Çinko tesisi liç artıklarından metal kazanım yöntemlerinin araştırılması
Investigation of metal recovery methods from zinc plant residue
Yazar: ERKAN GÜLER
Danışman: PROF. DR. EMİNE İLKNUR CÖCEN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Bölümü / Cevher Hazırlama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Gümüş = Silver ; Kurşun = Lead ; Liç artığı = Leach residue ; Sementasyon = Cementation ; Çinko = Zinc

Özet:
Günümüzde yüksek tenörlü cevherlerin azalması ve gelişen teknolojiyle birlikte ikincil kaynakların değerlendirilme olanaklarının artması, pek çok artık madde içerisindeki değerli metallerin yeniden kazanılmasını zorunlu kılmaktadır.Bu çalışmada Çinkur tesisi liç artıklarından çinko, kurşun ve gümüşün hidrometalurjik yöntemlerle yeniden kazanılmasıyla ilgili araştırmalar yapılmıştır. Tesis artığının değerlendirilmesiyle ilgili olarak, başlangıçta metal tuzu oluşturmak ve artık bünyesinde bulunan çinko ferrit yapısını bozmak amacıyla sülfatlama kavurması, su liçi testleri için etken parametreler araştırılmıştır. Liç işlemi sonrasında, elde edilen çözeltiden demirin uzaklaştırılması için jarosit ve goethit prosesleri uygulanmıştır. Ancak jarosit olarak demirin istenilen oranda uzaklaştırılması mümkün olmamış, goethit prosesiyle ise demirin %99,99'unun çözeltiden uzaklaştırılması sağlanmıştır. Goethit prosesinde amonyum peroxodisülfat kullanımıyla, demirle birlikte mangan ve kobaltın yüksek oranda çöktürülmesi mümkün olmuştur. Demir çöktürme işleminden sonra çözelti içerisinde yer alan empürite metal iyonlarını uzaklaştırmak için modifiye edilmiş sementasyon işlemi uygulanmıştır. Sementasyon işlemlerinde çinko tozu boyutu ve miktarı, sıcaklık, katkı maddelerinin etkisi, sementasyon süresi ve karıştırma hızı gibi parametreler optimize edilerek sementasyon kinetiği ve mekanizması ortaya konmuştur.Ayrıca kurşun ve gümüşün kazanım çalışmalarında ise kurşun kekine NaCl liçi uygulanarak, en uygun koşullar belirlenmiştir.Liç artığından hidrometalurjik olarak, çinko, kurşun ve gümüşün kazanılmasının mümkün olduğu saptanmış ve elde edilen sonuçlar ışığında bir tesis akım şeması önerilmiştir.

Abstract:
At present, with the decrease in high grade ores and the possibility of processing secondary deposits with new developed technology necessiate the need of recovering valuable minerals from mineral processing and metalurgical tailings.In this study, recovery of zinc, lead and silver from the Çinkur zinc plant residues by hidrometallurgical methods was investigated. To investigate the recovery methods of the residues, the structure of zinc ferrite contained in the residues was altered by sulfate roasting first, and followed by water leach tests. Empirical variables affecting the process were investigated in this study. To remove the iron from the leach solution (leachate), goethite and jarosite proseses were applied, however, iron was not able to be removed successfully by jarosite process. However, 99.99% of iron was removed from the leachate by goethite prosess. In addition to iron, manganese and cobalt can also be precipitated by geothite prosess using amonium peroxodisulfate. After the iron removing process, a modified cementation process was used to remove the metal ion impurities from the solution. Empirical variables affecting the cementation process, such as, zinc dust size and amount, temperature, duration, and mixing speed, were investigated and optimized in this study to determine cementation kinetics and mechanism.In addition, the most feasible method for the recovery of lead and zinc was shown to be treating the lead cake by NaCl.Recovery of zinc, lead and silver from leach tailings by hydrometallurgical metods was accomplished and based on the results of this investigation a flowsheet showinng the recovery steps was developed.