Bakır Atıklarından Bakır, Altın, Gümüş ve Demir Geri Kazanımı

A. Anqing Bakır Madeni: Bakır ve Demir Çıkarımı

Anqing Bakır Madeni’ndeki cevher türleri dört kategoriye ayrılır: diorit tipi bakır cevheri, skarn tipi bakır cevheri, manyetit tipi bakır cevheri ve skarn tipi demir cevheri. Cevherlerin bileşen mineralleri tamamen endojen kökenlidir. Başlıca metalik mineraller kalkopirit, manyetit, pirhotit ve pirit'tir. Bakır, demir ve kükürtü geri kazanmak için flotasyon ve manyetik ayırma işlemlerinden sonra, tamamen ayrıştırılmamış az miktarda kalkopirit toplam atıkta kalır. Pirhotit, demir ve kükürt içerir ve manyetizması manyetitten sonra ikinci sıradadır. Manyetik kaba konsantrenin flotasyon yoluyla kükürtten arındırılması sırasında, güçlü manyetizması nedeniyle bazı ince manyetit kaçınılmaz olarak atıklara karışır.

Zenginleştirme tesisinden çıkan toplam atıklar sınıflandırılır: +20 μm fraksiyonu, kum depolama silolarını doldurmak üzere yeraltına gönderilir; -20 μm fraksiyonu ise atık havuzuna boşaltılır. Atıkların kimyasal analizi Tablo 4-28’de gösterilmiştir.

Tablo 4-28 Atıkların (%) kimyasal analiz sonuçları

Atık maden cevherinden bakır ve demir kaynaklarını kapsamlı bir şekilde geri kazanmak amacıyla, Anqing Bakır Madeni atıl durumdaki ekipmanları tam olarak değerlendirerek yerel koşullara uygun bir atık maden cevheri kapsamlı geri kazanım bakır tesisi ve demir tesisi kurmuştur. Bakır mineralleri esas olarak iri taneli atık maden cevherinde yoğunlaşmaktadır; bu nedenle iri taneli atık maden cevherinden bakırın geri kazanımı öncelikli hedef olarak belirlenmiştir. Zenginleştirme tesisi atıklarında artık reaktifler bulunmakta olup, bu da cevher depolama silolarının üstünde Cu ve S içeren köpüğün doğal olarak birikmesine neden olmaktadır. Bakır tesisi, depolama silosunun üstüne endüstriyel bir zorlamalı hava flotasyon makinesi kurmuştur. Flotasyon kaba konsantresi yeniden öğütüldü ve ardından bir kaba işleme, iki temizleme ve üç arındırma aşamasından oluşan bir temizleme devresine tabi tutuldu; sonunda 16,94% Cu tenörüne sahip nitelikli bir bakır konsantresi üretildi. 300.000 yuanlık bir yatırımla, dolgu karıştırma istasyonunun yakınındaki sahada 25 t/d kapasiteli bir bakır tesisi inşa edildi.

Tablo 4-28’deki veriler, demirin esas olarak ince atıklarda yoğunlaştığını da göstermektedir. Laboratuvar çalışmaları, ince atıklardaki demirin çoğunlukla ince taneli manyetit ve pirhotit olduğunu ortaya koymaktadır. Demir tesis, ince atıklardaki ince taneli manyetit ve pirhotiti hedef almaktadır. Ana sistemden çıkarılan üç adet CTB718 düşük yoğunluklu manyetik ayırıcı kullanılarak ve 100.000 yuanlık bir yatırımla, arazi yükseklik farkından yararlanarak ince atıkların yoğunlaştırıcıya girmeden önceki noktada bir demir geri kazanım tesisi kurulmuştur. Demiri geri kazanmak için bir kaba ayıklama, bir temizleme aşamalı manyetik ayırma prosesi benimsenmiştir. Konsantratörden kaybedilen demir kaynaklarını daha da geri kazanmak amacıyla, demir içeren çeşitli atık sular, çamurlar ve bakır atık tesisi temizleme atıkları, kapsamlı demir tesisinde toplanmıştır. Sonuç olarak, 63,00% Fe tenörüne sahip bir demir konsantresi elde edilmiştir. Bakır tesisi ve demir tesisinin üretim akış şemaları Şekil 4-19’da gösterilmiştir. Her iki tesis de yıllık 4,9195 milyon yuan üretim değeri elde etmiş olup, tahmini yıllık kâr ve vergi tutarı 4,2145 milyon yuan olarak hesaplanmıştır; bu da iyi bir ekonomik ve sosyal fayda sağlamıştır.

