Pirinç Küllerinin Pirometalurjik Değerlendirilmesi

Abstract

Pirinç alaşımlarının ergitilmesi sırasında oluşan metal oksitlerin çoğu metalik haldeki kaçaklarla birlikte curufta birikerek metal kayıplarına yol açmaktadır. Ramat olarak adlandırılan bu curuflar sulu öğütme ve ayırma işlemleri kullanılarak metalik kısımlarından ayrılmaktadır. Metalik kısımlar çok miktarda bakır ve çinkodan oluştuğu için tekrar ergitilerek değerlendirilmekte, artık ise ya atılmakta ya da stoklanarak satılmaktadır. Ekonomik değeri olmadığı düşünülen oksitli kısım (atık) “pirinç külü” olarak adlandırılmaktadır. Yüksek oranda metal içeren bu atıkların pirometalurjik veya hidrometalurjik değerlendirilmesi hem ekonomik olarak hem de çevreye zararsız hale getirilmesi açısından zorunluluk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, %59.67 Zn, %9.22 Cu, %1.45 Pb ve %2.61 SiO2 içeren pirinç küllerinin, pirometalurjik olarak değerlendirilmesine çalışılmıştır. Proses, sıcaklık kontrollü yatay bir tüp fırında, karbotermik redüksiyon yöntemiyle, çinko ve bakır gibi metalik değerlerin belirlenmesini amaçlamaktadır. Değerlendirme çalışmaları, çinkonun çinko oksit olarak gaz fazına alınması ve bakırın metalik bir ergiyik halinde katı olarak toplanmasına yönelik yapılmıştır. Deney parametresi olarak sıcaklık (1000-1200 °C) ve zaman (15-180 dakika) seçilmiştir. Bu parametrelerin, çinkonun buharlaşma hızına ve bakırın katı atıkta metalik halde toplanma verimine etkisi araştırılmıştır.

Brass producing plants annually generate large quantities of furnace emission dust, slags and other by-products containing zinc and copper values. In the melting of brass alloys, an economically significant amount of slag is generated. In order to separate the metallic parts from non-metallic parts in this slag, first the slag is broken, wet-milled and subsequently sieved. While the metallic parts are returned to melting furnace, the non-metallic parts, named “brass ash”, are deposited to reevaluate via hydrometallurgical or pyrometallurgical processes. Because of the increasing demand on brass alloy, it is expected that there will be a growing necessity for recovering zinc and copper from that kind of residues in the brass industry. In this study, brass ash containing 59.67 wt % Zn, 9.22 wt % Cu, 1.45 wt % Pb, and 2.61 wt % SiO2, was pyrometallurgically treated in a temperature controlled tube furnace via carbothermic reduction. The evaluation studies were directed towards collecting zinc in the form of metallic zinc and/or zinc oxide in the gaseous phase. Temperature (1000-1200 °C) and time (15-180 minutes) were selected as reaction parameters. The effects of these parameters on the recovery of metallic values and on the concentrations were investigated.