Mineral Atıklar Yeniden Değerleniyor Ekonomi Kazanıyor

Mineral Atıklar Yeniden Değerleniyor Ekonomi Kazanıyor. Mineral atıkları madenin çıkarılmasından pazar ürünü haline gelmesi aşamasına kadar başlıca iki kısımda büyük miktarlarda oluşmaktadır. Bunlardan birincisi madenin çıkarılması esnasında özellikle açık ocak madenciliği yapılıyorsa büyük oranda oluşan atık kayaçlardır. İkincisi ise zenginleştirme yani cevher hazırlama prosesleri sırasında meydana gelmektedir. Bunun yanısıra birçok sınıflamada metalürji atıkları, taş ocağı atıkları, termik santral atıkları gibi birçok atık da mineral atık grubu içerisinde yer almaktadır.

Mineral kökenli atık malzemeler orjinlerine ve geçirdikleri proseslere göre birbirinden farklı özelliklere sahiptirler ve bazen özel isimleri ile de anılmaktadırlar. Örneğin; metalurjik izabe tesisinde metal üretimi sonucu oluşan atıklar curuf, termik santralde kömürden enerji elde edilmesi sonucu oluşan atıklar uçucu kül olarak bilinmektedir. Yine bir maden yatağında örtü tabakası olarak alınan kısım genellikle daha iri boyutlu ve çevre açısından inert bir yapıya sahip olması nedeniyle daha az zararlı bir atık iken, cevher hazırlama tesis atıkları daha ince boyutludur ve gerek proseste kullanılan kimyasallar nedeniyle gerekse içerdiği daha ince boyutlu mineraller nedeniyle atık kayaçlara göre daha zararlı bir atık olabilmektedir. Mineral atıkların diğer endüstriyel atıklara göre en büyük farklılıkları miktarlarının çok fazla ve doğal malzeme olmalarıdır.
Çevre bilincinin hergeçen gün arttığı dünyada ve ülkemizde bu atıkların berferaf edilmesi önemli bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır Büyük miktarlarda olmaları nedeniyle çok fazla yer işgal etmeleri, görsel kirlilik yaratmalarının yanısıra özellikle şülfürlü mineral içerenlerin asit maden drenajına sebep olmaları, arsenik, kadmiyum, kurşun gibi zararlı metal içermeleri veya zenginleştirme proseslerinde kullanılan asit, siyanür gibi liç veya çeşitli flotasyon kimyasalları nedeniyle ortadan kaldırılmaları gerekmektedir. Genel olarak mineral atıklar üç ana seçenekle uzaklaştırılmaktadır:

• Güvenli depolama,
• Değerli minerallerin yeniden kazanılması,
• Artıkların diğer alanlarda kullanılması.

Güvenli Depolama:
Medencilik veya mineral atıklarının uzaklaştırılmasında en yaygın olarak kullanılan yöntem depolamadır. Çok büyük alanlara gerek duyulan bu depolama işlemlerinde güvenlik yani toprak, su ve hava kirliliğine sebebiyet vermemek önemli bir konudur. Atıklar genelde yeni kullanım alanları
bulunana kadar veya madencilik faliyetleri sürdüğü sürece atık sahaları veya havuzlarında uzun yıllar bekletilebilmektedir. Atık sahaları ve barajların düzenlemesi yapılırken, geçmişte örnekleri yaşanan, büyük kazaların meydana gelmemesi için, depolama yapılacak bölgenin iklim koşulları ve deprem, sel gibi doğal afet riskleri göz önüne alınmalıdır. Modern uygulamalarda bir maden yatağı işletilmeye başlamadan önce atıkların stoklanması konusunda da projelerin hazırlanması istenmektedir.

Değerli Minerallerin Yeniden Kazanılması:
Hem teknolojik gelişmeler ve hem de hammaddelere olan ihtiyaçların artması nedeniyle, cevherlerin ekonomik olarak işletilebilir tenörleri sürekli olarak daha aşağılara çekilmektedir. Böylece atık olarak depolanmış birçok yığın, bugün içerdiği değerler açısından bugün adeta birer cevher yatağı gibi kabul görebilmektedir. Dünya’da ve Türkiye’de yapılan birçok araştırma atıklardan değerli minerallerin yeniden kazanılabileceğini ortaya koymaktadır.

