Malahit Cevherinin Amonyum Nitrat ile Liç Edilmesine Mekanik Aktivasyonun Ektisinin İncelenmesi

Yıl 2017, Cilt: 17 Sayı: 2, 717 - 726, 31.08.2017

Mustafa Akçay Fatih Apaydın

Öz

Bu çalışmada malahit (CuCO3 Cu(OH)2) cevherinin amonyum nitrat ile liç edilmesine mekanik aktivasyonun etkisi incelenmiştir. Deneylerde çeşitli sürelerde mekanik aktive edilmiş cevher (15, 30, 60 ve 90 dakika) kullanılmış bu sayede mekanik aktivasyonun, liç sıcaklığın, karıştırma hızının ve amonyum nitrat konsantrasyonun malahitin çözünmesine etkisi incelenmiştir.

Deneyler sonunda mekanik aktivasyon süresinin, liç süresinin, amonyum nitrat konsantrasyonun, liç sıcaklığı ve karıştırma hızının artmasıyla cevherin çözünmesinin arttığı gözlenmiştir. Ayrıca mekanik aktivasyon süresinin gereğinden fazla artması topaklanmaya neden olduğu için malahitin çözünmesinin artışında sınırlayıcı unsur olmuştur.

Mekanik aktivasyon süresinin artışıyla malahitin amorflaşma miktarlarının arttığı gözlemlenmiştir. 15, 30, 60 ve 90 dakika mekanik aktivasyon sonrası amorflaşma miktarları sırasıyla %38,86, % 47,49, % 53,84 ve % 59,33 olarak hesap edilmiştir. Malahitin maksimum çözünmesi (60 oC, sıcaklık, 90 dakika liç süresi, 500 rpm karıştırma hızı ve 5 M amonyum nitrat konsantrasyonunda, 30 dakika mekanik aktivasyon yapılmış numunelerde) Bakırın çözünme verimi % 99,8 olarak gözlemlenmiştir. Aynı şartlar altında mekanik aktive olmamış numunede en fazla çözünme verimi % 82,6 olarak gözlemlenmiştir. 30 dakikalık mekanik aktivasyonun malahit cevherinin çözünmesini önemli ölçüde artırdığı gözlemlenmiştir

