Galvaniz tesislerinde oluşan sıvı atıkların metalurjik olarak değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında sıcak daldırma metoduyla galvanizlerine yapan bir tesisten alınan atık pickling çözeltisinin metalurjik değerlendirilmesine yönelik deneysel çalışmalar yapılmıştır. Deneylerde 110-145 g/l demir, 130-180 g/l çinko, 5-10 g/l hidroklorik asit ve ppm mertebesinde Cu, Ni, Pb Cd, Cr, Mn gibi ağır metal iyonları içeren ve pH değeri 0.72 olan bir çözelti kullanılmıştır. Bu çözeltinin değerlendirilmesinde uygulanan yöntem; götit çöktürme, çinko karbonat çöktürme, çökeleklerin kullanılabilir ürünler haline getirilmesi ve nihai çözeltinin deşarj edilmesi kademelerinden oluşmuştur. Yapılan deneylerde bu yöntem kademelerini optimize edecek parametreler incelenmiştir. Yapılan analizlere göre çözeltideki demirin yaklaşık %90'ı Fe2+ iyonu halindedir. Çözeltideki demirin tamamı oda sıcaklığında, gerekli miktarın 1.8 katı H202 ilavesiyle, 800 dev.dak"1 karıştırma hızında ve 10 dakika gibi kısa bir sürede Fe3"1" iyonlanna oksitlenebilmektedir. Oksidasyon sırasında Pt-SCE elektrot çifti ile ölçülen potansiyel 0.72 V'tur ve bu potansiyel değeri %100 oksidasyona karşılık gelmektedir. Oksidasyondan sonra pH değerinin NaOH ile 2.5'e sürekli nötralizasyonu ile yine oda sıcaklığında demirin tamamıyla p-götit olarak çöktürülebilmesi için 800 dev.dak"1 karıştırma hızında, 10-15 dakikalık süre yetmektedir. Dolayısıyla çözeltideki demirin tamamıyla giderilmesi için gerekli toplam süre 20-25 dakikadır. Oluşturulan götit çökeleğindeki absorblanan çinko miktan, tespit edilen optimum şartlarda %0.4 değeri olan en düşük seviyede kalmaktadır. San renkli p-götit 250°C sıcaklıkta dehidrate edildiği zaman kırmızı renkli a-Fe203'e dönüştürülmektedir. Her iki ürün de pigment olarak kullanılabilecek karakterdedir. Demiri giderilmiş çözeltiden çinkonun gerekli miktann 2.5 katı Na2C03 ilavesiyle 60°C'de ve 3 saat süre içinde 600 dev.dak"1,lık bir karıştırma hızında tamamıyla çöktürülebileceği tespit edilmiştir. Çöktürülen ürün ZnCXVtir ve bu ürünün 300°C'de 30 dakika süre ile kalsine edilmesiyle oldukça saf bir ZnO elde edilebilmektedir. Demir ve çinko giderme işlemlerinden çıkan çözelti pH değeri 8-8.5 olan ve ppm olarak 2.94 Cu, 2.08 Co, 2.84 Ni, 3.44 Pb, 0.34 Cd, 0.44 Cr, 0.50 Mn, 1.32 Fe, 1.18 Zn, 2.7 Ca, 0.36 (S04)" ve de 200-250 g/l NaCI içeren bir çözeltidir. Bu çözeltinin içerdiği NaCl'ün tuz veya kimyasallar olarak değerlendirilmesi gerekmektedir.