İnce öğütmenin karıştırmalı tank liçi atığından altın geri kazanımı üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigating the effects of fine grinding on the recovery of gold from agitated tank leach residue
Yazar: BERİL BIYIKLI
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN DÜNDAR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Maden Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Altın madenciliği = Gold mining ; Atıklar = Wastes ; Liç artığı = Leach residue ; Liçing = Leaching ; Öğütme = Grinding

Özet:
Günümüzde giderek azalan cevher tenörleri ve daha ince boylarda saçınan mineral tanelerine bağlı olarak ince öğütme uygulamalarının madencilik endüstrisinde giderek yaygınlaştığı, öğütme boyunun giderek azaldığı görülmektedir. Bunun yanı sıra altın madenciliği özelinde, cevherin yüzey alanının artırılması suretiyle çözünme kinetiğinin artırılması veya çok ince boylarda kapanım halinde bulunan altın tanelerinin serbest hale getirilerek siyanürle temas etmesinin sağlanması amacıyla çok ince öğütme teknikleri tüm prosesin ekonomikliği açısından bir alternatif olarak yerini almıştır. 

Bu tez çalışması kapsamında, hâlihazırda işletilen bir altın madeni tesis atığının farklı tane boylarına öğütülmesi sonrası siyanür ile liç edilerek Au çözünme verimindeki değişim gözlemlenmiştir. Mevcut tesis koşullarında P80 ~ 75 mikrona öğütülen cevherden ortalama %87 verim ile altın kazanılmakta ve ortaya çıkan atık detox sonrası atık barajına gönderilmektedir. Çalışma kapsamında, atığa giden akıştan alınan atık numunesi P80 = 38 µm, 31 µm, 21 µm, 13µm ve 6 µm olacak şekilde karıştırmalı değirmende öğütülmüş ve farklı sürelerde siyanür liçi testlerine tabi tutulmuştur. Atık numunesinin liç kinetiğindeki farklılığı gözlemlemek adına, aynı zamanda, aynı madenden temin edilen yüksek ve düşük tenörlü tüvenan cevherlere de benzer incelik değerlerinde siyanür liçi testleri yapılmıştır. 
Laboratuvar ölçekte gerçekleştirilen şişe çevirme testleri sırasında 2, 4, 8, 24 ve 48 saatlik süreler için Au çözünme verimi hesaplanmış ve kimyasal (NaCN ve CaOH2) tüketimleri kaydedilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, tane boyu inceldikçe atık numunesinden altın kazanımının belirgin bir şekilde yükseldiği, 75 mikron boyunda 24 saatlik liç süresi sonunda %12,1 olan Au çözünme veriminin 6 mikron boyunda %85,4'e yükseldiği, 48 saat sonunda ise bu değerin %91,5'e ulaştığı görülmüştür. Yüksek ve düşük tenörlü tüvenan cevhere kıyasla atık numunesinin tane boyuna bağlı Au çözünme verimindeki artış hızı daha fazla olmuştur.

İnce öğütme uygulamasıyla altın madeni atığından altın kazanımının mümkün olduğu, bu sayede ortalama %87 olan mevcut tesis veriminin atığın yeniden işlenmesi ile %98'lere kadar çıkabileceği laboratuvar testleri sonucunda belirlenmiştir. Ancak yürütülen çalışma kapsamında herhangi bir maliyet analizi yapılmamış olup ilave öğütme ve liç maliyetinin göz önünde bulundurulması gerekmektedir.
Anahtar Kelimeler: ince öğütme, altın liçi, atık, altın çözünme verimi, karıştırmalı değirmen

Abstract:
Today, it is seen that fine grinding applications are becoming increasingly common in the mining industry due to the decreasing ore grades and the finely disseminated mineral grains in the ore, and the grinding size is gradually reduced. In addition, ultrafine grinding techniques have been used as an alternative for the economy of the gold process in order to increase the dissolution kinetics by increasing the surface area of the ore or to expose the gold particles in ultra fine size inclusions and bring them into contact with cyanide.

Within the scope of this thesis, the change in Au recovery after cyanide leaching was observed for a gold mine tailing ground in different particle sizes. Under the current plant conditions, gold is recovered at an average of 87% from the ore which is ground to P80~75 microns and the tailing is sent to the tailings dam after detox unit. The tailing taken from the detox unit was ground in a stirred mill in order to achieve P80=38 µm, 31 µm, 21 µm, 13 µm and 6 µm, and cyanide leaching tests were carried out for different time intervals. In order to observe the difference in the leaching kinetics of the tailing, cyanide leaching tests with similar particle sizes were also carried out on high and low Au grade run-of-mine ores obtained from the same gold mine.

During the bottle roll tests carried out at laboratory scale, Au recoveries were calculated for 2, 4, 8, 24, 48 hours, and chemical consumptions were also recorded. When the results were evaluated, it was observed that the Au recovery, which was 12,1% at the end of the 24-hour leaching period for 75 µm size, increased to 85,4% at 6 µm size, and this value reached up to 91% at the end of 48 hours. Compared to the high and low grade ROM ore, the rate of increase in the Au recovery of the tailing was relatively higher depending on the grind size.

According to the laboratory scale tests, it was observed that fine grinding of tailing increases total Au recovery up to 98%, roughly from current 87% Au recovery in the plant. However, there is no cost analysis conducted during the study. Therefore, feasibility analysis of the additional grinding and leaching circuit should also be considered.
Keywords: fine grinding, gold leaching, tailing, gold recovery, stirred mill