Örneğin: Türkiye’de yıllardır süregelen krom madenciliği sonucunda bugün neredeyse yeni maden rezervleri sayılabilecek atıklar oluşmuştur ve atık sahalarında bekletilmektedir. Kromit atıkları tesislerde çoğunlukla boyut küçültme sonrası gravite yöntemleri ile kromitin zenginleştirilmesi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Yapılan çalışmalar içerikleri %9-20 Cr2O3 arasında değişen bu atıkların gerek yeni gerek geleneksel metodlar kullanılarak yeniden zenginleştirilmeleri ile satılabilir yeni ürünlerin elde edilebileceğini göstermektedir. Yine Türkiye’nin en önemli mineral kaynaklarından biri olan bor konsantrelerinin üretiminden arta kalan bor atıkları çok büyük alanlara yayılarak bekletilmektedir. Bor atıklarından da borun tekrar kazanılmasına yönelik birçok araştırmanın sonucunda başarılı sonuçlara ulaşılmıştır.

Shen ve Forssberg metalurjik atıkları demirli, demirdışı ve yanma işlemleri sunucu oluşan atıklar olmak üzere üç grupta sınıflandırarak bu curuflardan kimyasal ve fiziksel yollarla metal kazanma hakkında çok geniş bilgilere yer vermektedirler. Değerli metallerin atıklardan kazanılması ile ilgili örnekler oldukça fazladır ancak bu yazıda birkaç tanesine örnek verilebilmiştir.

Atıkların Diğer Alanlarda Kullanılması:
Mineral atıkların çeşitli proseslerden geçirilerek diğer endüstrilerde ve alanlarda hammadde girdisi olarak kullanılması son yıllarda çalışılan önemli konulardan biridir. Artıktan belirli değerlerin kazanılması yerine, artığın tümünün veya büyük bir kısmının kullanılması hem ekonomik hem de çevre açısından büyük bir avantaj sağlamaktadır. Yapılan çalışmalarda kullanılan atıkların birçok hammadde yerine geçebildiği hatta bazen kullanıldığı alanda daha da üstün özellikler sağladığı belirtilmektedir. Atıkların hammadde olarak ekonomiye kazandırmadan önce artıkla ilgili birtakım verilerin belirlenmesi faydalıdır. Bunları şu şekilde sıralanabilir;

Atık Miktarının Belirlenmesi
Atığın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi. Bu özelliklerine göre hangi alanda hammadde olarak kullanılabileceğinin belirlenmesi. Atıklardan elde edilen ürünlerin pazar olanaklarının araştırılması. Atık malzemenin satılabilir bir ürün haline getirilmesinde, karşılaşılması muhtemel teknik ve ekonomik sorunların belirlenmesi. Atıkların berteraf edilmesinde kullanılan en yaygın yöntem dolgu malzemesi olarak kullanılmasıdır. Yer altı madenlerinde üretimden sonra oluşan boşlukların doldurulması, baraj dolgusu, çöp sahalarının oluşturulması, yol dolgu malzemesi olarak kullanımları oldukça yaygındır. Atıkların İnşaat yapı malzemesi olarak kullanımı ile araştırmalar da oldukça yaygındır. Mermer atıkları, bor atıkları, alüminyum üretimindeki proses atığı kırmızı çamur, feldispat atıkları gibi birçok atık malzeme çimento, tuğla, karo, seramik, cam, beton gibi malzemelerin üretiminde kullanılmaktadır. Çimento sektörü atıkların değerlendirilmesinde en önemli alanlardan biridir. Mineral bazlı aıklardan özellikle kalsiyumsilisyum bazlı maden atıkları (Demir-AlüminyumSilisyum- Bakır), ısıl işlem görmüş atıklar (enerji, demir çelik, bakır, alüminyum, cam, seramik) yaygın bir şekilde çimentoda alternatif hammaddeler olarak kullanılmaktadır. Çimento sektöründe ısıl işlem görmüş termik santrallerden çıkan uçucu küller, yüksek fırın curufları gibi atıkların kullanılması yüksek ısı gerektiren çimento sektöründe enerji tasarrufu açısından avantaj sağlamaktadır.

