Mekanik aktivasyonun jipsin (CaSO4.2H2O) ısıl davranışına etkisi

Jips (CaSO4.2H2O), doğal olarak bulunan ve kristal yapısında iki mol su bulunduran bir kalsiyum sülfat mineralidir. Jipsin bünyesinde yarım mol su kalacak şekilde ısıtılmasıyla alçı (CaSO4.1/2H2O) elde edilir. Toz alçı suyla karıştırılınca tekrar katılaşarak bağlayıcılık özelliği taşıyan bir yapı malzemesine dönüşür. Jips ısıtma sıcaklığı artarsa anhidrit (CaSO4) elde edilir.Bu tez çalışmasında, mekanik aktivasyon yardımı ile jips mineralinin alçı ve anhidrite dönüşüm kalsinasyon sıcaklığının düşürülmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda alçı taşı, tungsten karbür öğütme ortamlı gezegensel bilyalı değirmen kullanılarak aşırı öğütmeye maruz bırakılmıştır. Öğütülmemiş ve çeşitli sürelerde öğütülerek elde edilen örnekler BET yüzey alanı analizi, SEM (taramalı elektron mikroskobu), XRD (x-ışını difraktometrisi), PSD (tane boyu dağılımı), IR (infrared spektroskopisi), TG (termogravimetri) ve DSC (diferansiyel tarama kalorimetresi) analizleri yardımıyla yoğun bir biçimde karakterize edilmiştir.Toz karakterizasyonu için gerçekleştirilen çalışmaların sonuçlarının değerlendirilmesiyle şu bulgular elde edilmiştir: PSD ve SEM analizleri yardımıyla, 15 dakika öğütme süresine kadar numunelerin tane boyunda önce azalma, daha uzun sürelerde ise, ince tanelerin agregasyonuna bağlı olarak artış olduğu belirlenmiştir. Öğütülmüş örneklerin BET yüzey alanı, öğütme süresine paralel olarak artmıştır. Az da olsa mekanik aktivasyona sebep olacak kadar bazı XRD kristal yapı bozukluklarına rastlanmıştır. TGA sonuçları jipsin alçıya ve alçının anhidrite dönüşüm sıcaklık bölgeleri daha düşük sıcaklık bölgelerine kaydığını göstermektedir. DSC analizi sonuçlarına göre, 15 ve 18 dakika öğütme sonunda, jipsin tamamıyla anhidrite dönüşümü için gereken toplam spesifik enerji miktarında anlamlı bir azalma olduğu belirlenmiştir.Sonuç olarak, başlıca düşük Mohs sertlik değeri ve yapısal su içeriğine bağlı olarak uzun süreler öğütülmesi çok zor olmasına rağmen, jipsin mekanik aktivasyonunun olanaklı ancak çok zor olduğu sonucuna ulaşılmıştır.