PET AND PVC

download PET AND PVC

of 20

description

PET AND PVC

Transcript of PET AND PVC

  • ukurova niversitesi Mhendislik Mimarlk Fakltesi Dergisi, 29(2), 95-113 ss., Aralk 2014 ukurova University Journal of the Faculty of Engineering and Architecture, 29(2), pp. 95-113, December 2014

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 95

    PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    Mert KILI1, A. Ekrem YCE*2

    1Troia Madencilik Ltd. ti. Hurmaky No:14 an/anakkale 2T, Maden Fakltesi, Cevher Hazrlama Mhendislii Blm, Maslak / stanbul

    zet

    Plastiklerin doada uzun sre kalarak evre kirliliindeki ciddi tehlikelerden biri olmas ve dnya plastik tketiminin giderek artmas, bu maddelerin geri dnmn gndeme getirmitir. Geri kazanm zerinde durulan en nemli iki plastik tr Polietilen Teraftalat (PET) ve Polivinil Klorr (PVC)dr. Plastiklerin younluklar birbirine yakn olduu iin, gravite yntemleri ile ayrlmas sz konusu deildir, fakat yzey zelliklerinden yararlanlarak PET ve PVCden biri hidrofilik yaplp bastrlrken dierinin yzdrlerek kpkle alnmas mmkndr. Flotasyon ile ayrmada; doal hidrofobik (su sevmez) olan plastiklerden; hidrofilik (su sever) olmas istenen plastiin yzeyi plastikletirici reaktifler kullanlarak deitirilir.

    Aratrmalar srasnda ilk olarak; PET ve PVC nin birbirinden ayrlabilecei parametreleri belirlemek iin laboratuar tipi kolon flotasyonu nitesi kullanlmtr. Daha sonra, laboratuar lekte elde edilen ayrma parametrelerinin nda, pilot lekli kolon nitesi kullanlarak, PET ve PVCnin selektif olarak ayrlabildii koullar belirlenmitir. Tm deney parametrelerinin optimizasyonu ile elde edilen sonulara gre; %95,5 ierikli bir PET rn %92,3 verimle yzdrlrken (kpkte), %99,4 ierikli bir PVCnin ise % 90,1 verimle batan rn olarak ayrlabilecei belirlenmitir.

    Anahtar Kelimeler: PET, PVC, Kolon flotasyonu, Plastikletirici, Lignin alkali

    Selective Flotation of PVC and PET Wastes

    Part 2: Laboratory and Pilot Scale Column Flotation Tests

    Abstract

    The lifespan of plastics is far too long and they cause serious environmental threats. Moreover, worldwide

    consumption of these materials increases day by day. These facts leave the world no choice but recycling

    the used and waste plastics. Since various kinds of plastics with different chemical structure appear in

    markets, each type should be separated from others in order to make reusing possible after recycling.

    Among this variety, two types of plastics have been received high attention and interest; namely

    polyethylene terephthalate (PET) and polyvinyl chloride (PVC).

    * Yazmalarn yaplaca yazar: Mert KILI, Troia Madencilik Ltd. ti. Hurmaky No:14

    an/anakkale. [email protected]

    Geli tarihi: 18.10.2014 Kabul tarihi:3.12.2014

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    96 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    1. GR Plastikler, petrol ve doal gaz gibi doal kaynaklardan elde edilen hidrokarbonlarn kullanm ile retilmektedir. Bir baka deyile, monomerlerin kimyasal balarndaki deiiklik ile polimerlere dnmesi sonucunda plastikler elde edilmektedir. Plastikler, termoplastikler ve

    termosetler olmak zere iki temel tiptedir. Plastiklerin zelliklerini, polimer molekln yaps ve bykl belirler. Termoplastikler, stlnca yumuarlar ve soutulduklarnda tekrar sertleirler. Termosetler ise bir defa kalplandktan sonra asla yumuamazlar. Plastikler toz, granl, kepek ve zelti eklinde olabilmektedir. Kat maddelerin s ve basn ile muamele edilmesi sonucunda gnlk hayatmzda yakndan tandmz birok rn retilmektedir [1].

    Kat atklardan plastiklerin geri kazanlmas gnmzde en dikkat eken evre konularndan birisidir. Bu almalarn kapsamnda zellikle ie uygulamalar nedeniyle PVCnin giderek nem kazanan ayr bir yeri bulunmaktadr. Kat atklar ierisinde yer alan plastiklerin dier bir blmn oluturan film halindeki plastik atklarda da ayrma ilemi sz konusudur. Bunun iin iri paralar halinde kesilen atklar nce titreimli banttan sonra bir mknatstan geirilmekte; daha sonra ktrme tankna gnderilmektedir. Bylece, kirleticilerden temizlendikten sonra malzeme ayrm ilemine geilmektedir. Bunun iin de genellikle flotasyon

    ve hidrosiklon yntemleri kullanlmaktadr. Elde edilen rnler kurutulduktan sonra peletlenerek pazarlanmaktadr [2].

    Gnlk hayatta kulanlan plastik ielerin en yaygn grlen eitleri Polietilen Teraftalat (PET) ve Polivinil Klorr (PVC)dr. Geri kazanlan PETin ierisindeki PVCnin varl; PVCnin bozulmas esnasnda mikro molekller sayesinde gelien hidroklorik asidin zincir blnmesi nedeniyle ok tehlikelidir. PVCnin ortama sald bu hidroklorik asidin evreye olan zararlar yksektir [3,4].

    ki blmden oluan bildirinin birinci blmnde; plastikler, genel zellikleri, evresel etkileri ve geridnm yntemleri verilmi olup, bildirinin bu blmnde ise; PVC ve PET atklarnn kolon fotasyonu ile seimli olarak ayrlmasnda, laboratuvar ve pilot lekli deneylerle flotasyon parametreleri incelenerek, koullarn optimizasyonuna ilikin sonular tartlmaktadr.

    2. GENEL BLGLER Plastikler, yksek molekl arlkl organik molekllerden ya da polimerlerden olumaktadr. Organik molekller ve polimerler, birbirine kimyasal olarak bal birimlerin yinelenmesiyle ortaya kan zincir yaplardr. Btn plastikler polimerizasyon rndr. Plastik yapmnn n

    Although one of the widely used methods in recycling plants is gravity separation techniques; this

    method is not applicable in case of PVC and PET separation as the density of both is too close.

    Another alternative way for these plastics is to separate them based on their surface characteristics and

    properties. By rendering the surface of one more hydrophobic using proper collector surfactant, it is

    possible to collect it in froth zone through flotation process while the other one remains hydrophilic

    and settles down.

    In this study, to reveal the separation parameters of PET and PVC a laboratory scale column froth

    flotation cell was used. Established parameters were then used in flotation experiments in pilot scale in

    order to find the best conditions for selective separation of PET and PVC. Based on the results

    obtained after optimization of all experimental parameters, high grade PET concentrate of 95,5% with

    recovery of 92,3% was acquired in froth phase and PVC of 99,4% in grade with recovery of 90,1%

    was obtained in settling.

