dinamik Analizi

Kemal HACIEFENDİOĞLU

Gümüşhane İli Meralarına Ait Vejetasyon ve Bazı Çevresel Özelliklerin Jeoistatistiksel Analizi

Burak SÜRMEN, Ali İMAMOĞLU, Tamer YAVUZ, Mustafa SÜRMEN

Ti45Nb Alaşımının Aşınma Davranışına Anodizasyon Potansiyelinin Etkisi

Muharrem TAŞDEMİR, Fatih ŞENASLAN, Ayhan ÇELİK

∆? ? Matrisi Yardımıyla Tanımlanan Yeni Bir Hemen Hemen Yakınsak Dizi Uzayı Üzerine

Gülsen KILINÇ

Çimentolu Macun Dolgu Yönteminin Uygulanmasında Bazı Katkı Malzemelerinin Puzolanik Özelliklerinin Araştırılması

Hasan EKER, Ataç BAŞÇETİN, Serkan TÜYLÜ, Deniz ADIGÜZEL

Energy Management and Measurement of Computer Controlled Solar House Model for Rize City

Mustafa Ergin ŞAHİN

On A New Almost Convergent Sequence Space Defined By The Matrix ∆_u^λ

Gülsen KILINÇ

Muğla Mermerinin Esnek Üstyapılı Yol Kaplamalarında Kullanımının Performansa Etkisinin Değerlendirilmesi, Suya Bağlı Bozulmalara Karşı Direncinin İncelenmesi

Mustafa ÖZKAN, İsmail Çağrı GÖRKEM

İtki Dalgalarının Oluşumunda Ölçek Etkisi, Hareket Süresi ve Çarpma Hızının Model Deneyler ve 3 Boyutlu Nümerik Simülasyonlarla Değerlendirilmesi

Hakan ERSOY, Murat KARAHAN, Tuğçe ANILAN