Birincil ve ikincil kaynaklardan farklı yöntemlerle altın ve gümüş kazanımı

Günümüzde altın fiyatlarındaki artış eğilimi ile Dünya'da olduğu gibi Türkiye'de de altın üretimine olan ilgi artmış ve yeni altın kaynakları bulma arayışına girişilmiştir. Türkiye'de altın-gümüş kazanımını siyanür liçi yöntemi ile yapan bir liç tesisinin siyanür kullanımından dolayı çevresel etki değerlendirmesi kapsamında yasal ve sosyal yükümlülükleri fazla olmakta ve bu sebepten birçok tesisin üretime geçmesinde problemler çıkabilmektedir. Altın mücevherat üretiminde Dünyada ilk sıralarda yer alan Türkiye, mücevherat üretimi sonrası oluşan çok miktarda altın hurdasına sahiptir. Bu hurdaların tekrar işlenmesi sırasında oluşan ve bilinen rafinasyon yöntemleri ile tekrar değerlendirilmesi mümkün olmayan curuflar bazı rafinasyon tesislerinde atık olarak saklanmakta iken bazı atölye çaplı işletmelerde ise siyanür liçi uygulanarak değerli metal kazanımı için tekrar işlem görmektedir. Şehir merkezlerinde bulunan bu işletmelerde siyanürün hiç bir iyileştirme çalışması yapılmadan kontrolsüz olarak atılması çevreye daha duyarlı olan yöntemlerin uygulanabilirliğinin araştırılmasını zorunlu kılmıştır. Tez kapsamında birincil ve ikincil kaynaklardan altın ve gümüş kazanımı liç ve flotasyon yöntemleri uygulanarak araştırılmıştır. Her iki yöntemin en yüksek altın ve gümüş verimlerini sağlayacak koşulları belirlenmiş ve uygulanabilirlikleri ekonomik ve çevresel şartlar değerlendirilerek incelenmiştir. Deneyler Çanakkale-Serçeler ve Çanakkale-Şahinli bölgelerinden alınan cevher numuneleri ve Onsa Rafineri'den temin edilen kuyumcu curufu ile gerçekleştirilmiştir. Çanakkale-Serçeler cevheri 18.85 ppm Au ve 120.00 ppm Ag, Çanakkale-Şahinli cevheri 4.72 ppm Au ve 7.79 ppm Ag, kuyumcu curufları ise 28.30 ppm Au ve 42.00 ppm Ag içermektedir. Çanakkale-Serçeler cevheri üzerinde yapılan flotasyon çalışmalarına göre, -74 µm tane boyutunda, kaba devrede 1000+1000 g/t Aerophine 3418 A+Aero 208 kullanımı ve 2 kademe temizleme devresi ile konsantrede %75.8 verim ile 625 ppm Au, %86.5 verim ile 4833 ppm Ag elde edilmiştir. Flotasyon kinetiğinin belirlenmesine yönelik yapılan çalışmalarda birinci derece ve ikinci derece kinetik modellerinin bu cevher için uygulanabilir olduğu tespit edilmiştir. Çanakkale-Serçeler cevheri ile yapılan liç deneylerinde ise en yüksek altın-gümüş çözünme verimleri -74 µm tane boyutu, %40 pülpte katı oranı ve 450 dev/dk karıştırma hızında 4 saatlik ön havalandırmadan sonra 2.44 g/L NaCN ilavesi ile 12 saatlik liç süresi sonunda elde edilmiştir. Bu koşullarda yapılan liç deneyleri sonucunda altın çözünme verimi %92.0, gümüş çözünme verimi ise %90.5 olarak bulunmuştur. Çanakkale-Serçeler cevheri ile ilgili yapılan maliyet analizine göre, bu cevherden altın-gümüş üretimi yapacak 500 t/gün kapasiteli bir flotasyon tesisinin cevher işleme maliyetinin 26.4 $/ton, aynı kapasiteli liç tesisinin cevher işleme maliyetinin ise 32.1 $/ton olduğu belirlenmiştir. Flotasyon yöntemi ile elde edilecek günlük net kâr 241,394 $, liç yöntemi ile elde edilecek günlük net kâr ise 327,376 $'dır. Çanakkale-Şahinli cevheri ile ilgili gerçekleştirilen flotasyon deneylerinde -74 µm tane boyutunda kaba devrede 250+250 g/t Aerophine 3418 A+Aero 208 kullanımı ve 4 kademeli temizleme