Alüminyum siyah drossundan hidrometalurjik ve pirometalurjik yöntemler ile Al2O3 esaslı seramiklerin üretiminin araştırılması

Alüminyum drossu (curuf), ergitme, ergimiş metalin transferi ve rafinasyonu süreçlerinde alüminyumun oksijene olan yüksek ilgisinden dolayı oluşmaktadır. Dross, metalik ya da metalik olmayan bileşenler içermektedir ve siyah/beyaz olarak sınıflandırılmaktadır. Beyaz dross, yüksek metalik alüminyum içeriğine sahipken siyah dross düşük metalik alüminyum içeriğine sahiptir. Bu çalışmada, pirometalurjik ve hidrometalurjik işlemlerle siyah drossun değerlendirilmesi için optimum koşulların belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmaların ilk aşamasında, halojenür esaslı safsızlıkları buharlaştırma yoluyla gidermek ve metalik alüminyum içeriğini Al2O3'e dönüştürmek için siyah dross beş farklı sıcaklıkta kalsine edilmiştir. Çalışmaların ikinci aşamasında, orijinal ve kalsine dross, mümkün olduğunca saf alümina esaslı seramik elde edebilmek için farklı reaktiflerle liç edilmiştir. Liç deneylerindeki amaç, empüritelerin çözeltiye alınarak liç deneylerinde kullanılan asitlerin içerisinde çözünürlüğü bulunmayan alüminanın filtre kekinde kalıp saflaştırılmasıdır. 1100 °C'de 60 dk. boyunca kalsine edilmiş drossun 10 mL H2SO4 ve 40 mL distile sudan oluşan çözelti içerisinde liç edilmesi ile gerçekleştirilmiş çalışmadan elde edilen alümina esaslı seramik tozları, 600 MPa tek eksenli basınç altında preslenmiş ve refrakter malzeme olarak kullanılabilirliğin görmek için argon atmosferi altında 1550 °C'ye kadar artan sıcaklıklarda 60 dk. süre ile sinterlenmiştir. Hammaddeleri, üretilen seramik tozlarını ve sinterlenmiş seramikleri karakterize etmek için XRD, XRF, kimyasal analiz, TGA, Vickers sertlik ölçümü ve Archimedes yoğunluk ölçümü teknikleri kullanılmıştır.