Kırmızı çamurdan pirometalürjik yöntemle demirin geri kazanımı

Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte alüminyumun kullanımı da birçok farklı sektörde hızla yaygınlaşmaktadır. Alüminyum üretimi, boksit adı verilen cevherden Bayer Prosesi ile gerçekleşmektedir. Bu proseste boksit cevherlerinden alümina üretimi sağlanır ve daha sonrasında alüminadan elektrolitik indirgeme yardımıyla saf alüminyum elde edilir. Bu üretim zincirinde; her 2 ton boksit cevherinden 1 ton alümina üretilmektedir. Her 1 ton alümina üretimi sonucu da yaklaşık 1 ton kırmızı çamur atığı meydana gelir. Oluşan bu kırmızı çamur atığı ise, pompalanarak yapay göletlere depolanmaktadır. Bu durum çevreye verebileceği zararların yanı sıra, büyük arazi işgali ve ekonomik kayıplara da neden olmaktadır. Alüminyum sektörünün ciddi sorunlarından birisi hale gelen kırmızı çamurunun değerlendirmesine yönelik birçok araştırma yapılmaktadır. Bu araştırmalar arasında, kırmızı çamurun içerisindeki Fe, Al ve Ti gibi değerli metalleri kazanmaya yönelik araştırmalar büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada kırmızı çamurda en çok bulunan metal olan demirin geri kazanımı ele alınmıştır. Bu amaç için, Türkiye Eti Alüminyum A.Ş. ve İran Alümina A.Ş. tesislerinden kırmızı çamur örnekleri temin edilmiştir. Bu örnekler sırasıyla %34 ve %25,8 oranında Fe2O3 içermişlerdir. Kırmızı çamurlardaki demiri geri kazanmak için katı hal indirgeme ve ardından yaş manyetik ayrıştırma işlemleri uygulanmıştır. İndirgeme işlemi 1000 - 1200 ℃ sıcaklıkları gerçekleştirilmiştir. İndirgeyici olarak kömür kullanılmıştır. En iyi kömür oranı, teorik olarak gereken orandan %20 fazlası olarak belirlenmiştir. Yaş manyetik ayrıştırma öncesinde, indirgenmiş numuneler 24 saat bilyeli öğütücüde öğütülmüştür. Karşılaştırmak amacıyla öğütülmemiş numuneler de yaş manyetik ayrıştırmaya tabi tutulmuşlardır. Öğütme işleminin 1000 °C'de indirgenen numune için büyük bir etkisi olmasa da 1100 °C'de indirgenmiş numuneden elde edilen konsantrenin demir oranını yaklaşık iki katına çıkarmıştır. En iyi deney şartları altında, manyetik ayrıştırma işlemin sonunda %95 verim ile %61 metalik demir içeren konsantre elde edilmiştir.