Investigation of kinetic mechanism of colemanite in sodiumbisulfate solution

Havva MUMCU ŞİMŞEK; Murat YEŞİLYURT

doi:https://doi.org/10.30728/boron.959361

Article Details

Investigation of kinetic mechanism of colemanite in sodiumbisulfate solution

Authors:

Havva MUMCU ŞİMŞEK | Murat YEŞİLYURT

Publisher:

TENMAK Bor Araştırma Enstitüsü

Main Topics:

Applied physics

Journal:

Journal of Boron 2021 Vol.6 Issue 4, pp.395-401

Document Type:

Article

Publication Date:

12/2021

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000705075

Frequency:

Monthly

eISSN:

2667-8438

pISSN:

2149-9020

DOI:

https://doi.org/10.30728/boron.959361

Abstract:

 

Colemanite (2CaO.3B2O3.5H2O) is a type of boron mineral that is found in various regions of our country in excess compared to the world and at the same time has a high commercial value. In this study, the effects of solid / liquid ratio, acid concentration, particle size, mixing speed and reaction temperature parameters to the dissolution kinetics of colemanite in sodium bisulfate solution were investigated. According to the experimental results, it was determined that as the solubility of colemanite ascends with the enhancement of the temperature, it decreases with the increment of the particle size and solid/liquid ratio. Additionally, it is found that the effect of mixing speed on dissolution kinetics was positive up to 350 rpm and has negative effect at values after approximately 350 rpm. Experimental data were analyzed according to unreacted nuclei model for fixed size particles. It has been found that dissolution from the ash film is diffusion controlled in two stages. Activation energies in the first and second stages were found as 3.4 and 6.1 kJ.mol-1, respectively.

 

Kolemanit (2CaO.3B2O3.5H2O), Ülkemizin çeşitli bölgelerinde dünyaya oranla fazla miktarda bulunan ve aynı zamanda da ticari değeri büyük olan bor mineralidir. Bu çalışmada kolemanitin sodyum bisülfat çözeltisi içerisindeki çözünme kinetiğine; katı/sıvı oranı, asit konsantrasyonu, tane boyutu, karıştırma hızı ve reaksiyon sıcaklığı parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Deneysel sonuçlara göre, kolemanitin çözünürlüğünün sıcaklığın ve konsantrasyonun artması ile arttığı, tane boyutunun ve katı/sıvı oranının artması ile azaldığı tespit edilmiştir. Karıştırma hızının çözünme kinetiği üzerine etkisi, 350 devir.dakika-1değerine kadar olumlu, yaklaşık 350 devir.dakika-1 ’dan sonraki değerlerde ise olumsuz olduğu bulunmuştur. Deneysel veriler sabit boyutlu parçacıklar için reaksiyona girmemiş çekirdek modeline göre analiz edilmiştir. Çözünmenin külfilminden iki aşamalı difüzyon kontrollü olduğu bulunmuştur. Aktivasyon enerjileri bir ve iki nci aşamalarda sırasıyla 3,4 ve 6,1 kJ.mol-1 olarak bulunmuştur.

Article Details

Investigation of kinetic mechanism of colemanite in sodiumbisulfate solution

Authors: Havva MUMCU ŞİMŞEK | Murat YEŞİLYURT

Publisher: TENMAK Bor Araştırma Enstitüsü

Main Topics: Applied physics

Journal: Journal of Boron 2021 Vol.6 Issue 4, pp.395-401

Document Type: Article

Publication Date: 12/2021

Document Language: English

Document ID (Org No.): 2000705075

Frequency: Monthly

eISSN: 2667-8438

pISSN: 2149-9020

DOI: https://doi.org/10.30728/boron.959361

Issues

Authors:

Havva MUMCU ŞİMŞEK | Murat YEŞİLYURT

Publisher:

TENMAK Bor Araştırma Enstitüsü

Main Topics:

Applied physics

Journal:

Journal of Boron 2021 Vol.6 Issue 4, pp.395-401

Document Type:

Article

Publication Date:

12/2021

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000705075

Frequency:

Monthly

eISSN:

2667-8438

pISSN:

2149-9020

DOI:

https://doi.org/10.30728/boron.959361