Hibrit siyanürleme ve yüksek basınçlı membran prosesiyle madencilik atıksularından gümüş geri kazanımı-sentetik su deneyleri

Abstract

Ill ÖZET Hibrit Siyanürleme ve Yüksek Basınçlı Membran Prosesiyle Madencilik Atıksularından Gümüş Geri Kazanımı - Sentetik Su Deneyleri Yapılan tezin ana amacı, saf suya eklenen gümüşün (AgCİ partikül formu) sentetik su deneylerinde hibrit siyanürleme ve yüksek basınçlı membran prosesiyle geri kazanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Test edilen hibrit proses, atıklarda veya sentetik sularda yeniden siyanürleme ve çökeltim sonrası AgCN olarak çözeltiye alınan gümüşün nanofiltrasyon veya ters osmoz prosesleriyle konsantre edilip geri kazanılmasını içermektedir. Sentetik su deneylerinde çözünürlüğü çok az olan AgCİ partiküllerinden siyanür liçi sonrası AgCN kompleksleri oluşturulup gümüş çözeltiye alınmıştır. Müteakip membran testleri, laboratuvar ölçekte düz tabakalı membran konfigürasyonundaki test ünitesinde yapılmıştır. Farklı polimer yapılarında iki adet nanofiltrasyon ve bir adet ters osmoz membran türleri test edilmiştir. Gümüş ayrımı deneylerinden önce membranlann kalite kontrol teyiti için distile suda yapılan MgS04 giderim testleri, hem RO (ters osmoz) hem de NF (nanofiltrasyon) membranlarının sorunsuz ve üretici firmanın spesifıkasyonlarıyla uyumlu olduğunu göstermiştir. Gümüş ayrımında sadece membran gözenek büyüklüğünün değil aynı zamanda membran yüzey kimyası ve ayrımı sağlanan madde ile membran yüzeyi arasindaki kimyasal etkileşimlerin de önemli olduğu bulunmuştur. Her ne kadar RO membran yüzeylerinde tutunma sonucu gümüş kaybı tespit edilse de RO membranlarının daha fazla gümüş ayırabilmelerinden dolayı gümüş geri kazanım miktarları açısından RO membranları NF membranlarına göre daha avantajlıdır. Dolayısıyla hem değerli metal geri kazanımı hem de elde edilen yüksek kalitede süzüntü suyunun üretim prosesinde geri kullanılabilmesi açılarından RO membranları daha etkili bulunmuştur. Öte yandan, NF prosesi düşük basınçlar ve dolayısıyla düşük enerji gereksiniminden dolayı daha ekonomik olabilmekte ve RO prosesine tercih edilebilmektedir. Elde edilen sonuçlar membran türü seçiminin proje amaçlan ve ön yatırım ve işletim maliyetleri doğrultusunda proje-spesifik olarak yapılması gerektiğini göstermektedir. Test edilen hibrit siyanürleme ve yüksek basınçlı membran prosesi değerli metallerin madencilik atıklarından veya atıksularından geri kazanımında etkili bir alternatif olabilir. Anahtar Kelimeler: geri kazanım, gümüş, maden atıkları, membran, nanofiltrasyon, siyanür, ters osmoz.

IV ABSTRACT The Recovery Of Silver From Mining Wastewaters Using Hybrid Cyanidation and High-Pressure Membrane Process - Synthetic Water Experiments The main objective of the work was to investigate the recovery of silver from mining wastewaters using a hybrid cyanidation and high-pressure membrane process. The tested hybrid process includes the concentration and recovery of silver by nanofiltration (NF) or reverse osmosis (RO) after the silver is taken into solution as AgCN employing re-cyanidation and subsequent sedimentation of wastewaters. In synthetic water experiments (distilled water), the soluble AgCN complex is formed after cyanidation of low-soluble AgCl particles that are added to the leach tank. The following membrane experiments were conducted employing a lab-scale flat-sheet configuration test unit. Two different NF and one RO membrane was tested. For the quality control of the membranes, MgS04 tests in distilled water were conducted before silver separation tests. It is observed that both RO and NF membranes are concordant with the specifications given by the manufacturer. For the separation of silver ions by membranes, it was found that in addition to membrane pore sizes membrane surface chemistry and chemical interactions between the solute and membrane surfaces are also important. Although a significant amount of silver was lost on the RO membrane due to irreversible sorption, RO membrane performed better than NF membranes based on higher silver rejections thus higher mass recoveries. Therefore, RO membrane was found to be more effective in terms of precious metal recoveries and production of high quality permeate that can be reused in the manufacturing processes. However, NF membranes can be preferred due to lower pressures thus lower pumping energy costs. It is clear that the selection of membranes and process evaluation should be done on a project-specific basis considering project objectives and capital and O&M costs. The tested hybrid cyanidation and high-pressure membrane process in this work may be an effective approach in recovering precious metals from mining wastes or wastewaters. Keywords: cyanide, membrane, mining wastes, nanofiltration, recovery, reverse osmosis, silver.