B. Tonglüshan Bakır Madeni: Bakır, Altın, Gümüş ve Demir Çıkarımı

Tonglüshan Bakır Madeni, yüksek bakır ve demir tenörlerine, büyük rezervlere ve bunlara eşlik eden altın ve gümüşe sahip, büyük bir skarn tipi bakır-demir ortak yatakdır. Cevherler, oksitlenmiş bakır-demir cevheri ve sülfürlü bakır-demir cevheri olarak ikiye ayrılır. Her iki cevher türü de konsantratörde iki ayrı sistem aracılığıyla işlenir. Zenginleştirme tesisi, bakır konsantresi ve demir konsantresi üretmek için flotasyon – düşük yoğunluklu manyetik ayırma – yüksek yoğunluklu manyetik ayırma sürecini kullanmaktadır. Yüksek yoğunluklu manyetik atıkların toplamı yaklaşık 3 milyon tondur ve bu atıklar 25.000 ton metal bakır ile 1,32 milyon ton demir içermektedir. Yüksek yoğunluklu manyetik atıklardaki bakır mineralleri arasında malakit, psödomalakit, kalkopirit, az miktarda doğal bakır, kalkosit, bornit ve çok az miktarda azurit ve kovelit bulunur; demir mineralleri ise başlıca manyetit, hematit, limonit ve sideritten oluşur; ametalik mineraller ise başlıca kalsit, kalsedon, kuvars, mika ve serisit ile az miktarda granat, epidot, diyopsit, apatit ve topazdan oluşmaktadır. Atıkların çok elementli ve faz analizleri Tablo 4-29 ila 4-32’de gösterilmiştir.

Şekil 4-19: Kapsamlı atık geri kazanım bakır tesisi ve demir tesisinin üretim akış şeması

Tablo 4-29: Yüksek yoğunluklu manyetik atıkların (%) çok elementli analiz sonuçları

Tablo 4-30 Bakır faz analizi (%)

Tablo 4-31 Demir faz analizi (%)

Tablo 4-32 Altın ve gümüş faz analizi (%)

Deneysel sonuçlara dayanarak, konsantratörde günde 1000 t/d yüksek yoğunluklu manyetik atık maden cevherini işleyen kapsamlı bir değerlendirme tesisi tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Bakır, altın, gümüş ve demiri geri kazanmak için geleneksel flotasyon-yerçekimi-manyetik kombine bir işlem kullanılmaktadır. Öğütme işleminden sonra, yüksek yoğunluklu manyetik atıklar, bakır, altın ve gümüşü geri kazanmak amacıyla sülfidleştirici ajan olarak sodyum sülfür, toplayıcı olarak butil ksantat ve hidroksamik asit ve köpürtücü olarak 2 numaralı yağ kullanılarak sülfidleştirme flotasyonuna tabi tutulur. Flotasyon atıkları daha sonra demir kaba konsantresi elde etmek üzere bir spiral olukla işlenir ve demir kaba konsantresi, demir konsantresi üretmek üzere manyetik ayırma yoluyla temizlenir (bkz. Şekil 4-20). İşlem koşulları şunlardır: 0,074 mm'den geçen 60% öğütme inceliği, Na₂S 2000 g/t, butil ksantat 175 g/t, hidroksamik asit 36 g/t ve No. 2 yağ 20 g/t. Sonuç olarak, 15,4% Cu, 18,5% Au ve 109 g/t Ag içeren bir bakır konsantresi ile 55,24% Fe içeren bir demir konsantresi elde edilir. Bakır, altın, gümüş ve demirin geri kazanım oranları sırasıyla 70,56%, 79,33%, 69,34% ve 56,68%'dir. Yüksek yoğunluklu manyetik atıkların 900 t/gündelik işleme kapasitesi ve yılda 300 çalışma günü esas alındığında, yıllık toplam geri kazanım 1435,75 t bakır, 171,26 kg altın, 1055,92 kg gümüş ve 33.757 t demir olarak hesaplanmaktadır. Ön ekonomik tahminler, yıllık üretim değerinin 10,82 milyon yuan ve yıllık kârın yaklaşık 10 milyon yuan olacağını göstermekte olup, bu da önemli ekonomik ve sosyal faydalar sağladığını ortaya koymaktadır.