    Key Words: PET, PVC, Column flotation, Plasticizier, Lignin alkaly

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 97

    ilemi bunlarn monomerlere evrilmesidir. Etilen gaz en yaygn olarak kullanlan monomerlerden birisidir. Scaklk, basn ve birok kimyasaln etkisiyle plastik retiminin ikinci evresi balamaktadr. Buna polimerizasyon denmektedir. Monomerler, zincir oluturacak biimde birbirine balanmakta ve rezinleri oluturmaktadr. Etilen Polietilene, Propilen Polipropilene, Stiren Polistirene dnmekte, bylece, polimer veya plastikler meydana gelmektedir. Plastikler;

    stldnda erimeyen plastikler (termoset) ve sltldnda eriyebilen plastikler (termoplastik) olmak zere iki gruba ayrlmaktadrlar [5-7].

    Termoset Plastikler:Termoset terimi, hem oda

    scaklnda hem de daha yksek scaklkta apraz bal yapya dnebilen anlamna gelmektedir. Termoset plastiklerde polimer zincirleri arasnda apraz balar olmas sebebiyle bu malzemeler her scaklkta kat olarak bulunurlar.

    Termoplastikler: Plastiklerin bir alt grubu olarak

    snflandrlabilen termoplastikler stldnda eriyebilen dz ya da dallanm polimerlerdir. apraz balarn olmamas nedeniyle stldnda polimer zincirleri arasndaki grece zayf kuvvetler ortadan kalkar ve bu zincirlerin birbirleri zerinden kolaylkla kaymasyla malzeme akkan bir hal alr. Termoplastikler ise; Polietilen Teraftalat (PET); Polivinil Klorr (PVC); Akronitril Butadien Stiren (ABS); Polikarbonat (PC);

    Polietilen (PE); Polipropilen (PP); Polistiren (PS)

    ve Polimetil Metakrilat (PMMA) gibi farkl zelliklerde alt gruplara ayrlmaktadr.

    2.1. Plastiklerin Kullanm Alanlar

    Gnmzde plastikler, ahap, kat, metal, cam, pamuk, yn, ipek ve kauuk gibi pek ok doal rnn yerini alm ve insan hayatnn vazgeilmez bir paras haline gelmitir. Plastiklerin eitli ekillerde ilenebilme zelliinin yannda maliyet avantajlar da teknolojik gelimelerin ounda hayati neme sahip olmalarn salamtr. Elektrik ve elektronik sanayinde de plastiklerin kullanlmasnn balca nedenleri; daha iyi tasarmlara imkn verebilmeleri, olaanst yaltm zelliine sahip olmalar, paralarn mmkn olan en kk

    boyutta imal edilebilmesi, montaj kolayl ve uygun ve hafif bir depolama ortam salamalardr [1].

    2.2. Plastik Atklar ve Geri Dnm

    Plastik, dnyann en deerli doal kayna, petrolden retilir. Plastik genellikle ambalaj malzemesi olarak kullanlr ve pe gider. Dier bir deile p ynlarnn 1/3' paketleme malzemesinden kaynaklanr. Plastikler, sonsuza dek p olarak kalr, yani hi bir zaman doaya geri dnmez. Gnmzde geri kazanlm plastikten p torbasnn yan sra bahe itleri, iek sakslar gibi uzun mrl tketim malzemeleri yaplr. Toplam plastik atklar ierisinde en byk pay %40 ile ambalaj atklardr ve bunlarn byk ounluu evsel atklar ierisinde bulunmaktadr. Bunun yannda plastikler, paketleme ve ambalaj miktarn azaltmaktadr. Yani 1 kg plastik malzemeyle 27 kg sv ambalajlamak mmkn iken ayn miktarda sv iin 1,5 kg alminyum, 4 kg elik veya 13-14 kg kadar cam malzemeye ihtiya vardr. Bu da doal kaynaklarn korunmas, tasarruf edilmesi anlamna gelmektedir. Ktla karlatrldnda, plastik malzeme ayn ii grecek kat malzemeden ok daha az toplam retim enerjisi gerektirir [8].

    Genellikle plastik atklar, tketiciler tarafndan kullanm sonras veya endstride retimi esnasnda oluur. Ekonomik neme sahip yaklak 50 tip plastik mevcuttur. Toplam plastik tketiminin yaklak %60n PE, PET, PP, PS ve PVC gibi geleneksel polimerler kapsar. Hem yaadmz evreyi, hem dnyamz ve enerji kaynaklarmz korumak, hem de stn zelliklerinden faydalanmaya devam etmek iin plastik malzeme geri dnmn salamak gerekli ve nemlidir. Plastiin geri dnm her geen gn biraz daha artmaya balam ve %30 hatta baz plastiklerde %60 dnm salanmtr [8].

    Plastik atklarn deerlendirilmesi iin gereken birka basamak vardr. Bunlardan ilki plastik atklarn toplanma ilemidir. Daha sonra da plastik atklarn ayrma ilemine geilmektedir. Ayrma trlerinden ilki, farkl tr plastiklerin deiik

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    98 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    younluklara sahip olmas zelliinden yararlanlarak yzdrme-batrma ile ayrma yntemidir. kinci yntemi elle ayklama, hidrosiklon ile ayrma, hava ile snflandrma, depolimerizasyon, seimli zndrme ve lazer taramas gibi deiik trdeki ayrma teknikleri oluturur . Son yntem ise, flotasyon ile ayrmadr. Gravite veya dier yntemlerle ayrlamayan ve ou doal olarak hidrofobik (suyu sevmeyen) olan plastiklerin bazlarnn yzeyine adsorbe olan kimyasallar ile yzey zellikleri deitirilmekte ve hidrofilik (suyu seven) zellik kazandrlarak batmas ve hidrofob olan dier plastik trnn oluturulan hava kabarcklarna tutunarak yzmesi ve seimli olarak ayrlmas salanr. Yzey zellikleri dikkate alndnda, plastiklerin hidrofobiklik dereceleri sras ile bykten ke doru PS>ABS>PC>PET>PMMA>PVC>POM eklinde sralanr. Bu sralamaya gre, PET ve PVCnin hidrofobiklik dereceleri birbirine olduka yakndr. Bu nedenle de, flotasyon uygulamalarnda plastikletirici reaktifler kullanarak yzey zelliklerinin deitirilmesi gerekmektedir [9-12].

    PET ve Geri Dnm: Geri kazanlm PETlerden hal tabanlar, uyku tulumlar, yastk, yorgan, giysilerdeki yaltm maddesi, oto paralar, boya fralar, cankurtaran yastklar, torbalar, posta kutular, piknik masalar, itler, yry botlar, ift blmeli kovalar, lazer toner kartuu ve kaylar gibi malzemeler retilmektedir. PETten oluan tekrar doldurulabilir kaplarn kullanm alan gittike genilemitir [5].

