PİROFİLLİT CEVHERİNDEN ASİT LİÇİ YÖNTEMİYLE ALÜMİNYUM KAZANIMINA AKTİVASYONUN ETKİSİ

Madencilik, 2019, 58(2), 111-120 Mining, 2019, 58(2), 111-120 Orijinal Araştırma / Original Research PİROFİLLİT CEVHERİNDEN ASİT LİÇİ YÖNTEMİYLE ALÜMİNYUM KAZANIMINA AKTİVASYONUN ETKİSİ EFFECT OF ACTIVATION ON ALUMINUM RECOVERY FROM PYROPHYLLITE ORE BY ACID LEACHING Turan Uysala,*, Murat Erdemoğlua,**, Mustafa Birincia,*** a İnönü Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Malatya, TÜRKİYE Geliş Tarihi / Received : 13 Aralık / December 2018 Kabul Tarihi / Accepted : 28 Ocak / January 2019 Anahtar Sözcükler: Pirofillit, Alüminyum, Asit liçi, Kalsinasyon, Aşırı öğütme. Keywords: Pyrophyllite, Aluminum, Acid leaching, Calcination, Intensive milling. ÖZ Bu çalışmada, Pütürge (Malatya) pirofillit yatağından alınan %23,6 Al2O3 içerikli cevherden asit liç işlemiyle alüminyum (Al) kazanımı üzerine aktivasyon koşullarının etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda, başlangıçta aktive edilmemiş tüvenan cevher ile daha sonra kalsinasyon ve aşırı öğütme yoluyla aktive edilmiş cevherler HCI ile liç edilmiştir. Elde edilen deneysel çalışma bulgularına göre; tüvenan, kalsine ve aşırı öğütülmüş cevher için liç çözeltisinde Al kazanımı sırasıyla %10,57, %33,63 ve %86,5 olarak bulunmuştur. Kalsinasyon işlemi sırasında kil tabakaları arasında yeterli bir açılmanın olmadığı ve gözenekli yapının elde edilemediği, ayrıca yüksek sıcaklıklarda asitte çözünmeye dirençli yeni mineral fazlarının ortaya çıktığı tespit edilmiştir. Bu nedenle termal yolla aktifleştirilmiş cevher için Al kazanımı nispeten düşük çıkmıştır. Öte yandan aşırı öğütmeyle sağlanan mekanik aktivasyonun cevherdeki kil minerallerinin amorflaşmasına yol açtığı, böylece alüminyumun çözeltiye geçme eğiliminde önemli bir iyileşme sağladığı görülmüştür. Sonuçta termal aktivasyonun kısmen, mekanik aktivasyonun ise çok belirgin bir şekilde Al kazanımını artırdığı sonucuna varılmıştır. ABSTRACT In this study, effect of activation conditions on the recovery of aluminum (Al) obtained by acid leaching from Pütürge (Malatya) pyrophyllite ore containing 23.6% Al2O3 was investigated. In this context, the initially non-activated ore and later activated ore samples using calcining and intensive milling were leached with HCl, separately. According to the experimental results, Al-recovery in the leachate for the raw, calcined and intensively milled ore samples were found to be 10.57%, 33.63% and 86.5%, respectively. It was also found that there was not sufficient dilation between the clay layers during calcination and the porous structure could not be obtained, also the new mineral phases which resist to dissolution in acidic media were formed at high temperatures. For this reason, the aluminum recovery of thermally activated ore was relatively low. However, it was confirmed that mechanical activation by intensive milling led to amorphization of clay minerals, and thus, the mechanical activation significantly improved the dissolution behavior of aluminum. As a result of this study, it is concluded that while Al recovery is slightly increased by thermal activation, it is dramatically increased by mechanical activation. * Sorumlu yazar / Corresponding author: • https:/orcid.org/0000-0003-1643-6725 ** • https:/orcid.org/0000-0003-2922-7965 *** • https:/orcid.org/000-0002-1954-7837 111 T. Uysal, et.al / Scientific Mining Journal, 2019, 58(2), 111-120 GİRİŞ Alüminyum modern dünyanın en çok ihtiyaç GİRİŞ hammaddeler arasındadır. Hafiflik, geri duyduğu