C. Sincan Ashele Bakır Madeni: Bakırın Geri Kazanımı

Sincan Ashele Bakır Madeni, volkanik patlama-sedimanter kökenli bir pirit tipi bakır-çinko polimetalik yatağıdır. Eylül 2004'te devreye alınmasından bu yana, zenginleştirme süreci sürekli olarak optimize edilmiş ve bakır geri kazanımı, üretimin ilk aşamasındaki 79% seviyesinden 91.93%'ye yükselmiş, bakır konsantresi tenörü ise 18%'nin üzerine çıkmıştır. Teknik potansiyeli tam olarak değerlendirmek ve maden kaynaklarının geri kazanımını en üst düzeye çıkarmak amacıyla, mevcut üretim sürecinin çinko-kükürt ayırma atıklarından bakırın endüstriyel ölçekte yeniden yüzdürülmesi uygulaması hayata geçirilmiştir.

Mevcut ayırma işleminde, çinko-kükürt ayırma devresinin atıklarında bakır içeriği nispeten yüksek kalmaktadır. Bakır, esas olarak tennantit formunda bulunmakta olup, bunu kalkopirit izlemektedir. Bakır minerallerinin çoğu serbest kalmıştır; serbest kalmayanlar arasında ise büyük çoğunluk pirit ile basit iç içe büyüme yapılar oluşturmakta veya pirit tarafından çevrelenmiştir. Bu atık numunesinin mineral bileşimi Tablo 4-33’te gösterilmiştir; atıkların çok elementli kimyasal analizi ve bakır faz analizi ise sırasıyla Tablo 4-34 ve 4-35’te gösterilmiştir.

Tablo 4-33 Çinko-kükürt ayırma atıklarının mineral bileşimi

Tablo 4-34 Atıkların (%) çok elementli kimyasal analizi

Tablo 4-35 Bakır faz analizi (%)

Çinko-kükürt ayırma atıklarından bakır geri kazanımına yönelik aktif deneysel araştırmalara dayanarak, maden işletmesi atıkların yeniden işlenmesine ilişkin endüstriyel test çalışmaları yürütmüştür. Endüstriyel test, 2010 yılının Ocak ayından Temmuz ayına kadar Ashele Bakır Madeni’nin 650 numaralı bağımsız zenginleştirme sisteminde gerçekleştirilmiştir. Test sonuçları Tablo 4-36’da, test akış şeması ise Şekil 4-21’de gösterilmiştir.

Tablo 4-36: Çinko-kükürt ayırma atıklarından bakırın yeniden ayrıştırılmasına ilişkin endüstriyel test sonuçları              (%)

Şekil 4-21: Çinko-kükürt ayırma atıklarından bakırın yeniden elde edilmesine yönelik endüstriyel test akış şeması

Yedi aylık endüstriyel test sonuçları, çinko-kükürt ayırma atıklarından bakırın yeniden ayrıştırılması için ortalama besleme tenörünün 0,90% Cu ve 1,05% Zn olduğunu göstermiştir. Bakır konsantresi tenörü 7,56% Cu ve 9,55% Zn olarak ölçüldü; bakır geri kazanım oranı ise 54,95% oldu. Bakır konsantresindeki çinko geri kazanımı 59,34%'ye ulaştı. Çinko-kükürt ayırma atıklarından bakırın yeniden seçilmesi sırasında çinkonun zenginleştirme oranı yüksekti ve bu da bakır konsantresinde aşırı çinko içeriğine yol açtı. Endüstriyel test sırasında büyük miktarlarda çinko bastırıcı eklenmesine rağmen, bakır konsantresindeki çinko içeriğini azaltmak zordu ve bu durum bakır geri kazanımını da etkiledi. Bununla birlikte, uygun miktarda Na₂S ilavesi çinko içeriğinin düşürülmesine yardımcı oldu. Endüstriyel test sırasında, üretilen bakır konsantresinin gerçek kalitesine göre, çinko-kükürt ayırma atıklarından yeniden seçilen bakır konsantresi, φ38 m kalınlaştırıcıda ham cevher zenginleştirmesinden elde edilen bakır konsantresiyle karıştırıldı. Bu sayede, satışa sunulan nihai bakır konsantresinin 18% veya daha fazla Cu içermesi ve çinko içeriğinin genel olarak 3% ile 4% arasında kalması sağlandı. Bu, sadece genel bakır geri kazanımını artırmakla kalmadı, aynı zamanda satış gereksinimlerini de karşıladı.

