MANGAN DİOKSİDİN ETANOLLE İNDİRGENMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Metaloji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı Başkanlığı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Sanaz ESMAEİLİ SHİRVANSHAHİ
Danışman: Melek Cumbul Altay
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Teknolojik gelişmeler ile beraber manganın kullanım alanlarındaki gelişimlerinden dolayı yüksek saflıkta mangan üretimi üzerine akademik çalışmalar gün geçtikçe artarak devam etmektedir. Birçok kullanım alanına sahip olan mangan, farklı formlarda doğada bulunmaktadır. Pirometalurjik ve hidrometalurjik yöntemlerle üretilen mangan cevherlerinde genellikle pirometalurjik yöntemler, yüksek mangan tenörüne sahip cevherlere, hidrometalurjik yöntemler ise pirometalurjik yöntemlere göre daha ekonomik olmasından dolayı düşük mangan tenörüne sahip cevherlere uygulanmaktadır. Bu tez çalışmasında ise pirometalurjik yöntem kullanılmıştır. Bu tez çalışmasında metal oksitlerin pirometalurjik yöntemle izotermal ve izotermal olmayan koşullarda indirgenmesi araştırılmıştır. Burada manganın indirgenmesi baza alınarak, metal oksit olarak yüksek safiyetteki (~%99.99) MnO2 tozu (pirelüsit) indirgeyici etanol gazı (C2H5OH) altında, farklı bekleme sürelerinde (0-40 dak), 800K-1500K sıcaklık aralığında yapılan deneylerde, indirgenmesi sağlanmıştır. İndirgeme işleminde ısıtma, reaksiyon ve soğutma sırasında yüksek safiyette argon gazı (%99.999) kullanılarak etanol (teknik safiyette, %99.5) fırın içerisine taşınmıştır. Deneylerden elde edilen ürünlerin ağırlık değişim yüzdeleri hesaplanarak, artan bekleme sürelerine ve sıcaklıklara göre kıyaslanıp grafik haline getirilmiştir. . İndirgeme çalışmaları sonucunda elde edilen toz ürünlerin reaksiyon sonrası mevcut faz analizleri X-ışını difraksiyon (XRD) analiz metoduyla ve ürünlerin mikroyapıları taramalı elektron mikroskop (SEM) analiz yöntemiyle incelenip ürünlerin ağırlık değişim oranları XRD ve SEM analizleriyle teyit edilmiştir. İndirgeyici gaz atmosferi, indirgeyici gaz miktarı, reaksiyon sıcaklığı ve süresinin metal oksit tozlarının faz dönüşümlerine etkisi mikroyapı görüntüleri ile tartışılarak sonuçlar rapor halinde sunulmuştur. Uluslararası literatürde etanol kullanılarak metal indirgemesi konusunda sınırlı sayıda çalışma mevcuttur. Bu çalışma hem literatüre katkıda bulunacak hem de pahalı olan hidrojen, metan, etilen gibi hidrokarbon gazlarına, ucuz ve kolay temin edilebilen başka bir seçenek sunacaktır