Çaldağ lateritik nikel cevherinden liç ve solvent ekstraksiyon ile nikel ve kobalt kazanımı

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Maden Müh. Böl., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SAİT KURŞUNOĞLU

Danışman: Muammer Kaya

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, Çaldağ lateritik nikel cevherinden liç ve solvent ekstraksiyon ile nikel ve kobalt kazanımı incelenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde sülfürik asit kullanılarak nikel, kobalt ve demir çözünme verimleri zaman, sıcaklık, sıvı-katı oranı, asit konsantrasyonu ve cevherin tane boyutuna bağlı olarak çalışılmıştır. Nikel çözünme kinetiği deneysel liç sonuçlara göre hesaplanmıştır. İkinci bölümde organik asitler olarak sitrik asit, oksalik asit ve asetik asit kullanılarak cevherin çözünme davranışı incelenmiştir. Çaldağ laterik nikel cevherinin çözünme verimini arttıracak sıralı organik asit liç adı verilen bir yöntem önerilmiştir. Üçüncü bölümde, analitik saflıkta nikel sülfat, kobalt sülfat, manganez sülfat, magnezyum sülfat ve kalsiyum klorür tuzları deiyonize su içerisinde çözündürülerek Çaldağ Nikel'in üretmiş olduğu liç çözeltisine benzer sentetik liç çözeltileri hazırlanmıştır. Organik ekstraksiyon çözeltisi olarak Versatic 10 (neodecanoic asit) ve Cyanex 272 (bis (2,4,4-trimethylpentyl) phosphonic asit ShellSol 2046 içerisinde seyreltilerek kullanılmıştır. Organik çözelti içerisine ekstraksiyon esnasında oluşabilecek üçüncül fazları ve lokal çökmeleri engellemek için ayarlayıcı olarak %5 TBP (tributyl phosphate) eklenmiştir. Nikel ve kobalt Versatic 10 solvent ekstraksiyon ünitesinde pH 7,2'de kazanılmıştır. Yüklü organik çözelti temizleme devresinde asitliği ayarlanmış deiyonize su ile pH 5,6'da üç aşama temizleme işlemine tabi tutulmuştur. Temizlenmiş yüklü organiğe pH 0,75'de sıyırma işlemi uygulanmıştır. Kobalt yüklü sıyrılmış çözeltiden Cyanex 272 solvent ekstraksiyon ünitesinde pH 5,0'de organik çözelti içerisine alınıp nikel rafinede bırakılmıştır. Temizleme ünitesi içerisinde 20 g/L Co çözeltisi temizleme çözeltisi olarak kullanılarak yüklü organik içerisindeki safsızlıklar uzaklaştırılmıştır. Kobalt sıyırma işlemi pH 1'de gerçekleşmiştir. Çalışma sonunda, Çaldağ nikel laterit liç çözeltisi için uygun bir solvent ekstraksiyon akım şeması geliştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Çaldağ, Nikel, Kobalt, Liç, Organik asit, Solvent ekstraksiyon