Sülfürlü bir maden sahasında asit maden drenaj oluşum potansiyelinin belirlenmesi ve modellenmesi
Determining and modeling the potential formation of acid mine drainage in a sulphide mine field
Yazar: GÜZİDE KALYONCU ERGÜLER
Danışman: DOÇ. DR. HAMDİ AKÇAKOCA
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Asit Maden Drenajı (AMD) günümüzde karşılaşılan en önemli çevre sorunlarından biri olarak bilinmektedir. AMD potansiyelinin tahmini için şimdiye kadar birçok statik ve kinetik deney yöntemleri önerilmiştir. Bu deneyler arasında, doğal koşulları daha iyi temsil edici olması nedeniyle kinetik kolon deneyleri daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, kinetik kolon deneyleri için kolon boyutları ve kullanılan malzemenin miktarı konusunda kabul gören bir standart bulunmamaktadır. Bu çalışma kapsamında, AMD olgusunun ülkemizde son yıllarda taşıdığı önem ve kinetik kolon deneyindeki sınırlamalar göz önünde bulundurularak, farklı boy ve çaplarda hazırlanan kolonlarda bu deneylerin yapılması ve asit maden drenajı oluşum mekanizmasının araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, farklı boyutlara sahip kolonlardan oluşan düzenekler hazırlanmış ve Murgul Damar işletmesinden deneylerde kullanılmak üzere cevher örnekleri alınmıştır. Alınan örneklerin kinetik kolon deneyleri öncesi ve sonrası mineralojik, fiziksel ve/veya kimyasal bileşimlerinin tespiti için, X-ışınları kırınımı analizleri, cevher mikroskobu çalışmaları, mineral serbestleşme derecesi analizleri ve X-ışınları floresans analizleri gerçekleştirilmiştir.Kinetik kolon deneyleri sırasında alınan pH, Ec ile kimyasal analizlerle belirlenen birçok element ve bileşiklerin konsantrasyonlarının zaman bağlı değişimleri incelenmiştir. Bu deneyler sırasında yapılan pH ölçümlerinden tanımlanan ?gecikme zamanı? ile kolonların boyutları arasında istatistiksel olarak anlamlı bağıntılar elde edilmiştir. Benzer şekilde, kümülatif SO4 ve kümülatif Ca+Mg+Mn konsantrasyonu ile kolon boyutları arasında istatistiksel olarak anlamlı bağıntıların olduğu belirlenmiştir. Kümülatif SO4, kümülatif Ca+Mg+Mn ve kümülatif pH değerlerinin zaman parametresine göre değişimlerini kapsayan istatistiksel analizlerde anlamlı ilişkiler ve bu ilişkilerden genel bağıntılara ulaşılmıştır. Ayrıca, kümülatif SO4 ve kümülatif Ca+Mg+Mn'nın bağımlı, kümülatif pH ve zamanın ise bağımsız değişken olarak seçildiği çoklu regresyonlarda uygulamalarda kullanılabilecek istatistiksel olarak anlamlı ilişkiler önerilmiştir.

Abstract:
Acid Mine Drainage (AMD) is known as one of the most important environmental problems encountered at the present time. Until now, several static and kinetic tests methods have been proposed for estimation of AMD potential. Of these tests, kinetic column tests are commonly performed due to its better representative of natural conditions. However, there isn?t any suggested standard for the column dimensions and the amount of material used for kinetic column tests. Considering the importance of AMD event in our country in recent years and the limitations of the kinetic column test, performing this test on columns having different lengths and diameters and investigating the mechanism of the acid mine drainage formation is aimed in this study. For this purpose, platforms consisting of columns of different dimensions were designed and ore samples were collected from Murgul Damar open-pit mining to be used in the tests. X-ray diffraction analysis, ore microscopic studies, Mineral Liberation Analysis and X-ray fluorescence analysis were realized in order to determine the mineralogical, physical and/or chemical composition of these collected samples before and after kinetic column tests.The time depended variations of pH, Ec, and concentration of many elements and compounds measured from chemical analysis during kinetic column tests were examined. Statistically significant correlations were obtained between column dimensions and ?lag time? which described from pH measurements during these tests. Similarly, it is determined that statistically significant correlations exist among column dimensions and cumulative SO4 and the cumulative Ca+Mg+Mn concentrations. Significant relationships and some general correlations have been achieved from comprehensive statistical analysis of the variation of cumulative SO4, cumulative Ca+Mg+Mn and cumulative pH values with time. In addition, statistically significant relationships that can be used in applications are proposed based on multiple regressions in which cumulative Ca+Mg+Mn, SO4 and pH were taken as dependent and time was selected as independent variables.