KİMYASAL METALURJİ DERS NOTLARI Dr. Ali YARAŞ HİDROMETALURJİ VE UYGULAMALARI

Benzer belgeler
BARTIN ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME LABORATUVARI-I DERSİ OKSİTLİ BAKIR CEVHERİNİN LİÇİ DENEYİ DENEYİN AMACI: Uygun

FIRAT ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ 3. SINIF EKSTRAKTİF METALURJİ DERSİ VİZE SINAV SORULARI CEVAP ANAHTARI

İLK ANYONLAR , PO 4. Cl -, SO 4 , CO 3 , NO 3

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

Bu tepkimelerde, iki ya da daha fazla element birleşmesi ile yeni bir bileşik oluşur. A + B AB CO2 + H2O H2CO3

Günümüzde hızla artan insan nüfusu buna bağlı olarak

KİMYA II DERS NOTLARI

Çözünürlük kuralları

ALTIN-GÜMÜŞ MADENCİLİĞİ VE ATIKLARININ ETKİLERİ YUSUF HAS

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Bakır Rafinasyon Curufu Flotasyon Atıklarındaki Bakırın Geri Kazanımı

Çözeltiler. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

2. GRUP KATYONLARI. As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Cd +2, Bi +3

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

özet rejenere edilerek tekrar kullanılmaktadır (1). Denizli cevherleri için, bu metodun diğer metodlara karşı üstünlüğü şu noktalarda olmaktadır:

322 Cevher Hazırlama Laboratuarı II Yoğunluk Farkına göre Zenginleştirme FALCON KONSANTRATÖR ile ZENGİNLEŞTİRME

Sulu Çözeltiler ve Kimyasal Denge

CEVHERLERİN LİÇİ VE LİÇ ÇÖZELTİLERİNDEN METALLERİN ELEKTRO-REDÜKSİYONLA KAZANIMI. Prof.Dr. Ahmet ALP& Yrd.Doç.Dr. Ediz ERCENK

ATOM ve YAPISI Maddelerin gözle görülmeyen (bölünmeyen) en parçasına atom denir. Atom kendinden başka hiçbir fiziksel ya da kimyasal metotlarla

PROJE EKİBİ Mustafa KEMEÇ ALİ GÜRSOY Proje Danışmanı Prof.Dr.Osman SERİNDAĞ

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

TURUNCU RENGĐN DANSI NASIL OLUR?

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

ÇÖZÜNME ve ÇÖZÜNÜRLÜK

5. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

Türkiye de Altın Madenciliği. Dr. Muhterem KÖSE

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Mehmet Gumustas. Cd +2, Bi +3

K.T.Ü. MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ANABİLİM DALI CEVHER HAZIRLAMA LABORATUVAR DERSİ DENEY FÖYLERİ

ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ (Kçç)

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 3013

Bileşikteki atomların cinsini ve oranını belirten formüldür. Kaba formül ile bileşiğin molekül ağırlığı hesaplanamaz.

VIA GRUBU ELEMENTLERİ

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

ELEKTRO KAZANIM (ELEKTROW NN NG)

KĐMYA EĞĐTĐMĐ DERSĐ PROF.DR.ĐNCĐ MORGĐL

4. ÇÖZÜNÜRLÜK. Çözünürlük Çarpımı Kçç. NaCl Na+ + Cl- (%100 iyonlaşma) AgCl(k) Ag + (ç) + Cl - (ç) (Kimyasal dengeye göre iyonlaşma) K = [AgCl(k)]

K.T.Ü. MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ ANABĠLĠM DALI CEVHER HAZIRLAMA LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYLERĠ

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

DEMİR DIŞI METALURJİSİ GİRİŞ

Kimyasal Metalürji (II) (MET312)

Ca ++ +2HCO 3 CaCO 3(s) +CO 2 +H 2 O 2 CEV3352

ASİTLER, BAZLAR ve TUZLAR

Gaz arıtımı sonucu oluşan ve tehlikeli maddeler içeren çamurlar ve filtre kekleri dışındaki gaz arıtımı sonucu oluşan çamurlar

ASİTLER- BAZLAR. Suyun kendi kendine iyonlaşmasına Suyun Otonizasyonu - Otoprotoliz adı verilir. Suda oluşan H + sadece protondur.