Anahtar Kelimeler

Malahit, Mekanik aktivasyon, Liç

Kaynakça

• Akçay M., 2015. Asidik Ortamda Malahitten Bakır Kazanım Parametrelerinin Geliştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Bartın Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bartın
• Akcil, A., 2002. A preliminary research on acid pressure leaching of pyritic copper ore in Kure Copper Mine, Turkey. Minerals Engineering, 15(12), 1193–1197.
• Akkaş C., 2011. Oksitli Bakır Cevherlerinden Bakır Kazanımı”, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul
• Aktaş E., 2008. Malahit Mineralinin Amonyum Nitrat Çözeltileri ile Liç Edilmesi ve Liç Kinetiğinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi Fen Bilimieri Enstitüsü, Malatya
• Apaydin F, Atasoy A, Yildiz K, 2011. Effect of mechanical activation on carbothermal reduction of chromite with graphite, Canadian Metallurgical Quarterly,
• Arzutug, M. E., Kocakerim, M. M., & Copur, M.,2004. Leaching of Malachite Ore in NH3-Saturated Water. Industrial & Engineering Chemistry Research, 43(15), 4118–4123.
• Ata, O. N., Colak, S., Ekinci, Z., Copur, M., 2001. Determination of the optimum conditions for leaching of malachite ore in H2SO4 solutions., Chemical engineering & technology, 24(4), 409-413,
• Baláž, P.,2000. Extractive Metallurgy of Activated Minerals. Elsevier Science.
• Baláž, P. (2003). Mechanical activation in hydrometallurgy. International Journal of Mineral Processing, 72(1), 341-354.
• Baláž, P., 2008. Selected Identification Methods. In Mechanochemistry in Nanoscience and Minerals Engineering (pp. 133–175).
• Bingöl, D., Canbazoğlu, M., 2004.Dissolution kinetics of malachite in sulphuric acid. Hydrometallurgy, 72(1), 159-165,
• Bingöl, D., Canbazoǧlu, M., & Aydoǧan, S.,2005. Dissolution kinetics of malachite in ammonia /ammonium carbonate leaching. Hydrometallurgy, 76(1–2), 55–62.
• Chen C. L., Zhang X., Bao H. W., LI H. P., 2008. Research on Leaching of Low Grade Oxidized Copper Ore by Sulfuric Acid, Hydrometallurgy of China, 3, 010.
• Ekmekyapar, A., Aktaş, E., Künkül, A., & Demirkiran, N., 2012. Investigation of leaching kinetics of copper from malachite ore in ammonium nitrate solutions. Metallurgical and Materials Transactions B, 43(4), 764-772.
• Habbache, N., Alane, N., Djerad, S., & Tifouti, L. 2009. “Leaching of copper oxide with different acid solutions”, Chemical Engineering Journal, 152(2), 503-508,
• Kökeş H., 2013. Oksitli Bakır Cevherlerinden Hidrometalurjik Yöntemle Bakır Sülfat Kristalleri Üretimi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul
• Künkül, A., Gülezgin A., Demirkiran N., 2013. Investigation of the use of ammonium acetate as an alternative lixiviant in the leaching of malachite ore.” Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly/CICEQ 19.1: 25-35.
• Li, X., Lei, Z., Qu, J., Hu, H., & Zhang, Q., 2017. Separation of copper from nickel in sulfate solutions by mechanochemical activation with CaCO 3. Separation and Purification Technology, 172, 107-112.
• Liu, Z. X., Yin, Z. L., Hu, H. P., & Chen, Q. Y. (2012). Dissolution kinetics of malachite in ammonia /ammonium sulphate solution. Journal of Central South University of Technology (English Edition), 19(4), 903–910.
• Jhajharia, R., Jain, D., Sengar, A., Goyal, A., & Soni, P. R. (2016). Synthesis of copper powder by mechanically activated cementation. Powder Technology, 301, 10-15.
• Ji, C. C., Wu, D. D., Wen, S. M., & Deng, J. S., 2014.The effect of temperature on the leaching of malachite in phosphoric acid solution. In Advanced Materials Research (Vol. 962, pp. 818-821). Trans Tech Publications.
• Perek, K. T., & Arslan, F.,2010. Effect of Mechanical Activation on Pressure Leaching of Küre Massive Rich Copper Ore. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 31(4), 191–200.
• Pourghahramani, P., & Forssberg, E., 2006. Microstructure characterization of mechanically activated hematite using XRD line broadening. International Journal of Mineral Processing, 79(2), 106–119.
• Radmehr, V., Koleini, S. M. J., Khalesi, M. R., Mohammadi, M. R. T., 2013. Ammonia Leaching: A New Approach of Copper Industry in Hydrometallurgical Processes.” Journal of The Institution of Engineers (India): Series D, 94(2), 95-104., Rao, K.S., Ray, H.S., 1999. Thermal analysis studies on multimetal sulphides: characterisation, roasting and leaching. Transactions of the Indian Institute of Metals, 52 (4), 171–196.
• Razavi, M., Rajabi-Zamani, A. H., Rahimipour, M. R., Kaboli, R., Shabani, M. O., & Yazdani-Rad, R.,2011.
• Synthesis of Fe–TiC–Al2O3 hybrid nanocomposite via carbothermal reduction enhanced by mechanical activation. Ceramics International, 37(2), 443-449.
• Shabani, M. A., Irannajad, M., & Azadmehr, A. R., 2012 Investigation on leaching of malachite by citric acid. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials, 19(9), 782-786.,
• Tanaydın M.,2010. Oksitli Bakır Cevherlerinden Bakır Üretimi., Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
• Tromans, D., & Meech, J. A., 2001. Enhanced dissolution of minerals: stored energy, amorphism and mechanical activation. Minerals Engineering, 14(11), 1359-1377.
• Tunç, T., & Yildiz, K. (2014). Structural alterations in mechanically activated malachite. Acta Physica Polonica A, 125(2), 177–179.
• Yarkadaş, G., & Yildiz, K., 2009. Effects of mechanical activation on the soda roasting of chromite. Canadian Metallurgical Quarterly, 48(1), 69-72.
• Xu, C.H., Newell, R., Quast, K., Ellis, K., 2000. Ammonia leaching: an alternate route for copper recovery. In: Minprex 2000: International Congress on Mineral Processing and Extractive Metallurgy. Australasian Institute of Mining and Metallurgy Publications Series, vol. 5, pp. 241–248.