Çinkur atıklarından metal kazanımında kolin klorür-üre derin ötektik çözücüsünün kullanımı
Use of choline chloride-urea deep eutectic solvent in metal recovery from çi̇nkur zinc residue
Yazar: FATIMA ÖZEL
Danışman: DOÇ. DR. AYDIN RÜŞEN
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Atıklar = Wastes ; Elementler = Elements ; Hidrometalurji = Hydrometallurgy ; Kurşun = Lead ; Yeniden kazanma = Recycling ; Çinko = Zinc ; Ötektik alaşımlar = Eutectic alloys

Özet:
Endüstriyel atıklardan metal geri kazanımı için yapılan hidrometalürjik çalışmalarda kullanılan asit veya baz temelli çözücülerin olumsuz yönleri bulunmasından dolayı araştırmacılar çevre ve insan sağlığına tehdidi bulunmayan yeni nesil çözücülere yönelmişlerdir. Yeşil çözücü olarak adlandırılan Derin Ötektik Çözücüler (Deep Eutectic Solvents: DES) geleneksel liç ajanlarının yerini almaya aday olarak görülmektedir. 
Bu tez kapsamında ise Çinko-Kurşun Üretim Tesisi (ÇİNKUR) atık sahasından temin edilen liç atıklarından kurşun ve çinko metal kazanımında kolin klorür - üre derin ötektik çözücüsünün kullanımı araştırılmıştır. Öncelikle, atıkların fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri belirlenmiştir. Ticari olarak satın alınan kolin klorür ve ürenin 1:2 mol oranında karıştırlmasıyla oluşturulan çözücü ile liç işlemine tabi tutularak liç verimini etkileyen temel koşullar (liç sıcaklık, liç süresi, ve katı/sıvı oranı) incelenmiş olup en yüksek geri kazanım verimleri %81,44 Pb ve %31,95 Zn olarak bulunmuştur. Liç sonrası metal içerikli çözeltiye toz çinko metali ilave edilerek %90 sementasyon verimiyle kurşun metal olarak çöktürülürken çinko açısından zengin bir çözelti elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, kolin klorür-üre DES çözücüsünde demir çözünürlüğünün %5'in altında kalması sebebiyle çinkonun elektroliz yoluyla kazanılmasından önce ek demir uzaklaştırma prosesinin kaldırılması ekonomik açıdan olumlu bir aşama olarak görülmüştür.

Abstract:
Due to the negative aspects of acid or base-based solvents used in hydrometallurgical studies for metal recovery from industrial wastes, researchers have turned to new generation solvents which are harmless to the environment and human health. Deep Eutectic Solvents (DES), called as green solvents are seen as a candidate to replace the traditional leaching agents.
Within the scope of this thesis, the use of choline chloride - urea deep eutectic solvent in the recovery of lead and zinc metal from neutral leach residue obtained from the Zinc-Lead Production Co. (ÇINKUR) waste field was investigated. First of all, the physical, chemical and mineralogical properties of the waste were determined. The basic conditions affecting the leaching efficiency (temperature, duration, and solid/liquid ratio) were examined by leaching with the solvent which is formed by mixing commercially purchased choline chloride and urea at 1:2 mole ratio. According to the leaching experiments, the highest recovery yields were obtained as 81.44% Pb and 31.95% Zn. After leaching, by adding powdered zinc metal to the metal-containing solution, lead was precipitated as metal with a cementation efficiency of 90%, and a zinc-rich solution was obtained. Since the iron solubility in the choline chloride-urea DES solvent remained below 5%, it was seen as an economically beneficial that no additional iron removal process is required before the zinc is recovered by electrolysis.