HEDEF VE DAVRANIŞLAR:

ÇÖZELTİ HAZIRLAMA. Kimyasal analizin temel kavramlarından olan çözeltinin anlamı, hazırlanışı ve kullanılışının öğrenilmesidir.

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL

Çözelti iki veya daha fazla maddenin birbiri içerisinde homojen. olarak dağılmasından oluşan sistemlere denir.

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐSĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME ÇÖZELTĐLER

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ANLATIMI. Hazırlayan: Hale Sümerkan. Dersin Sorumlusu: Prof. Dr.

Korozyon tanımını hatırlayalım

Hidroklorik asit ve sodyum hidroksitin reaksiyonundan yemek tuzu ve su meydana gelir. Bu kimyasal olayın denklemi

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ

İlk çamur arıtım ünitesidir ve diğer ünitelerin hacminin azalmasını sağlar. Bazı uygulamalarda çürütme işleminden sonra da yoğunlaştırıcı

SEZEN DEMİR MADDE DOĞADA KARIŞIK HALDE BULUNUR

Malzeme Bilimi Ve Laboratuvarı KOROZYON. Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 3013

Yığın liçi, sıradan yöntemlerle değerlendirilemeyen,

ÇÖZÜNME OLGUSU VE ÇÖZELTĐLER SÜRE : 2 DERS SAATĐ

İÇERİK. Suyun Doğası Sulu Çözeltilerin Doğası

Küre Bölgesi Sülfürlü Bakır Cevherlerinin Hidrometalurjik Yöntemle Kazanımında Mekanik Aktivasyon ve Hidrojenperoksit İlavesinin Etkisi

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL PRENSİPLERİ

HİDROJEN ÜRETİMİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

Fe 3+ için tanıma reaksiyonları

BİLEŞİKLER ve FORMÜLLERİ

III VE IV.GRUP MADENLER 2017 YILI OCAK BAŞI SATIŞ FİYATLARI A. IV-B GRUBU MADENLER

EYVAH ŞEKERĐM KAYBOLDU!!!!! 9. SINIF 4. ÜNĐTE KARIŞIMLAR

6-Maddelerin daha az çözünür tuz ve esterleri kullanılabilir. 7-Isı, ışık ve metaller gibi katalizörlerin etkisi önlenebilir.

TOPRAK ALKALİ METALLER ve BİLEŞİKLERİ

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

SÜLFÜRİK ASİT VARLIĞINDA HAVA OKSİJENİ KULLANARAK KÜRE KALKOPİRİT KONSANTRESİNDEN BAKIRIN EKSTRAKSİYONU

ELEKTRO METALÜRJ BAHAR

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

SATEN NİKEL BANYOSU ARIZA TABLOSU

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

METALİK BAKIR ÜRETİMİ

Türkiye Hazır Beton Birliği İktisadi İşletmesi Deney / Kalibrasyon Laboratuvarı. Deney Listesi

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üiversitesi 2007 KLERİ DERS NOTLARI. Sıvı fazdan katı taneciklerin çökelmesi için çoğu reaksiyonlar

ÇÖZELTİLER VE ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI 3.1. Çözeltiler için kullanılan temel kavramlar

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

TOPRAK OLUŞUMUNDA AŞINMA, AYRIŞMA VE BİRLEŞME OLAYLARI

KARIŞIM NEDİR? YANDAKİ RESİMDE GÖRÜLEN SALATA KARIŞIM MIDIR?

Gravimetrik Analiz-II

Kimyasal Toprak Sorunları ve Toprak Bozunumu-I

Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen maddelere karışım denir.

Metal yüzeyinde farklı korozyon türleri

A- LABORATUAR MALZEMELERİ

Proje Danışmanı Prof.Dr.Osman SERİNDAĞ

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

Transkript:

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. BARTIN KİMYASAL METALURJİ DERS NOTLARI Dr. Ali YARAŞ HİDROMETALURJİ VE UYGULAMALARI 1

ÜRETİM METALURJİSİ TEKNİKLERİ

Cevher ve/veya konsantrelerden kimyasal yöntemler kullanılarak saf bileşikler veya metallerin elde edilmesi işlemleri üretim metalurjisinin ilgi alanına girmektedir. Kimyasal karakterli metal üretim yöntemleri pirometalurjik, hidrometalurjik ve elektrometalurjik yöntemlerdir. Pirometalurjik yöntemler oldukça yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilen katıkatı ve katı-gaz tepkimelerine, Elektrometalurjik yöntemler sulu çözeltilerden veya eriyiklerden elektrik enerjisi kullanılarak gerçekleştirilen tepkimeler,

Hidrometalurjik yöntemler ise cevher ve/veya konsantrelerdeki değerli minerallerin sulu ortamda uygun bir çözücü reaktif kullanılarak seçimli olarak çözeltiye alınması (liç) ve daha sonra da çeşitli arıtma ve kazanma teknikleri kullanılarak saf bileşik veya metal eldesine dayanmaktadır.

