Lateritik cevherlerde atmosferik liç verimini artırmaya yönelik yöntem geliştirilmesi
Development of atmospheric leaching methods to increase leaching yield in lateritic ores
Yazar: NURAY DEMİREL
Danışman: PROF. DR. ÖZKAN MURAT DOĞAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Son zamanlarda sülfürlü yataklardaki rezervlerin azalmış olması dolayısıyla nikelin lateritik yataklardan kazanım yöntemlerinin teknolojik ve ekonomik olarak geliştirilmesi ile ilgili çalışmalara yönelimi artırmıştır. Ülkemizde ise tek hidrometalürjik nikel işletmeciliği Manisa'nın Gördes ilçesinde bulunan lateritik cevherlerden gerçekleştirilmektedir. Bu tez kapsamında %70 limonit - %30 nontronit karışımı Gördes lateriti üzerinde klasik atmosferik liç ve kavurma liçi yöntemlerinin etkileri incelenmiş, mevcut yüksek basınçlı liç ile karşılaştırılmıştır. Liç yöntemleri incelenirken cevherin tane boyutu, kavrulma süresi, cevher/asit oranı, katı-sıvı oranı ve liç süresi parametreleri dikkate alınmıştır. Sıcaklık 90℃ olarak sabit tutulmuştur. Klasik liç yönteminde 50 mikrometre boyutundaki cevherin 1/1 cevher/asit oranında, % 15 katı içerecek şekilde iki saat sülfürik asit ile liç edilmesi sonucu % 65 Ni, % 62 Co ve % 31 Fe verimleri elde edilmiştir. Kavurma liçi yönteminde ise 50 mikrometre cevher 10 dakika boyunca konsantre sülfürik asit ile kavrulduktan sonra katı oranı % 15 olacak şekilde su ilavesi ile 1/1 cevher/asit oranında 30 dakika liç edildiğinde % 92 Ni, % 86 Co ve % 64 Fe verimleri elde edilmiştir. Kavurma liçi ile mevcut tesiste 45 bar basınç ve yaklaşık 250 ℃ sıcaklıkta elde edilen % 85 Ni, % 84 Co ve % 14 Fe verimlerinin dahi üzerinde değerler elde edilebilmiştir. Bu durum mevcut prosese kıyasla yüksek basınç ve sıcaklık etkisini ortadan kaldırarak hem işletim kolaylığı sağlayan hem de kısa sürede benzer verimlerin elde edilebildiği alternatif bir yöntem olarak görülmüştür. Düşük yatırım, kurulum kolaylığı ve düşük işletme maliyeti gerektirecek bu yöntem ile düşük tenördeki cevherlerin ekonomik olarak işlenebileceği düşünülmüştür.

Abstract:
Because of the recent decrease in sulphide ores has increased the trend towards studies on the technological and economical development of the recovery methods of nickel from lateritic ores. In our country, only hydrometallurgical nickel production is carried out from lateritic ores located in Gördes district of Manisa. In this thesis, the effects of classical atmospheric leaching and roasting leaching methods on 70% limonite - 30% nontronite blend Gördes laterite were examined and compared with the existing high pressure leaching. Ore size, roasting time, ore/acid ratio, solid/liquid ratio and leaching time parameters were taken into consideration. The temperature was kept constant at 90℃. With classical leaching method, 65% Ni, 62% Co and 31% Fe yields were obtained by leaching 50 micrometerers ore with 1/1 ore/acid ratio, containing 15% solid, for 2 hours with sulfuric acid. With roasting method, after 50 micrometres ore was roasted with concentrated sulfuric acid for 10 minutes, the yield of 92% Ni, 86% Co and 64% Fe were obtained by leaching for 30 minutes in 1/1 ore/acid ratio with the addition of water containing 15% solid. It was possible to achieve values above 85% Ni, 84% Co and 14% Fe, which were obtained at 45 bar and 250℃ in the existing facility. This situation has been seen as an alternative method eliminating the effect of high pressure and temperature, providing operation simplicity and similar yields can be obtained at short time. With less investment, ease of installation and low operating costs, it is thought that low grade ore can be processed economically.