devresi sonunda %76.3 kazanma verimi ile 437 ppm Au içerikli ve %58.5 kazanma verimi ile 511 ppm gümüş içeren konsantre elde edilmiştir. Çanakkale-Şahinli cevherinin flotasyon kinetiği incelenerek korelasyon katsayıları dikkate alındığında birinci ve ikinci derece kinetik modelinin uygulanabilir olduğu saptanmıştır. Çanakkale-Şahinli cevheri ile 450 dev/dk karıştırma hızı, 24 saat liç süresi, -74 µm tane boyutu, 1 g/L NaCN konsantrasyonu ve %40 pülpte katı oranında yapılan liç deneylerinin sonucunda altın %95.4 çözünme verimi ile, gümüş ise %88.9 çözünme verimi ile elde edilmiştir. Çanakkale-Şahinli cevheri için yapılan maliyet analizlerine göre 500 ton/gün kapasiteli bir altın-gümüş flotasyon tesisinin cevher işleme birim maliyetinin 19.2 $/ton, günlük net kârının 48,622 $, aynı kapasiteli liç tesisinin ise cevher işleme birim maliyetinin 25.9 $/ton, günlük net kârının 72,268 $ olduğu hesap edilmiştir. Çanakkale-Serçeler ve Çanakkale-Şahinli cevherlerine ait yapılan maliyet ve gelir analizleri değerlendirildiğinde liç yöntemi daha kârlı olmaktadır. Ancak siyanür liçi ile altın üretimi yapan tesislerin çevresel etki değerlendirmesi kapsamında yasal ve sosyal yükümlülüklerinin daha fazla olmasından dolayı bu durumun işletme maliyetlerine katacağı ek maliyetler siyanür liçi yönteminin ekonomikliğini azaltmaktadır. Bununla birlikte Çanakkale ili gibi ekolojik çevre özelliklerine sahip bir bölgede siyanür yönteminin yaratacağı çevresel baskılar gözönüne alındığında flotasyon yöntemi uygulanabilir olmaktadır. Kuyumcu curufunun flotasyonu ile ilgili çalışmalar sonucunda %89 verim ile 614.6 ppm altın ve %83.2 verim ile 886.3 ppm gümüş içeren konsantre -74 µm tane boyutunda, kaba devrede 600+600 g/t miktarında Aerophine 3418 A+Aerofloat 242 kullanımı ile malzemenin doğal pH'sı olan 10.8'de ve 4 kademeli temizleme devresi sonucunda elde edilmiştir. Flotasyon kinetiğinin belirlenmesine yönelik gerçekleştirilen deneylerde birinci ve ikinci kinetik modeline göre kinetik hız sabitlerinin hesap edilebileceği belirlenmiştir. Kuyumcu curufu ile ilgili olarak %10 pülpte katı oranında, 450 dev/dk karıştırma hızında, -53 µm tane boyutunda, 4 g/L NaCN konsantrasyonunda ve 24 saat liç süresinde yapılan liç deneylerinde %87.8 altın ve %81.5 gümüş çözünme verimlerine ulaşılmıştır. Kuyumcu curufları için liç yönteminde pülpte katı oranının arttırılması altın ve özellikle gümüş çözünme verimlerinde önemli düşüşlere sebep olmaktadır. Ancak endüstriyel açıdan %10 pülpte katı oranı ile çalışılamayacağından hesaplamalar tesisin %40 pülpte katı oranında çalışacağı varsayılarak yapılmıştır. Yılda 2000 ton üretimi olan kuyumcu curuflarının 6.6 ton/gün kapasiteli pilot ölçekli bir flotasyon tesisinde zenginleştirildiğinde curuf işleme birim maliyetinin 37.5 $/ton, günlük net kazancının ise 5,042 $ olacağı saptanmıştır. Aynı kapasiteli pilot ölçekli bir liç tesisinde ise curuf işleme birim maliyetinin 40.4 $/ton, günlük net kazancının ise 4,975 $ olacağı belirlenmiştir. Kuyumcu curufundan flotasyon yöntemi ile altın-gümüş kazanımının ekonomiye sağlayacağı katkı, atık bertarafı ve daha az maliyetli çevreye duyarlı yöntemlerin geliştirilmesi gibi olumlu etkiler dikkate alınarak flotasyon yönteminin siyanür liçi yöntemine göre daha uygun olduğu belirlenmiştir.