İstatistiklere göre, 2010 yılının Ocak ayından Temmuz ayına kadar, 650 numaralı bağımsız zenginleştirme sistemi, bakır geri kazanımı amacıyla çinko-kükürt ayırma atıklarını işledi. Endüstriyel denemenin başlamasından bu yana, aylık ortalama bakır metal geri kazanımı 62,17 t olarak gerçekleşti ve bu da aylık 1,76 milyon yuan’ın üzerinde ek kâr sağladı.

D. Fengshan Bakır Madeni: Bakırın Çıkarılması

Daye Nonferrous Metals Group Holding Co., Ltd. bünyesindeki Fengshan Bakır Madeni, Hubei Eyaleti’nin Yangxin İlçesi’nde yer almaktadır. 2010 yılı sonu itibarıyla, kanıtlanmış bakır metal rezervleri yaklaşık 180.000 t'dir. Mevcut yıllık yaklaşık 5.000 t'lik bakır üretimi dikkate alındığında, madenin 30 yıldan fazla bir süre boyunca işletilmeye devam edilebileceği tahmin edilmektedir. Zenginleştirme tesisi, başlangıçta bir kaba zenginleştirici, iki arındırıcı, bir temizleyici, kaba zenginleştirici konsantresinin yeniden öğütülmesi ve bir bakır-kükürt ayırma aşamasından oluşan bir flotasyon devresini kullanıyordu.

Bakır geri kazanımını artırmak amacıyla, orijinal atıklara yönelik bir temizleme aşaması eklenerek süreç optimize edildi; yani, orijinal süreç üç temizleme aşamasını içerecek şekilde değiştirildi. Gerçek üretimde, toplayıcı olarak ksantat ve ditiofosfat (siyah ajan) karışımı kullanıldı. Atıkların ek temizlenmesi için toplayıcı olarak ksantat, köpürtücü olarak ise çam yağı seçilmiştir. Hamur pH’ı 8,5 olup, herhangi bir modifiye edici madde eklenmemiştir. Orijinal saha içi temizleme devresinde 8,0 m³’lük flotasyon hücreleri kullanılmıştır. Bu nedenle, aynı modeldeki flotasyon hücreleri seçilmiştir. 6 dakikalık ek flotasyon süresine göre, her seriye üç adet flotasyon hücresi eklenmiştir. Her seri için, üçüncü temizleme aşaması olarak üç adet KYF-8,0 m³ flotasyon hücresi eklenmiştir. Sıralı geri dönüş prensibine göre, köpük bir köpük pompası vasıtasıyla ikinci arıtma aşamasının ilk hücresine taşınırken, atıklar yerçekimi ile atık kanalına aktı. Proses optimizasyonunun ardından, flotasyon akış şeması Şekil 4-22’de gösterilmiştir.

Şekil 4-22: Arıtma aşamalarının eklenmesinden sonra Fengshan Bakır Madeni’nin yeni proses akış şeması

Süreç optimizasyonunun ardından, zenginleştirme süreci daha verimli hale geldi; bu sayede 22,15% tenörlü ve ,06% geri kazanım oranına sahip bir bakır konsantresi üretilirken, atık tenörü 0,058%’ye düştü. Değişiklik öncesiyle karşılaştırıldığında, geri kazanım oranı 1,8 puan artmış ve yıllık üretim değeri 4 milyon yuan'dan fazla artmıştır.

