Pirit külünden baz metallerin kazanımının araştırılması
Investigation of base metals recovery from pyrite ash
Yazar: ZEYNEP HAZAL YAZĞAN
Danışman: DOÇ. DR. ELİF UZUN KART
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Hidrometalurji = Hydrometallurgy

Özet:
Yapılan çalışma kapsamında pirit konsantresinin değişken sıcaklıklarda kavrulması sonucu elde edilen pirit küllerinden asitli kavurma ve atmosferik liç yöntemleri ile bakır ve kobalt kazanımı araştırılmıştır. Pirit konsantresine 700 ⁰C ve 750 ⁰C sıcaklıklarda 3 saat kavurma işlemi uygulanarak pirit külü elde edilmiştir. Farklı sıcaklıklarda elde edilen pirit küllerine 2/1, 3/2, 1/1 kül/H2SO4 (g/mL) asit ilave edilerek 400 ⁰C, 500 ⁰C, 600 ⁰C ve 700 ⁰C sıcaklıklarda asitli kavurma işlemi uygulanmıştır. Asitli kavurma sonucu elde edilen kalsinler 50 ⁰C, 1/10 katı/sıvı (g/mL) oranında 1 saat atmosferik su liçine tabi tutularak pirit kavurma sıcaklığının, asitli kavurma sıcaklığının ve asit miktarının bakır ve kobalt kazanımına etkisi incelenmiştir. Pirit kavurma sıcaklığının bakır ve kobalt kazanımına etkisi incelendiğinde 750 °C pirit kavurma sıcaklığına kıyasla 700 °C pirit kavurma sıcaklığında bakır ve kobalt kazanımlarının daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Asitli kavurma sıcaklığının metal kazanımına etkisi incelendiğinde 700 °C asitli kavurma sıcaklığında bakır ve kobalt kazanımlarında azalma olmuştur.  Asit miktarının bakır ve kobalt kazanımına etkisi incelendiğinde ise asit miktarının artırılması bakır ve kobalt kazanımını artırmıştır. Ancak 600 °C ve 700 °C asitli kavurma sıcaklıklarına kıyasla 400 °C ve 500 °C asitli kavurma sıcaklıklarında asit miktarı artırıldığında bakır ve kobalt kazanımı daha yüksek oranda artmıştır. Tüm sonuçlar incelendiğinde 700 °C pirit kavurma sıcaklığında, 500 °C asitli kavurma sıcaklığında ve 1/1 kül/ H2SO4 (g/mL) asit ilavesinde en yüksek bakır ve kobalt kazanımı elde edilmiş olup bakır ve kobalt kazanımı sırasıyla %96 ve %94 olarak tespit edilmiştir.

Abstract:
In the study, the recovery of copper and cobalt from pyrite concentrate roasted at varying temperatures was investigated using acid baking and atmospheric leaching methods. Pyrite concentrate was roasted at temperatures of 700 °C and 750 °C for 3 hours to obtain pyrite ash. Acid baking was then applied to the pyrite ashes obtained at different temperatures using H2SO4 at temperatures of 400 °C, 500 °C, 600 °C, and 700 °C with ratios of 2/1, 3/2, and 1/1 ash/H2SO4 (g/mL). The calcines obtained from acid baking were subjected to atmospheric water leaching at 50 °C with a 1/10 solid/liquid (g/mL) ratio for 1 hour. The effects of pyrite roasting temperature, acid baking temperature, and acid amount on copper and cobalt recovery were investigated. When examining the effect of pyrite roasting temperature on copper and cobalt recovery, it was found that recovery rates for both metals were higher at 700 °C compared to 750 °C. When examining the effect of acid concentration on copper and cobalt recovery, it was found that increasing the acid concentration enhanced the recovery of both metals. However, compared to acid baking temperatures of 600 °C and 700 °C, at acid baking temperatures of 400 °C and 500 °C, increasing the acid concentration resulted in a greater increase in copper and cobalt recovery. Based on all the results, the highest copper and cobalt recoveries were achieved at a pyrite roasting temperature of 700 °C, an acid baking temperature of 500 °C, and an acid amount of 1/1 ash/H2SO4 (g/mL), with copper and cobalt recoveries determined to be 96% and 94%, respectively.