Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yayınlar
- MakaleAçık Erişim2023Cu/Zn Oksit İkili Katalizörü Üretmek Amacıyla Malahit Cevherinin NH3/NH4NO3 Liçinde Optimum pH ve NH3 Derişiminin Yanıt Yüzey Yöntemiyle Belirlenmesi
Demirkiran, Nizamettin; Tanaydın, Zümra Bakıcı; Baysar, Ahmet
Bu çalışmada, bir hidrosikarbonat minerali olan malahit ve bir karbonatlı mineral olan simitsonit içeren bakır cevherinin hidrometalurjik yöntemle işlenmesi neticesinde Cu/Zn oksit ikili katalizörü üretilmiştir. Cevherden maksimum oranda bakır ve minimum oranda çinkonun liç çözeltisine geçmesini sağlayacak ancak cevherde bulunan diğer metallerin çözünmesini engelleyecek pH ve çözücü derişiminin optimum değerleri yanıt yüzey yöntemi ile belirlenmiştir. Yanıt yüzey yönteminde elde edilen deneysel bulgulara çoklu regresyon analizi yapılarak bakır ve çinko liç verimleri ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkiyi gösteren ikinci dereceden model denklemler elde edilmiştir. Bakır ve çinko liç verimi üzerine NH3 derişiminin pH’dan daha etkili bir parametre olduğu belirlenmiştir. NH3 ve NH4NO3 derişimleri ile pH için optimum değerler sırasıyla 0,38 M, 0,11 M ve 9,80 olarak bulunmuştur. Optimum koşullarda cevherdeki bakırın %82,3’ünün çinkonun ise %45,1’inin çözeltiye geçtiği belirlenmiştir. Liç sonucunda elde edilen çözeltideki Cu+2 ve Zn+2 iyonları Na2CO3 çözeltisi ile çöktürülmüş ve oluşan katı ürün 350 °C’de 6 saat süreyle kalsine edilerek Cu/Zn oksit ikili katalizörü üretilmiştir. Katalizörün ağırlıkça bakır oksit içeriği yaklaşık %44 ve çinko oksit içeriği %56 olarak tespit edilmiştir.
- MakaleAçık Erişim2022Ponza ile bakır ve kurşun iyonlarının adsorpsiyon karakteristikleri
Karacahan, Mehmet Kayra; Demirkiran, Nizamettin; Tanaydın, Zümra Bakıcı; Ince, Muharrem
Bu çalışmada, kesikli sistemde, ponza kullanılarak çözeltilerden Cu(II) ve Pb(II) iyonlarının uzaklaştırılması amaçlanmıştır. Adsorban miktarı etkisi (0.1-0.5g), Cu(II) ve Pb(II) iyon çözeltilerinin derişim etkisi (Cu(II) için; 3.2-31.8 ppm, Pb(II) için; 10.2-103.6 ppm), çözeltilerin pH etkisi (Cu(II) için 3-6.1(doğal pH), Pb(II) için 3-5.25(doğal pH)) gibi değişken parametrelerin etkileri incelenmiştir. Adsorban miktarının 0.4 g, çözelti iyon derişiminin 6.4 ppm ve pH değerinin 6.1 olduğu optimum şartlarda %91 bakır giderim verimi elde edilirken adsorban miktarının 0.4 g, çözelti iyon derişiminin 20.7 ppm ve pH değerinin 5.2 olduğu optimum şartlarda %97.7 kurşun giderim verimi elde edilmiştir. Deneysel olarak bulunan adsorpsiyon verilerine Langmuir, Freundlich, Temkin ve Harkins-Jura izoterm modelleri uygulanarak modellenmiş ve izoterm sabitleri hesaplanmıştır. Bakır ve kurşun iyonlarının adsorpsiyonunda Freundlich izoterm modeli deney verilerine en uygun model olarak belirlenmiştir. Bakır için ponzanın maksimum adsorplama kapasitesi 2.55 mg g⁻¹, kurşun için bu değer 10.28 mg g⁻¹ olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon kinetiklerinin yalancı ikinci mertebeden kinetik modeline daha uyumlu olduğu belirlenmiştir. Farklı sıcaklıklarda standart serbest enerji değişimi (ΔG°), entalpi (ΔH°) ve entropi (ΔS°) değerleri belirlenmiştir. Yapılan çalışmada elde edilen sonuçlar, diğer adsorbanlarla karşılaştırıldığında ponzanın sulu çözeltilerden ağır metallerin gideriminde etkin, ekonomik ve alternatif bir adsorban malzemesi olabileceğini göstermiştir.