E. Dexing Bakır Madeni: Bakır ve Altının Çıkarılması

Dexing Bakır Madeni, Çin’de bulunan büyük ölçekli bir porfir açık ocak bakır madenidir. Ana metal olan bakırın yanı sıra, cevherde altın, gümüş, molibden ve kükürt gibi değerli bileşenler de bulunmaktadır. Başlıca cevher mineralleri kalkopirit, pirit ve molibdenittir; gang mineralleri ise çoğunlukla kuvars, serisit, klorit ve biyotittir. Günlük madencilik ve işleme kapasitesi 100.000 tona ulaşır ve atık verimi 97%'dir. Atıklardan değerli bileşenleri geri kazanmak için, konsantratör piritin geri kazanımı amacıyla yerçekimi ayırma (hidrosiklonlar) yöntemini kullanır. Atıklar doğrudan φ350 mm hidrosiklonlara pompalanır. Yoğun ve nispeten iri taneli olan pirit, alt akışta zenginleştirilerek kükürt konsantresi haline gelir. Besleme tenörünün 25%’yi aştığı koşullarda, 35%–40% aralığında bir kükürt konsantresi tenörü ve yaklaşık 60%’lik bir operasyonel geri kazanım oranı elde edilebilir. Yıllık kükürt konsantresi eşdeğeri geri kazanımı 300.000 tonu aşmakta ve bu sayede katı atık emisyonları yılda 1 milyon tondan fazla azalmaktadır. Bakır konsantresini geri kazanmak için Dexing Bakır Madeni, açık atık kanalına köpük toplama plakaları kurmuştur. Atık maden çamurundan elde edilen kaba bakır içeren mineralize köpük kazınarak çıkarılır, ardından sınıflandırma, öğütme ve çok aşamalı temizleme işlemlerine tabi tutulur. Uygun miktarda ksantat ve 111 numaralı yağ ilavesiyle, 13%'nin üzerinde bir tenörde düşük tenörlü bakır konsantresi elde edilebilir. 20.000 t/g işleme kapasitesi kurulmuş olup, bu tesis yıllık 5.000 t düşük tenörlü bakır konsantresi üretmekte ve bu konsantre 650 t bakır ile 30 kg altın içermektedir.

F. Guangdong Eyaletindeki Bir Bakır Madeni: Bakır ve Demirın Geri Kazanımı

Tarihsel ve teknik nedenlerden ötürü, Guangdong Eyaleti’ndeki bir bakır madeninde basit bir kullanım yöntemi uygulanıyordu. Cevherden yalnızca bakır çıkarılıp kullanılıyordu ve bakır geri kazanımı bile tam değildi; bu durum, atık madenlerde Cu ve Fe gibi geri kazanılabilir değerli elementlerin kalmasına neden oluyordu. Maden işleme ve metalurji bilim ve teknolojisindeki gelişmeler, özellikle de modern bakır hidrometalurjisindeki yenilikler sayesinde, daha önce kullanılamayan bakır kaynakları, ölü cevherden büyük bir servete dönüştürülmüştür. Günümüzde, bakır ekstraksiyonu için liç – çözücü ekstraksiyonu – elektrolitik kazanım (L-SX-EW) birleştiren bir süreç, ardından demir geri kazanımı için liç kalıntısının manyetik ayrıştırılmasıyla, atık madenlerden değerli metalleri etkin bir şekilde geri kazanabilmekte ve Cu için 55%, Fe için 40% oranlarında geri kazanım sağlanmaktadır.

Atıklar, 20. yüzyılda uygulanan klorlama-ayırma – flotasyon işleminden kaynaklanmaktadır. Toz halindedirler, gri-siyah renktedirler ve yoğun kil içerdiklerinde ıslak görünürler. Kil içeriği nedeniyle hammadde kahverengi, kahverengi-kırmızı veya kahverengi-sarı renktedir. Ayırma işleminden önce, cevher bakır-demir içeren bir cevherdi. Ayırma işleminden sonra, bakırın çoğu flotasyon yoluyla geri kazanılırken, demir ve diğer mineraller çoğunlukla flotasyon atıklarında kaldı. Atıklardaki metalik mineraller arasında manyetit, pirit, limonit, doğal bakır, kuprit, tenorit ve kalkopirit bulunur. Gang mineralleri, az miktarda kok kalıntısının yanı sıra esas olarak feldspat, kuvars, demirle lekelenmiş feldspat, kuvars ve kil minerallerinden oluşmaktadır. Atık numunesinin çok elementli analizi ve bakır faz analizi Tablo 4-37 ve 4-38’de gösterilmiştir.

