Bu tez çalışması kapsamında; fillosilikat grubuna ait, sulu magnezyum silikat
bileşimli doğal bir kil minerali olan sepiyolitin, rotor-stator homojenleştirici ile mekanik
olarak aktivasyon ve asit liçi yöntemleri ile zenginleştirilebilme performansları
incelenmiştir. Ayrıca, rotor-stator homojenleştirici ile yapılan mekanik aktivasyon
çalışmalarında, çeşitli işlem ve aktivasyon parametrelerinin sepiyolit süspansiyonlarının
reolojisi üzerine etkileri araştırılmıştır.
Çalışma kapsamında değerlendirilen rotor-stator işlem değişkenleri, çevresel hız ve
aktivasyon süresi iken, aktivasyon parametreleri ise, rotor tarafından süspansiyona aktarılan
kesme kuvveti, birim hacim başına aktarılan kinetik enerji ve akış hızı bir başka deyişle rotor
kanadı – stator deliği etkileşim sayısıdır.
Sonuçlar, görünür viskozite, dispersiyon kalitesi, tane boyut dağılımı, jel duraylılığı,
reolojik akış eğrileri, elastik modül, plastik modül, kompleks modül, faz açısı ve doğrusal
viskoelastik bölge değişimleri göz önüne alınarak değerlendirilmiştir.
Asit liçi ile zenginleştirme çalışmalarında, nitrik asit kullanılmış, farklı molar
derişimlerde zenginleştirme verimleri değerlendirilmiştir.
Çalışmada sepiyolit süspansiyonlarının kayma gerilmesi, düşük kayma hızlarında
(10-4
to 100
s
-1
) yapılan ölçümlerde, önce artış, sonra bir azalma eğilimi görülmüştür. Yüksek
kayma hızlarında (100
to 104
s
-1
) yapılan ölçümlerde ise tekrar artış eğilimi görülmüştür.
Mevcut kabul görmüş reolojik modellerin matematiksel bağıntıları incelendiğinde,
gözlemlenen değişken akış eğrisini tahmin edebilmelerinin mümkün olmadığı görülmüştür.
Gözlemlenen değişken akış davranışı, işletme parametreleri ile ilişkilendirilerek iki parçalı
bir reolojik model geliştirilmiştir. Geliştirilen model kullanılarak rotor-stator
homojenleştirici ile mekanik olarak aktive edilen sepiyolit süspansiyonlarının işletme
parametrelerine bağlı akış eğrisi tahminleri gerçekleştirilmiştir
In this thesis, the mechanical activation of sepiolite with rotor-stator homogenizers
and its enrichment with acid leching method was investigated. Furthermore, the effect of
process and activation parameters of rotor-stator homogenizers on sepiolite suspension
rheology were examined.
The investigated process variables were; Rotor tip speed and activation time. And
activation parameters were; rotor nominal shear rate, the amount of kinetic energy dissipated
inside the control hacim and rotor–stator cavity interaction frequency.
The results were evaluated based on the variations and change on the apparent
viscosity, dispersion quality, particle size distribution, gel stability, flow curves (rheogram),
elastic modulus, plastic modulus, complex modulus, phase angles and linear viscoelastic
regions. Different nitric acid solutions with a variety of molar concentrations were used
during acid leaching enrichment studies, and the enrichment yields were evaluated.
Sepiolite suspension rheology measurements have shown that at low shear rates (10-
4
to 100
s
-1
) flow curves had an initial tendency to increase and then decrease. At higher shear
rate measurements (100 to 104
s
-1
) flow curves had a tendency to increase with increasing
shear rates. When mathematical equations of present rheological flow curve models were
reviewed, it was seen that the prediction of multistage variable flow curves was not possible.
Within the scope of this thesis, a two phase piece wise rheological model of this
multistage variable flow curves were developed by correlating with process parameters. By
using this model, it is possible to estimate the process parameter dependent flow curves of
sepiolite suspensions which are mechanically activated with rotor-stator homogenizers
