Oksitli bakır cevheri ve piritin değerlendirme yollarının araştırılması

Abstract

11 ÖZET Ergani Bakır İşletmesinden temin edilmiş oksitli bakır cevheri (% 2.03 Cu, % 0.15 Co ve % 3.73 S) ve Küre'den temin edilmiş pirit (% 0.66 Cu, % 0.25 Co ve % 43.3 S) çalışmalarda kullanılmıştır. Oksitli bakır cevherinden bakır ve kobalt kazanılması, piritten de H2S üretimi sonucu geriye kalan atıktan bakır ve kobalt kazanılması için çalışmalar yapılmıştır. Oksitli bakır cevherinden bakır ve kobalt kazanılması için direkt olarak flotasyon işlemiyle zenginleştirme gerçekleştirilmiştir. Daha sonra elde edilen konsantrenin çeşitli şekillerde ön hazırlık işlemleri sonucu 600 °C de hava atmosferinde kavrulmasıyla oluşturulan kütleden bakır ve kobaltın çözeltiye alınması şeklinde bir yol izlenmiştir. Bu amaçla geliştirilen flotasyon yöntemiyle % 10.00 Cu, % 0.55 Co ve %.25.5 S içeren konsantre elde edilmiştir. Bu konsantre yaklaşık % 100'e yakın bir flotasyon. verimiyle yüzdürülmüştür. Normal koşullarda yüzdürülemeyen oksitli bakır cevheri, ön yüzey geliştirme yöntemiyle istenilen elementlerin yüzdürülmesi açısından yüksek verimler elde edilmiştir. Bundan sonraki aşamada elde edilen konsantrenin doğrudan 600°C de kavrulması ve özel koşullarda işleme sokularak kimyasal yapı değişikliğine sokulduktan sonra 600 °C de kavrulmalarıyla çözeltiye alınan bakır ve kobalt değerleri incelenmiştir. Doğrudan kavurma sonucu istenilen verim elde edilememiş, ancak özel koşullar altında yapı değişikliği sağlanarak yapılan kavurma sonucunda bakır ve kobaltın çözeltiye alınmasında % 100'lere varılan değerlere ulaşılmıştır. Pirit örneğinde yapılan çalışmanın birinci aşaması, piritten H2S üretimim sağlamak olmuştur. Bunun için iki ayrı yol izlenerek H2S üretimine çalışılmıştır. Birinci yol; Pirit ve demir fazının N2 atmosferinde kavrulmasıyla, İkinci yol; piritin N2 atmosferindeIll kavrulmasıyla FeS yapısının oluşumuna çalışılmıştır. Oldukça yüksek verimle FeS üretimi sağlanmıştır. H2S üretimi, bu örnek üzerine H2SO4 ilavesiyle gerçekleştirilmiştir. II. Aşamada geriye kalan atıktan bakır ve kobalt kazanılması amacıyla çeşitli yollar izlenmiş ve oldukça olumlu sonuçlar alınmıştır. Son aşamada hem oksitli bakır cevheri hem de piritten yararlanılarak çözeltiye alman bakır, kobalt ve az miktarda demir içeren bir çözelti elde edilmiştir. Bu çözelti bakırca doymuşluk derecesine varıncaya kadar buharlaştırılmış ve ayırma işlemlerine geçilmiştir. Çözeltiden bakır elektrolizle ayrılmıştır. Elektroliz sonucu geriye kalan çözelti buharlaştırılarak C0SO4, FeSÛ4 ve H2SO4 karışımından oluşan oluşan bir kütle elde edilmiştir. Kobalt ve demir ayrılması, % 96'lık etil alkol çözeltisinden yararlanılarak yapılmıştır. Yapılan bir takım ön işlemler sonucu demir ve H2SO4 etil alkol fazına taşınırken, kobalt C0SO4. 7 H2O bileşiği şeklinde çok saf olarak katı fazda kalmıştır.

IV SUMMARY In this study, oxidized copper ore (2.03 % Cu, 0.15 % Co and 3.73 % S) provided from Ergani Copper Plant and pyrite (0.66 % Cu, 0.25 % Co and 43.3 % S ) provided from Küre were used. I carried out studies to recover copper and cobalt from oxidized copper ore and from the residue remaining as a result of H2SO4 production from pyrite. For the recovery of copper and cobalt from oxidized copper ore, firstly, the enrichment procedure was performed through flotation. Then, from the sample formed by roasting the concentrate obtained at 600 °C in air atmosphere as a result of various pre-treatment processes, copper and cobalt was removed and put into the solution. By the flotation method developed with this purpose, the concentrate that consisted of 10.00 % Cu, 0.55 % Co and 25.5 % S was obtained. This concentrate was floated by a flotation yield as high as 100%. Although oxidized copper ore could not be floated under normal conditions, high yields were achieved by modifying surface in terms of flotation of the elements desired. In later stage, after the concentrate obtained was roasted directly at 600°C and was exposed to processes in specific conditions followed by exposure to chemical structural changes, copper and cobalt values were examined. It has been impossible to obtain the desired yield on a result of direct roasting, but we have achieved the values at a rate of nearly 100 % at the and of roasting performed by bringing about structural changes under specific conditions. The first stage of the study carried out in the example of pyrite has been to provide H2S production from pyrite. For this purpose, we tried to produce H2S following two different ways; first, by roasting pyrite and iron mixture in N2 atmosphere; second by roasting pyrite in N2 atmosphere for the formation of FeS. In this process, fairly high yieldof FeS production was achieved. H2S production was realized by the addition of H2SO4 on this sample. In the second stage, we followed various ways in order to recover copper and cobalt from the residue remaing and fairly favorable results were achieved. In the last stage a solution containing of copper and cobalt as well as some iron put in to the solution was obtained by utilizing both oxidized copper ore and pyrite. This solution was boiled until it reached saturation level in view of copper and removal procedure was performed. Copper was removed from the solution by electrolyze. This solution that remained as a result of electrolyze was boiled and a sample consisting of C0SO4, FeS04 and H2SO4 was obtained. The recovery of cobalt and iron was achieved by utilization of ethyl alcohol solution of 96 %. As a result of some pre-treatments, while iron and H2SO4 could be carried to ethyl alcohol phase, cobalt remained in solid phase purely as C0SO4.7H20