Ağır metal içeren atıkların triple süper fosfat (TSP) ile stabilizasyonu

Ağır metal kirliliği, endüstriyel ve madencilik faaliyetlerinin (elektrik santralleri, cevher hazırlama, metalurjik ekstraksiyon, petrokimya vb.) artması nedeniyle küresel sorunlardan biridir. Bu ağır metal kirliliği sorununu çözmek için, ağır metal iyonlarının atıklardan çöktürülmesi amacıyla bu tezde triple süperfosfat (TSP) kapsamlı bir şekide araştırılmıştır. TSP, Toprakta ve suda metal fiksasyonu için güçlü bir araç olan ortofosfat (PO43-) kaynağı olarak etkimek üzere çeşitli fosfat bazlı malzemeler ve gübreler arasından seçilmiştir. Bu çalışmanın amacı, sulu çözeltisi bir sistemdeki metal iyonlarının stabilite koşullarını ve kirlenmiş atıkların kirecin alternatifi olan triple süper fosfat ile muamele edilmesini araştırmaktır. Ca(H2PO4)2H2O kimyasal formülüne sahip TSP veya monokalsiyum fosfat monohidrat, özellikle Türkiye'de tarım alanında gübre olarak yaygın kullanılmaktadır. Bu araştırmada, ilk olarak, TSP çözeltisinde farklı türlerin baskınlık alanlarını ve katı/çözelti dengesini oluşturmak için HSC kimya programı ile stabilite diyagramları (Eh-pH diyagramları) oluşturulmuştur. Daha sonra elde edilen metal fosfatın stabilite alanı diyagramlarından belirlenen koşullarda doğrulanması ve çökeltilen numunelerin XRD analizleri ile doğrulanması için TSP çözeltilerinde saf metaller ve gerçek atıklar ile çöktürme testleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlar, TSP'nin Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr ve Zn'nin ağır metallerini sulu çözeltiden ve gerçek atıklardan etkili bir şekilde çöktürdüğünü göstermiştir. TSP prosesinin performansı reaksiyon sürelerinden, metal iyonlarından ve TSP derişimlerinden etkilenmektedir. XRD analizinin sonuçları ayırca çözünmeyen metal fosfatların [Cd3(PO4)2, Co3(PO4)2, Cu2(PO4)OH, Fe3(PO4)2, FePO4.2H2O, Mn3(PO4)2, Pb3(PO4)2, ZnHPO4 and Zn3(PO4)2] çökeltide oluşumunu ortaya koymuş ve TSP'nin ağır metal giderimi üzerine TSP'nin mekanizmasını tanımlamıştır.