Kayseri-Yahyalı Bölgesindeki Karbonatlı Çinko Cevherlerinden Çinko ve Demir Kazanımının Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada bir karbonatlı çinko cevherinden sülfürik asit (H2SO4) liçi ile seçimli çinko (Zn) çözündürmesi ve bu işlemi takiben liç artığından da manyetik ayırma ile demir kazanımı araştırılacaktır. OFAT (one factor at a time) analizi ile asit konsantrasyonu, liç süresi, sıcaklık, katı oranı ve tane boyutu parametrelerinin Zn çözünmesine etkileri araştırılacaktır. Karıştırma hızı sabit parametre olarak belirlenmiştir. Parametrelerin etkilerinin istatistiksel olarak ortaya konması adına Yates test tekniği ile deney dizaynı yapılarak parametrelerin çözünmeye etkileri ve ayrıca parametreler arasındaki ilişki belirlenecektir. Yüksek Zn çözünmesinin elde edileceği belirlenen en uygun koşullarda liç kalıntıları biriktirilecek ve pirometalurjik indirgeme yöntemiyle bu kalıntılardaki demir içeriklerin manyetit dönüşümü gerçekleştirilecektir. Manyetik ayırma işlemi ile manyetit dönüşümü sağlanan liç kalıntılarından yüksek verim ve tenörlerde demir kazanımı sağlanacaktır. Pirometalurjik indirgeme işlemlerinde linyit veya taşkömürü karbon sağlayıcı olarak kütlece %10 oranında kullanılacaktır. İri boyutta gravite ayırmanın etkilerini gözlemlemek ve gravite ayırmanın ön zenginleştirme amacıyla tüm işlemlerden önce kullanılıp kullanılmayacağını belirlemek amacıyla laboratuvar ölçekli tek kompartımanlı harz jigi aletiyle -15+10 mm, -10+6 mm ve -6+3 mm -3+1 mm tane boyut aralıklarında ayırma işlemleri gerçekleştirilecektir. Bu şekilde gravite farkına bağlı olarak çinko ve demir minerallerinin ayrımının fiziksel olarak gerçekleştirilip gerçekleştirilemeyeceği de belirlenmiş olacaktır. Ayrıca iri boyutta (>1 mm) gerçekleştirilecek liç işlemlerinde başarılı sonuçlar elde edilmesi durumunda liç kalıntılarındaki demir içeriğin laboratuvar ölçekli harz jigi ile zenginleştirilmesi de araştırılacaktır. Liç çözeltilerinden seçimli olarak çinko kazanımı esnasında istenmese de bir miktar demir çözeltiye alınacaktır. Bu nedenle, çözelti üzerinde pH ayarlaması ile demir uzaklaştırılması sağlanacak ve ardından gelecek olan elektroliz işlemi için  sadece Zn içeren yüklü liç çözeltisi elde edilmiş olacaktır. Safsızlaştırma işleminin ardından metalik Zn eldesi için elektroliz işleminin yapılması planlanmaktadır. Deneysel çalışmalarda elde edilen/ortaya çıkan malzemelerin ve liç çözeltilerinin içeriklerinin ve özelliklerinin belirlenmesinde XRF, XRD, SEM-EDS, XPS, AAS analizleri kullanılacaktır. Manyetik ayırma ile elde edilecek konsantrelerin ve manyetik ayırıcıya beslenen besleme malının manyetik özellikleri M-H eğrileri ile gözlenecektir. Proje süresi boyunca gerçekleştirilecek deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen sonuçlar ışığında akım şeması geliştirilecektir.