HİDROMETALURJİ YÖNTEMİ Su, asit, baz veya tuz çözeltisi gibi sulu bir ortam yardımı ile cevherden metal üretimidir. Alüminyum, çinko ve uranyum üretiminde yüksek oranda, bakırda artan oranlarda (% 25) ve kurşunda az oranda uygulanmaktadır. Hidrometalurji iki ayrı bölümde incelebilir. Bunlar 1-Cevher ya da diğer metalurjik ürünlerden arzu edilen minerali çözeltiye alma işlemi (liç işlemi) 2-Çözelti içinden arzu edilen metallerin kazanımı

HİDROMETALURJİNİN ÜSTÜNLÜKLERİ Düşük tenörlü ve kompleks cevherlerin değerlendirilebilmesi, Metallerin ayrı ayrı yüksek verimde kazanılabilmesi, Yüksek safiyette metal üretilebilmesi, Sulu ortamlardaki reaksiyonların homojen, hızlı ve otomatik kontrol edilebilir olması, Ekonomik bir teknik olması.

HİDROMETALURJİ İŞLEMLERİ Çözünme Cevher içerisindeki metal bileşiğinin sulu ortamda atomsal seviyede iyonlar halinde dağılmasıdır. Filtreleme ÇÖZÜNME ÇÖZELTİNİN TEMİZLENMESİ FİLTRELEME ÇÖKELTME Cevher içerisindeki katı fazdaki çözünmeyen gang mineralleri ile sıvı çözeltinin ayrılmasıdır. Çözeltinin Temizlenmesi Çözelti içerisinde çözünen ana metal dışında çözünmüş diğer çözeltiyi kirleten iyonların çözeltiden uzaklaştırılmasıdır. Çökeltme Çözelti içerisinde iyon halinde dağılmış olan ana metal iyonunun serbest metal halinde veya bir metal bileşiği halinde katı bir faz olarak çözeltiden ayrılmasıdır.

Pirometalürjik metotlarla karşılaştırıldığında hidrometalurjik metotlar yeni proseslerdir. Günümüzde hidrometalurjik prosesler pirometalurjik olanlara göre daha ekonomik olup solvent ekstraksiyon, iyon değişimi ve basınç altında metallerin gazlarla çöktürülmesi bu alandaki dikkate değer çalışmalar olarak ortaya çıkmıştır.

Hidrometalurjik proseslerin avantajları şu şekilde özetlenebilir a) Metaller liç çözeltisinden saf halde doğrudan elde edilebilirler (basınç altında hidrojenle çöktürme, sementasyon, elektroliz gibi ) b) Amalgam metalurjisini içeren bir proses mevcutsa yüksek saflıkta metaller, saf olmayan liç çözeltilerinden kazanılabilirler c) Cevherdeki silis içeren gang kısmı birçok liç edici maddeler tarafından etkilenmezler yani çözünmezler oysa pirometalurjik ergitme proseslerinde bu gang cürufa çekilmelidir.

d) Birçok hidrometalurjik proses oda sıcaklığında gerçekleştirilmektedir, pirometalurjideki gibi büyük miktarlarda yakıt tüketimi yoktur. e) Liç ürünlerinin muhafazası (veya tutulması) ergimiş mat, cüruf ve metallerin tutulmasından daha kolay ve ucuzdur f) Hidrometalurjik prosesler düşük tenörlü cevherlerin işlenmesi için özellikle uygundur

g) Bir hidrometalurjik proses küçük skalada çalışmaya başlayabilir, oysa bir pirometalurjik proses geniş skalada dizayna ihtiyaç duymaktadır. Bunun nedeni aynı kapasitede birkaç küçük fırınla çalışma yerine büyük ve tek bir fırınla çalışmak daha ekonomiktir. h) Hidrometalurjik tesisler ergitme fırınları kadar çevreyi kirletmezler. Bu faktör günümüzde önemli bir rol oynamaktadır.