AtıfOpenAlex1TR Dizin1
İncele - MakaleAçık Erişim2020Adsorption of Copper and Cadmium with Perlite and Comparison of Adsorption Properties
Karacahan, Mehmet Kayra; Demirkiran, Nizamettin; Ince, Muharrem; Bakıcı Tanaydın, Zümra
This study, the effectiveness of perlite for the removal of Cu (II) and Cd (II) ions from aqueous medium was investigated by adsorption method. Using perlite adsorbent, parameters such as initial concentration, initial pH, adsorbent dosage and contact time affecting Cu (II) and Cd (II) ions adsorption from aqueous solutions were investigated. Initial concentration of copper (II) ions, initial pH value, adsorbent amount, contact time respectively 3.2 ppm, natural pH 6.49, 2 g, during the 180 minutes adsorption 94% of copper ions adsorbed, the initial concentration of cadmium (II) ions solution, initial pH, adsorbent amount, contact time 5.6 (ppm), natural pH 5.25, 2 g, 180 minutes, respectively, 77% adsorbed. It was determined that the adsorption data fit the Langmuir isotherm for copper ions and Freundlich isotherm for cadmium ions, and the kinetic data of copper and cadmium ions fit the false second order model. Including the thermodynamic parameters of adsorption, Gibbs free energy change (ΔG°), enthalpy (ΔH°) and entropy (ΔS°) values calculated at 20oC are for copper 3.1 kJ mol-1, -55.52 kJ mol-1, -0.2 kJ mol-1 K-1 , respectively and for cadmium, 7.14 kJ mol-1, -28.02 kJ mol-1, -0.12 kJ mol-1 K-1, respectively. The results showed that the adsorption of these metal ions on the perlite is exothermic and feasible at 20-50°C.
AtıfTR Dizin6İncele - MakaleAçık Erişim2018Effect of Dehydration Treatment on Dissolution of Ulexite in Ammonium Sulfate Solutions
Karacahan, Mehmet Kayra; Demirkiran, Nizamettin; Turhan Özdemir, G.Deniz
Ulexite is commercially one of important boron minerals, and it is found abundantly in Turkey. Ulexite is generally available together with other borates, and it can be used as a raw material in the production of boron compounds. It includes a significant amount of hydration water. When ulexite is subjected a dehydration process, it loses some part of hydrate water depending upon applied temperature. A porous solid is obtained in consequence of dehydration treatment, and the solid material becomes more chemically active. The resulting porous structure allows occurring more readily the reaction between solid and fluid, and the dissolution rate increases. In this study, the dissolution kinetics of calcined ulexite in ammonium sulfate solutions was examined. In the experiments, the effects of the dehydration temperature, solution concentration, reaction temperature, solid-to-liquid ratio, and stirring speed on
AtıfOpenAlex1İncele - MakaleAçık Erişim2018Scopus SJRQ3Dissolution kinetics of calcined ulexite in ammonium sulfate solutions
Demirkiran, Nizamettin; Tanaydin, Mehmet Kayra; Özdemir, G. Deniz Turhan
Ulexite is one of the boron minerals, which include a respectable amount of hydration water. It can be used as a raw material in the production of boron compounds. Some part of water in the composition of ulexite can be removed from the solid matrix applying dehydration treatment, and a porous structure can be obtained to increase the reaction rate. In the present study, the effect of dehydration temperature on dissolution kinetics of ulexite in ammonium sulfate solutions was researched in a batch reactor utilizing the parameters of solution concentration, solid-to-liquid ratio, stirring speed and reaction temperature. It was determined that the dissolution rate of calcined material increased with increasing solution concentration and reaction temperature and with decreasing solid-to-liquid ratio. The highest dissolution rate was attained with the sample calcined at 150 degrees C. It was found that the dissolution rate fit to the first order pseudo-homogeneous model. The activation energy of the dissolution process was estimated to be 42 kJ.mol(-1).
