Fotokimyasal oksidasyon teknolojisinin hidrometalurjik çalışmalara uygulanabilirliğinin araştırılması

Bu tez çalışmasında, sfalerit konsantresi ve bakır üretim cürufu gibi iki farklı karaktere sahip katı malzemeden metallerin çözünme davranışı fotokimyasal reaksiyonlardan faydalanılarak incelenmiştir. Fotokimyasal reaktörler çeşitli atık giderimi ve dezenfektasyon çalışmalarında yaygın olarak kullanılmakla birlikte hidrometalurji çalışmalarına adaptasyonu ve sürecin incelenmesi yeni bir hidrometalurji yaklaşımı olarak değerlendirilmektedir. Deneysel çalışmalar, bir cam reaktör içerisine kuvars cam kılıf yerleştirilmesi ile UV lambalarının daldırılması ve cam bir tüp aracılığı ile reaktörün altından dağıtım sistemine sahip bir hava besleme kanalı ile kesikli olarak yürütülmüştür. Çalışmalarda farklı dalga boylarına ve farklı güçlere sahip UVA, UVB, UVC ve VUV ışığının bir liç çözeltisindeki davranışı incelenmiştir. Ayrıca deneysel çalışmaların tamamı UV varlığında ve aynı şartlarda UV lambası olmadan karşılaştırmalı olarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler ışığında radikal oluşturma mekanizmasının liç ortamına uyarlanması ve oksidatif bir çözelti ortamı oluşturarak liç işleminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Fotoreaktör sisteminde yapılan çalışmalarda UV ışın dalga boyu, UV ışın gücü, hava besleme hızı, asit konsantrasyonu, liç sıcaklığı, liç süresi ve katı-sıvı oranı gibi parametrelerin metal çözünmesi üzerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca deneysel çalışmalar neticesinde çözünme mekanizmasını daha iyi anlamak amacıyla hem UV'li hem de UV'siz ortamlarda liç kinetiği incelenmiştir. Diğer taraftan, farklı ortam koşullarında reaktör kesiti üzerinde ışın şiddeti dağılımının ölçülmesi ve metallerin kazanımında optimum şartlarda UV dozu ve elektrik enerjisi tüketimlerinin hesaplanmaları gerçekleştirilmiştir. Metal ekstraksiyonu açısından UV'li fotoreaktör sistemlerinde elde edilen sonuçlar UV'siz şartlarda elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldığında hem bakır üretim cüruf karışımından hem de sfalerit konsantresinden metal çözünmesinin, belirli dalga boyundaki UV'li liç yöntemlerinde UV'siz liçe göre daha verimli olduğu ortaya çıkarılmıştır. Anahtar Kelimeler: Liç, Sfalerit Konsantresi, Bakır Üretim Cürufları, Fotokimyasal Oksidasyon, Ultraviyole Lamba, Oksidatif Radikal