Hidrometalurjik metotlarla bir cevherin işlenmesinde bazı dezavantajlarda vardır. Liç çözeltisinden çözünmeyen gang kısmını ayırmada zorluklar bulunur. Ayrıca liç çözeltisindeki çok küçük miktarlarda olan empüriteler bir metalin elektrodepozisyonuna (elektro çöktürme) kötü etki edebilir ve daha ileri saflaştırma prosesleri gerekebilir. Hidrometalurjik prosesler genelde oda sıcaklığında gerçekleştiğinden nispeten yavaştır, buna karşılık pirometalurjik prosesler yüksek sıcaklıklarda gerçekleştiğinden daha hızlıdır.

Liç İşlemi (Leaching) Liç işlemi, bir çözücü yardımıyla bir katıdan çözünebilir bir bileşeni alma işlemidir. Ekstraktif metalurjide ise bir cevher veya konsantreden belirli bir mineralin (ya da minerallerin) çözündürülmesi, ayrıca kalsine, mat, alaşım hurdası, anod çamuru vb metalurjik ürünlerinden belirli bileşenlerin çözündürülmesi işlemidir.

Bu bağlamda iki temel amaçtan sadece biri gerçekleştirilir, 1- Metal değerlerini kazanmak için cevher, konsantre veya metalurjik ürünlerin işlenmesi 2- Daha konsantre formda elde etmek için bir cevher veya konsantredeki kolaylıkla çözünebilen bileşenleri (genellikle gang mineralleri) liç etme işlemi

CEVHER Liç Öncesi hazırlama Cevherin çözücü ile teması Katı/sıvı ayrımı Taze kimyasal reaktif Çözücünün ayarlanması Katı atık Yüklü çözelti Çözeltiden metallerin geri kazanımı Ham matal konsantresi

Liç yönteminde kıymetli minerallerin yüksek bir verim (kıymetli metal veya elementlerin çözeltiye geçme %'si) ile çözletiye alınabilmesi için kıymetli mineral yüzeyinin çözücüyle temas ettirilmesi gerekmektedir. Bunu sağlayabilmek için boyut küçültme (kırma, öğütme ve sınıflandırma (eleme, klasifikasyon) işlemleri yapılır

Liçteki amaç, kıymetli metal yada elementlerin çözeltiye geçmesini, diğer elementlerin ise çözeltiye geçmemesini sağlamaktır. Bunun içinde uygun çözücüler seçilmeli. Reaktif özellikleri aşağıdakiler gibi olması tercih sebebidir, Çözücü özelliklerin amaca uygun olması Her zaman kolaylıkla temin edilebilmesi Ucuz olması Kimyasal çözücülerin cinslerine göre liç, asidik yada bazik olabilir.

Kıymetli metallerin çözeltiye alınmasını etkileyen faktörler : Çözelti üzerindeki basınç, Pülp sıcaklığı, Çözücünün konsantrasyonu, Liç süresi, Pülpteki katı oranı, Liç çözeltisi ile malzemenin temas şekli.

Çözelti Üzerindeki Basınç Ve Pülp Sıcaklığı Liç işleminin genellikle açık hava basıncıyla (760 mm. Hg basıncı) ve oda sıcaklığında (20 ± 5 C) yapılması tercih edilir. Basınç altında liç yapılması ve pülp sıcaklığının arttırılması teknolojik zorluklar ortaya çıkarır ve maliyetleri arttırır. Fakat normal koşullarda liç edilmesi zor olan kıymetli metallerin liçi basınç ve sıcaklığı arttırmak suretiyle mümkün olabilmektedir. Basınç ve pülp sıcaklığının arttırılması çözünmeyi hızlandırdığı gibi reaktif sarfiyatlarını fazlalaştırmakta ve istenmeyen bazı bileşiklerin de çözünmesine neden olabilmektedir. Bu nedenden dolayı, liç süresince basınç ya da sıcaklığın optimal düzeyde tutulması gerekmektedir.