dönüştürülebilme, mukavemet, iletkenlik Alüminyum modern dünyanın en gibi çok üstün ihtiyaç teknik özellikleri sayesinde alüminyum; saf ya da duyduğu hammaddeler arasındadır. Hafiflik, geri alaşımlar hâlinde uçak, füze, otomobil dönüştürülebilme, mukavemet, iletkenlikvegibigemi üstün sanayisinde, inşaatlarda doğrama olarak, mutfak teknik özellikleri sayesinde alüminyum; saf ya da eşyası ve kablo yapımında kullanılır. Ayrıca boya alaşımlar hâlinde uçak, füze, otomobil ve gemi sanayisinde pigment olarak, gıda sanayisinde sanayisinde, inşaatlarda olarak, mutfak ambalaj malzemesi olarak, doğrama ilâç sanayisinde tüp eşyası ve kablo yapımında kullanılır. AyrıcaYeni boya yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır. sanayisinde pigment olarak, gıda sanayisinde gelişen teknolojilerinde etkisiyle kullanım çeşitliliği olarak, ilâçDünya sanayisinde ve ambalaj miktarı malzemesi giderek artmaktadır. toplamtüp yapımında yaygın olarakmiktarı kullanılmaktadır. Yeni birincil alüminyum üretimi 2007 yılında 38,13 milyon tondan 2017 etkisiyle yılında 10 yıl içerisinde gelişen teknolojilerinde kullanım çeşitliliği %66 göstererek milyon tona ulaşmıştır veartış miktarı giderek63,4 artmaktadır. Dünya toplam (World Aluminium, 2018). birincil alüminyum üretimi miktarı 2007 yılında 38,13 milyon tondaniçin 2017boksit yılında 10 yıl içerisinde Alüminyum üretimi cevherlerinin %66 artış göstererek 63,4 milyon tona işlenmesine uygun bir yöntem olarak Bayer ulaşmıştır prosesi (World uygulanmaktadır. Aluminium, 2018).Bunun yanında, boksit başarıyla kaynakları az olan, olmayan veya olup da Bayer Alüminyum üretimi için boksit cevherlerinin prosesine uygun özelliklerde olmayan ülkelerde işlenmesine uygun yöntem olarak Bayer prosesi alüminyum üretimi dışabirbağımlılığa yol açmaktadır. başarıyla uygulanmaktadır. Bunun yanında, Buna ek olarak Bayer Prosesinin çevresel olumsuz boksit kaynakları az olan, olmayan veya olup etkisi yüksek olan atığı “kırmızı çamurun” da Bayer prosesine uygun özelliklerde olmayan kullanılmadan depolanması zorunluluğu, boksit dışı kaynaklardan alüminyumüretimi üretiminin göz önüneyol ülkelerde alüminyum dışa bağımlılığa alınmasına yol açmaktadır 1997).Prosesinin Dünya açmaktadır. Buna ek (Habashi, olarak Bayer boksit cevheri ve alüminyum üreticisi ülkeler çevresel olumsuz etkisi yüksek olan atığı “kırmızı incelendiğinde oldukça depolanması ilginç bir zorunluluğu, durumla çamurun” kullanılmadan karşılaşılmaktadır. Dünya boksit rezervlerinin boksit dışı kaynaklardan alüminyum üretiminin neredeyse %90’lık kısmı Afrika (Gine), Avustralya, göz önüne alınmasına yol açmaktadır (Habashi, G. Amerika (Brezilya, Jamaika), Çin ve Vietnam’da 1997). Dünya boksit cevheri ve alüminyum üreticisi bulunmaktadır. Buna karşılık Dünya alüminyum ülkeler incelendiğinde oldukça ilginç birRusya, durumla üretim miktarına bakıldığında Çin, Kanada, karşılaşılmaktadır. Dünya boksitülkelerin rezervlerinin Amerika, Hindistan gibi gelişmiş üst neredeyse kısmıgörülmektedir Afrika (Gine), Avustralya, sıralarda yer%90’lık aldığı (World G. Amerika2018). (Brezilya, Jamaika),boksit Çin ve Vietnam’da Aluminum, Kanada, kaynağı bulunmaktadır. Buna karşılıküretmiş Dünya alüminyum bulunmamasına rağmen, olduğu alüminyumun neredeyse tamamını cevherle üretim miktarına bakıldığında Çin, ithal Kanada, Rusya, karşılamaktadır. Ancak, boksit kaynakları nispetenüst Amerika, Hindistan gibi gelişmiş ülkelerin kısıtlı olan yer bu aldığı ülkelerin orta ve (World uzun Aluminum, vadede sıralarda görülmektedir hammadde temininde 2018). Kanada, (...truncated)