Influence of microwave pretreatment on sulphide-rich and oxide type gold ore
Oksitli ve sülfürce zengin altın cevherlerinde mikrodalga önişleminin etkileri
- Tez No: 1011608
- Danışmanlar: PROF. DR. NACİ EMRE ALTUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Cevher Hazırlama Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mikrodalga enerjisi, iletişim alanında yaygın olarak kullanılmasının yanı sıra, günümüzde pişirme, ısıtma ve endüstriyel uygulamalarda; ayrıca tarım ürünlerinin sterilizasyonu ve seramiklerin yoğunlaştırılması gibi ticari alanlarda uzun süredir kullanılmaktadır. Son yıllarda ise mikrodalga enerjisinin benzersiz ısıtma ve ayrışma özellikleri nedeniyle, cevher hazırlama alanındaki araştırma ve uygulamaları giderek artmaktadır. Bu çalışmada, mikrodalga ön işleminin güç seviyeleri ve maruz kalma sürelerinin belirlenmesi amaçlanmış; oksitli tip altın cevheri (OTGO) ile yüksek sülfürlü altın cevherlerinde (HSTGO) meydana gelen temel yapısal değişimler ve etkiler kapsamlı olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında her iki cevher tipinde yapısal değişimler analiz edilmiş, mikrodalga ön işleminin cevherin öğütülebilirliği üzerindeki etkisi değerlendirilmiş, aglomerasyon davranışına etkisi araştırılmış, cevher bünyesinde oluşan mikroçatlaklar gözlemlenmiş ve mikrodalga ön işlemi sonrası liç davranışı detaylı olarak incelenmiştir. Mikrodalga ön işlemi sonrasında cevher içerisinde mineralojik dönüşümler ve belirgin morfolojik değişimler meydana gelmiştir. Mikrodalga enerjinin hızlı ve seçici ısınma durumundan kaynaklı, cevherin kristalinitesinde bozulmalar ve cevher içerisinde termal gerilmelere neden olmuş; bunun sonucunda radyal ve cevher taneleri boyunca oluşan ve gelişen mikroçatlaklar, tane sınırı ayrışmaları ve gözenekli reaksiyon zonları oluşmuştur. Bu yapısal değişimler, SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) - EDS (Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi) analizleri ve parlatılmış kesit ve ince kesit incelemeleri ile her iki cevher tipi için de gözlemlenmiş ve değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, OTGO numunelerinde mikrodalga ön işlemi ve aglomerasyonun birlikte uygulanmasının NaCN tüketimini olumlu yönde etkilediğini göstermiştir. Aglomerasyon mikro ve makro ölçekte yapısal stabilite ve akış koşullarını iyileştirirken, mikrodalga ön işlemi iç poroziteyi artırmış; bu iki etkinin birleşimi cevherin liç kinetiğindeki gelişimine ve reaktif kullanımın azalmasına sebep olarak liç performansını geliştirmiştir. Yüksek sülfürlü altın cevherlerinde mikrodalga ön işlemi, özellikle pirit gibi sülfür minerallerinin ayrışmasına yol açarak altının serbestleşmesini ve liç kinetiniğini iyi yönde değiştirerek altın verimliliğini artırmıştır. Mikrodalga önişlemi, OTGO numunelerinde altın verimini önemli ölçüde artırarak liç veriminin %64,98'den %81,79'a yükselmesini sağlamıştır. Bununla birlikte, toplam NaCN tüketimi 5,28 kg/t'den 2,37 kg/t'ye düşerek reaktif kullanım etkinliğinin ve liç performansının belirgin şekilde iyileştiğini göstermiştir. Asidik koşullarla birlikte uygulandığında, bu yaklaşımın HSTGO'nun işlenebilirliğini önemli ölçüde iyileştirdiği görülmüştür. Mikrodalga önişlemi sonrasında HSTGO numunesinin altın verimi %61,85'ten %78,67'ye yükselmiş ve en yüksek değer 8 M koşulunda elde edilmiştir. Mikrodalga enerjisine maruz kalma, cevher matrisi içerisinde mikroçatlak oluşumuna yol açarak öğütme sırasında sonraki kırılmaları kolaylaştırmış; böylece hedef tane boyutu dağılımına, işlem görmemiş numunelere kıyasla daha düşük özgül enerji ile ulaşılması mümkün olmuştur. Micro-CT ve Cıva İntrüzyon Porozimetresi analizleri, mikrodalga ön işleminin her iki cevher tipinde de çatlak ilerlemesini etkin şekilde artırdığını ve mikroçatlak oluşumuna sebep olduğunu ortaya koymuştur. Sülfürlü altın cevherinde oksitli altın cevherine kıyasla daha az sayıda gözenek tespit edilmesine rağmen, daha büyük gözenek alanı ve hacim değerleri, mikrodalga ön işlemi sonrasında daha az sayıda ancak daha büyük mikrogözeneklerin oluştuğunu göstermiştir. Genel olarak, mikrodalga ön işlemi her iki cevher tipinde de öğütülebilirliği, liç kinetiğini ve altın geri kazanımını iyileştirerek, porozite artışı ve çözelti erişilebilirliğinin geliştirilmesi yoluyla metalurjik performansı önemli ölçüde artırmıştır.
