Düşük tenörlü çinko cevherlerinin hidrometalurji yöntemleri ile değerlendirilmesinin araştırılması
Investigation of the assessment of low grade zinc ore by hydrometalurgy methods
Yazar: MOHAMMAD IHSAN AHMADI
Danışman: PROF. DR. OKTAY BAYAT
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada, düşük tenörlü çinko cevherlerinin hidrometalurji yöntemler ile zenginleştirilebilirliği araştırılmıştır. Yapılan XRD sonuçlarına göre ana cevheri simitsonit (ZnCO3) olarak belirlenmiştir. Kimyasal analiz sonuçlarına göre tüvenan cevher tenörü %5,35 Zn olarak belirlenmiştir.
Yates deney düzeneğine göre yapılan liç deneysel çalışmasında optimum liç koşulları belirlemek için (NaOH konsantrasyonu, karıştırma hızı, katı oranı, liç sıcaklığı ve liç süresi) parametreleri incelenmiştir. Liç işleminde 10g ve -0,053 mm tane boyutunda numune kullanılmıştır. Optimum liç koşulları; (6M NaOH konsantrasyonu, 400 dev/dk karıştırma hızı, 1/12 katı/sıvı oranı, 180 dakika liç süresi ve 80 °C sıcaklık) olarak belirlenmiştir. Optimum liç koşullarına göre yapılan deneylerin ortalama (3 tekrar) sonucuna göre çinkonun çözeltiye alma verimi %84,31 olarak hesaplanmıştır. Optimal liç koşulları sonucunda elde edilen çözelti elektroliz işlemine tabi tutulmuştur.
Elektroliz işleminde katot olarak bakır ve anot olarak alüminyum elektrotlar kullanılmıştır. Elektroliz işlemi oda sıcaklığında 20-30 A/m2 akım yoğunluğunda ve 8 saat süre ile gerçekleştirilmiştir. İşlem sonunda katotta toplanan Zn sıyırılarak yıkanmıştır ve 50-60 °C etüvde kurutulmuştur. Yapılan deneylerin sonuçlarına göre %93,7 verimle çinko kazanımı gerçekleştirilmiştir. 
Tüvenan cevher tenörü, temel alınarak yapılan hidrometalurji ve elektroliz işlem sonrası çinko kazanma verimi %79 olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, the enrichment of low grade zinc ore was investigated by hydrometallurgical methods. According to the XRD results, the main ore was determined as simithsonite (ZnCO3). According to the results of chemical analysis, Zn was determined as 5.35%.
In order to determine the optimum leaching conditions (NaOH concentration, stirring speed, solids ratio, leaching temperature and leaching time) parameters were investigated in the leaching experimental study performed according to the Yates experimental setup. In the leaching process, 10 gr and           -0,053 mm grain size samples were used. Optimum leaching condition; determined as 6M NaOH concentration, 400 rpm stirring speed, 1/12 solids ratio, 180 min leaching time and 80 °C temperature.In this study, According to the average (3 repeats) results of the experiments performed according to the optimum leaching conditions, the leaching efficiency of zinc was calculated as 84.31%. The solution obtained as a result of optimal leaching conditions was subjected to electrolysis. 
Copper electrodes as cathode and aluminum electrodes as anode were used in the electrolysis process. Electrolysis was carried out at room temperature with a current density of 20-30 A/m2 and for 8 hours. At the end of the process, the Zn collected at the cathode was stripped, washed and dried in an oven at 50-60 °C. According to the results, zinc recovery was achieved with 93.7% efficiency. 
The overall yield of zinc was determined as 79% according to the input grade of zinc after hydrometallurgy and electrolysis process.