Kırmızı çamur, Bayer prosesi ile boksitten alümina üretimi sırasında ortaya çıkan bir atık maddedir. Bayer prosesinde elde edilen sodyum alüminat çözeltisinde katı faz olarak kırmızı çamur ve sıvı faz olarak alüminat çözeltisi olmak üzere iki faz meydana gelir. Sıvı fazdan saf alümina ürün elde edilirken boksit cevherinin yaklaşık % 40’ı kırmızı çamur atığı olarak açığa çıkmaktadır. Yüksek demir içerdiğinde rengi kırmızıdır. Boksit kaynağının içeriğine göre kırmızı çamur kimyasal ve mineralojik bileşimi değişebilir. Kırmızı çamur, yaklaşık 80 µm ince tane boyut dağılımına sahiptir [1]. İçerdiği Fe2O3, Al2O3, Na2O, V2O5, TiO2 ve nadir elementler gibi değerli bileşenler bakımından ikinci bir hammadde olarak kabul edilebilir [2] ve Farklı boksit kalıntılarından dolayı % 20-60 Fe2O3, % 10-30 Al2O3, % 2-20 SiO2, % 2-10 Na2O, % 2-8 CaO, % 2-8 TiO2 oranlarında bileşenler içerir [1].
Bileşen | Ağırlıkça yüzde |
SiO2 | 6,87 |
Fe2O3 | 38,57 |
Al2O3 | 17,00 |
TiO2 | 5,08 |
CaO | 2,22 |
Na2O | 10,26 |
V2O5 | 0,06 |
P2O5 | 0,17 |
S | 0,08 |
Diğerleri | 1,87 |
Tablo 1. Seydişehir kırmızı çamurun kimyasal bileşimi [3]
Bayer prosesi boksitteki sulu alüminyum oksitlerin kostik soda ve sıcaklık ile değişken olarak çözünmelerine dayanır. Bu prosesin meydana gelmesini sağlayan reaksiyon ise;
Al(OH)3 + NaOH ↔ NaAl(OH)4 (373 0K) şeklinde ifade edilir [4]. 1 ton alüminyum üretilmesi sonucunda yaklaşık 1-1,5 ton kırmızı çamur meydana gelmektedir. Üretilen bir ton alümina veya 0,5 ton alüminyum metaline karşılık yaklaşık olarak bir ton kırmızı çamur (kuru baza göre) meydana gelir [5].
Kırmızı çamurun çok ince tane boyut dağılımına sahip olmasından dolayı harç ve beton proseslerinde katkı malzemesi olarak da kullanılabilir. Kırmızı çamurun pH değeri 13,5 ve yoğunluğu 2,5-2,7 g/cm3 değerleri arasındadır. Spesifik yüzey alanı (BET) ise 10-21 m2/g değerinde ve yüksek kostik miktarı içerir [6]. Kırmızı çamurun görünümü tam kırmızı değildir. Kırmızı ve kahverengi karışımı bir görüntüye sahiptir.
Alüminyum üretimi arttıkça boksit kullanımı da artacak ve buna paralel olarak kırmızı çamur miktarında artmalar meydana gelir. Oluşan kırmızı çamur çevresel sorunlara yol açabilir. Sıcak havalarda kuruyan kırmızı çamur tozları rüzgârların da etkisiyle hava kirliliğine neden olur. Barajlarda ve deniz diplerinde depolanan kırmızı çamurlar doğa olaylarının etkisiyle geniş alanlara yayılarak çevreyi biyolojik ve ekolojik açıdan olumsuz etkileyebilir. Bunu engellemek için kırmızı çamur endüstri alanında kullanılarak değerlendirilir.
Kırmızı çamurun kullanılabileceği alanlar şöyle özetlenebilir:
[1] Kroschwitz J.I., Mark H.F., “Encyclopedia of Polymer Science and Technology”, 3rd Ed., Wiley Interscience, 2003.
[2] Patel, M., Padhi B,K., Vidyasagar P., Patnaik A.K., 1992. Extraction of Titanium Dioxide and Production of Building Bricks From Red Mud, Research and Industry, v.37, p.154-157
[3] Nihat Tınkılıç, Emin Erdem., “Kırmızı Çamurdan Demir (II) Sülfat (FeSO4.7H2O) Üretimi” Mühendislik Bilimleri Dergisi 1996 2 (2) 135-137
[4] Çengeloğlu, Yunus., Kırmızı Çamurun Değerlendirilmesi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya ABD, Doktora Tezi, Konya, 1991, ss.1-20.
[5] AKSU, S., “Kırmızı Çamur Bileşenlerinin Hidroklorik Asit Çözeltisindeki Çözünürlükleri”, Yüksek Lisans Tezi, SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Eylül 2001.
[6] EMRULLAHOĞLU, Ö.F., ATEŞOK, G., KARA, M., DEMİRALP, S., “Seydişehir Kırmızı Çamurunun Değerlendirilmesi Olanaklarının Araştırılması”, 7. Uluslar arası Metalürji ve Malzeme Kongresi, Cilt 1, Ankara, 1993.
[7] Yasemin Kılıç, Esin Günay, Müzeyyen Marşoğlu., “Investigastion of Environmental Compliance Performance of Coloured Concretes Produced From Waste Red Mud” Journal of Engineering and Natural Sciences, Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, Sigma 31, 409-419, 2013
Bisiklet fren sistemlerinin tarihsel gelişimi, teknoloji ve tasarım yeniliklerinin bir özeti gibi düşünülebilir. İlk bisikletlerde,…
Çin merkezli MingYang, rüzgar enerjisi sektöründeki liderliğini göstermeye devam ediyor. Firma, son zamanlarda dünyanın en…
Sodyum, lityuma kıyasla daha bol miktarda bulunmasıyla dikkat çekiyor ve batarya teknolojileri bu potansiyeli keşfetmek…
Giysilerimizin yıkandığında boyutlarının küçülmesi, genellikle üzücü bir deneyim olabilir. Ancak tüm giysileri, etiketlerinde belirtilen bakım…
Avusturya'nın Linz şehrinde bulunan Johannes Kepler Üniversitesi'nden araştırmacılar, avuç içi boyutlarındaki dronelara ultra ince ve…
Güney Kore'nin Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir ekip, su altında ilerleyebilen ve gerektiğinde dibe…