Çözücünün Konsantrasyonu Herhangi bir kıymetli metalin liçi sırasında çözücü reaktif konsantrasyonunun mümkün olduğu kadar düşük tutulmasına çalışılır. Çözücünün konsantrasyonu gereksiz bir şekilde arttırıldığında, reaktif tüketimi artmakta ve istenmeyen bileşiklerin de çözünmesi gerçekleşebilmekte; ayrıca, liç veriminin az da olsa düşmesine neden olabilmektedir.

Liç Süresi Liç süresi, çözücü reaktif ile kıymetli metal arasında oluşan kimyasal reaksiyonun hızına bağlı olarak değişir. Ayrıca liç süresini liç işleminin uygulanış şekli ile malzemenin boyut dağılımı da etkiler. Altının siyanür ile liçi 16-24 saattir.

Pülpte Katı Oranı Bu etken karıştırma liçinde geçerlidir. Endüstride pülpte katı oranı genellikle %25-40 arasında tutulur. Bu değerin yükselmesi, karıştırma tank hacimlerinin küçülmesine yardımcı olmasına karşın, liç verimlerinin düşmesine neden olabilmektedir. Bunun tersi olarak, pülpte katı oranının düşmesi liç veriminin artmasına yardımcı olabileceği gibi, tank hacimlerinin büyümesine, dolaylı olarak yatırım maliyetlerinin artmasına neden olacaktır.

Şlam : İnce toz halindeki cevher veya kömürün sulu hali. Pülp : İnce taneli bir katının su içinde dağılmış şeklidir. Toplam pülp ağırlığı, su ve katının ağırlıkları toplamıdır. Pülpte Katı Oranı : Pülpteki katı ağırlığının toplam pülp ağırlığına oranıdır. Pülp ağırlığı = W = q + k Katı oranı = a = k/w Su oranı = b =q/w Boyut Küçültme Oranı : Boyut küçültme aracına beslenen malzeme boyutunun, boyut küçültme aracından çıkan malzeme oranına boyut küçültme oranı denir. Mesela 200 cm boyutundaki bir malzeme 2 cm ye kırılmışsa boyut küçültme oranı 200/2 =100:1 dir.

Liç işleminde kullanılan liç edici maddenin (çözücü) seçimi birkaç faktöre bağlıdır; a) Liç işlemine tabi tutulacak maddenin kimyasal ve fiziksel karakteri b) Liç işlemine katılan çözücü maddenin maliyeti c) Liç edici maddenin korozif hareketi d) Liç edilmesi istenen bileşen için seçicilik e) Rejenere edilebilmesi (örneğin ZnO in H 2 SO 4 ile liç işleminde, elektroliz esnasında asit rejenere edilmektedir)

Liç İşleminde Kullanılan Maddeler Genel olarak kullanılan liç edici maddeler; a) Su b) Sulu tuz çözeltileri c) Sulu klorür d) Asitler e) Bazlar

Su Su tek başına sülfatlayıcı ve klorürleyici kavurmalarla üretilen kalsineleri (örneğin çinko sülfat) liç etmek için kullanılmaktadır. Bunun dışında basınç altında ve 150 C de hava yada oksijen mevcudiyetinde su, sülfürlü maddeleri çözer ve onları sülfatlara dönüştürür, NiS ( k ) + 2O 2 ( sulu ) NiSO 4 ( sulu )

Sulu Tuz Çözeltileri 1) Ferrik Sülfat: Sülfürlü minerallerin liç işlemi için kullanılır CuS + Fe 2 (SO 4 ) 3 CuSO 4 + 2 FeSO 4 + S 2) Sodyum Karbonat: Uranyum cevherlerinin liç işleminde kullanılır UO 2 +3Na 2 CO 3 +H 2 O+1/2O 2 Na 4 [UO 2 (C O 3 ) 3 ]+2NaOH 3)Sodyum Klorür: Kurşun sülfatın (PbSO 4 ) liç işlemi için kullanılır PbSO 4 + 2 NaCl Na 2 SO 4 + PbCl 2 PbCl 2 + 2 NaCl Na 2 [PbCl 4 ]

