ULUSLARARASI İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ KONGRESİ IOHSC Magnezyum Atıklarının İş Sağlığı ve Güvenliği Yönünden Değerlendirilmesi

Transkript

1 1

2 ULUSLARARASI İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ KONGRESİ IOHSC 2017 Magnezyum Atıklarının İş Sağlığı ve Güvenliği Yönünden Değerlendirilmesi Öğr. Gör. Dr. F. Tuğçe ŞENBERBER Ataşehir Adıgüzel Meslek Yüksekokulu, İş Sağlığı ve Güvenliği Programı 7 Aralık

3 İÇİNDEKİLER MAGNEZYUM MAGNEZYUM ATIKLARI DÜNYA DA MAGNEZYUM ATIKLARI ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜ MAGNEZYUM ATIKLARIYLA İLGİLİ YAPILMIŞ ÇALIŞMALAR 3

4 MAGNEZYUM Gümüş - beyaz renkli, Mg sembolü ile gösterilen magnezyum en hafif metalik mühendislik malzemesi olarak kabul edilmektedir. Magnezyum açıkta bırakıldığında, yüzeyinde kısa sürede mat renkli ince bir oksit tabaka oluşur. 4

5 Neden Magnezyum? DÜŞÜK YOĞUNLUK (1.7 g/cm 3 ) HAFİFLİK YÜKSEK MUKAVEMET KOROZON DİRENCİ BİYOUYUMLU Alüminyumdan% 33 daha hafif Çelikten% 75 daha hafif DÖKÜM VE İŞLENEBİLİRLİK ÖZELLİKLERİ 5

6 MAGNEZYUM ~ Kullanım alanları ~ SPOR ELEKTRONİK OTOMOTİV MEDİKAL UZAY 6

7 METAL ATIKLARI Metal hurda sektörü geniş ve karmaşık bir sektördür. Ciddi ölçüde çeşitliliğe sahip, kolayca anlaşılmayan ve çok geniş bir kaynağa sahip hurda metaller, bu sektörde çalışan personel için sağlık ve güvenlik açısından risk oluşturabilecek bir çok işleme tekniğine ihtiyaç duymaktadır. 7

8 METAL ATIKLARI DEMİRSİZ METALLER Demir dışı metaller arasında temel olarak bakır, çinko, kurşun, alüminyum, nikel, pirinç, kalay ve magnezyum yer almaktadır. DEMİRLİ METALLER Demirli metaller adından da anlaşılacağı gibi demir içeren metallerdir. 8

9 ~ Atık Hiyerarşisi ~ ÖNLEME AZALTMA TEKRAR KULLANIM GERİ DÖNÜŞÜM ENERJİ KAZANIMI BERTARAF 9

10 METAL ATIKLARININ GERİ DÖNÜŞÜMÜ Geri dönüşüm; kullanım dışı kalmış atığın uygun yöntemlerle yeniden kullanılması ya da kullanılabilir hale getirilmesi işlemlerdir. Metal geri dönüşümü, toplama, sınıflandırma, kırma-kesmeparçalama, taşıma-boşaltma, balyalama, presle sıkıştırma, yeniden kullanım amacı ile tamir etme, ergitme, pişirme, rafinasyon, kimyasalların kullanımı, şekillendirme vb. işlemlerin olduğu birçok adımlı işlemler dizisidir. 10

11 ATIK MAGNEZYUM VE TEHLİKELERİ Yüksek hızlar kullanıldığında, özellikle ince talaşların tutuşma tehlikesi vardır. Kuru işleme sırasında, talaşların kesme bölgesinden güvenli bir şekilde uzaklaştırılmasına dikkat edilmelidir. KESME SIVISI KULLANIMI 11

12 ATIK MAGNEZYUMUN SINIFLANDIRILMASI TİP 1: Genellikle kapılar, döküm işlemlerinden sıçan kaçaklar veya damlalar gibi yağ ile kontamine olmamış atıklardır. Yağ ile kontamine olmadığı için yüksek kaliteli kabul edilir. TİP 2: Yağla ile kontamine olmuş Tip-1 e göre daha düşük kaliteli atıklardır. TİP 3: Magnezyum işleme proseslerinden kaynaklanan kirliliktir. Düşük kaliteli atıklardır. TİP 4: Magnezyum içerikli toz ve talaştır. Düşük kaliteli atıklardır. 12