    PVC ve Geri Dnm: Yaplan aratrmalarda; PVC tketim alanlarnda geri dnmnn tketimine oranlandnda yzde birden daha dk miktarlarda olduunu belirlenmitir. Bamsz bir aratrmaya gre PVC atklarnn %75-80inin orta ve uzun vadede geri dnmn bir alternatif bile olamayaca belirtilmitir. Bu yz binlerce ton PVCnin yakn bir gelecekte byyen bir bertaraf problemi yarataca anlamna gelmektedir.

    PVCnin geri dntrme ileminde balca problem, ham PVCnin yksek oranlarda klor iermesi (polimer arlnn %56s) ve istenilen

    materyal kalitesinin elde edilebilmesi iin polimere eklenilen ok fazla tehlikeli olan katk maddeleridir. Katk maddelerinin arl PVC rn arlnn %60n oluturabilmektedir. Tm plastikler iinde PVC en ok katk maddesi ieren plastik trdr. Sonu olarak, PVCnin dier plastiklerden ayrtrlmas ve mekanik geri dntrme ileminden nce trlerine ayrlmas gerekmektedir. Bu nedenle PET ie geri dnm yapanlar PVC ielerinin karmlarn kirletmediinden emin olmaldrlar [7].

    2.3. PET ve PVC Ayrm ile lgili Flotasyon almalar

    Bu balk altnda zellikle yksek oranlarda kullanm alanlar olan PET ve PVCnin geri dnmnde flotasyon bazl yaplm almalardan zetler derlenmitir.

    1999 ylnda Drelich ve arkadalarnn yapm olduu aratrmaya gre sodyum hidroksitin, gl alkali zeltilerinin PETin hidrofobik zelliini yok ederek PVCnin PETten ayrlmasna imkn salad grlmtr. Reaktif olarak 15-30 mg/L Rhodasurf 91-6 C9-11 Etoksilat alkol

    kullanlmtr. 15-30 dakika 75Cde alkali muamelesi sayesinde PVC, PETten ayrlmaktadr. Bu aratrmada sodyum hidroksitin PETi hidrofilik yaparken, PVCnin hidrofobik zelliini ok etkilemedii grlmektedir. PET ve PVC karmna plastikletirici eklendiinde yksek scaklkta PVC paracklarnn hidrofobikliini yksek oranda artrd, PET paracklarn ise ok az etkiledii grlmtr. Plastikletirici olarak Diisodil Ftalat kullanlmtr. Alkali ile 30 dakika muameleden sonra PVC ve PETlerin her ikisi de 5-40 mg/L scak plastikletirici ile 30 dakika kvamlandrlm, ardndan szlp kurutulmutur. PETin temas as sabit kalrken, PVCninki 15-18Cden 24-28Cye kmtr. Bu uygulamalar srasnda scakln nemli bir etken olduu grlmtr. Scaklkla birlikte plastikletiricinin PVC zerinde etkinliinin artt tespit edilmitir. Dietilen Glikol Dibenzoat kullanlarak yaplan deneylerde 3 dakikadan sonra yksek verimle (%95den fazla) PET-PVC ayrm yaplabilmitir. Bu uygulama sayesinde %93-95

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 99

    arasnda PET elde edilip %98-100 orannda PVC ayrlmtr [13].

    1999 ylnda Shen ve arkadalarnn yapm olduu almada; hidrofilik yapan yzey aktif maddelerin etki mekanizmas aratrlmtr. Seimli hidrofilik yapmann bir yolu kimyasal kvamdr. Bu ise, reaktiflerin plastiklerin yzeylerine adsorbe olmas, kat-sv aras yzey hidrofobikliini azaltmas esasna dayanmaktadr. Seimli hidrofilik prosesi, farkl plastiklerin deiik slanabilme artlar sayesinde gereklemetedir. Polimerlerin adsorpsiyon mekanizmas ile ilgili nerilen mekanizma u ekildedir: a) Plastiklerin polimer zincirlerinin lateral

    gruplar polar olmayan karbon ve hidrojen iermektedir. Bu plastik yzeyindeki molekller ile bastrc etkideki molekller arasndaki fiziksel etkileimi aklar. Bu reaksiyonlar itici Van-Der-Waals kuvvetleri

    ve hidrojen balar ile olmaktadr. b) Baz polimerler oksijen, azot, klor gibi

    atomlara sahip olan polar lateral gruplar

    iermektedir. Bu lateral gruplar bastrc molekller ile Dipol-Dipol Van-Der-Waals ve Lewis asit-baz kuvvetleri ile etkileim halindedir.

    c) Plastik yzey ve bastrc molekller arasndaki kimyasal balanma ok nadirdir, nk plastikler dk yzey enerjilerine sahip, flotasyon prosesi boyunca kimyasal

    olarak neredeyse sabittir.

    d) Minimum serbest yk tayanlar dahil olmad iin elektrostatik etkileimler pek az gerekleir [14].

    2000 ylnda yaplan bir almaya gre, PET ve PVCnin hidrofobik olduu, n muamele sayesinde birisini hidrofilik yapmann mmkn olduu belirlenmitir. Reaktiflerin ierisinde en ok lignoslfonat, tannik asit kullanlm ve plastiklerin zerindeki bastrc etkisi aratrlmtr. Saf suda yaplm olan almada reaktifin bastrc etkisi grlmemitir. Reaktifle muamele neticesinde PVCnin temas asnda deiim olmazken PETin temas asnn 10 dt ve neticesinde hidrofilik olduu gzlemlenmitir [15].

    2000 ylnda yaplan baka bir aratrmada; flotasyonun en ucuz ve benzer yapdaki tanelerin ayrlmas iin en uygun yntem olduu belirtilmitir. Buna gre yzey aktif madde olarak Kalsiyum Lignin Slfonat, kprtc olarak MIBC kullanldnda PVCyi PETten ayrmak mmkn olmutur. Bu reaktifler kullanldnda kvam iin ideal zaman 60 dakika, en iyi ayrma boyutu, -3,36+1,70 mm olarak saptanmtr. Para bykl arttka seicilik artmakta fakat kazanm dmektedir [12].

    2001 ylnda Shen ve arkadalarnn yapm olduu almalara gre, plastiklerin yzebilirlii sadece kimyasal reaktiflerden deil yerekimi faktrnden de etkilenmektedir. Buradan yola klarak, parack byklnn kontrol sayesinde plastik karmlarnn seimli olarak ayrlabilecei gsterilmitir [16].

