Çinkolu atıkların hidrometalurjik yöntemle kazanılması
Recovery of zinc from wastes by hydrometallurgical processes
Yazar: SUAT CENGİÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUHLİS NEZİHİ SARIDEDE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya = Chemistry ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Günümüzde çinko; çelik, alüminyum ve bakırdan sonra dünyada miktar olarak yıllık tüketimien fazla olan metaldir. Çinko metaline olan bu ilgi, birincil çinko kaynaklarının tükenmesi veçinko içeren ürünlerin üretim prosesleri sürecinde ortaya çıkan çevreye zararlı toz, curuf vekül gibi ikincil atıkların yeniden degerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır. Dünyadaki çinkoüretiminin yaklasık %30'u ikincil kaynaklardan elde edilmektedir.Bu çalısmada, pirinç üretimi yapan bir firmadan temin edilen baca tozundaki çinkonunhidrometalurjik yöntemle geri kazanılması amaçlanmıstır. Bu amaca yönelik olarak gerikazanımın ilk asaması olan liç islemine çesitli parametrelerin etkileri incelenmis ve çinko liçverimini en optimum seviyede gerçeklestirecek kosullar tespit edilmistir.Deneysel çalısmalarda H2SO4, HCl ve HNO3 kullanılarak 15, 30, 60, 90 ve 120 dakikalıksürelerde ve 25, 50 ve 75 oC'lik sıcaklıklarda liç islemleri gerçeklestirilmistir. Liç islemlerisonucu elde edilen çözeltilerin kimyasal analizlerinden hareketle süre, sıcaklık, katı/sıvı oranı,asit türü ve çözelti pH'ı gibi parametrelerin çinko liç verimine ve bakır çözünürlügüne etkileritespit edilmistir.Deneysel çalısmalardan elde edilen sonuçlara göre, en yüksek çinko liç veriminin HNO3kullanıldıgında elde edildigi bulunmustur. En yüksek çinko liç verimi %90 olarak eldeedilmistir. Degisken parametreler degerlendirildiginde optimum liç kosulları; 1M'lık HClçözeltisi, 1/20 katı/sıvı oranı 50oC sıcaklık ve 60 dakikalık liç süresi olarak belirlenmistir.Pirinç baca tozunun bakır içerigi yüksek oldugundan çözeltiye geçen bakır miktarları dabelirlenmistir. Bakırın çözeltiye geçmesinde en yüksek degerin HCl kullanıldıgında ortayaçıktıgı görülmüstür.Liç deneylerini takiben elde edilen çözeltinin temizlenmesine yönelik sementasyonçalısmaları da yapılmıstır.Anahtar kelimeler: Pirinç baca tozu, çinko geri kazanımı, liç, sementasyon

Abstract:
At present zinc is the most consumed metal after steel, aluminum and copper. Primary zincsources are reducing because of the increasing interest to zinc. This situation necessitates therecovery of zinc from secondary hazardous zinc residues generated during productionprocesses of zinc including products. About 30% of world zinc production is produced fromsecondary sources like brass, die casting scrap, flue dust, galvanizing residues and zinc sheet.In this study, recovery of zinc from flue dust by hydrometallurgical process is aimed by usingbrass flue dust supplied from a brass manufacturer. The effects of different parameters ofleaching process, which is the first step of recovery, have been analyzed and the optimumleaching conditions are determined.In the experimental part of the study, leaching processes were carried out by using H2SO4,HCl and HNO3 at different temperatures (25, 50 and 75 oC) and in different time (15, 30, 60,90 and 120 minutes). The effects of time, temperature, solid/liquid ratio, acid type and pH onthe zinc leaching efficiency and the solution rate of copper were determined.Results of the experiments showed that highest zinc leaching performance was obtained byHNO3. The maximum zinc leaching efficiency was %90. And the optimum leachingconditions determined are 50oC temperature, 60 minutes of leaching time, 1/20 solid liquidratio by using HCl.Because of the high amount of copper in the buffer solution, the copper percentages of thesolutions were examined. And the highest copper solution rate was obtained by using HCl.After the leaching experiments, cementation experiments were done to purify the buffersolution.Keywords: Zinc flue dust, zinc recovery, leaching, cementation.