Özet (Çeviri)
Microwave energy, widely applied in communication, presently is finding increasing application in cooking, heating and industry also commercial applications in the sterilization of agricultural products, densification of ceramic etc. for years. Most recently, in the field of research and application of microwave energy in mineral processing is increasing because of the unique heating and decomposition properties. In this research, the power levels and exposure times of microwave pretreatment were determined, and key changes and effects were examined in both oxide-type gold ore (OTGO) and high-sulphide types of gold ore (HSTGO). This study investigates the structural changes induced by microwave pretreatment in both ores and evaluates their effects on grindability and agglomeration behavior. Furthermore, the formation of microcracks and the resulting changes in leaching performance were examined to establish the relationship between microstructural modification and metallurgical response. After microwave pretreatment, mineralogical transformations and significant morphological alterations were observed in the ore matrix. Due to rapid and selective heating, microwave energy induced lattice distortions and thermal stresses, leading to the development of radial and intergranular microcracks, grain-boundary separation, and the formation envisaged to determine the power levels and exposure times of microwave pretreatment and to look at some important changes to enable the macro-scale structure and flow conditions, while microwave pretreatment increases internal porosity. These structural changes were observed and evaluated for both ore types using SEM (Scanning Electron Microscopy)–EDS (Energy-dispersive X-ray Spectroscopy) analyses and polished-sections and thin-sections examinations. Together, these effects enhance leaching performance by improving leaching kinetics and reagent efficiency. Microwave pretreatment resulted in a marked improvement in gold recovery from OTGO samples in bottle roll leaching (BRL), with rising from 64.98% to 81.79%. Furthermore, total NaCN consumption decreased substantially from 5.28 kg/t to 2.37 kg/t, demonstrating greater leaching efficiency and more effective reagent utilization. Microwave pretreatment promotes sulphide mineral decomposition, thereby enhancing gold liberation and leaching efficiency, whereas its combination with acidic conditions further underscores its effectiveness for processing HSTGO. Gold recovery of this ore increased from 61.85% to 78.67% after microwave pretreatment, reaching its highest value at 8 M. Microwave energy exposure induces microcracking within the ore matrix, which facilitates subsequent breakage during grinding. As a result, the target particle-size distribution can be achieved at a lower specific energy than that of the untreated material, thereby enhancing comminution efficiency in mineral processing. According to the results of Micro-CT and Mercury Intrusion Porosimeter, used to evaluate porosity in both ores after microwave pretreatment, microwave pretreatment effectively enhances crack propagation, leading to the formation of microcracks in both ores. Although HSTGO contains fewer detected pores than OTGO, its significantly larger pore area and volume indicate the formation of fewer but larger macropores after microwave pretreatment. Overall, microwave pretreatment improved grindability, leaching kinetics, and gold recovery for both OTGO and HSTGO samples by inducing microcrack formation, increasing porosity, and enhancing solution accessibility.
Benzer Tezler
- Sülfürlü bakır flotasyon konsantrelerinden hidrometalurjik yöntemlerle bakır kazanımının araştırılması
Investigating the recovery of copper from sulphide copper flotation concentrates by hydrometallurgical treatments
YURDAGÜL TÜRKMEN
Doktora
Türkçe
2011
Maden Mühendisliği ve MadencilikDokuz Eylül ÜniversitesiCevher Hazırlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KAYA
- Ön işlem görmüş Türk kömürlerinin mikrodalga enerji etkisi ile sıvılaştırılması
Liquefaction of pretreated Turkish coals with microwave energy
RENGİN ZERVENT
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER TOĞRUL
- Effect of ultrasound pre treatment on drying behavior, ascorbic acid, lycopene, color and other related properties of tomato slices
Ultrason ön işleminin domates dilimlerinin kuruma davranışı, askaorbik asit, likopen, renk ve diğer ilgili özellikleri üzerine etkisi
HAWAR JAWDAT JAAFAR JAAFAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Gıda MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEDENİ MASKAN
- Farklı ön işlem uygulamalarının dondurularak muhafaza edilen parmak patates kaliktesi üzerine etkileri
The Influences of the different prelinary process applications on the quality of the finger potatoes, stored as frozen
FİGAN ATANSAY (YILMAZ)
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Gıda MühendisliğiTrakya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FİGEN DAĞLIOĞLU
- Yer bilimlerinde LA-HR-ICP-MS tekniği ile U-Pb tarihlendirme çalışmaları için metot geliştirilmesi ve uygulanması
Method development and application of U-Pb geochronology in earth sciences using LA-HR-ICP-MS
MERVE CANER
Doktora
Türkçe
2026
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKatı Yer Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AKİF SARIKAYA
PROF. DR. GÜRSEL SUNAL