13 ATIK MAGNEZYUM KAYNAKLARI Atık magnezyum alaşım hurdalarının başlıca kaynağı magnezyum döküm endüstrisidir. Otomotiv, helikopter parçaları vs. Mg-bazlı son tüketici atığı olarak değerlendirilebilir. Örneğin; magnezyum içerikli bir otomobil parçasının ortalama ömrünün 10 yıl olduğu kabul edilirse, yıllık tondan fazla atık açığa çıkmaktadır. 13

14 ATIK MAGNEZYUM KAYNAKLARI Alüminyum içecek kutuları 42% Otomotiv parçaları 35% Diğer 21% Alüminyum içecek kutuları Mg-bazlı bileşenler içermektedir. 14

15 ATIK MAGNEZYUM KAYNAKLARI En çok geri kullanılan ve talep edilen Mg atık Tip-1 dir. Bu tip atık, hem geri kullanılabilir hem de hurda işlemcilerine satılması mümkündür. Diğer kontamine atık tiplerinin çeliğin desülfürizasyonu adımında dağıtıcı olarak kullanımı ya da hurda işlemcilerine satılması mümkündür. 15

16 ATIK MAGNEZYUMUN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Magnezyumun geri dönüşümü giderek önem kazanan ve üzerinde araştırmaların devam ettiği bir konu halini almıştır. Magnezyum atığının hangi yolla geri dönüşüm veya geri kullanım adımlarında kullanılacağının belirlenmesinde atığın karakterizasyonu önem taşımaktadır. 16

17 ATIK MAGNEZYUMUN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Hurda açık pazarda satılabilir. Hammadde döngüsüne katılabilir. Son ürünün kalitesi Hammaddedeki atık oranı Eritme sırasında kaybedilen malzeme miktarı Proses maliyetinin ayarlanması 17

18 ATIK MAGNEZYUMUN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Ergitme Ergitme adımında kategorize edilmiş hurdalar çelik krozelerde 675 C ye ısıtılır. Sıvılaştırılmış magnezyum kontrol yüzeyinin yanmasını engellemek adına gaz akımından geçirilir

19 ATIK MAGNEZYUMUN GERİ DÖNÜŞÜMÜ Magnezyum atığının toz hale öğütülüp demir ve çeliğin desülfürizasyonu uygulamalarında kullanılması ergitme işlemine alternatif bir geri dönüşüm yoludur. Ancak bu metotla değerlendirilecek atığın kontaminasyona uğramamış olması gerekmektedir. Aksi takdirde atıktaki safsızlıklar öğütme sırasında yangın riskini artırmaktadır. 19

20 ATIK MAGNEZYUMUN TEKRAR KULLANIMI Magnezyum borat sentezi Hidrotermal sentez: 80 C reaksiyon sıcaklığı; 30, 60, 120 ve 240 dakika Mikrodalga sentez: 360 Watt güç; 2 dakika; 1:1 1:8 mol oranı 20

21 21

22 22

23 KAYNAKÇA D. A. Kramer, Magnesium Recycling in the United States in 1998, Flow Studies for Recycling Metal Commodities in the United States, H. Antrekowitsch, G. Hanko, P. Ebner, Recycling of Different Types of Magnesium Scraps, Magnesium Technology,2002. G. Hanko, H. Antrekowitsch, and P. Ebner, Recycling Automotive Magnesium Scrap, JOM, International Magnesium Association, Magnesium Recycling in the EU, Oakdene Hollins, N. Tugrul, F. T. Senberber, A. S. Kipcak E. Moroydor Derun, S. Piskin, Synthesis of Magnesium Borates from the Slurries of Magnesium Wastes by Microwave Energy, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Materials and Metallurgical Engineering Vol:8, No:7, 2014 A. S. Kipcak, F. T. Senberber, E. Moroydor Derun, S. Piskin, Evaluation of the Magnesium Wastes with Boron Oxide in Magnesium Borate Synthesis, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Materials and Metallurgical Engineering, Vol:6, No:7,

24 24