Demir Dışı Metaller Sektörü ve KOK’lar

Prof. Dr. Ülkü Yetiş

ODTÜ

Çevre Mühendisliği Bölümü

Başlıca Demir Dışı Sektörler

Önemli KOK Kaynakları • İki il Cu, Al, P BAT/BEP ted irleri alı ada • Alaşı lar; etalleri ergitil esi Minör KOK Kaynakları • Döküm • İki il Cu, Al, Pb (BAT tedbirleri ile) Diğer

KOK Kaynakları

Üç temel neden:

• Tam olmayan yanma

• Ö ülleri fırı içi de oluşu u

• Düşük sı aklıklarda asit orga ik ileşikler (uçucu kül) ve klorun PCDD/PCDF oluştur ası (de Novo Sentezi)

KOK Oluşum Teorileri

İki Temel Teori: 1. Öncüller PCB’leri , poliklorlu e ze leri ve diğer haloje li orga ikleri , uçu u kül katı, katalizör yüzeyi de reaksiyonu

2. De Novo KOK’ları , partiküler orga ik kar o , klor ve oksijenin uçucu külde bulunan metallerin (Cu, Fe, Al) katalizörlüğü de oluş ası

Uçucu kül çok kompleks bir yapı, tesisten

tesise çok değişiyor!

Demir Çelik

Entegre Demir Çelik Üretimi

Sinter Fabrikası ve Çelikhane

• Başlı a KOK’lar

– PCDD/F

– PAH

– PCB

• Poliklor dibenzodioksinler (PCDD) ve Poliklor dibenzofuranlar (PCDF)

• Polibrom dibenzodioksinler

• Polibrom dibenzofuran

• Poliklor bifeniller (PCB)

• Polihalojen dibenzodioksinler

• Polihalojen dibenzofuranlar

İkincil Alüminyum

İkincil Alüminyum

Mg giderimi gerekiyorsa; klor gazı kullanılıyor…

Birincil ve ikincil alüminyum

Birincil Alüminyum Endüstrisi İki il Alüminyum Endüstrisi

Yüksek yatırı aliyeti Düşük yatırı aliyeti

Üretime geçme süreci uzun Üreti e geç e süre i kısa

Yüksek enerji tüketimi Düşük e erji tüketi i

Doğal oksit kay akları ı ha adde ol ası

Boksit kay akları ı kulla ı ı da tasarruf

Yüksek ora da kirli gaz salı ı ı Düşük ora da kirli gaz salı ı ı

http://www.metalurji.org.tr/dergi/dergi160/d160_4250.pdf

Dünya’da Al Üretimi

http://www.world-aluminium.org/media/filer_public/2013/01/15/fl0000181.pdf

% p

ay

Al Kutu Geri Dönüşümü

UNEP, İkincil Al KOK Emisyon Faktörleri

Proses Emisyon Faktörü

µg TEQ/ton Al

Toz ko trolsüz veya asit ko trollü ısıl işle

150

Tor a filtreler ve kireç ilaveli ısıl işle 35

Kurut a ö işle 10

Optimum (BAT/BEP) 0.5

İkincil Bakır

Dünya Bakır Üretimi

Birincil

İki il

Solvent Ekstraksi

yonu

İkincil Bakır

İkincil Cu; daha yüksek PCDD/PCDF oluşumu; Cu’in katalitik etkisi nedeniyle…

İkincil Bakır

• Fırın tasarımı PCDD/PCDF oluşumu açısından kritik… • Elektrik fırınları dizel/fuel oil kullananlara göre daha az emisyon (partiküler madde)...

Dioksin/Furanlar Kaynakları

• Ö işle ler i ör

• Tam olmayan yanma

• De novo sentezi – Hurdada ulu a yağ ve diğer orga ikler küçük parça ıklara dö üşür, u parça ıklar

organik ve inorganik klor ile reaksiyona girerek PCDD/PCDF’ler oluşturur

– Hurdada bulunan plastikler, organoklorlar PCDD/PCDF oluşturur, Cu ve Fe katalizörlük yapar

• Eklenen kimyasallar

PCDD/F Emisyonları-İkinci Al

PCDD/F e isyo ları, g TEQ /ton

En düşük En yüksek Ortalama

0.0053 17 3,5

• CY: Siklon

• BF: Torna filtre

İkincil Kurşun

Akü Geri Dönüşümü

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

10,000

26,533

45,495 48519 53047

55000 59400 59500

69000

61300

71432

6,000

15,932

27,297 29111 31828 33000

35640 35700

41400 36780

42859

Topla a Atık Akü to Geri Kaza ıla Kurşu to

Atık akü geri kazanımındaki süreçlerin akış şeması

Ergitme Fırınları

Fırı tipi Kulla ıla kurşu türü

Reverber fırı Hurda veya diğer iki il alze eler

Yüksek fırı Konsantreler, birçok ikincil malzeme

Dö er fırı Hurda veya diğer iki il alze eler

ISA Smelt fırı ı Ara ileşikler, ko sa treler ve iki il malzemeler

QSL fırı ı Konsantreler ve ikincil malzemeler

Kiv et fırı ı Konsantreler ve ikincil malzemeler

Mi i S elter fırı ı Hurda

Ergitme Fırınları, KOK Emisyonları

Fırı tipi ng TEQ /ton Pb

Reverber fırı 0,63-8,32

Yüksek fırı 0,10-0,77

Dö er fırı 0,28-0,21

Magnezyum

Magnezyum Üretimi

YÖNTEMLER

• Termal

• Elektrolitik • Pidgeon Prosesi (termal) • 30.000 to /yıl

Pidgeon Prosesinin Akım Şeması

Gökhan ÖZER, Y.T.Ü. Metalurji ve Malzeme Mühe disliği, Doktora Tezi.

Finlandiya

Process Type

Source Source

Emissions (ng/Nm3)

Unit Mass/t

(ug/t TEQ)

Electrolytic From Chlorination of off gas treatment. From Chlorination vent gas From electrolysis/chlorination

0.8

0.8

12

28 13

Thermal

Reduction, refining and melting

0.08 3

Norsk Hydro Process

<1.0

UNEP

Atıksu Emisyonlarında PCDD/F

Proses

Emisyon Faktörü

ng/Nm3 ng/ton Mg

Electrolytic 100 13

Thermal 0,08 3

Norsk Hydro Process

<0,1

Teşekkürler...