    2002 ylnda Shen ve arkadalarnn yapm olduu almalara gre, POM, PVC, PET, PMMA, PC, PS ve ABSnin yzebilirliklerinin; Alkil Etoksilat noniyonik yzey aktifletirici madde varlnda azald grlmtr. Ancak her birisinin yzebilirlii farkl azalm, yzebilirlikleri POM

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    100 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    kalsiyum lignoslfonat, pH 7 ve 220 mL/dak hava hz artlarnda ayrlmtr. PETin PVCden ayrlmas iin pH 5.8 ve 180 ml/dak hava hz artlarnda 500 mg/L Kalsiyum Lignoslfonat ve %0,01 orannda Al2(SO4)3 ilavesiyle flotasyon gerekletirilmitir. PETin sfr yk noktas pH 6,5; PVCnin ise pH 5,8dir. Sfr yk noktas artlar salandnda PVC PETten ayrlmaktadr [18]. 2007 ylnda stanbul Teknik niversitesi Maden Mhendislii Blmnde yaplan almalarda; PETin PVCden seimli olarak ayrlmas iin Dietilen Glikol Dibenzoat kullanlarak gerekletirilen flotasyon deneyleri sonucunda optimum koullar pH 4, 1000 g/t Dietilen Glikol Dibenzoat, 5 dakika kvam sresi ve 3 dakika kpk alma sresi olarak belirlenmitir. ki kademede gerekletirilen kolon flotasyonu deneyi sonunda, %42,1 orannda %100 saflkta PET konsantresi, %84,3 PET kazanma verimiyle elde edilmitir [19]. 2009da ki dier bir almada ise; 50 L/sa hava, pH 8de ve 25 g/t Lignin Alkali kullanlarak yaplan deneyler sonucunda, PET, %99,93 ierik ve %99,8 verim ile geri kazanlmtr [20].

    2.4. Kolon Flotasyonu

    Flotasyon kolonlarn dier flotasyon makinalarndan ayran en nemli zellikler; mekanik kartrcsnn bulunmamas, kabarck retecinin varl ve ykama suyunun kullanm olarak sralanmaktadr [21]. Saylan bu farkllklarn kolona salad en nemli avantajlar ise, retilen konsantrenin kalitesi (tenr) yksektir. Dk enerji tketimi salar. Otomatik kontrol imkan yksektir. Kaplad yzey alan dktr. Verilen hava debisi yksek olduundan dolay ilem kapasitesi yksektir. Yapm ve dizayn kolaydr. Yatrm ve bakm masraflar daha dktr. Zenginletirilecek cevherin boyut aral olduka yksektir (10 m-2,3 mm). Klasik flotasyon hcrelerine gre avantajlarnn yannda kolonun dezavantajlar ise unlardr; Kolonun bulunduu yerin tavan ykseklii olduka fazla olmaldr (13-14 metre) ve fazladan ykama suyuna ihtiya duyulmaktadr. Laboratuvar tipi kolon flotasyonu nitesinin klasik flotasyon nitesi ile mukayeseli bir resmi ekil 1de verilmektedir.

    ekil 1. Laboratuvar tipi klasik flotasyon (solda) ve kolon flotasyon hcresi (sada)

    Flotasyon kolonlar genelde alma ilkeleri ayn olmakla birlikte; klasik ve modifiye flotasyon

    kolonu olmak zere ikiye ayrlrlar; Bu iki flotasyon kolonu arasndaki farkllklar u ekilde sralanabilir;

    Modifiye kolonda kpk zonu yoktur,

    Klasik kolonda artk knn debisi (Qa) ile besleme debisi (Qb) arasndaki fark (Bias= Qa-Qb) pozitiftir. Dierinde ise negatiftir,

    Klasik kolonda ykama suyunu ilave etmek gerekir. Dierinde ise zorunlu deildir,

    Modifiye kolon iri tanelerin zenginletirilmesinde kullanlr.

    Kolon dnda koullandrlm zenginletirilecek mineral yaklak %5-30 kat oran ile besleme noktasndan kolona beslenmektedir. Beslenen taneler, gravite etkisiyle zenginletirme zonunda derken, kabarck reteci tarafndan retilen hava kabarcklar ykselmeye balar. Hava kabarcklaryla karlaan hidrofob paracklar arasnda flotasyonun mikro olaylar (arpma, yapma vs.) gerekletikten sonra tane-kabarck agregalar oluur. Oluan agregalar kpk zonunu geer ve kolonun st ksmndan kolonu terk ederken, yzmeyen paracklar ise, kolonun

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 101

    tabanna doru der ve kolonu terk eder. Yzmeyen tanelerin konsantre iinde srklenmesini (hidrolik veya skma yoluyla) nlemek iin kolonun st ksmndan ykama suyu ilave edilir. Sonu olarak yzmeyen paracklar ve bir ksm hidrofob paracklar temizleme zonundan zenginletirme zonuna geri dnerler. Ykama suyunun dier bir etkisi de, kpk zonunun varln ve seviyesini ayarlamaktr. lave edilen ykama suyunun bir ksm zenginletirme zonuna geer, geriye kalan ksm kpk zonundan kolonu terk eder [22, 23].

    2.4.1. Flotasyon Kolonunda Oluan Zonlarn Tanm

    Klasik flotasyon kolonunda, ekil 2de grld gibi 2 temel zon tanmlanr. Bu zonlar; kolonun alt ksmn oluturan ve zenginletirme olaynn gerekletii zenginletirme zonu ve st ksmnda hava kabarcklarnn youn olarak bulunduu kpk zonu olarak adlandrlr. Bu iki zon arasnda farkl hava kabarc konsantrasyonu sebebiyle belirgin bir ara yzey gzlenebilmektedir. Kolonda flotasyon prosesinin baars iin bu zelliklerin iyi bilinmesi gerekir [23].

    Zenginletirme Zonu: Kolonun alt ksmn oluturan ve flotasyonun mikro olaylarnn (karlama, arpma, yapma, kopmama ve parack-kabarck ykselmesi) gerekletii zondur. Bu blgede gaz tutunum yzdesi %10-20 arasndadr [24]. Plp beslemesi, bu zonun hemen stnden yaplr. Besleme iindeki mineral paracklar plp ile inerken kolon dibinde hava reteci tarafndan retilen ve ykselen hava kabarcklar ile karlar. [22]. Flotasyonun fiziksel mikro olaylar hidrofob paracklar ile kabarcklar arasnda gerekletikten sonra kabarck-parack agregalar kpk zonuna doru ykselirler. ounlukta olan hidrofil taneler bu zonun alt ksmndaki artk kndan kolonu terk ederler.

    Hava reteleri genelde poroz paslanmaz elikten yaplr. Kauuk veya filtre bezinden imal edilmi hava reteleri de alternatif olarak kullanlabilir. Kprtc ilave edilen sulu ortamda 2 mm veya

    daha kk apl hava kabarc veren hava kabarc reteleri tercih edilir [25]. Kolona verilen gaz debisi (Qg) ile kabarck reteci yzey alan (As) arasnda bir oranlama dnldnde, gaz debisi arttka, kabarck reteci birim yzey alana den hacimsel gaz miktar ve kabarck ap da artar ve sonu olarak belirli bir noktadan sonra verimin dt grlr. Genelde endstriyel lekte 4-40 delik/cm2 hava reteleri kullanlr. Qg/As oran yaklak olarak 2-5,5 cm/sn arasndadr [26].

    ekil 2. Flotasyon kolonu zonlar

    Kpk Zonu: %60-70 civarnda gaz tutunumu olan ve konsantrenin ykama suyu ilavesi ile ykand blgedir. Gaz tutunumunun %74ten fazla olmas, istenmeyen kabarck birleimine neden olmaktadr. Bu zonun ykseklii arttka, konsantrenin tenr artar fakat verimi der. Kpk zonunun toplam verim zerine etkisi negatiftir. Kpk zonunun varl Bias deerine baldr. Bias deeri negatif ise kpk olumaz [23, 26, 27].

