Hafik Madentepe bakır curuflarının sülfürik asit, asidik ferrik sülfat ve amonyak liçi koşullarının belirlenmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi HAFİK MADENTEPE BAKIR CÜRUFLARININ SÜLFÜRİK ASİT, ASİDİK FERRİK SÜLFAT VE AMONYAK LİÇİ KOŞULLARININ BELİRLENMESİ Salih AYDOĞAN Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof.Dr. Mehmet CANBAZOĞLU Tez, Hafik Madentepe cürufunun liçing yöntemleriyle zenginleştirilmesi araştırmalarını kapsamaktadır. Bu kapsamda; sülfürik asit liçi, ferrik iyonları liçi ve O2 basmcı altında amonyak liçi araştırmaları gerçekleştirilmiştir. Cüruf yapısı XRD ve üstten aydınlatmalı polarizan mikroskopta incelenmiş ve cürufta bakır mineralleri olarak kalkopirit, tenörit, bakır matı (xQ^S.yFeS ve/veya nabit bakır) ve demir mineralleri olarak da fayalit, manyetit, ojit ve nabit demir bulunduğu ortaya konmuştur. Liçing uygulamalarında yüksek verimle bakır çözeltiye alınabilmiştir (asit liçi, %99.39; asidik demir(m) sülfat liçi, %92.89; amonyak liçi, %95.20). Liçing işlemleri bakır çözündülmesinin teknolojik olarak mümkün olabileceğini ortaya koymaktadır. Ayrıca tez kapsamında çözünme kinetiklerinden yola çıkarak, cüruftan bakır ve demir çözündürülmesinde cüruftaki fazların davranışlarına yaklaşımlar getirerek çözünme mekanizmaları ortaya konmaya çalışılmıştır. Asit liçinde ortaya çıkan sonuç; cüruftan tenörit ile manyetitin hızlı çözünmesi sunucunda ortamın yükseltgeyici karakter kazandığı ve diğer bakır minerallerinin çözünmesinin difüzyonla kontrol edildiğidir. Asidik demir(m) sülfat liçinde İse, hızlı çözünen tenöritten sonra çözünmeyi difüzyonun kontrol ettiği ortaya çıkmıştır. Amonyak liçinde ise bakır çözünmesinin difüzyonla kontrol edildiği sonucuna varılmaktadır. ANAHTAR KELİMELER: Liçing, Asit Liçi, Asidik Demir(III) Sülfat Liçi, Amonyak Liçi, Difîizyon

VI SUMMARY PhD Thesis DETERMINATION OF CONDITIONS FOR SULPHURIC ACE), ACIDIC FERRIC SULPHATE AND AMMONIA LEACHING OF HAFİK MADENTEPE COPPER SLAGS Salih AYDO?AN Cumhuriyet University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Mining Engineering Supervisor: Prof.Dr. Mehmet CANBAZO?LU This thesis work contains investigations on recovery of Hafik-Madentepe slags by leaching methods. Sulphuric acid leaching, leaching by ferric ions and ammonia leaching under O2 pressure have been investigated in this respect. The structure of slag has been examined by XRD and polarisation microscope and chalcopyrite, tenorite, copper matte (xCu2S.yFeS and/or native copper) as copper minerals and fayalite, magnetite augite and native iron as iron minerals have been determined. Copper has been dissolved by various leaching applications (99.39%, in acid leaching; 92.89%, in acidic iron(IQ) sulphate leaching; 95.20%, in ammonia leaching). These applications have pointed out that copper dissolution is possible technologically. In addition, dissolution mechanisms have been postulated by making approaches on behaviours of phases during copper and iron dissolution. The result of acid leaching show that is the acidic medium becomes oxidising with leaching time have as a consequence of fast dissolution of tenorite and magnetite. It has been determined that leaching is, after tenorite dissolution, controlled by diffusion in acidic ferric sulphate leaching. In ammonia leaching, the dissolution of copper has been found out as diffusion-controlled. KEY WORDS: Leaching, Acid Leaching, Acidic Ferric Ion Leaching, Ammonia Leaching, Diffusion