Piritik atıklardan kobalt kazanımı
Recovery of cobalt from pyritic tailings
- Tez No: 467934
- Danışmanlar: PROF. DR. HACI DEVECİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Kobalt, jet motorları, süper alaşımlar, şarj edilebilir piller gibi özellikle ileri teknoloji ürünlerinde kullanılan bir metaldir. Avrupa Komisyonu (AB) tarafından yüksek ekonomik önemi ve temin riski göz önüne alınarak“kritik hammadde”olarak tanımlanmıştır. Bu nedenle, kobaltın ikincil kaynaklardan kazanımı daha da önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada, bir flotasyon tesisinde üretilen piritik atıklardan hidrometalurjik yöntemlerle kobalt kazanımı değerlendirilmiştir. Liç testlerinde farklı reaktif sistemleri (H2SO4-H2O2, HCl-H2O2, HNO3, H2SO4-NaNO3) ile kobalt kazanımı araştırılmıştır. Asidik peroksit liçi testlerinde düşük kobalt verimleri (≤%22,1 Co) elde edilmiştir. Nitrik asit liçi testlerinde asit konsantrasyonu, sıcaklık ve ince öğütmenin kobalt kazanımına etkileri araştırılmıştır. Sıcaklık ve asit konsantrasyonundaki artışın liç performansını arttırdığı, ince öğütmenin ise özellikle liç kinetiği üzerine olumlu etkisi olduğu belirlenmiştir. Nitrik asit liçinde, uygun koşullarda (2 M HNO3-HNO3) kobaltın tamamı kazanılmıştır. Kobalt ve demir çözünme verimleri arasındaki gözlenen yüksek korelasyon (r=%99,5), kobaltın piritin kristal yapısı içinde izomorf olarak bulunduğunu göstermiştir. Oksitleyici olarak sodyum nitratın kullanıldığı (H2SO4-NaNO3) testlerde, farklı parametrelerin kobalt kazanımına etkisi ön testler ile belirlendikten sonra nitrat konsantrasyonu, ince öğütme ve sıcaklığın etkileri deney tasarımı yöntemleri ile detaylı olarak incelenmiştir. Kobalt kazanımını etkileyen en önemli parametrelerin sırasıyla sıcaklık ve nitrat konsantrasyonu olduğu bulunmuştur. İnce öğütmenin etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır. H2SO4-NaNO3 liçi ile uygun koşullarda %100 kobalt kazanımına ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlar, piritik atıklardan yüksek kobalt kazanımı için kuvvetli oksitleyici koşulların/reaktiflerin (HNO3/NaNO3 gibi) kullanılması gerektiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Cobalt is utilised particularly in various high-tech products such as jet engines, super alloys and rechargeable batteries. In view of its relatively high economic importance and supply risk, European Union (EU) has listed cobalt as one of the“critical raw materials.”In this regard, recovery of cobalt from secondary resources has become increasingly important. In this study, recovery of cobalt from pyritic tailings produced from a flotation plant was considered. In leaching tests, extraction of cobalt was investigated by using different lixiviant systems (H2SO4-H2O2, HCl-H2O2, HNO3, H2SO4-NaNO3). Acidic peroxide leaching tests yielded low cobalt extractions (≤%22.1 Co). In nitric acid leaching tests, effects of acid concentration, temperature and ultra-fine grinding on Co extraction were studied. Increasing temperature and acid concentration was found to improve the leaching of Co. Ultra-fine grinding enhanced leaching kinetics. Complete Co extraction was achieved in nitric acid leaching under suitable conditions (2 M HNO3-HNO3). High correlation (r=0.995) between the dissolution of Co and Fe is consistent with the presence of Co in the pyrite lattice as an isomorphic substitute. In H2SO4-NaNO3 leaching tests, after evaluation of various parameters in preliminary tests, effects of concentration of nitrate, ultra-fine grinding and temperature on Co extraction was examined in detail using experimental design techniques. The most influential parameters were determined to be in the decreasing order of temperature and concentration of nitrate. The effect of ultra-fine grinding was statistically insignificant in the range tested. In H2SO4-NaNO3 leaching 100% Co extraction was also obtained under suitable conditions. These findings demonstrate that, high oxidising conditions/reagents (i.e. HNO3/NaNO3) is required to achieve high cobalt extractions from pyritic tailings.
Benzer Tezler
- Renkli metal içeren kompleks sülfürlü yapıdaki hammaddelerin kavrulma karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of roasting characteristics of complex sulphide material containing colourful metal
MUSTAFA ÖZER
Doktora
Türkçe
2012
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN AÇMA
PROF. DR. GÜNDÜZ ATEŞOK
- Elektronik atıklardan metallerin geri kazanımı için yeni hidrometalurjik yöntemlerin araştırılması
Investigation of new hydrometallurgical processes for recovery of metals from electronic waste
BOULAMA OMAR YACINE LAWAN IBRAHIM
Doktora
Türkçe
2022
Maden Mühendisliği ve MadencilikKaradeniz Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI DEVECİ
- Physicochemical and microstructural characteristics of cemented paste backfill: Effects of dam and process tailings
Çimentolu macun dolguların fizikokimyasal ve mikroyapısal özellikleri: Baraj ve proses atıklarının etkileri
TUĞRUL KASAP
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL YILMAZ
DOÇ. DR. SHUAI CAO
- Atık tane boyutunun sülfürlü atıklardan hazırlanan macun dolgu performansına etkisi
Effect of desliming of sulphide rich mill tailings on paste backfill performance
HAKAN BAKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Maden Mühendisliği ve MadencilikKaradeniz Teknik ÜniversitesiMaden İşletme Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAYRAM ERÇIKDI
- Mermer ve tuğla atıklarının macun dolguda kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the utility of the waste brick and marble powders on the paste backfill
GÖKHAN KÜLEKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Maden Mühendisliği ve MadencilikKaradeniz Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAYRAM ERÇIKDI