4)Sodyum Siyanür: Kendi cevherlerinden altın ve gümüşün liç işlemi için kullanılır 2Au + 4NaCN+ O 2 + 2H 2 O 2Na[Au(CN) 2 ] + 2 NaOH + H 2 O 2 5)Sodyum Sülfür: Sülfürlü minerallerin liç işleminde kullanılır Sb 2 S 3 + 3Na 2 S 2Na 3 [SbS 3 ] 6)Sodyum Tiyosülfat: Cevherlerin tuz kavurmasıyla üretilen gümüş klorürün liç işleminde kullanılır. 2AgCl + Na 2 S 2 O 3 Ag 2 S 2 O 3 + 2NaCl Ag 2 S 2 O 3 + 2Na 2 S 2 O 3 Na 4 [Ag 2 (S 2 O 3 ) 3 ]

7)Sulu Klorür Sulu klorür (yada klorür suyu) daha önceleri altın cevherlerinin liç işleminde kullanılırdı ancak siyanürleştirme prosesinden sonra kullanılmamaktadır. Sülfürlü cevherlerin liç işlemi için de önerilmektedir. Örneğin, ZnS + Cl 2( sulu ) ZnCl 2(sulu) + S

Asitler Sülfürik asit en önemli liç edici maddedir. En ucuzudur ve sadece bu maddenin kullanımı ile beraber gelebilecek korozyon problemleri vardır. Bazen seyreltik, bazen konsantre (derişik) ve bazen de hidroflorik asitle beraber kullanılmaktadır. Oksitli cevherler, seyreltik sülfürik asitte kolaylıkla çözünebilirler, örneğin CuCO 3 Cu(OH ) 2 + H 2 SO 4 2CuSO 4 + CO 2 + 3H 2 O ZnO + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 O

Cevherdeki demir oksit gibi empüriteler de çözünür ancak asitlik azaltılırsa hidroliz nedeniyle elimine edilebilir. Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O 2Fe(OH ) 3 + 3H 2 SO 4 Titanyum mineralleri sadece yüksek asitlikte çözünürler. Çözünmüş durumdaysalar, asitlik azaldığı zaman hidrolize olacaklardır. Zirkonyum, Niobyum gibi refraktorik malzemeler ve silisli gang çözünmezler. Sülfürik asidin aksine hidroklorik asit (HCl) ve nitrik asit (HNO 3 ) gibi diğer asitler daha az miktarda kullanılmaktadır.

Bazlar Sodyum hidroksit (NaOH), başlıca boksitten aluminyumun çözündürülmesi için, ayrıca Şelit ve volframit konsantrelerinin liç işlemi için kullanılmaktadır. Amonyum hidroksit bu metalleri ekstrakte etmek içinde kullanılmaktadır. Bazlarla liç etme işlemi aşağıdaki avantajlara sahiptir, a) İhmal edilebilir korozyon problemleri b) Karbonatlı gang içeren cevherler için en uygunluk c) Demir oksitler liç olamayacağı için daha seçicidir (selektif)

LİÇ YÖNTEMLERİ Bir cevher yada atık malzemenin liç işlemi için seçilecek metot, esas olarak malzemenin metal içeriğine, öğütme maliyetlerine, cevheri yüzeye çıkarma maliyetlerine, kavurma gibi liç işlemi öncesi yapılması gereken işlemlere ve çözünme olayının kolaylığına bağlıdır. Tercih edilecek metot düşük operasyon maliyetleri içermeli, çözünme olayı hızlı olmalı ve yüksek yüzdede verim gerçekleşmelidir.

Bir mineralin çözünme kolaylığı, genellikle o mineralin kimyasal yapısına ve mineralojisine bağlıdır. Örneğin bakır mineralleri arasında malahit (CuCO 3.Cu(OH) 2 ) ve azurit (2CuCO 3.Cu(OH) 2 ) seyreltik sülfürik asitte kolaylıkla çözünürken kovelit (CuS), kalkosit (Cu 2 S) ve kalkopirit (CuFeS 2 ) bir oksitleyici maddeye ihtiyaç duyarlar ve daha az çözünürler.

Liç Yöntemleri

Yerinde Liç Madencilik ve tasıma maliyetlerini karşılama açısından düşük tenöre sahip olan cevherlere uygulanmaktadır. Cevher uzun zaman periyodunda bulunduğu yerde liç edilmektedir. (cevher yatağında yada maden ocağında). Çok düşük tenörlü ve büyük rezervli yataklar için yerinde veya yığın tipi çözündürme sistemleri daha uygundur. Çünkü, düşük tenörlü bir cevher yatağının isletme maliyetini kurtarabilmesi için düşük maliyetli bir yöntem seçilmelidir.