    3. MALZEME VE YNTEM Bu aratrma kapsamnda; PET ve PVCnin seimli olarak ayrlmasna ynelik pilot lekli kolon flotasyonu nitesi kullanlarak, flotasyon parametrelerinin belirlenmesi zerine almalar yaplmtr. Bu konu ile ilgili literatr bilgileri de gz nnde bulundurularak, PET ve PVCnin

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    102 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    seimli olarak ayrlmasnda etkili olan kolon ve flotasyon parametreleri detayl olarak incelenmi, flotasyon koullarnn optimizasyonu gerekletirilmitir. Deneysel almalarda, ncelikle laboratuar lekli kolon flotasyonu nitesi kullanlarak flotasyon parametrelerine ilikin n veriler retilmi, daha sonra bu veriler baz alnarak pilot lekli kolon nitesinde deney optimizasyonu gerekletirilmitir [22].

    Deneysel almalar Pla A..den temin edilen kullanlm PET ie ve pencere profili olarak kullanlan PVC numuneleri zerinde gerekletirilmitir. PET ve PVCler Net Plasmak LTD NPS 400 marka plastik krma nitesinde 6 mm altna krlm ve kolon flotasyonuna uygun boyutlar alnarak deneyler gerekletirilmitir. Deneylerde, daha nceki almalardan elde edilen verilere gre -3,35+2,0 mm boyut aralnda almalar yaplm, bunun yan sra PET ve PVCden kazanm oranlarn arttrmak amacyla farkl boyut gruplarnda da (-3,35+1,19 mm ve -2,0+1,19 mm) pilot lekli deneyler srdrlmtr.

    Laboratuar lekli deneylerde kenar uzunluu 5 cm, ykseklii 25 cm olan kare kesitli kolon flotasyonu nitesi kullanlmtr. Laboratuvar lekli kolon nitesinden alnan verilerin teyidi/karlatrmas iin; 13x13 cm kare kesitli ve her bir nitesi 31 cm yksekliinde, nitelerin birbirine balanmas ile kolon yksekliinin arttrlabildii, hava basncnn ve ykama suyu ayarlarnn otomatik kumanda ile yaplabildii pilot lekli kolon flotasyonu nitesi kullanlmtr.

    Deneylerde, plastikletirici olarak Diethylene Glycol Dibenzoate ve Lignin Alkali, kprtc reaktif olarak Metil zobtil Karbinol (MIBC), pH ayarlayc olarak da NaOH kullanlmtr. Tm deneylerde malzemeler kolona beslendikten sonra,

    plastikletirici ilave edilerek kvamlandrma iin belirli bir sre verilmi, ardndan da MIBC katlarak uygun srelerde kpk alnmtr. Malzemeler kurutulduktan sonra, alnan rnlerde PET ve PVC saym yntemi ile sonular deerlendirilmitir.

    4. DENEYSEL ALIMALAR 4.1. Malzeme Tanmlama almalar

    PET ve PVC numunelerinin krma sonras elde edilen boyut dalmlar izelge 1de verilmektedir. 6 mm altna krlm PVC ve PET numunelerinin d80 ve d50 boyutlarnn srasyla 4,2 mm; 2,8 mm ve 4,7 mm, 3,35mm olduu belirlenmitir.

    4.2. PET ve PVCnin Yzey zelliklerinin Belirlenmesi

    Deneylerde kullanlacak olan PET ve PVClerin yzey zelliklerinin belirlenmesi ve yzey yklerinin tespit edilmesi amac ile zeta potansiyel lmleri gerekletirilmitir.

    ncelikli olarak, PET ve PVC tanelerinin suya iyon verip vermediini kontrol etmek amac ile %1lik plpte kat oran olacak ekilde, PET ve PVC numuneleri bir kartrc zerinde srekli kartrlarak, belirli aralklarla karmn pH deeri llmtr. Toplam 360 dakika boyunca yaplan lmlerden, pHnn zamana gre deiim karakteristii ekil 3de verilmitir. PET ve PVCnin bulunduu ortamlarda balang pH deerleri ok kk deiiklikler gstermekle birlikte (6,0-6,6), 1. saat civarnda denge pH deeri olan 6,9 deerine ulamakta, lmlerin tamamland 6. saat sonunda da bu denge pH deerlerinin sabit kald belirlenmitir.

    Dier yandan; PET ve PVC numunelerine ait yzey yklerinin belirlenmesi amacyla saf su ortamnda ve Lignin Alkalinin bulunduu koullarda pHya bal olarak zeta potansiyel lmleri yaplmtr.

    lmlerden elde edilen veriler ekil 4, 5 ve 6da verilmitir. Plastikletirici olarak Lignin Alkalinin kullanld durumlarda ise plastikletirici konsantrasyonunun artmasna bal olarak PET ve PVC yzeylerinin negatif yklerinin artt grlmektedir.

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 103

    ekil 3. PET ve PVCnin zamana gre pH

    deiimi

    ekil 4. PET ve PVCnin saf suda zeta

    potansiyel lmleri

    ekil 5. PVCnin lignin alkali ortamnda zeta

    potansiyel lmleri

    ekil 6. PETin lignin alkali ortamnda zeta

    potansiyel lmleri

    izelge 1. 6 mm altna krlm PVC ve PET numunelerinin boyut dalm

    Boyut Aral (mm) PVC PET

    Miktar

    (%)

    E

    (%)

    EA

    (%)

    Miktar

    (%)

    E

    (%)

    EA

    (%)

    -6+3,35 25,5 25,5 100,0 50,7 50,7 100,0

    -3,35+2,0 63,3 88,8 74,5 30,7 81,4 49,3

    -2,0+1,19 10,3 99,1 11,2 13,7 95,1 18,6

    -1,19+0,5 0,7 99,8 0,9 3,6 98,7 4,9

    -0,5 0,2 100,0 0,2 1,3 100 1,3

    Toplam 100,0 100,0

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    104 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    4.3. Laboratuvar lekli Kolon Flotasyonu Deneyleri

    Pilot lekte gerekletirilecek deneylere veri salamak zere, laboratuar lekli kolon flotasyonunda eitli parametrelerin incelendii deneyler yaplmtr. Bu deneylerde daha nceden yaplm almalarda optimize edilmi olan kolon boyutu, plpte kat oran, ykama suyu, reaktif ve kprtc cinsi sabit tutulmu, 1/1 orannda kartrlm PVC/PET zerinde tane boyutu, ortam pHs, reaktif ve kprtc konsantrasyonu ve plp scakl deiken parametreler olarak incelenmitir.

