Bakır anot çamurlarındaki Au, Ag ve Cu metallerinin geri kazanımında çevreye duyarlı yeni çözücülerin kullanımının araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, içerdiği değerli metal miktarı sebebiyle önemli endüstriyel atık sınıfına giren anot çamurundan altın, gümüş ve bakır metallerinin geri kazanılması için üstün kimyasal özelliklere sahip olan iyonik sıvılardan 1-bütil-3-metil imidazolyum hidrojen sülfat ([Bmim]HSO4) ve 1-etil-3-metil imidazolyum hidrojen sülfat ([Emim]HSO4) çözücüleri liç ajanı olarak seçilmiştir. Anot çamurunun fiziksel, kimyasal, mineralojik ve termal özellikleri araştırılarak bu atıktan değerli metallerin geri kazanımında optimum kazanım koşulları Taguchi yöntemi ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, [Bmim]HSO4 iyonik sıvısı ile bakır geri kazanımı için optimum koşullar; iyonik sıvı konsantrasyonu: %60, sıcaklık: 50 oC, süre: 2 saat ve katı/sıvı oranı: 1/25 g/ml olarak tespit edilmiş ve bu şartlar altında %87,52 bakır geri kazanımı değerine ulaşılmıştır. Aynı iyonik sıvı ile % 97,32 altın geri kazanımı; %80 iyonik sıvı konsantrasyonu, 95 oC sıcaklık, 1/25 katı/sıvı oranı ve 4 saat liç süresi optimum şartlarında elde edilmiştir. [Emim]HSO4 iyonik sıvısı kullanarak yapılan deneylerde bakır geri kazanım için optimum koşullar; %60 iyonik sıvı konsantrasyonu, 95 oC sıcaklık, 2 saat süre ve 1/20 katı/sıvı oranı olarak belirlenmiş olup bu şartlar altında bakır geri kazanımı %55,03 olarak elde edilmiştir. [Emim]HSO4 iyonik sıvısı kullanılarak %82,97 oranında altın geri kazanımı elde edilen çalışmalarda ise optimum koşullar; %80 iyonik sıvı konsantrasyonu, 75 oC sıcaklık, 4 saat liç süresi ve 1/25 katı/sıvı oranı olarak tespit edilmiştir. Her iki iyonik sıvı ile yapılan deneyler sonrasında elde edilen gümüş geri kazanım oranları oldukça düşük kalmıştır.

In this study, 1-butyl-3-methyl imidazolium hydrogen sulphate ([Bmim]HSO4) and 1-ethyl-3-methyl imidazolium hydrogen sulphate ([Emim]HSO4) ionic liquids with superior chemical properties were chosen as leaching agents to recover gold, silver and copper from anode slime which is classified as a valuable waste with high amount of precious metals. After investigation of its physical, chemical, mineralogical and thermal properties, the optimum conditions for recovery of valuable metals from the anode slime were determined by using Taguchi optimization method. According to the results, the optimum conditions for copper recovery by [Bmim]HSO4 ionic liquid were determined as 60% ionic liquid concentration, 50 oC temperature, 2 hours leaching duration and 1/25 g/ml solid/liquid ratio. 87.52 % copper recovery ratio was achieved under these optimum conditions. With the same ionic liquid, 97.32% gold recovery was obtained under the following optimum conditions; 80% ionic liquid concentration, 95 oC temperature, 4 hours leaching duration and 1/25 g/ml solid/liquid ratio. The optimum conditions for copper recovery performed by [Emim]HSO4 ionic liquid were determined as: 60% liquid concentration, 95 oC leaching temperature, 2 hours leaching duration and 1/20 g/ml solid/liquid ratio. At the optimum condition 55.03% copper recovery was obtained. The optimum conditions for gold recovery with [Emim]HSO4 ionic liquid were found to be 80% ionic liquid concentration, 75 oC leaching temperature, 4 hours leaching duration and 1/25 g/ml solid/liquid ratio. 82.97% gold recovery was obtained under these optimum conditions. The silver recovery ratios obtained after experiments with both ionic liquids remained very low.