Termik santral uçucu küllerinden nadir toprak elementlerinin zenginleştirilmesinin araştırılması

Bu çalışma; termik santrallerden elde edilen uçucu küllerin nadir toprak elementleri (NTE) için ikincil kaynak olarak değerlendirilmesine odaklanmaktadır. Altı farklı termik santralden uçucu kül numuneleri alınmıştır. Karakterizasyon analizleri yapılmış ve deneysel çalışmalara uygun tane boyutlara getirilmiştir. Bakterilerin temini, besi reçetesinin uygulanması ve gelişim evrelerinin takibi sağlanmıştır. Deney setleri Taguchi yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur. Karakterizasyon analizleri sonucunda, biyoliç çalışmalarına en uygun kül numunesi seçilmiş ve biyoliç deneyleri gerçekleştirilmiştir. Taguchi deney tasarım güvenirliği pH ve NTE zenginleştirme oranlarına göre test edilmiştir. ANOVA analizi bu tasarımın güvenilir olduğu sonucuna ortaya koymuştur. Analiz sonuçları, deneyde en etkili parametrenin, uçucu kül miktarı (katı oranı %) olduğunu göstermiştir. NTE veriminin en yüksek olduğu deney parametreleri kullanılarak, verimin artırılması amacıyla kimyasal liç ve biyoliç yöntemlerinin birlikte uygulanması gerçekleştirilmiştir. Biyoliç deneyleri sonucunda en yüksek NTE zenginleştirme verimi %42,1 olarak elde edilmiştir. Pr ve Gd ise elementlerinde %60'ın üzerinde verim sağlanmıştır. Ağır nadir toprak elementlerinin (ANTE) verimi %50,43, hafif nadir toprak elementlerin verimi ise %38,61 olarak hesaplanmıştır. Kimyasal liç ve biyoliç zenginleştirme yöntemlerinin bir arada kullanılması sonucunda %56,5 verim elde edilmiştir. Pr metalinin zenginleştirme veriminin %99 olduğu tespit edilmiştir. Sonuçlar, biyoliç yönteminin NTE'lerin zenginleştirilmesinde etkili olduğunu ortaya koymuştur. Kimyasal liç ve biyoliç kombinasyonunun zenginleştirme performansını artırdığı ve geniş ölçekli uygulamalarda potansiyel taşıdığı belirlenmiştir. Çalışmalar ayrıca uçucu külün geri kazanılabilir bir kaynak olarak değerlendirilmesi gerektiğini, bu yaklaşımın sürdürülebilir döngüsel ekonomiye katkı sağlayabileceğini vurgulamaktadır. Anahtar Kelimeler: Nadir Toprak Elementi, Uçucu Kül, Biyoliç, Maden Atık Yönetimi, Acidithiobacillus Ferrooxidans