Yığın geçirgenliğinin altın çözünme verimine etkisi
The effect of heap permeabilyt on gold dissolution efficiency
Yazar: SERDAR YILMAZ
Danışman: PROF. DR. SAİT KIZGUT ; PROF. DR. ALİ AYHAN SİRKECİ
Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Altın = Gold ; Geçirgenlik = Permeability ; Siyanür = Cyanide

Özet:
Altının yığın liçi ile kazanımında, yığının optimum koşullarda hazırlanmasında boyut dağılımının kontrolü önem kazanmakta, yığının yeterince geçirgen ve gözenekli olması gerekmektedir. Yığının hazırlanması aşamasında ince ve iri tanelerin ayrışmaması gerekmektedir. Yığına, mümkün olduğu kadar ince tane içeren malzemenin düzenli olarak dağıtılması gerekmektedir. Özellikle, tane boyutu, 0,150 mm altındaki taneler büyük sorunlara yol açmaktadır. Bu tür malzemenin bol bulunması yığına beslenen malzemelerde ayrışmaya neden olmaktadır. Ayrışmayı önlemenin dolayısıyla da yığın geçirgenliği sorununu aza indirme yollarından birisi, ince tanelerin iri tanelere bağlanmalarını sağlamaktır.
Altının yığın liçi ile kazanılmasında endüstriyel uygulamalarda ortalama boyut 6 - 12 mm arasında değişmekte, daha ince boyutlarda yapılan yığın liçinde, siyanürün cevhere temasında büyük sorunlar yaşanmaktadır. Bunun nedeni yığındaki ince tane varlığının geçirimsiz tabaka oluşturması sonucunda, siyanür çözeltisinin yığın içerisinde kendine uygun yollar ve kanallar oluşturarak, akışını bu kanallardan sürdürerek tamamlamasıdır. Bunun sonucunda siyanür çözeltisi homojen şekilde cevhere temas edememekte, altın çözünme verimi de düşmektedir. 

Deneysel çalışmalarımızda; ortalama tenörü 1.32 ppm olan Uşak - Kışladağ bölgesinde bulunan cevher yatağından alınan numuneler ile çalışılmıştır. Numune üzerinde yapılması planlanan deneysel çalışmalar, birebir yığın liçini temsil edecek şekilde laboratuvarımızda kurduğumuz "Geçirgenlik Deney Seti" ve "Kolon Liç Deney Seti" 'nde gerçekleştirilmiştir.

Çalışmamızda, çözünme verimini artırmak için numunenin tane boyutu normal yığına beslenen boyutun altına indirilerek, ince boyutlu cevher, fındık kabuğu gibi bitkisel atıkla belirli oranlarda karıştırılarak geçirgenlik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Buradan elde edilen bulgulara göre de numuneler daha sonra liç işlemlerinin gerçekleştirilmesi amacıyla kolonlara beslenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar ile ince boyut varlığının geçirgenlik üzerindeki olumsuz etkisi giderilerek, siyanür çözeltisinin malzeme üzerinde homojen şekilde akışının sağlanması hedeflenmiştir. Böylelikle Uşak - Kışladağ Altın Madeni'nde fiili olarak yığın liçine beslenen cevherin tane boyutu, 2,36 mm'nin altına indirilerek tane serbestleşmesinin artırılması sağlanmış ve yüksek altın çözünme verimi elde edilmiştir.

Abstract:
In gold heap leaching operations, controlling of the size distribution is important during the preparation of heap in optimum conditions since heap should be permeable and porous enough. Fine and coarse particles should not be seperated during heap preparation steps. Material with finer size distribution should be distributed as much as possible in an order. Especially particles having the size finer than 0,150 mm cause in big problems. Having more of this above-mentioned material results in disintegration in the material being fed to the heap. Making connection between fine and coarse particles is one of the methods to prevent this disintegration and to minimize heap permeability problem. 

In gold heap leaching operations, in terms of industrial applications average ore size changes between 6 - 12 mm and finer sized heap leaching operations having the problems of less contact between cyanide and ore. This is because of the fact that fine particles in heap results a impermeable zones, and cyanide solution forms ways and channels inside the heap, and it finally completes the flow through these channels without desired contact on ore. At the end of this, cyanide solution would not have homogenous contact on the ore and due to this lack of contact gold recovery efficiency is decreasing. 

In our experimental work, collected ore samples having the average grade of 1,32 ppm from Uşak - Kışladağ ore deposit were analyzed. Experimental studies were carried out on the established experimental set-ups, i.e. "Permeabilit Experimental Set-up" and Column Leach Experimental Set-up" which represent the heap leaching.

In this study, in order to increase dissolution rate, sample size distribution was lowered down and fine sized ore samples were mixed with specific ratios of nut-shell and permeability experiments were carried out on these abovementioned mixtures. Regarding to the findings of the permeability tests, samples (ore - nutshell mixtures) were fed to the columns for leach experiments. Carried out experimental studies have the aim of decreasing the effect of fine size material on permeability and increasing the contact of cyanide solution on material homogenously. Finally, ore samples from Uşak - Kışladağ Gold Mine crushed down to -2,36 mm and liberation was ensured, rather than original size of heap in this in-situ operation, while with nut-shell addition decrease in permeability prevented and high recovery of gold efficieny was achieved.