Bazı mineral atıkların kullanım alanları ile ilgili şu şekilde özetlemek mümkündür; Atık Kayaçlar: Mineraller ve metaller yeniden proses edilebilir, madenlerde dolgu malzemesi, arazi dolgusu, yol yapımında agrega malzemesi, beton ve çimento için hammmadde olarak kullanılabilirler.

Kırmızı Çamur: Alimunyum refinasyunu sonucu oluşan kırmızı çamur toprak iyileştirilmesinden cam, tuğla yapımı, kirli suların temizlenmesi gibi birçok alanda kullanım alanı bulmaktadır.

Uçucu Küller:Termik santrallerden çıkan uçucu küller ençok geri dönüştürülebilen mineral atık kaynaklarından biridir. En fazla çimento sektöründe kulanım alanı bulmaktadır (yaklaşık %50’si). Toprak iyileştirmesi, tuğla, tarım, yol dolgu malzemesi gibi birçok alanda kullanılmaktadır.

Mermer Atıkları: En büyük mermer üreticilerinden biri olan ülkemiz açısından mermer atıklarının yeniden değerlendirilmesi önemli bir konudur. Mermer işletmelerinde iki farklı boyutta atık ürün üretilmektedir. Birinci ürün, iri boyutlu parça mermer atıkları, ikinci ürün ise kolloidal yapıda büyük miktarı 150 mikronun altında olan maksimum parça boyutu 2 mm’ye ulaşabilen kesim toz atığı olmaktadır. İri boyutlu parça atıklar, inşaat sektöründe yapı elemanı olarak kullanılabilirken, toz atıklar ise doğrudan farklı endüstri dallarında değerlendirilme imkânı bulmaktadır. Mermer atıklarının agrega malzemesi, tuğla, çini, çimento, kireç üretimi, aktif kalsiyum karbonat üretimi, kalsine dolamit üretimi, asit nötürleştirme, baca gazlarından kükürt giderimi, gazlı içecekler için CO2 üretimi gibi alanlarda kullanımı mevcuttur. Ayrıca daha az kullanım alanı olarak atıklardan sanatsal olarak ta faydalanmak mümkündür.

Sülfürlü Mineral Atıkları: Sülfürlü mineral atıkları özellikle pirit içeriği fazla olanlar, atmosferik koşullarda çok uzun süre beklemeleri durumunda asit maden drenajına (AMD) neden olmakta, bu yüzden de çevre açısından zararlı sayılan atık grubunda yer almaktadırlar. Bu tür atıkların değerlendirilmesinde hala kalan değerli metallerin kazanımının yanısıra piritçe zengin olanların yeniden flotasyonla zenginleştirilip sülfürik asit üretimi için kullanımı mümkündür. Ayrıca sülfürlü atıklardan macun dolgu üretimi de uygulamaları da yaygınlaşmaktadır. Kil içeriği yüksek atıklar: Bu tür atıklara en iyi örnek bor atıklarıdır. Tuğla, yer karasu, çimento yapımında kullanılabilir atık malzemelerdir. Curuflar: Curuflar yine metal ve mineral eldesi ile birlikte yol yapımında beton ve çimento sektöründe kullanılmaktadır.

Kömür Atıkları: Kömür atıkları maden reklemasyonu ve dolgu malzemesi olarak oldukça yaygın kullanılmaktadır. Yine kömür şlamlarından hümik asit üretimi gibi geri dönüşüm ürünleri üretilmektedir.

Ayrıca katı mineral atıklar dışında, maden atık sularının koagülant olarak kullanımı, endüstride ve ziraatte, hatta arıtılarak şehir suyu olarak kullanımı bile mevcuttur. Yine izabe tesislerinden çıkan SO2 gazlarının sülfürik asit üretiminde kullanılması gibi gaz atıklar için de geri dönüşüm prosesleri vardır. Literatürde, bu yazıda bazı örnekleri verilmeye çalışılan katı mineral atıklarının yeniden değerlendirilmesi ile ilgili olarak, hemen hemen her atık türü üzerinde yapılmış çalışmalara rastlamak mümkündür. Bu konuyla ilgili çalışmaların artırılması ile birlikte hem ekonomiye bir girdi sağlanacak hem de çevre açısından sorun yaratan büyük miktardaki atıklar uzaklaştırılmış olacaktır.