    Plastikletirici Reaktif Konsantrasyonun Deiimi: Deneylerin balangcnda, daha nceden yaplm almalar da dikkate alnarak, plastikletirici olarak Lignin Alkali ve Diethylene Glycol

    Dibenzoate (DIB) reaktifleri ile bir seri n deneyler yaplm, DIBnin deneylerde kullanlan PET ve PVC iin hibir etkili sonu vermemesi nedeni ile sadece Lignin Alkali kullanlarak sistematik deneyler yaplmtr. Aada verilen sabit koullarda farkl konsantrasyonlarda Lignin Alkali kullanlarak yaplan deneylerden elde edilen sonular izelge 2de verilmitir. Reaktif konsantrasyonunun deiimine bal olarak PET ve PVC ierik ve kazanma verimlerine ilikin deerlendirmeler ise ekil 7 ve 8de verilmektedir.

    Numune boyutu: (-3,35+2,0 mm)

    pH Hava Miktar MIBC Kvam Sresi Kpk Alma Sresi

    8 50 L/sa 1000 g/t 5 dakika 3 dakika

    izelge 2. PET ve PVC ayrmnda reaktif konsantrasyonunun etkisi

    Reaktif Miktar, g/t

    rnler Miktar, %

    erik, % Verim, %

    PET PVC PET PVC

    12,5

    Yzen 90,1 54,81 45,19 98,7 81,4

    Batan 9,9 6,38 93,62 1,3 18,6

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

    25

    Yzen 55,3 81,93 18,07 90,7 20,0

    Batan 44,7 10,45 89,55 9,3 80,0

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100 100

    50

    Yzen 12,4 71,43 28,57 17,7 7,1

    Batan 87,6 46,98 53,02 82,3 92,9

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 105

    Sonular deerlendirildiinde, gerek PET ve gerekse PVC asndan en uygun Lignin Alkali konsantrasyonunun, 25 g/t mertebesinde olduu grlmekte, bu konsantrasyonda ise yzen malzemede %81,9 PET ieriinde bir rnn, %90,7 kazanma verimi ile elde edilebilecei grlmektedir.

    pH Deiiminin ncelenmesi: Lignin Alkali ile yaplan PET-PVC flotasyonunda, pH deiiminin etkisinin incelendii deneylerde, aada verilen sabit koullarda gerekletirilmitir. Farkl pH deerlerinde elde edilen sonular izelge 3te gsterilmitir. PH deiimine bal olarak PET ve PVC ierik ve kazanma verimlerine ilikin deerlendirmeler ise ekil 9 ve 10da verilmektedir.

    izelge 3te grld gibi, yzen rnlerin PET ierii pH artna bal olarak artmaktadr, ancak PET kazanma verimi pH 8de en iyi deere ulamaktadr. pHnn dk tutulmas, flotasyon sonularn doal pHda alnan deerlere gre negatif ynde etkilemektedir (ekil 9). Dier yandan batan malzemede PVC verimi dikkate

    alndnda ise uygun pH deerinin 10 olduu grlmektedir (ekil 10).

    Tane Boyutu Deiiminin Flotasyona Etkisi: Literatr verilerine gre; akademik almalarda, plastik flotasyonunun gerekletirildii optimum boyut aral (-3,35+2,0 mm) olarak verilmektedir. Plastik atklardan geri kazanm amacna ynelik gelitirilmesi n grlen kazanm sistemlerinde, olanakl olduunca atklardan fazla miktarda blmlerin kazanlmas dnlmelidir. Bu nedenle; daha nceden yaplm almalarda uygulanm boyut aral (-3,35+2,0 mm) dnda farkl boyut gruplarnda da flotasyon yaplarak daha fazla rnn kazanm olanaklar incelenmitir. Bu amala, aada verilen sabit koullarda 3 farkl boyut grubunda kolon flotasyonu deneyleri yaplmtr. Elde edilen sonular izelge 4de verilmitir. Tane boyutu deiimine bal olarak PET ve PVC ierik ve kazanma verimlerine ilikin deerlendirmeler ise ekil 11 ve 12de verilmektedir. Grafikler incelendiinde, gerek PET ve gerekse PVC ierik ve verimleri asndan uygun tane boyutu, literatr verilerine de uygun olarak -3,35+2,0 mm boyut

    aralnda elde edilmektedir. Ancak, alt boyutun bir miktar daha drlmesi sonucu da (-3,35+1,19 mm) elde edilen deerlerin bir nceki boyut grubuna yakn olduu deerlendirmesi yaplmaktadr.

    ekil 7. Reaktif miktarnn yzen mazemedeki ekil 8. Reaktif miktarnn batan malzemedeki PET ierik ve verimine etkisi PVC erik ve verimine etkisi

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    106 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    ekil 9. pHnn PET ierik ve verimine etkisi ekil 10. pHnn PVC ierik ve verimine etkisi

    Numune boyutu: (-3,35+2,0 mm)

    Lignin Alkali Kons. Hava Miktar MIBC Kvam Sresi Kpk Alma Sresi

    25 g/t 50 L/sa 1000 g/t 5 dakika 3 dakika

    izelge 3. PET ve PVC flotasyonunda pHnn etkisi

    pH rnler Miktar, % erik, % Verim, %

    PET PVC PET PVC

    6

    Yzen 50,1 76,90 23,10 77,1 23,1

    Batan 49,9 22,90 77,10 22,9 76,9

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

    8

    Yzen 55,3 81,90 18,10 90,7 20,0

    Batan 44,7 10,40 80,60 9,3 80,0

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

    10

    Yzen 48,6 85,13 14,87 82,8 14,5

    Batan 51,4 16,74 83,26 17,2 85,5

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 107

    pH L.Alkali Kons. Hava Miktar MIBC Kvam Sresi Kpk Alma Sresi

    8 25 g/t 50 L/sa 1000 g/t 5 dakika 3 dakika

    izelge 4. PET ve PVC foltasyonuna tane boyutunun etkisi

    Boyut, mm rnler Miktar, % erik, % Verim, %

    PET PVC PET PVC

    -3,35+1,19

    Yzen 62,4 70,00 30,00 87,3 37,5

    Batan 37,6 16,90 83,10 12,7 62,5

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

    -2,0+1,19

    Yzen 52,4 62,50 37,50 65,5 39,3

    Batan 47,6 36,30 63,70 34,5 60,7

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

    -3,35+2,0

    Yzen 55,3 81,93 18,07 90,7 20,0

    Batan 44,7 10,45 89,55 9,3 80,0

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

    ekil 11. Tane boyutunun PET ierik ve verimine ekil 12. Tane boyutunun PVC ierik ve

    verimine etkisi etkisi

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    108 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    Scakln Etkisinin ncelenmesi: Literatr incelendiinde, baz almalarda plp scaklnn deitirilmesinin PET-PVC flotasyonunu olumlu ynde etkilediine dair bilgiler grlmektedir. Bu durumu deerlendirmek zere; scaklk deiiminin PET-PVC flotasyonuna etkisi incelenmitir. Aada verilen sabit koullarda 3 farkl scaklkta deneyler yaplm, sonular izelge 5te verilmektedir. Scaklk deiimine bal olarak PET ve PVC ierik ve kazanma verilmlerine ilikin deerlendirmeler ise ekil 13 ve 14de verilmektedir.

    ekil 13. Kolon yksekliinin PET ierik ve verimine etkisi

    ekil 14. Kolon yksekliinin PVC ierik ve verimine etkisi

    Sonular deerlendirildiinde, plp scaklnn arttrlmasnn, PET ve PVC ayrm zerinde ok nemli bir deiiklik yaratmad, oda scaklnda alnan sonularn yeterli olduu grlmtr.

