Hidrometalürjik yöntemle çinko üretim prosesinde oluşan ekstraksiyon artığının kirletici özelliklerinin incelenmesi ve stabilizasyonu

Çinko üretiminde, cevherin içerdiği çinko H2SO4 kullanılarak ekstrakte edilir. Bu aşamada asitte çözünmeyen ve içerisinde ağır metaller bulunan tehlikeli bir atık açığa çıkmaktadır. Bu atığın deşarj edilmeden önce uygun bir stabilizasyon/solidifikasyon (S/S) yöntemiyle çevreye zarar vermeyecek bir hale getirilmesi zorunludur. Bu çalışmada; çinko üretim prosesinde oluşan çinko ekstraksiyon artığının (ÇEA) XRF ve XRD analizleriyle kirletici bileşenleri belirlenmiş ve portland çimentosu (PÇ), kireç, uçucu kül (UK) ve fosfat kayası (FK) ile S/S'i incelenmiştir. ÇEA'nın ana bileşen olarak % 19.02 Pb, % 7.98 Zn, % 6.19 Ca, % 5.44 Fe, % 6.74 Si, % 1.85 Al ve % 12.25 S, ana bileşenlerin yanı sıra 602, 310 ve 224 mg/kg oranında sırasıyla Cu, Cd ve Ni gibi minör bileşenler içerdiği tespit edilmiştir. Ana bileşenlerden kurşunun anglesit [PbSO4] ve massicot [PbO], çinkonun franklinite [ZnFe2O4], kalsiyumun jips [CaSO4.2H2O], demirin maghemit [Fe2O3] ve hercinit [Al2FeO4] ve silisin kuartz [SiO2] kristal yapısında bulunduğu belirlenmiştir. ÇEA'nın içerdiği kirleticilerin çözünürlüğüne sıvı/katı oranı, temas süresi ve pH'nın etkisi incelenmiş ve TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure-Toksisite Özellikli Liç İşlemi), MEP (Multiple Extraction Procedure-Çoklu Ekstraksiyon İşlemi), SPLP (Synthetic Precipitation Leaching Procedure- Sentetik Asit Yağmurunu Modelleyen Liç İşlemi) ve Eluat testleriyle de kirlilik potansiyelleri ortaya koyulmuştur. Artan sıvı/katı oranı ile ortama geçen metal iyon konsantrasyonlarının azaldığı, artan temas süresine bağlı olarak bir miktar arttığı, pH 11 ve 12 haricinde ise pH ile fazla değişmediği tespit edilmiştir. Uygulanan TCLP, SPLP ve eluat testleriyle toksik bileşenlerden kurşun ve kadmiyum çözeltiye sırasıyla 69 ve 2.9, 3 ve 0.9, 3.82 ve 0.68 mg/L oranında geçmiştir. MEP testiyle de 21. ekstraksiyonda dahi kurşunun TCLP sınır değeri olan 5 mg/L'nin üzerinde çözeltiye geçtiği tespit edilmiştir. Çözünen kurşun ve kadmiyum değerlerine bağlı olarak; ÇEA'nın kirlilik yükünün önemli derecede olduğu, bu nedenle de evsel atıklarla birlikte depolanamayacağı veya gelişigüzel çevreye atılamayacağı belirlenmiştir. Kirletici bileşenlerin çözünmelerini önlemek amacıyla uygulanan S/S ile ÇEA'nın % 10 PÇ, % 30 UK, % 50 FK ve % 50 kireç varlığında stabilize ve solidifiye olduğu metalik bileşenlerin oldukça stabil bir hale geldiği ve S/S ile ağır metallerin çözünmeyen hidroksit bileşiklerine dönüşerek stabilize ve solidifiye olduğu belirlenmiştir.