Elektrolitik mangan üretiminde kullanılan mangan sülfat çözeltisinin yüksek karbonlu ferromanganın liçi yoluyla eldesi ve proses optimizasyonu
Production of manganese sulfate solution, used in production of electrolytic manganese by use of high carbon ferromanganese leaching and process optimization
- Tez No: 384798
- Danışmanlar: PROF. DR. CÜNEYT ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ferromanganez, Kinetik, Liçing, Optimizasyon, Ferromanganese, Kinetics, Leaching, Optimization
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, elektrolitik mangan üretiminin bir başka basamağı olan çözelti temizleme işleminde kullanılmak üzere MnSO4?ca zengin çözeltinin makul ve mantıklı olan en yüksek verimle kazanılabilmesi ve proses optimizasyonunun sağlanması amaçlanmıştır. Liç işlemi uygulanacak hammadde olarak yüksek oranda mangan içeren yüksek karbonlu ferromangan kullanılmıştır. Bu proseste optimizasyon deneylerinden elde edilen optimum koşullar düşük karbon içeriğine sahip feromangan tozuna uygulanmıştır. Gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda sıcaklık 40°C, 50°C, 60°C ve 70 °C, asit konsantrasyonu 1M,1,5M ve 2M, katı/sıvı oranı 1/5, 1/7,5 ve 1/10, karıştırma hızı ise 500-700-900 devir/dk. alınarak 4 saat süre ile liç işlemi uygulanmıştır. Deneyler sonunda 60°C sıcaklıkta, 1,5M H2SO4 konsantrasyonu, 1/10 katı/sıvı oranı, 700 devir/dk. ve 4 saat deney süresi olarak belirlenen optimum deney koşullarında gerçekleştirilen deneylerde, yüksek karbonlu ferromangan tozundan, mangan %95,09, çözeltiye geçen demir yüzdesi ise %94,11 dir. Aynı optimum koşulların uygulandığı düşük karbonlu ferromangan tozundan ise mangan %92,8, demir %81,5 oranında çözeltiye geçmiştir. Sıcaklığın optimizasyonu için gerçekleştirilen deneylerden elde edilen verilerin literatürde belirtilen Crank-Ginstling ve Brounshtein eşitliği (CGB) kinetik modeline uygulanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda aktivasyon enerjisi (Ea) 6,45 kj/mol olarak bulunmuş ve yüksek karbonlu ferromangan tozunun H2SO4 ile liç işleminin difüzyon kontrollü olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, aim is to production of MnSO4 solution, which is used in production of electrolytic manganese by use of high carbon ferromanganese leaching process and process optimization. In experimental studies, leaching tempratures; 40°C, 50°C, 60°C and 70°C, H2SO4 concentration; 1M,1,5M and 2M, solid/liquid ratio; 1/5, 1/7.5 and 1/10, stirring speed; 500-700-900 r/min. are taken and leaching time is taken 4 hours for all through these studies. After experimental studies, the optimal leaching conditions are determined as 1,5M H2SO4 concentration, 1/10 solid/liquid ratio, 700 r/min. for 4 hours (240 min.) and at 60°C the manganese and iron are recovered 95.09% Mn and 94.11% Fe leaching efficiency. The same optimized conditions were applied to the the low carbon ferromanganese and manganese was recovered 92.8%, iron was recovered 81.5% leaching efficiency. Acording to the results high carbon ferromanganese is more available than low carbon ferromanganese for recovering precious metal. After the optimization tests of temperature, the results of this temperature tests are carried out in kinetic model of Crank-Ginstling and Brounshtein equation (CGB). After the determined kinetic theory calculations and curves were drawen and calculated. Finally activation energy (Ea) was found 6,45 kj/mol. This result shows us that after leaching of high ferromanganese with in H2SO4 is diffusion controlled not chemical controlled.
Benzer Tezler
- Yerli psilomelan cevherinden mangan fosfat üretimi
The production of manganese phosphate from native psilomelane ore
VELİ GÖRKEM EFE
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Chemical deintercalation and stability investigation of nanosized C/Li2MnSiO4 cathode material with different electrolytes
C/Li2MnSiO4 katot malzemesinin kimyasal deinterkalasyonu ve farklı elektrolitler ile kararlılığının incelenmesi
EKİN EŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Porosity generation and optimization of silicon-based anodes for high energy density lithium ion batteries
Yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon bataryalar için silisyum bazlı anotlarda gözenek geliştirilmesi ve optimizasyonu
NESLİHAN YUCA
Doktora
İngilizce
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Chemical expansion in manganites
Manganitlerde kimyasal genleşme
MEHMET HAZAR ŞEREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR
- Investigating the hydrothermal process parameters' effect on the mxoy (M: Ni, Mn, Co) powder properties and evaluating their performances when used as anodes for lithium ion batteries
Mxoy (M: Ni, Mn, Co) toz özellikleri üzerine hidrotermal proses parametrelerinin etkisinin incelenmesi ve lityum iyon bataryalarda anot olarak performanslarının değerlendirilmesi
REYHAN SOLMAZ ERGUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLLUR DENİZ KARAHAN