AI Summary & Key Takeaways
AI InsightResults indicated that higher speeds and longer grinding achieved finer particles (d₅₀ of 9.6 µm after 300 seconds).
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study investigates the valorization of marble waste in Turkey as a high-purity calcium carbonate (CaCO₃) source for industrial applications. Marble, with its limestone-like composition, offers potential to replace natural calcite in paper, plastics, paints, adhesives, and cosmetics. The research emphasizes severe environmental impacts of marble waste—groundwater contamination, air pollution, and land degradation—and highlights EU policies promoting recycling and resource efficiency. In Turkey, nearly 70% of quarried marble becomes waste, stressing the need for sustainable solutions. Traditionally, such waste is used in low-value applications like aggregates or cement, while micronized, high-purity calcite production remains underexplored. Samples from a processing facility in Eskişehir showed 98.93% CaCO₃ content, confirming suitability as a commercial calcite substitute. Micronized calcite production was tested with a laboratory-scale vertical stirred mill, assessing effects of grinding time (15–600 seconds), rotational speed (360–1440 rpm), and filling ratio (60-140%) on particle size. Results indicated that higher speeds and longer grinding achieved finer particles (d₅₀ of 9.6 µm after 300 seconds). However, grinding beyond 180 seconds caused agglomeration and reduced efficiency due to heat, while excessive speeds increased equipment wear. The study suggests using dispersants to mitigate agglomeration and improve performance. Overall, this research demonstrates marble waste can be transformed into a valuable industrial resource, combining chemical characterization and grinding optimization. It offers recommendations for industry and policymakers to support recycling and circular economy practices.
Özet
Bu çalışma, Türkiye’de mermer atıklarının endüstriyel uygulamalara yönelik yüksek saflıkta kalsiyum karbonat (CaCO₃) kaynağı olarak değerlendirilmesini incelemektedir. Kireçtaşına benzer kimyasal yapısıyla mermer, kağıt, plastik, boya, yapıştırıcı ve kozmetik sektörlerinde doğal kalsitin yerine kullanılma potansiyeline sahiptir. Araştırmada, mermer atıklarının yeraltı suyu kirliliği, hava kirliliği ve toprak bozulması gibi ciddi çevresel etkileri vurgulanmakta ve AB’nin geri dönüşüm ile kaynak verimliliğini teşvik eden politikalarına dikkat çekilmektedir. Türkiye’de çıkarılan mermerin yaklaşık %70’inin atığa dönüştüğü belirtilerek sürdürülebilir çözümler geliştirilmesi gerekliliği ortaya konmaktadır. Geleneksel olarak bu atıklar, agrega veya çimento gibi düşük katma değerli alanlarda kullanılmakta, ancak mikronize ve yüksek saflıkta kalsit üretimi yeterince araştırılmamıştır. Eskişehir’de bir işleme tesisinden alınan numuneler %98,93 oranında CaCO₃ içeriği göstermiş ve ticari kalsit yerine kullanılabilirliğini doğrulamıştır. Mikronize kalsit üretimi, laboratuvar ölçekli dikey karıştırmalı değirmende öğütme süresi (15–600 saniye), devir hızı (360–1440 rpm) ve doluluk oranının tane boyutuna etkileri incelenerek test edilmiştir. Sonuçlar, daha yüksek devir ve daha uzun öğütme süresinin daha ince partiküller (300 saniyede d₅₀ = 9,6 mikron) sağladığını göstermiştir. Ancak 180 saniyeyi aşan öğütme, ısınmaya bağlı olarak aglomerasyona ve verim düşüşüne neden olmuş, yüksek hızlar ise ekipmanda aşınmayı artırmıştır. Çalışmada, aglomerasyonu azaltmak ve performansı artırmak için dispersant kullanılması önerilmektedir. Genel olarak bu araştırma, mermer atıklarının kimyasal karakterizasyon ve öğütme optimizasyonu yoluyla değerli bir endüstriyel kaynağa dönüştürülebileceğini göstermekte; sanayi ve politika yapıcılar için geri dönüşüm ve döngüsel ekonomi uygulamalarını destekleyen öneriler sunmaktadır.