Assessment of sugar industry solid waste in the production of calcium alumina silicate based ceramics Şeker endüstrisi katı atığının kalsiyum alümina silikat esaslı seramiklerin üretiminde değerlendirilmesi

ÖZETEndüstriyel olarak üretilen atıkların seramik bünyelerde yeniden kullanımı son yıllarda önemli bir konu olmuştur. Endüstriyel atıkların üretimde yeniden kullanılması çevresel bir sorumluluktur. Ayrıca, bu girişim maliyetlerin düşürülmesi ve hammaddelerin verimli kullanılması açısından önem arz etmektedir. Pres filtre keki (PFC), şeker pancarından şeker üretiminde ortaya çıkan endüstriyel bir katı atıktır. Türkiye'de PFC katı atık miktarı yıllık yaklaşık 800.000 tondur. Bu tezde, anortit esaslı seramik bünyelerin hazırlanmasında alternatif hammadde olarak PFC değerlendirilmiştir. İlk olarak, iki farklı tipte kalsiyum oksit kaynağı kullanılarak anortit esaslı seramikler üretilmiştir. CaO kaynağı olarak PFC veya kalsit kullanılırken, alümina silikat olarak kil kullanılmıştır. Üretilen anortit esaslı seramiklerin özellikleri incelenmiştir. İkinci çalışmada, yüksek alümina içeriği nedeniyle kil yerine şamot kullanılmıştır. Ağırlıkça 20 ve 60 arasında pres filtre kek atığı şamot ile karıştırılmıştır. Anortit ve gehlenit fazları sentezlenmiştir. Bir diğer araştırma ise öğütme süresi ve öğütme hızının, ağırlıkça 35 PFC ve 65 şamot karışımında etkilerinin belirlenmesiydi. Bir sonraki çalışmada ise amaç, iki çeşit atığın kullanımıyla anortit esaslı seramik üretimiydi. İnce ateş kili (FFC) atığı, üretim kusurları nedeniyle atılan FFC sağlık gereçlerinin öğütülmesiyle elde edilen bir atıktır. FFC ve PFC atıkları anortit esaslı seramik üretmek amacıyla kullanılmıştır. Son olarak, daha gözenekli yapı elde etmek için ağırlıkça 35 PFC ve 65 şamot karışımı ile farklı oranlarda (ağırlıkça 10 ve 60 arasında ) öğütülmüş kömür karıştırılarak yalıtkan anortit seramiği üretilmiştir. Sonuç olarak, pres filtre kek atığı kalsiyum alümina silikat (CAS) esaslı seramiklerinin üretimi için bir hammadde olarak kullanılabilir.ABSTRACTIn recent years, the reuse of industrially generated residues in ceramic bodies has been an important issue. Reuse of industrial wastes in manufacturing is an environmental liability. In addition, this attempt has importance in cost reduction and efficiency use of raw materials. The press filter cake (PFC) is an industrial solid waste, generated in the production of sugar from sugar beet. PFC waste quantity is approximately 800.000 tons per year in Turkey. In this thesis, PFC was evaluated as alternative raw material in preparing anorthite based ceramic bodies. Initially, anorthite based ceramics were produced by using two different types of calcium oxide sources. While PFC or calcite was used as a CaO source, clay was used as aluminum silicate. The properties of the produced anorthite based ceramics were examined. In the second work, chamotte was used instead of clay because of its higher alumina content. Chamotte was mixed between 20 wt and 60 wt PFC. Anorthite and gehlenite phases were synthesized. Another research was to determine grinding time and speed effects on the mixture of 35 wt PFC and 65 wt chamotte. In a further study, our purpose was to produce anorthite based ceramics by using two types of waste. Fine fireclay (FFC) waste is grinded FFC sanitaryware products that were discarded because of production defects. FFC and PFC wastes were used to produce anorthite based ceramic. Finally, insulating anorthite ceramic was generated by mixing the 35 wt PFC and 65 wt chamotte blend with ground coal in different percentages (between 10 wt and 60 wt ) to obtain a more porous structure. In conclusion, the press filter cake is utilizable as a raw material for calcium alumina silicate (CAS) based ceramics production.