    4.4. Pilot lekli Kolon Flotasyonu Deneyleri

    PET ve PVC plastik atk trlerinin ayrmna ynelik yaplan laboratuar lekli almalarn nda, pilot lekte kolon flotasyonu nitesi kullanlarak, flotasyon parametrelerinin optimizasyonu hedeflenmitir. Bu amala, 13x13 cm kare kesitli ve her bir nitesi 31 cm yksekliinde, nitelerin birbirine balanmas ile kolon yksekliinin arttrlabildii, hava basncnn ve ykama suyu ayarlarnn otomatik kontrol ile yaplabildii pilot lekli kolon flotasyonu nitesi kullanlmtr.

    Kolon Flotasyonu optimizasyonu almalarnda; kolon ykseklii; hava basnc; pH; plpte kat oran; flotasyonda temizleme /sprme kademe saylar ve tane boyutu deiimi detayl olarak incelenmi parametrelerin deiimine bal olarak elde edilen sonular zet olarak grafiklerde sunulmutur (ekil 13-22).

    Kolon yksekliinin etkisinin incelendii deney sonularna gre (ekil 13,14), 2 nite kullanlmas halinde %95,6 PET ierikli bir rn % 61,7 kazanma verimi ile elde edilebilmekte

    ancak bu rnn PVC ieriinin 3 niteli kolon uygulamasna gre bir miktar yksek olduu grlm, daha sonraki deneyler 2 nite ykseklikli kolonda gerekletirilmitir.

    Kolonda kabarck dzeninin ayarlanmasnda ve kolon iinde ar trblansn nlenmesinde, hava miktarndan ok hava basncnn etkili olduu grld iin hava basncnn optimize edilmesine ynelik deneyler gerekletirilmitir.

    ekil 15den grlecei gibi, hava basncnn artrlmas halinde %98,58 PET (%1,42 PVC) ierikli bir rnn % 46,9 PET kazanma verimi ile elde edilebilecei grlmtr.

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 109

    ekil 15. Hava basncnn PET ierik ve verimine etkisi

    pH nn 8den 10a ykseltilmesi ile yzen malzemedeki PET ierii %95,6dan %99,29a km (ekil 16), PET verimi ise %61,7den %50,3e dm, batan malzemede ise PVC ierii %71,6dan %66,70e dmesine karn, PVC verimi %97,1den 99,6ya ykselmitir (ekil 17).

    ekil 16. pH deiiminin PET ierik ve verimine

    etkisi

    ekil 17. pH deiiminin PVC ierik ve verimine

    etkisi

    farkl kat orannda (%17, %28,5, %32,5) yaplan deneylerden elde edilen sonular deerlendirildiinde, plpte kat orannn artnn PET kazanma verimini negatif ynde etkiledii, pilot lekli kolonda, kat orannn drlmesi halinde, yzen malzemede PET kazanma veriminin ciddi oranda artt, ayn zamanda batan malzemedeki PVC ieriinin de artt grlmektedir (ekil 18, 19).

    ekil 18. Plpte kat orannn PET ierik ve verimine etkisi

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    110 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    ekil 19. Plpte kat orannn PVC ierik

    veverimine etkisi

    Pilot lekli kolon nileri baznda, malzeme besleme boyutunun incelendii deney sonularna gre de (ekil 20, 21) PET/PVC ierik ve verimleri asndan en uygun boyut (-3,35+2,0 mm) olarak teyid edilmitir.

    ekil 20. Boyut deiiminin PET ierik ve

    verimine etkisi

    ekil 21. Boyut deiiminin PVC ierik ve verimine etkisi

    Pilot lekli kolon flotasyonu optimizasyonunda, son aamada temizleme ve sprme kademelerinin flotasyona etkisi incelenmitir. Bu aamada; yksek PET ve PVC ieriini yakalayabilmek zere, pH 10 seviyelerinde tutularak aada verilen sabit koullarda bir deney gerekletirilmitir. Deneye ait akm emas ekil 22de; sonular ise izelge 5de verilmitir.

    Deney koullar : Boyut : (-3,35+2,0 mm)

    PKO-% : 17,5

    Hava hz : 450 L/sa Hava basnc : 2,5 bar L.Alkali kons .: 37,5 g/t

    MIBC kons. : 5000 g/t

    Kvam sresi : 5+5+5 dakika Kpk alma sresi : 5+5+5 dakika

    Temizleme ve sprme flotasyonlar sonrasnda yzen rndeki PET, %95,6 ierik ve %92,3 kazanma verimi ile elde edilmi olup, batan rnde ise %99,4 saflkta ve %90,1 kazanma verimi ile PVC elde edilebilecei grlmtr (izelge 5).

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 111

    ekil 22. Temizleme/sprme kademelerini ieren

    flotasyon deneyi akm emas

    Temizleme ve sprme flotasyonlar sonrasnda yzen rndeki PET, %95,6 ierik ve %92,3 kazanma verimi ile elde edilmi olup, batan rnde ise %99,4 saflkta ve %90,1 kazanma verimi ile PVC elde edilebilecei grlmtr (izelge 5).

    5. SONULAR VE DEERLENDRME

    Bu aratrma kapsamnda; PET / PVC ayrmnda laboratuvar ve pilot lekli kolon flotasyonu niteleri kullanlarak, seimli flotasyon koullar incelenmi, pilot lekli kolon flotasyonu koullarnn optimizasyonu gerekletirilmitir. Lab ve pilot lekte elde edilen sonular bu blmde zetlenmitir.

    *) Deneylerde kullanlan PET ve PVCnin zeta potansiyel lmlerine gre, e elektrik noktasnn

    PETte pH 4,8; PVCde ise pH 3,7 deerinde olduu belirlenmitir.. *) Laboratuvar lekte yaplan deneyler sonucunda; en uygun parametreler olarak;

    (-3,35+2,0 mm) boyut aralnda; oda scalnda, pH=8, % 17,5 plpte kat oran; 50 L/sa hava miktar, 25 g/t Lignin alkali, 1000 g/t MIBC konsantrasyonlarnda, tek kademeli flotasyonda, 3 dakika kvam ve 5 dakika kpk alma sresi sonunda; yzen malzemede %90,7 kazanma verimi ile %81,9 ierikli PET ve batan malzemede %89,6 kazanma verimi ile %80,0 ierikli PVC elde edilmitir. *) Pilot lekte kolon kullanlarak yaplan optimizasyon deneyleri sonucunda; en uygun

    parametreler olarak; (-3,35+2,0 mm) boyut

    aralnda; oda scalnda, pH=10, % 17,5 plpte kat oran; 450 L/sa hava miktar; 2,5 bar hava basnc 37,5 g/t Lignin alkali, 5000 g/t MIBC konsantrasyonlarnda, birer temizleme ve sprme kademesi ieren flotasyonda, 5 dakika kvam ve 5 dakika kpk alma sresi sonunda; yzen malzemede %92,3 kazanma verimi ile %95,6

    ierikli PET ve batan malzemede %90,1 kazanma verimi ile %99,4 ierikli PVC rnlerinin elde edilebilecei grlmtr.