Mineral Atıklar Yeniden Değerleniyor Ekonomi Kazanıyor

 

Kaynak : turkchemonline

Lityum İyon Pillere Alternatif Uzun Ömürlü Alüminyum Piller Geliyor

Lityum İyon Pillere Alternatif Uzun Ömürlü Alüminyum Piller Geliyor. Stanford University araştırmacıları, günümüzün en yaygın sorunlarından biri olan kısa ömürlü şarjlara yeni buluşla çözüm ürettiklerini duyurdular. Stanford Report ve Nature dergisinde yayınlanan bilgilere göre, araştırmacılar “hızlı şarj olan, uzun ömürlü ve ucuz ilk yüksek performans alüminyum pili” geliştirerek, konvansiyonel pillere güvenli bir alternatif olabilecek bir icada imza attılar.

Alkalin piller ve cep telefonlarıyla laptoplarda kullanılan lityum iyon pillere göre daha çevre dostu, yanmaz olmasıyla güvenli ve hızlı olacağı düşünülen alüminyum iyon piller bugüne kadar aslında çokça denenmiş ancak başarılı bir sonuç elde edilememişti. Bunda önemli bir etken, pilin şarj olma döngüsünde yeterli voltaj üretmesini sağlayacak bir katot materyalinin bulunamamış olmasıydı.

Stanford araştırmacılarıysa bu sorunu “tesadüfen” grafit kullanarak aşabileceklerini keşfetmişler. Aşağıdaki demo videoda görebileceğiniz gibi henüz test aşamasında olan pil alüminyum anot ve grafit katottan oluşuyor.

Geliştirilen alüminyum iyon pil ultra hızlı yani bir dakika kadar kısa sürede telefonunuzu şarj edebiliyor. Dayanıklılık konusunda ise kapasitesini bin şarj döngüsü süresince koruyabilen lityum iyon pillere göre oldukça ileride. Zira alüminyum iyon pillerin kapasitelerini kaybetmeden 7 bin 500 şarj döngüsüne (dolma ve boşalma) dayanabildikleri belirtiliyor. Alüminyum iyon piller bükülebilir oldukları için de daha kullanışlı olacağı düşünülüyor.

Bizi heyecanlandıran birçok yeni pil teknolojisi gibi, yeni nesil alüminyum iyon pillerin de piyasaya sunulması için beklemek gerekiyor. Zira pillerle ilgili önemli bir eksiklik, voltaj. Tipik bir lityum iyon pilin ancak yarısı kadar voltaj üretebilen pillerin, bu özelliğinin geliştirilmesi için grafitin iyileştirilmesi ya da başka bir maddenin denenmesi gerekiyor.

Lityum İyon Pillere Alternatif Uzun Ömürlü Alüminyum Piller Geliyor

 

Kaynak : webrazzi

Elektromanyetizma’nın Babası Bugün Doğdu

Elektromanyetizma’nın Babası Bugün Doğdu. Hans Christian Ørsted, Immanuel Kant’ın düşüncelerinden etkilenmiştir. Elektromanyetizma olarak bilinen kavramı, elektrik ile manyetizma arasındaki ilişkiyi bulmasıyla ün kazanmıştır.

1819’da, bir derste Volta piliyle deney yaparken elektrik devresinin açılma ve kapanması ile yakında bulunan pusulanın iğnesinin saptığını görerek araştırmasını bu yönde geliştirince, bir mıknatısın yanındaki telin içinden akım geçirildiğinde mıknatısın teli hareket ettirdiğini gözlemiş. Böylece elektrik ile magnetizma arasındaki ilişki kanıtlanmıştır. Bir telin içinden akım geçirildiğinde elektrik akımının telin çevresinde bir manyetik alan oluşturduğu anlaşıldı. Oersted’in yaptığı deneylerin sonuçlarının 1820 yılında yayınlanması, bilim dünyasında büyük yankılar yarattı.

1825 yılında Ørsted ilk defa alüminyumu üreterek kimya’ya önemli bir katkı yaptı. Alüminyum-demir alaşımı önce İngiliz bilim adamı ve mucit Humphry Davy tarafından geliştirilen iken, Ørsted alüminyum klorürün indirgenmesi yoluyla alüminyum elementini izole etti.

Elektromanyetizma'nın Babası Bugün Doğdu

 

Kaynak : wikipedia & rsc