Tablo 4-37 Atıkların (%) çok elementli kimyasal analiz sonuçları

Tablo 4-38 Bakır faz analizi sonuçları (%)

Analiz sonuçları, bakır içeriğinin 0,75% olduğunu göstermektedir; bunun 0,42%’si asitte çözünen bakırdır ve toplam bakırın ,00%’sini oluşturur; bu bakır esas olarak bakır oksitleri şeklinde bulunur. Asitte çözünmeyen bakır içeriği 0,33% olup, toplam bakırın 44,00%'sini oluşturmaktadır. Bu asitte çözünmeyen bakır, esas olarak gang içinde bulunan ince taneli kalkopiritin yanı sıra, limonit ile karışmış ve gang minerallerine süzülmüş/boyanmış kuprit ve tenoritten (yani, gang içindeki sözde birleşik bakır oksit) ve az miktarda doğal bakırdan oluşur. Liyaj işleminden sonra, esas olarak birleşik bakır oksit ve kalkopirit şeklinde bir miktar bakır ile az miktarda liyajlanmamış doğal bakır kalır.

Deneysel araştırmalarda önerilen temel proses akışına dayanarak ve yurt içi ve yurt dışındaki hidrometalurjik bakır üretimindeki pratik deneyimlerden yararlanarak, atık maden cevherinden değerli metallerin geri kazanımı için liç – çözücü ekstraksiyonu – elektrolitik kazanım (L-SX-EW) süreci uygulanır; ardından demiri geri kazanmak için liç kalıntısı manyetik ayırma işlemine tabi tutulur. Bakır üretim süreci temel olarak çalkalamalı liç, katı-sıvı ayırma, çözücü ekstraksiyonu, sıyırma ve elektrolitik kazanım aşamalarından oluşur. Üretim proses akış şeması Şekil 4-23’te gösterilmiştir.

(1) Çalkalamalı liç. Eleme işlemi sırasında hammadde suyla yıkanır ve bulamaç haline getirilir. Daha sonra ham madde, liç işlemi için bir karıştırma tankına aktarılır.

Çözütme işlemi, üç aşamalı aynı yönde akışlı çözütme yöntemi kullanılarak, her biri üç adet karıştırmalı tanktan oluşan iki paralel hatta ayrılmıştır. Liyasasyon, normal sıcaklık ve basınç altında, 2:1 sıvı-katı oranı ve 35–40 g/L liyasasyon maddesi konsantrasyonu ile 2 saat süreyle gerçekleştirilir.

(2) Katı-sıvı ayrıştırma. Çalkalanmış hamur, bir koyulaştırıcıya beslenir. Koyulaştırıcı ile pompaları birbirine bağlayan, iki aşamalı bir yıkama ve ters akımlı katı-sıvı ayırma devresi kullanılır. Zengin liç çözeltisi, çözücü ekstraksiyon tesisine pompalanırken, liç artığı ise demir konsantresini geri kazanmak amacıyla manyetik ayırma işlemine gönderilir.

(3) Çözücü ile ekstraksiyon. Liyasyon çözeltisi ekstraksiyon ekipmanına girer. Bir ekstraksiyon maddesi kullanılarak iki aşamalı ters akımlı ekstraksiyon gerçekleştirilir. Ekstrakt yıkanır ve rafinat, yerçekimi ile bir rafinat havuzuna akar; burada besleme çamurlaştırma ve koyulaştırıcı yıkama işlemlerinde takviye suyu olarak kullanılır.

(4) Soyunma. Yıkanmış organik faz, sıyırma ekipmanına girer. Sıyırma çözeltisi, elektroliz hücrelerine gönderilir. Sıyırma işleminin ardından organik faz ön dengeleme işleminden geçirilir ve yenilenmiş organik faz, geri dönüşüm amacıyla ekstraksiyon devresine geri gönderilir.