Yerinde liç yönteminin uygulanma ölçütleri şunlardır: Cevher yatağı geçirgen olmayan tabakayla çevrelenmiş olmalı. Geçirgen tabakayla çevrili bir cevher yatağında uygulanırsa çözücü reaktif bu geçirgen tabakadan sızabilir. Bu durum 2 önemli sonuç doğurur: 1) Ekonomik yönden: Çözücü reaktif tüketimi yüksek olur. Reaktif maliyeti artar. 2) Çevresel yönden: Geçirgen tabakadan sızan reaktif yer altı sularına karışıp su kirliliğine sebep olabilir. Cevher liç çözeltisini geçirmeli. Cevher geçirgen değilse liç reaktifi kazanmak istenilen değerli metale ulaşıp onu çözemez. Yerinde liç yöntemi de uygulama sistemi açısından kendi içinde 2 yönteme ayrılır: Yağmurlama ve enjeksiyon yöntemleri

Yerinde liç metotu iki şekilde uygulanabilir. Yağmurlama Yöntemi Enjeksiyon Yöntemi Yüzeye yakın cevherlerde uygulanır. Cevherin yüzeye yakın kısmına liç çözeltisi verilir. Cevher yatağının içine doğru açılmış olan toplama(üretim) kuyularından yüklü liç çözeltisi alınır. Yeryüzündeki zenginleştirme tesisine beslenir Genellikle derin cevherlerde kullanılır. Cevher yatağına doğru enjeksiyon kuyuları ve toplama(üretim) kuyuları açılır. Enjeksiyon kuyularından çözücü reaktif verilir. Toplama kuyularından ise yüklü liç çözeltisi alınır ve yeryüzündeki zenginleştirme tesisine beslenir.

Yerinde liç yönteminin Avantajları ve Dezavantajları Avantajları Daha az çevre kirlenmesi Dezavantajları Yer altı suları kirlenebilir. Düşük ilk yatırım ve işletme maliyeti Düşük enerji gereksinimi Geleneksel yöntemlerle işletilemeyen cevherlere uygulanabilirlik Kalıcı saha bozukları daha az Kurulan ekipmana kıyasla düşük metal kazanımı Metal ekstraksiyon verimi düşük Yöntem karmaşık bir süreç içeriyor Metal ekstraksiyon süresi uzun Cevher kaynakları ve rezervlerde artış

Yerinde ve yığın liçi yöntemlerinin karıştırma ve süzülme liçine göre maliyeti düşüktür. Ayrıca, yerinde ve yığın liçi yöntemlerinin geniş bir rezerv sahasında uygulanabilirlikleri daha yüksektir. Eğer cevherin mineralojik bileşiminde asit tüketici bileşimler bulunuyorsa bazik özellikli bir çözücü kullanılması daha uygundur. Çünkü, asidik özelliğe sahip bir reaktif kullanılırsa reaktif tüketimi, cevherin asit tüketici özelliği yüzünden yüksek olacaktır.

Enjeksiyon yöntemi

Yığın liçi Genellikle maden sahalarında veya bunların yakınında hazırlanır ve geçirimsiz asfalt/plastik levhalarla kaplı bir zeminden oluşmaktadır. Geçirimli olursa liç çözeltisi cevhere temas etmeden liç alanından uzaklaşır. Cevher ocaktan liç yapılacak bu alana taşınır. Genellikle 15 cm boyutuna ufaltılmış cevher, bu geçirimsiz tabakanın üstüne yığılır ve üst kısmı düzlenir.

Sulama yöntemiyle yapılan yığın liçi çalışmaları

Kaçak çözeltilerin engellenmesi, liç çözeltisinin değerli metalle teması için bu yığınların üzerine lağım drenaj kanalları açılır. Çözücü pompalar yardımıyla yığının üst kısmına, sulama veya yağmurlama şeklinde verilir. Drenaj yoluyla toplanan çözelti yine pompalar yardımıyla yığının üzerine tekrar geri beslenir.

Yığın liçinde cevherin bir sızdırmaz taban üzerine aktarımı ve elde edilen doygun çözeltinin toplandığı havuz.