    6. KAYNAKLAR

    1. Alp, S., 2003. stanbul Ticaret Odas Plastik Sektr Raporu, stanbul.

    2. Sava, . T., Uyank, N., Akoval, G., 2002. Ana Hatlar ile Plastikler ve Plastik Teknolojisi, PAGEV Yaynlar.

    izelge 5. Temizleme/sprme kademelerini ieren flotasyon deneyi sonular

    Malzeme Miktar, % erik, % Verim, %

    PET PVC PET PVC

    Yzen (PET) 48,4 95,60 4,40 92,3 4,3

    TA 5,9 55,00 45,00 6,5 5,2

    SA 0,6 62,20 37,80 0,7 0,4

    Batan (PVC) 45,1 0,60 99,40 0,5 90,1

    Toplam 100,0 50,00 50,00 100,0 100,0

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    112 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014

    3. Paci, M., La Mantia, F. P., 1999. Influence of

    Small Amounts of Polyvinylchloride on the

    Recycling of Polyethyleneterephthalate,

    Polymer Degradation and Stability, Cilt.63,

    s.1114. 4. Singh, B. P., 1998. Wetting Mechanism in the

    Flotation Separation of Plastics, Filtration &

    Separation, s.525 -527.

    5. Sevencan, F., Vaizolu, S. A., 2007. PET ve Geri Dnm, TSK Koruyucu Hekimlik Blteni, Cilt.6 (4), s.307312.

    6. Kralp, S., zko G., Erdoan, S., amurlu, P., Doan, M., Baydemir, T., 2007. Modern an Malzemesi Plastikler, ODT Bilim ve Toplum Kitaplar Dizisi ODT Yaynclk.

    7. Gler, ., obanolu, Z., 1997. Plastikler, Salk Projesi Genel Koordinatrl.

    8. Url-4 ,

    alnd tarih 09.01.2010. 9. Shen, H., Pugh, R. J., Forssberg, E., 2002.

    Floatability, Selectivity and Flotation

    Separation of Plastics by Using a Surfactant,

    Colloids and Surfaces A: Physicochemical

    and Engineering Aspects, 196, s.6370. 10. Dinger, P., 1992. Automatic Microsorting for

    Mixed Plastics, BioCycle, Cilt.33(4), s.7980. 11. Drelich, J., Payne, T., Kim, J. H., Miller, J.

    D., 1998. Selective Froth Flotation of PVC

    from PVC/PET Mixtures for the Plastics

    Recycling Industry, Polymer Engineering and

    Science, 38(9) s. 13781386. 12. Marques, G. A., Tenrio, J. A. S., 2000. Use

    of Froth Flotation to Separate PVC/PET

    Mixtures, Waste Management, 20, s. 265269.

    13. Drelich, J., Kim, J. H., Payne, T., Miller, J.

    D., Kobler, R. W., 1999. Purification of

    Polyethylene Terephthalate from Polyvinyl

    Chloride by Froth Flotation for the Plastics

    (Soft-Drink Bottle) Recycling Industry,

    Separation and Purification Technology, 15,

    s. 917. 14. Shen, H., Forssberg, E., Pugh, R. J., 1998. A

    Review of Plastics Waste Recycling and the

    Flotation of Plastics, Resources, Conservation

    and Recycling, 25, s. 85109. 15. Le Guern, C., Conil, P., Houot, R., 2000.

    Role of Calcium Ions in the Mechanism of

    Action of a Lignosulphonate Used to Modify

    the Wettability of Plastics for their

    Separation by Flotation, Minerals

    Engineering, 13 (1) s.5363. 16. Shen, H., Forssberg E., Pugh R. J., 2001.

    Selective Flotation Separation of Plastics by

    Particle Control, Resources, Conservation

    and Recycling, 33, s.3750. 17. Pascoe, R. D., OConnell, B., 2003. Flame

    Treatment for the Selective Wetting and

    Separation of PVC and PET, Waste

    Management, 23, s.845850. 18. Takoungsakdakun, T., Pongstabodee, S.,

    2006. Separation of Mixed Post Consumer

    PETPOMPVC Plastic Waste Using Selective Flotation, Separation and

    Purification Technology, 54, s.248252. 19. Yenial, .. 2007. PET ve PVC Artklarnn

    Kolon Flotasyonu ile Ayrlmasnda Deiik Plastikletirici Reaktiflerin Etkisinin ncelenmesi, Lisans Tezi, T Maden Fakltesi Maden Mhendislii Blm.

    20. zdilek, C. 2009. PET ve PVC Artklarnn Kalsiyum Lignoslfonat ve Lignin Alkali Tipi Plastikletirici Reaktifler Kullanlarak Seimli Olarak Ayrlmasnn Aratrlmas, Lisans Tezi, T Maden Fakltesi Maden Mhendislii Blm.

    21. Plastik Atklarn Geri Kazanmna Ynelik Uygun Flotasyon Proseslerinin Gelitirilmesi, 2010. T Maden Fakltesi, Cevher Hazrlama Mh. Blm, TBTAK MAG, 1001 Aratrma Projesi, Proje No:108M042.

    22. Kl, M., 2010. Katkl PVC ve PET Atklarnn Seimli Olarak Ayrlmasna Ynelik Kolon Flotasyonu Parametrelerinin Belirlenmesi, Yksek Lisans Tezi, T Maden Fakltesi Maden Mhendislii Blm.

    23. Gney A., Atak S., 1993. Flotasyon ve Floklasyon Cevher Hazrlama Teknolojisindeki Yeni Gelimeler, konulu Meslek i Eitim Semineri T Maden Fakltesi stanbul, 6-10 Mays 1991, 1-30.

    24. teyaka, B., Soto, H., 1992. Modelling of Negative Bias Column for Coarse Particles

    Flotation, 4. Uluslararas Cevher Hazrlama Sempozyumu Bildirileri, Ekim, Antalya.

    25. Jameson, G., J., 1998. A New Concept in

    Flotation Column Design, Column Flotation

    88, Sastry, K., V., S., (ed.), SME.

  • Mert KILI, A. Ekrem YCE

    ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014 113

    26. Finch, J.,A., Dobby,G.,S., 1991. Column

    Flotation: A Selected Review, Part II;

    Volume 4, Issue 7, Pages 911-923 Minerals Engineering, Elsevier Ltd.

    27. Amelunxen R., L., 1985. The Mechanics of

    Operation of Column Flotation Machines,

    Proc. 17 th Meeting of the Canadian Mineral

    Processors,C.I.M., Ottawa, Jan., pp 13-31.

  • PVC ve PET Atklarn Seimli Flotasyonu Blm 2: Laboratuar ve Pilot lekli Kolon Testleri

    114 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 29(2), Aralk 2014