(5) Elektroelektrolitik elde etme. Şerit halindeki çözelti, elektroliz hücrelerine beslenir. Anotlar, çözünmeyen alaşım malzemelerden yapılmıştır. Elektrotlar arasında elektrik akımı geçirilir ve bakır iyonları elektron kazanarak katotlarda birikir; böylece elektroliz yoluyla bakır elde edilir. Kullanılmış elektrolit, sıyırma maddesi olarak geri dönüştürülür.

Şekil 4-23 Bakır ve altın geri kazanım sürecinin temel akış şeması

Şekil 4-24: Demir geri kazanımı için proses akış şeması

Demir geri kazanım sürecinde tek bir manyetik ayırma yöntemi kullanılmaktadır. Süreç akışı, bir kaba konsantre aşaması, bir arındırma aşaması ve kaba konsantrenin yeniden öğütülmesinden sonra iki temizleme aşamasından oluşmaktadır. Atık kumunun, demir geri kazanımını önemli ölçüde etkileyen yüksek kil içeriğine sahip olması nedeniyle, kaba konsantre aşamasından önce ters akımlı yıkama işlemi eklenmiştir. Ham atıkların tane boyutu analizine göre, demir esas olarak -0,038 mm boyut aralığında dağılmıştır. Gerçek üretim koşullarına göre, kaba konsantrenin yeniden öğütme inceliği, 0,074 mm'den geçen 90% olarak belirlenmiştir. Demir geri kazanımı için proses akışı Şekil 4-24’te gösterilmiştir.

Sonuçlar, elektrolitik bakırın saflığının 99,9%’ye ulaşabileceğini ve geri kazanım oranının 55% olduğunu göstermektedir. Manyetik ayırma yoluyla liç artığından geri kazanılan demirin saflığı 55%, geri kazanım oranı ise 40%’dir.

G. Yurtdışında Bakır Atıklarının Yeniden İşlenmesine İlişkin Örnekler

ABD’nin Arizona eyaletindeki Morenci bakır tesisi, depolanan bakır oksit atıklarını işlemek için sülfürik asit kullanmaktadır. Bu sayede ,81 bakır geri kazanımı elde etmekte ve yılda 50.000 ton katot bakır üretmektedir; bu miktar, tesisin toplam bakır üretiminin 1’ini oluşturmaktadır.

Şili’deki Chuquicamata tesisinde, sülfürik asit kullanılarak büyük tanklarda süzme işlemi uygulanmakta ve ardından elektroliz yapılmaktadır. Yıllardır istiflenmiş büyük hacimli eski atık yığınlarından, yıllık 52.500 tonluk bir üretim hızıyla toplam 900.000 ton bakır geri kazanılmıştır.

Rusya ve İspanya da bakteriyel liç teknolojisini kullanarak atık maden cevherinden bakır geri kazanımı konusunda iyi sonuçlar elde etmiştir.

Şekil 4-24: Demir geri kazanımı için proses akış şeması

Yurtdışında, bakır atıklarının yeniden işlenmesi için birleştirilmiş zenginleştirme-metalurji süreçleri de kullanılmaktadır. ABD’nin Michigan eyaletinde, bakır atıkları yeniden öğütülerek flotasyona (veya amonyak liçlemesine) tabi tutulmaktadır. 82 milyon tonluk işleme hacmiyle 338.000 ton bakır üretilmektedir. ABD’de altın geri kazanımı için karbonlu liç (CIL) yöntemine benzer başka bir işlem de kullanılmaktadır: bakırın geri kazanılması amacıyla, bakır atık hamuruna bir ekstraktan ile emprenye edilmiş karbon parçacıkları eklenir. Burada kilit nokta, ekstraktanın ucuz olmasıdır. Rusya’daki Almalyk konsantratöründe, atıklar 74 μm’yi geçecek şekilde yaklaşık 50%’ye öğütülür ve ardından flotasyona tabi tutulur; böylece atıklardan 80% ek bakır geri kazanımı sağlanır. Kazakistan’daki Balkhash zenginleştirme tesisinde, düşük tenörlü bornit atıklarından bakır ve molibden, yüzdürme, yeniden öğütme ve temizleme aşamalarıyla geri kazanılmaktadır.