Endüstriyel bor atıklarından borun geri kazanımı ve nanoboroksit eldesi

Abstract

Çalışmanın amacı bor tesisi atıklarından borun geri kazanılarak bor mineralleri ve/veya bileşiklerini katma değeri yüksek nanoteknolojik endüstriyel ve teknolojik ürünlere dönüştürerek ileri teknoloji gerektiren sektörlerde kullanımını yaygınlaştırmak; ülkenin ekonomik kalkınmasına ve refah düzeyine katkı yapmaktır. Bu kapsamda şlam halinde temin edilen bor atığı kurutuldu, öğütüldü, sülfürik asitte çözüldü, ısıtılıp-soğutularak kristallendirildi ve böylece borik asit elde edildi. Borik asitin 280 0C'de 10 saat kalsine edilmesiyle boroksit ve boroksidin farklı örnek/bilye oranlarında, farklı sürelerde ve farklı öğütme hızlarında öğütülmesiyle de nano-boroksit elde edildi. Nano-boroksite yeni kullanım alanları kazandırmak için eritme yöntemine göre nano-boroksit/naylon-6 nanokompozitleri sentezlendi. Atığı, borik asiti, boroksidi, nano-boroksidi ve nanokompozitleri karakterize etmek için X-ışınları kırınımı (XRD), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET) yöntemi, fourier transform infrared-attenuated total reflectance spektroskopisi (FTIR-ATR), diferansiyel termal analiz/termogravimetri (DTA/TG), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve optik temas açısı cihazları kullanıldı. XRD, TEM ve AFM analizlerinden nano-boroksidin sentezlendiği ve DSC ölçümlerinden de nano-boroksidin naylon 6'nın camsı geçiş sıcaklığını iyileştirmek için kullanılabileceği belirlendi.

The aim of this study is that boron was won back from boron plant waste, boron compunds and/or minerals were converted high value-added industrial and technological products to promote the use of nanotechnology in the sectors that require advanced technology, it was to contribute to the country's economic development and prosperity. In this context, boron waste obtained as slamp was dried, grinded, dissolved in sulfuric acid, crystallizated with heating and cooling, and thus obtained boric acid. Boron oxide was obtained by calcination process at 280 0C for 10 hours from boric acid. Then, nano-boron oxide was obtained by milling at different sample/bill ratios, times and grinding speeds of boron oxide. To win new using ares to nano-boron oxide, nano-boron oxide/naylon nanocomposites areas was prepared according to melting method. Waste, boric acid, boron oxide, nano-boron oxide and nanocomposites were characterized using X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Brunauer-Emmett-Teller ( BET) method, Fourier transform infrared-attenuated total reflectance spectroscopy (FTIR-ATR), differential thermal analysis/thermogravimetry (DTA / TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and optical contact angle devices. XRD, TEM and AFM results showed that boron oxide was in the nano-size. From DSC analysis, nano-boron oxide can use to improve the glass transition temperature of nylon.