Simitsonit (znco3)' ten çinko nitrat üretiminin optimizasyonu

Bu çalışmada, nitrik asit çözeltisi içinde, Hakkari yöresinden temin edilen simitsonit ZnCO3) cevherindeki çinkonun çözünme koşullarının optimizasyonu Taguchi metodu yardımıyla belirlenmiştir. Optimum koşullar altında çözünen çinko miktarından yola çıkarak, üretime farklı bir bakış açısı kazandırmak amacıyla tekstil, ilaç, kimya gibi birçok sektörde kullanım alanı olan çinko nitratın üretimi amaçlanmıştır. Çalışmanın optimum koşulları belirlemek için Taguchi' nin geliştirdiği standart deney planlarından, 5 parametre ve 5 seviyeli L25 (55) ortogonal deney tasarım planı seçilmiştir. Çözünme prosesine ait parametreler; reaksiyon sıcaklığı, katı-sıvı oranı, asit konsantrasyonu, reaksiyon süresi ve karıştırma hızı olarak belirlenmiştir. Kullanılan cevherin tanecik boyutu -200 +160 μm aralığında seçilmiştir. Yapılan deneyler sonucu çözeltiye geçen çinko derişimi, Atomik Absorpsiyon Spektrometresi (AAS) ve voltammetri cihazlarıyla tayin edilmiştir. AAS ve voltammetri cihazlarıyla elde edilen sonuçlar kıyaslanmış ve birbiriyle uyumlu olarak bulunmuştur. Taguchi metoduna göre istatistiksel hesaplamalar Minitab 16 paket programı kullanılarak yapılmıştır. AAS ve voltammetri analiz sonuçları baz alınarak elde edilen optimum koşullar reaksiyon sıcaklığı 50oC, katı-sıvı oranı 1/100 (g/mL), asit konsantrasyonu %15, reaksiyon süresi 60 dakika ve karıştırma hızı 1000 devir/dk (rpm) şeklindedir. Çözünme prosesinde en etkin parametre sıcaklık olup diğer parametrelerin etkisi sırasıyla karıştırma hızı, asit konsantrasyonu, reaksiyon süresi ve katı-sıvı oranı şeklindedir. Optimum çözünme koşulları altında, doğrulama deneyleri çinkonun çözünme miktarını AAS ile % 99,98, voltammetri ile %99,66 olarak göstermiştir. Taguchi metoduna göre tahmini çözünme miktarı AAS için %99,80 olurken, voltammetri için ise %99,24' dür. Bu sonuçlara göre Taguchi metoduyla hesaplanan tahmin değeri ile AAS ve voltammetri sonuçlarının uyumlu olduğu görülmüştür. Optimum koşullarda çinko nitrat bileşiği simitsonit cevherinden üretilmiş ve bileşiğin yapısı XRF ve XRD analizleriyle doğrulanmıştır.