Altın madenciliğinde yığın liç alanlarının yıkanması yaklaşımının değerlendirilmesi
Evaluation of the approach to washing heap leaching areas in gold mining
Yazar: SELAHATTİN GÜNEY
Danışman: DOÇ. DR. ŞÜKRÜ TANER AZGIN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, yığın liç alanlarının rehabilitasyonunda yeraltı suyu ile yıkama yaklaşımının uygunluğu, yığın liç yöntemi (içerisinde belli derişimlerde sodyum siyanür kimyasalı bulunan çözeltinin taban geçirimsizliği sağlanmış alanlara serilen cevher ile temasının sağlanması suretiyle altının çözünerek solüsyon içerisine alınmasıdır) ile altın madenciliği faaliyetini aktif bir şekilde gerçekleştiren bir işletmenin yığın liç alanından işlenmiş cevher atığı alınıp, alınan numunelerin kolon testine tabi tutulması suretiyle değerlendirilmiştir. Yığın liç alanında toplam 2 bölgeden numune alınmıştır. 1 nolu numune; liç işlemleri en erken biten bölgeden, 2 nolu numune; liç işlemleri en geç biten bölgeden alınmıştır. Yığın liç alanında bulunan bütün yığının temsil edilmesi amacı ile 1 ve 2 nolu numune eşit miktarlarda karıştırılarak homojen bir numune elde edilmiş ve elde edilen numune 3 nolu numune olarak isimlendirilmiştir. 1 ve 2 nolu numuneler, 1 ve 2 nolu kolonlara, 3 nolu numune ise 3 nolu kolona ve 4 nolu kolona beslenmiştir. Her bir kolona beslenen numune miktarı 40 kg olarak ayarlanmıştır. 1, 2 ve 3 nolu kolon yıkama suyu olarak, bölgede bulunan yeraltı suyu kullanılmış, 4 nolu kolon yıkama suyu olarak ise saf su kullanılmıştır. Her bir kolon, 10 L/m2.saat debi ile yıkanmıştır. Kolonların tabanlarından süzülen yıkama suyu numunelerinde, günlük olarak toplam siyanür analizleri gerçekleştirilmiştir. Kolon tabanlarında biriken yıkama suyu numunelerinde okunan toplam CN değerleri; 1 nolu kolon için 19. Gün sonunda, 2 nolu kolon için 42. gün sonunda, 3 nolu kolon için 46. Gün sonunda <0,1 ppm değerine ulaşmıştır. 4 nolu kolon ise bölgeye düşen toplam 5 yıllık yağıs miktarı baz alınarak hesaplanan yıkama suyu miktarına ulaşıncaya kadar saf su ile yıkama işlemine tabi tutulmuş ve 5,5 günlük yıkama işlemi sonunda elde edilen yıkama suyu numunesine ait toplam siyanür değeri 0,44 ppm olarak ölçülmüştür. Yıkamalara başladıktan sonra ilk 5 gün içerisinde, bütün kolon tabanlarından süzülen yıkama suyu numunelerinde toplam CN değeri 1 ppm altına düşmüştür. Yığın liç alanının bölgeye düşen yağışlar baz alınarak doğal olarak yıkanması senaryosuna göre toplam CN değerlerindeki değişimin ortaya konulmasının amaçlandığı 4 nolu kolonun saf su ile yıkanması işleminde, toplanan numunelerdeki toplam CN değerinin hızlı bir şekilde düştüğü tespit edilmiştir (3 günlük yıkama işlemi neticesinde toplam CN değeri <1 ppm'e düşmüştür). Elde edilen sonuçlar irdelendiğinde, yığın liç alanlarının yeraltından çekilen sular ile yıkanarak toplam CN değerinin <0,1 ppm altına düşürülebileceği ancak bu yaklaşımın yığın liç alanlarından depolanan işlenmiş cevher atıkları toplam miktarı dikkate alındığında, sürdürülebilir kaynakların kullanımı ve toplam yıkama süreleri açısından çok çevreci bir yaklaşım olmadığı sonucuna ulaşılmıştır. 4 nolu kolon yıkama testi sonuçları dikkate alındığında, yıkama işleminin doğal meteorolojik şartlar altında uzun yıllar içerisinde kontrollü bir şekilde yapılması halinde, liç alanlarındaki toplam CN değerinin doğal olarak istenen değerlere düşebileceği görülmüştür. Doğal yıkama işlemleri ardından, liç alanlarının yüzey geçirimsizliklerinin tekniğine uygun şekilde inşa edilmesi ve alan yüzeylerinin bölge iklimine uygun fidanlar ile ağaçlandırılarak alanın rehabilite edilmesi ve liç alanı etrafında bulunan su kalitesinin belli periyotlarda takip edilmesi ile etkin bir kapama dönemi ve kapama sonrası izleme dönemi tesis edilebilir.

Abstract:
In this thesis, the suitability of the groundwater leaching approach in the rehabilitation of heap leach areas was evaluated by taking the processed ore waste from the heap leach area of an enterprise and subjecting the samples to the column test (the inclusion of gold into the solution by dissolving the solution containing certain concentrations of sodium cyanide chemical by providing contact with the ore laid on the areas with base impermeability). Samples were taken from a total of two regions in the heap leach area. Sample No. 1 was taken from the region where leaching processes were completed the earliest. Sample No. 2 was taken from the region where the leaching process was completed at the latest. In order to represent the whole heap in the heap leaching area, samples 1 and 2 were mixed in equal amounts to obtain a homogeneous sample, and the obtained sample was named sample 3. Samples 1 and 2 were fed to columns 1 and 2, and sample 3 was fed to columns 3 and 4. The amount of sample fed to each column was set to 40 kg. Groundwater in the region was used as column washing water numbered 1, 2, and 3, and pure water was used as column washing water numbered 4. Each column was washed at a flow rate of 10 L/m2.hr. Daily total cyanide analyses were performed on wash water samples filtered from the bottom of the columns. Total CN values read in wash water samples accumulated at the bottom of the column; They reached <0.1 ppm at the end of the 19th day for column 1, at the end of the 42nd day for column 2, and at the end of the 46th day for column 3. Column number 4 was washed with pure water until it reached the amount of washing water calculated based on the total amount of precipitation for 5 years in the region, and the total cyanide value of the washing water sample obtained at the end of the 5.5-day washing process was measured as 0.44 ppm. Within the first 5 days after starting the washings, the total CN value in the wash water samples filtered from all the column bases decreased below 1 ppm. According to the scenario where the heap leaching area is naturally washed out based on the rainfall in the region, it was determined that the total CN value in the samples collected after column 4 was washed with pure water decreased rapidly (as a result of the 3-day washing process, the total CN value decreased to <1 ppm) When the results obtained were examined, it was seen that the total CN value could be reduced to <0.1 ppm by washing the heap leach areas with the water withdrawn from the ground. However, considering the total amount of processed ore waste stored in heap leaching areas, it has been concluded that this approach is not very environmentally friendly in terms of the use of sustainable resources and total washing times. Considering the results of column washing test number 4, it has been observed that the total CN value in the leaching areas can naturally decrease to the desired values if the washing process is carried out in a controlled manner over many years under natural meteorological conditions. After the natural washing processes, an effective closure period and post-closure monitoring period can be established by constructing the surface impermeability of the leaching areas in accordance with the technique, rehabilitating the area by afforesting the area surfaces with saplings suitable for the climate of the region, and monitoring the water quality around the leaching area at certain intervals.