The investigation of kinetics of leaching parameters of rare earth element containing raw materials

Bu tez çalışmasında, nadir toprak elementlerini içeren Wigu Karbonitte Kompleks cevherin farklı asit çözeltilerinde çözünme kinetiği araştırılmıştır. Deneylerde çözücü ortamın hazırlanmasında iki farklı asit çözeltisi ve hammadde olarak Wigu Tepesinden temin edilen Wigu Karbonitte Kompleks cevheri kullanılmıştır. Bir malzemenin çözücü bir ortamdaki çözünme davranışı birden fazla adım içermektedir: çözücü ile çözünecek malzemenin reaksiyona girmesi ya da çözücünün çözülecek malzemeye olan difüzyonu gibi. Çözünme kinetiğinin belirlenmesinde farklı yöntemler kullanılmaktadır. Yöntemin seçilmesinde hammaddenin yapısı ve reaksiyonun türü etkilidir. Hammadde ve reaksiyon türü göz önünde bulundurulduğunda, bu çalışmada çözünme kinetiğinin belirlenmesinde yöntem olarak küçülen çekirdek modeli kullanılmıştır. Küçülen çekirdek modeli kendi içinde beş adım içermesine rağmen çözünme kinetiğinin belirlenmesinde iki adım etkilidir. Bu iki adım sırasıyla kimyasal reaksiyon ve bir ürün tabakası üzerinde difüzyon olarak sınıflandırılmıştır. Çözünme deneyi analiz sonuçları her iki adımı tanımlayan formüllerde kullanılmış ve çözünme hızı hesapları yapılmıştır. En küçük kareler regresyonu yönteminden olan doğrusal regresyon analizi yöntemi ile reaksiyon hızları elde edilmiştir. Doğrusal regresyon analizi ile ayrıca determinasyon katsayıları da hesaplanmıştır. Reaksiyon mekanizmasının belirlenmesinde kullanılan diğer bir yöntem olan aktivasyon enerjisinin hesaplanması da ayrıca gerçekleştirilmiştir. Aktivasyon enerjisinin hesaplanmasında, Arrhenius denklemi kullanılmıştır. Kimyasal reaksiyon ve difüzyon kontrollü yaklaşımlar için ölçülen aktivasyon enerjisi değerlerine bakıldığında, seçilen koşullarda kompleks cevher içindeki Ce, La, Nd ve Pr'nin çözünme süreci karışık kontrollü olarak bulunmuştur.