Gördes lateritik cevherlerinden seçimli nikel-kobalt kazanımı için atmosferik liç yöntemi geliştirilmesi

Öz

Dünyada %60’ı lateritik, %40’ı ise sülfitli olmak üzere yaklaşık 140 milyon ton nikel rezervi, 7 milyon ton kobalt rezervi bulunmaktadır. Rezerv miktarı daha yüksek olmasına rağmen nikel üretiminin %42’si lateritik, %58’i ise sülfürlü cevherlerden yapılmaktadır. Ancak sülfürlü cevherlerin miktarının zamanla azalması dolayısıyla lateritik cevherlerden teknik ve ekonomik olarak uygun üretim yöntemlerinin geliştirilmesiyle ilgili çalışmalar yoğunlaşmıştır. Endüstriyel olarak lateritik cevherlerden nikel ve kobalt kazanımı, basınçlı asit liçi ile gerçekleştirilir. Ancak uzun liç süresi, yüksek asit tüketimi ve seçimlilik gibi problemlere çözüm getirilebildiği takdirde atmosferik liç basınçlı liç yöntemine göre hem daha ucuz hem de daha güvenlidir. Bu çalışmada %70 limonit-%30 non-tronit karışımı olan Gördes lateritik cevherinin hem sülfürik asit hem de fosforik asit ile atmosferik koşullarda liç davranışları incelenmiştir. Hem cevhere ön ısıl işlem uygulanarak hem de kademeli liç işlemi ile nikel ve kobalta karşı seçimlilik sağlanmıştır. Fosforik asit kullanımı ile sülfürik asite kıyasla demirin sıvıya geçme verimi yaklaşık %80 azaltılmıştır. Ayrıca ardışık liç işlemi uygulanması ve liç katısının tekrar liçlenmesi ile yüksek basınçlı asit liçinde elde edilen nikel ve kobalt verimlerine ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Nikel
• Kobalt
• Lateritik cevher
• atmosferik liç

Teşekkür

Bu çalışma Meta Nikel Kobalt A.Ş. tarafından desteklenmiştir. Katkılarından dolayı Meta Nikel Kobalt A.Ş. Maden Sektör Başkanlığı, Ar-Ge Müdürlüğü ve Laboratuvar Müdürlüğü Birimlerine teşekkürlerimizi sunarız.

Kaynakça

1. [1] Berhnhardt, D. and Reilly, J.F. USGS Minerals Year Book: 2019 Minerals Commodity, U.S. Geological Survey, Virginia, A.B.D., 2019.
2. [2] London metal exchange nickel historical price graph. https://www.lme.com/en-GB/Metals/Non-ferrous/Nickel#tabIndex=2 . Yayın tarihi Ekim, 2019. Erişim tarihi Eylül, 2020.
3. [3] Demirel, H.S., Uysal Zıraman, D., Doğan, Ö.M., Uysal, B.Z. Nikel-Kobalt cevheri liç çözeltilerinden farklı tipte reçineler ile nikel yükleme verimlerinin karşılaştırılması, 13.Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 5845-5850, Van, 3-6 Eylül 2018.
4. [4] Eroğlu, G., Akgök, Y.Z. Dünyada ve Türkiye’ de Nikel. https://www.mta.gov.tr/v3.0/sayfalar/bilgi-merkezi/maden-serisi/nikel.pdf. Yayın tarihi Ekim, 2018. Erişim tarihi Eylül 9, 2020.
5. [5] Acarkan, N. ve Baştürkçü, H. Lateritik nikel cevherleri, Madencilik Türkiye Dergisi, 48, 76-82, 2015.
6. [6] Kaya Ş.,Topkaya Y.A., High pressure acid leaching of a refractory lateritic nickel ore, Minerals Engineering, 24(11), 1188-1197, 2011.
7. [7] Topkaya, Y., Büyükakıncı, E., Extraction of nickel from laterite ores at atmospheric pressure with agitation leaching, Hydrometalurgy, 97, 33-38, 2009.
8. [8] Okyay, V., Cevher zenginleştirmede liç yöntemi, Madencilik Türkiye Dergisi, 35, 96-104, 2013.

9. [9] Li, G., Zhou, Q., Zhu, Z., Luo, J., Rao, M., Peng, Z., Jiang, T. Selective leaching of nickel and cobalt from limonitic laterite using phophoric acid: an alternative for value-added processing of laterite, Journal of Cleaner Production, 189, 620-626, 2018.
10. [10] Kokrmaz K., Refrakter lateritik nikel cevherlerinden nikel ve kobaltın yüksek basınç ve atmosferik asit liçinin karşılaştırma çalışması. Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2018.
11. [11] Oxley A, Sirvanci N, Purkiss S. Çaldag nickel laterite atmospheric heap leach project, Association of Metallurgical Engineers of Serbia, 13, 5-10, 2006.
12. [12] Liu, H., Krebs, D., Process for Enhanced Acid Leaching of Laterite Ores, World Patent WO 2006/084335, 2006.
13. [13] Keskinkılıç, E., Pourmaderi, S., Geveci, A., Topkaya, Y.A., Calcination characteristics of laterite ores from the central region of Anatolia, The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 112, 877-882, 2012.
14. [14] Miettinen, V., Mäkinen, J., Kolehmainen, E., Kravtsov, T, Rintala, L. Iron control in atmospheric acid laterite leaching, Minerals 2019, 9, 404-416, 2019.
15. [15] Ruslan Anatolievich Kiper, Bileşiklerin fiziko-kimyasal özellikleri. http://chemister.ru/Database/list-substances-en.php?substance=iron . Yayın tarihi Ocak, 2010. Erişim tarihi Eylül 19, 2020.