Alüminyum beyaz droslarının pirometalurjik değerlendirilmesi

Abstract

Dünyada artan alüminyum üretimiyle birlikte ergitme işleminde ortaya çıkan alüminyum dros miktarı da artmaktadır. Ortaya çıkan droslar içerdiği metalik alüminyum miktarına göre siyah ve beyaz dros olarak ayrılmaktadır. Hem içerdiği yüksek alüminyum metal oranı hem de üretim miktarı daha yüksek olan beyaz drosun geri dönüşüme kazandırılması yüksek önem arz etmektedir. Normal şartlarda mekanik yöntemlerle iki farklı kısıma ayrılan beyaz dros, metalik alüminyumca zengin kısmı geri dönüşüm ile değerlendirilirken, metalik olmayan kalıntı ise atık depolama sahalarında gömülerek bertaraf edilmektedir. Metalik olmayan kalıntı içerdiği bileşiklerden dolayı depolandığı alanda çevreye olumsuz etkilere sebep olmaktadır. Bu çalışmada ise beyaz drosun tamamıyla geri dönüşüme katılması için deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. İlk deney grubunda iki farklı flaks kullanımı ile indüksiyon fırınında farklı sıcaklık ve sürelerde ergitme yöntemi ile alüminyum alaşım külçesi üretimi yapılmıştır. Üretilen alüminyum külçelere yapılan kimyasal analizler yardımı ile kütle denklik hesabı yapılarak alüminyum geri kazanım verimi hesaplanmıştır. Belirlenen optimum şartlar ile %98,36 safiyette alüminyum külçe üretimi, %85,81 oranında alüminyum kazanım verimi ile gerçekleştirilmiştir. İkinci deney setinde ise beyaz drosun metalik olmayan kalıntı kısmı, atık gömme alanlarında bertaraf edilmek yerine içerdiği yüksek alüminyum oksit içeriği sebebiyle bir hammadde olarak kullanılmış ve tekno-ekonomik değeri olan ergimiş alümina dönüştürülmüştür. Elektrik ark fırınında ergimiş alümina üretimi sırasında hammadde olarak kullanılan boksite alternatif olarak metalik olmayan kalıntı kısmı kullanılmıştır. Deneylerde 270 kVA DC gücündeki laboratuvar tipi elektrik ark fırınında hammadde olarak ilk elektroliz kalite alümina kullanılarak, ergimiş alümina eldesi için bilgi ve tecrübe biriktirilmiş, fırın konfigürasyonları yapılmıştır. Daha sonra metalik olmayan kalıntı kısmı hammadde olarak kullanılmış ve farklı parametreler ile ergimiş alümina üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ürünlere kimyasal analiz, XRD analizi, yoğunluk ve sertlik testleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçta standartlara uygun ergimiş alümina üretimi yapılabildiği belirlenmiştir. İlk deney grubunda hali hazırda küçük geri döünüşüm işletmelerinde ilkel yöntemler ile işlenen metalik alüminyumca zengin kısım, yüksek safiyette ve yüksek kazanım verimleri ile ergitilerek ingot halinde döküm için çalışmalar yapılmıştır.