Altının siyanür çözeltilerinden kazanımında kuvars yüzeyine adsorpsiyonu ve farklı aktif karbon türleriyle karşılaştırılması

Bu tez çalışmasında, Sudan'ın Port Sudan bölgesinde faaliyet gösteren altın madenlerinden temin edilen atıklar kullanılarak siyanürlü altın çözeltileri hazırlanmış; ayrıca, amonyum asetat ortamında hidrojen peroksit etkisiyle çözündürülen gümüş içeren çözeltiler kullanılmıştır. Her iki metal çözeltisinde de, badem çekirdeği kabuğu, ceviz kabuğu, kayısı çekirdeği kabuğu ve çörekotu posası gibi farklı biyokütle kaynaklarından üretilen aktif karbon örneklerinin adsorpsiyon performansları ile farklı tane boyutlarına sahip kuvars örneklerinin adsorpsiyon davranışları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında, Sudan kaynaklı altın madenciliği atıklarından kaynaklanan çevresel risklerin azaltılmasına yönelik adsorpsiyon temelli arıtım yöntemlerinin etkinliği değerlendirilmiş ve altın ile gümüş iyonlarının gideriminde aktif karbon ve kuvarsın potansiyel adsorban malzemeler olarak kullanılabilirliği ortaya konulmuştur. Yapılan analizler, aktif karbon örneklerinin yüzey morfolojisi ve gözenek yapısının hammadde türü ve aktivasyon koşullarına bağlı olarak önemli ölçüde farklılaştığını göstermiştir. FTIR analizleri, aktif karbon yüzeyinde hidroksil, karboksil, C–O, C≡C ve aromatik halkalar gibi fonksiyonel grupların varlığını doğrulamış ve bu grupların adsorpsiyon kapasitesini artırdığı belirlenmiştir. Kayısı çekirdeği kabuğundan elde edilen aktif karbon 984 m²/g ile en yüksek yüzey alanına sahip olurken, çörekotu posasından üretilen numune 800 °C'de karbonizasyon sonucu %68,8 karbon içeriği göstermiştir. KOH aktivasyon oranının 1:1 olarak uygulanması, yüzey alanını ve gözenekliliği önemli ölçüde artırmıştır. Siyanürlü altın çözeltilerinde yapılan adsorpsiyon deneylerinde, ceviz ve badem kabuğu kaynaklı aktif karbonlar sırasıyla %90,14 ve %100'e yakın adsorpsiyon verimleri sergilemiştir. Çörekotu posasından üretilen aktif karbon ise özellikle 45 °C sıcaklıkta yalnızca 1–2 dakika içerisinde %100 adsorpsiyon verimine ulaşarak en hızlı kinetik performansı göstermiştir. Bu durum, çörekotu posasının karbonizasyon sonrası yapısal olarak yüksek yüzey aktivitesine sahip olduğunu ortaya koymuştur. Kuvars çalışmalarında ise farklı tane boyutlarında öğütülmüş kuvars numunelerinde, altın ve gümüş iyonlarının adsorpsiyon davranışlarının tane boyutu ile doğrudan ilişkili olduğu belirlenmiştir. Orta fraksiyonlu kuvars örnekleri (–106 +75 µm), 90 dakikalık temas süresinde en yüksek verimi verirken, daha ince taneli fraksiyonlarda adsorpsiyon hızının azaldığı gözlenmiştir. Gümüş çözeltilerinde 1 g kuvars numunesiyle 15 dakikalık çalkalama süresi sonunda %100 adsorpsiyon verimine ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde, biyokütle kökenli aktif karbonların yüksek yüzey alanı, zengin fonksiyonel grup yapısı ve hızlı adsorpsiyon kinetiği sayesinde değerli metal iyonlarının gideriminde yüksek etkinlik gösterdiği; kuvarsın ise tane boyutuna bağlı olarak değişken adsorpsiyon davranışları sergilediği tespit edilmiştir. Bu çalışma, biyokütle atıklarının aktif karbon üretiminde sürdürülebilir bir alternatif olarak kullanılabileceğini ve metal iyonlarının gideriminde çevre dostu, ekonomik ve verimli bir çözüm sunduğunu göstermektedir.