Eğer liç alanına yığılan cevherin tane boyut aralığı genişse ve yığıldığı alanda homojen değilse(yani iri ve ince tanelerin yığındaki dağılımı düzgün değilse) yığına beslenen liç çözeltisi iri tanelerin aralarındaki boşluklardan akarak yığını terk eder yani Kısa Devre yapar. Liç çözeltisi yığının tamamına temas etmemiş olur. Bu durumu engellemek için aglomerasyon işlemi uygulanır.

Yığın liçi uygulaması Kırılmış cevhere sulama(irrigation) yöntemiyle liç çözeltisi besleniyor. Yüklü çözelti asfalt üstünden akarak yüklü çözelti havuzunda toplanıyor ve altın tesisine besleniyor. Tesiste yüklü çözeltideki altın kazanılıyor. Boş çözelti ise boş çözelti havuzuna(barren pool) veriliyor. Bu havuzsa boş çözeltiye siyanür ilavesi yapılarak siyanür konsantrasyonu istenen değere ayarlanıyor. Ayarlanmış çözelti yeniden sulama (irrigation) yöntemiyle kırılmış cevherin üzerine veriliyor.

Süzülme Liçi Bu yöntem ancak cevher tane boyutunun çözelti dolaşımını engellemeyecek kadar iri olması durumunda uygulanır. Tane boyut aralığı 9-12.5 mm dir. Cevher tanklara doldurulduktan sonra çözücü ile temasa geçirilir. Çözücü ya tankın altından verilerek, çözelti üstten taşma halinde alınır veya çözelti üstten verilerek alttan alınır. Seri devre halinde uygulanır. Ters akım prensibine göre çalışır.

İlk çözücü genellikle seyreltiktir veya metali alınmış artık çözeltisidir. Son çözücü ise, liçin tam gerçekleşmesi için yüksek konsantrasyonludur. Çözünme sonunda tanklardaki cevher su ile yıkanır taneler arasındaki çözelti alınır. Koyulaştırıcı ve filtre kullanılmaz. Yalancı taban filtre görevi görür. Liç süresi yaklaşık 24 saattir. Genellikle Au, Cu, U, ZnO(kalsin) liçinde kullanılır. Reaktif tüketimi düşüktür. (yerinde veya yığın liçi gibi açık bir sistem değildir.) Metal konsantrasyonu yüksek çözeltiler elde edilir.

Süzülme liçinde kullanılan tankların özellikleri Tanklar genellikle betondan yapılır. İçerisi korozyonu önlemek için asfalt, kauçuk ve kurşun gibi malzeme ile kaplanır.

Karıştırma/Tank Liçi (Agıtatıon Leachıng) Genellikle yüksek tenörlü cevher veya konsantrelere uygulanır. Cevherin liç öncesi 0.5 mm boyutuna ufaltılmış olması gerekir. Katı tanelerin çökmesini engellemek,liç çözeltisinin değerli metalle temasını artırmak, ortamdaki iyon transferini ve ortama gaz transferini kolaylaştırmak için karıştırma yapılır. Metalin tamamına yakını yaklaşık 1-10 saat arasında çözeltiye alınabildiği için çok tercih edilen bir yöntemdir.

Ajitasyon liçinde kullanılan bir Pachuca tankı

Normal atmosferik basınçta gerçekleştirilen ajitasyon liçi yoğun bir şekilde uygulanmaktadır. Reaksiyon tanklarında ajitasyon işlemi mekanik karıştırıcılar ya da hava kullanılarak yapılmaktadır. Bu işlem için hava kullanılan tanklara pachuca tankı adı verilir. Pülp hava buharı kullanılarak 60-70 o C a kadar ısıtılabilir. Ajitasyon işleminden sonra çözeltinin çözünmeyen malzemeden ayrışması gerekir. Döner davullar, diskler veya düşey filtreler kullanılarak filtrasyon işlemi gerçekleştirilmektedir.

Ajitasyon işlemi difuzyon tabakası kalınlığını minumuma indirir. Gaz fazı halinde reaktan bulunduğu durumlarda, gaz-sıvı ara yüzey alanı maksimuma çıkar. Yüksek sıcaklık kullanıldığı yerde (100 o C nin üzerine çıkıldığı durumlarda) çözünme işlemi daha hızlı gerçekleşir. Yüksek sıcaklıklardaki basınç liçi otoklavlarda yapılan ajitasyon işlemi olup en pahalı yöntemdir.