Demir-çelik endüstrisi yüksek fırın çamurundaki karbonun flotasyon yöntemiyle geri kazanımının araştırılması

Yüksek fırınlarda demir cevheri karbon ile indirgenmektedir. İşlem sırasında çıkan tozlar gaz yıkama sisteminde tutulmakta, çöktürme havuzlarında toplanan tozlar ise "yüksek fırın çamuru" olarak adlandırılmaktadır. Üretim proseslerinin doğal çıktısı olan yüksek fırın çamurları, içerdikleri yüksek kükürt ve çinko nedeni ile mevcut durumda entegre demir çelik proseslerinde değerlendirilememektedir. % 0,1-0,5 düzeyindeki kükürt içeriği nedeniyle çelik üretimde kullanılamazken, %1 üzerinde çinko içeriği nedeniyle de sinter veya yüksek fırın proseslerinde kullanımı sınırlanmaktadır. Yüksek fırın çamurundaki yüksek karbon içeriğinden faydalanmanın yolu, safsızlıklarından arıtılarak çamurun boyutlandırılmasıdır. Bu tez çalışması kapsamında, yüksek fırın çamurunda yaklaşık %18-23 oranında bulunan karbon değerlerinin geri kazanılması için flotasyon deneyleri yapılmıştır. Karbonun elementel analizi LECO CHN 628 cihazıyla, karbonun sahip olduğu yüzey morfolojisinin ve elementel kompozisyonun belirlenmesi de, taramalı elektron mikroskobu (TEM) ile tayin edilmiştir. Çalışmada, flotasyon verimliliğini etkileyen gazyağı miktarı, devir hızı, köpürtücü, flotasyon ve katı-sıvı oranı gibi deneysel parametrelerin optimizasyonları yapılmıştır. Yapılan optimizasyonlar sonucunda en uygun flotasyon koşullarında karbon için ortalama karbon verimi % 84-100 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, laboratuvar ölçekli yapılan flotasyon prosesinde elde edilen karbonca zengin ürünlerin uygun proseslerde girdi malzemesi olarak kullanılabilirliğinin gösterilmesi hedeflenmiştir.