AtıfWoS2OpenAlex1
İncele - MakaleYalnız künye2017Malahit Cevherinin Perklorik Asit Çözeltilerindeki Çözünürlüğünün İncelenmesi
Karacahan, Mehmet Kayra; Demirkiran, Nizamettin
Hidrometalurji sulu çözeltilerde kimyasal reaksiyonlar vasıtasıyla metal, metal tuzları ve bileşiklerinin üretimini kapsar. Oksitli bakır cevherlerindeki bakır, hidrometalurjik yöntemler yardımıyla kazanılabilir. Sözü edilen metodun ilk aşaması katı-sıvı kütle transferini içeren liç prosesidir. Bu proseste katı cevher uygun bir çözücü ile çözündürülür ve metal değerler çözelti ortamına transfer edilir. Mevcut çalışmada, oksitli bir bakır cevheri olan malahitin sulu perklorik asit çözeltilerindeki çözünürlüğü incelenmiştir. Malahit cevherindeki bakır, çinko ve demirin çözünme davranışı belirlenmiştir. Cevherdeki bakırın çözünürlüğü üzerine asit derişimi, reaksiyon sıcaklığı, ortalama katı tanecik boyutu, katı/sıvı oranı ve karıştırma hızının etkileri araştırılmıştır. Bütün deneysel parametrelerin bakırın çözünmesi üzerinde önemli bir etkiye sahip oldukları gözlenmiştir. Asit derişimi, reaksiyon sıcaklığı ve karıştırma hızının artmasıyla, katı/sıvı oranı ve katı tanecik boyutunun ise azalmasıyla cevherdeki bakır liçinin arttığı tespit edilmiştir. Cevherdeki demirin çözünürlüğünün asit derişiminden oldukça etkilendiği gözlenmiştir. Reaksiyon koşullarının kontrol edilmesiyle çözelti ortamına geçen bakır miktarının yüksek, demir miktarının ise düşük seviyelerde tutulabileceği belirlenmiştir. Liç prosesi ile ilgili kinetik analiz yapılmış ve reaksiyon hızının karışık kinetik kontrollü modele uyduğu belirlenmiştir. Liç prosesinin aktivasyon enerjisi 30,94 kJ/mol olarak hesaplanmıştır
- MakaleYalnız künye2014Scopus SJRQ3Preparation of cupric oxide by isothermal oxidation of metallic copper powder produced by electroless deposition
Demirkiran, Nizamettin; Tanaydin, Mehmet Kayra
In this study, cupric oxide powder was prepared from copper powder using a thermal oxidation method. The copper powder was produced by electroless deposition method using ascorbic acid as a chemical reducing agent. The oxide powder product was synthesized at 500A degrees C for 5 h. The metallic copper and oxide powder were characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Based on results from these analytical techniques, it was determined that cupric oxide was successfully synthesized from the thermal treatment of copper powder and was in agglomerated state.
AtıfWoS2İncele - MakaleYalnız künye2012Scopus SJRQ2INVESTIGATION OF COPPER CEMENTATION KINETICS BY ROTATING ALUMINUM DISC FROM THE LEACH SOLUTIONS CONTAINING COPPER IONS
Ekmekyapar, Ahmet; Tanaydin, Mehmet; Demirkiran, Nizamettin
Recovery of metallic copper from the leach solution containing copper (II) ions by cementation process using aluminum disc has been examined. Solutions obtained from the leaching of malachite in aqueous acetic acid solutions were used in the study. It was determined that the cementation rate increased with increasing solution concentration, temperature and rotating speed, and decreasing solution pH. The reaction rate fits to the first order pseudo homogeneous reaction model and is controlled by diffusion. The activation energy of this process was calculated to be 32.6 kJ/mol.
AtıfWoS27İncele