Stibnit atıklarından metal kazanımı: Kimyasal ve hibrit liç uygulamaları

Hammaddeye olan talebin artması ve yüksek tenörlü yatakların tükenmesi sonucunda maden atıklarının miktarı dünya geneli ve Türkiye'de artmaktadır. Bu atıkların sadece atık barajlarında depolanması çevre sorunlarına yol açmaktadır. Bu tez çalışması, Halıköy/Ödemiş/İzmir/Türkiye' deki antimuan tesisinde atık olarak çıkan, stibnit flotasyonu atıklarından antimuan (Sb) ve arsenik (As) kritik metallerin geri kazanımını araştırmak üzere yürütülmüş ve hidro/biyohidrometalurjik yöntemler test edilmiştir. Optimum koşullar olan %25 katı oranı, 4,4M HCl, 0,5M NaNO3, 70°C ve 400 dev/dk 'da 1 saat boyunca tek aşamalı liç işlemi, 1 L hacimli reaktör testinde; sırasıyla %99,70, %97,5 ve %97,00 Sb, As ve Fe kazanımları sağlanmıştır. Aynı koşullar altında, yarı pilot hacim ile yapılan testlerde %98,30 Sb, %92,00 As ve %98,00 Fe elde edilmiştir. 1M NaOH ile yapılan çöktürme işlemi sonucunda, pH 1 ve 70°C'de 30 dakika süre sonunda yaklaşık %100 Sb ve %99 Fe kazanılmıştır. Aynı %25 katı oranı kullanılarak, seçimli liç işleminin ilk liç aşamadaki optimum parametreler; 0,97M Na2S, 2,5M NaOH, 300 dev/dk, 1 saat süre için 70°C olmuştur. Bu koşullar altında, pilot ölçekte %97,00 ve %50,30'a verimler elde edilirken, 1L reaktörde %99,13 Sb ve %61,50 As kazanılmıştır. %25 katı oranı ile ilk aşamanın atığı üzerinde ikinci bir liç testi uygulandığında, optimum parametreler 0,25M okzalik asit, 1 M HNO3, 400 dev/dk, 90°C'de 1 saat olarak belirlenmiştir. Fe ve As kazanımları 1L reaktör ve yarı pilot liç aşamaları için sırasıyla %97,86 ve %100 ve ardından %96,00 ve %87 olmuştur. İlk aşamadan sonra Sb çöktürme verimi, 30°C'de, 300 dev/dk'da 2 saat boyunca liç çözeltisi/H2O2 (5/1) oranı kullanılarak %99'a ulaşmıştır. İkinci işlemden sonra 1M NaOH ile pH 7'de, 90°C'de, 300 dev/dk'de 1 saat süreyle Fe çöktürme verimi de %99 olmuştur. Tek adımlı ve iki adımlı biyolojik liç işlemlerinin uygulanması, sırasıyla %12 ve %13 Sb liç verimlerine ulaşılmasını sağlamıştır. SuperPro tasarım programı kullanılarak iki ayrı hidrometalurjik sürecin tekno-ekonomik değerlendirmesi sonucunda, asidik bir ortamda tek aşamalı liç işleminin kullanılmasının ekonomik olduğu belirlenmiştir.