Çinkolu atıkların hidrometalurjik yöntemle kazanılması

Abstract

Günümüzde çinko, çelik, alüminyum ve bakırdan sonra dünyada miktar olarak yıllık tüketimi en fazla olan metaldir. Çinko metaline olan bu ilgi, birincil çinko kaynaklarının tükenmesi ve çinko içeren ürünlerin üretim prosesleri sürecinde ortaya çıkan çevreye zararlı toz, curuf ve kül gibi ikincil atıkların yeniden değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır. Dünyadaki çinko üretiminin yaklaşık %30'u ikincil kaynaklardan elde edilmektedir. Bu çalışmada, pirinç üretimi yapan bir firmadan temin edilen baca tozundaki çinkonun hidro metalurjik yöntemle geri kazanılması amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak geri kazanımın ilk aşaması olan liç işlemine çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiş ve çinko liç verimini en optimum seviyede gerçekleştirecek koşullar tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalarda H2SO4, HCl ve HNO3 kullanılarak 15, 30, 60, 90 ve 120 dakikalık sürelerde ve 25, 50 ve 75 oC'lik sıcaklıklarda liç işlemleri gerçekleştirilmiştir. Liç işlemleri sonucu elde edilen çözeltilerin kimyasal analizlerinden hareketle süre, sıcaklık, katı/sıvı oranı, asit türü ve çözelti pH'ı gibi parametrelerin çinko liç verimine ve bakır çözünürlüğüne etkileri tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlara göre, en yüksek çinko liç veriminin HNO3kullanıldıgında elde edildiği bulunmuştur. En yüksek çinko liç verimi %90 olarak elde edilmiştir. Değişken parametreler değerlendirildiğinde optimum liç koşulları, 1M'lık HCl çözeltisi, 1/20 katı/sıvı oranı 50oC sıcaklık ve 60 dakikalık liç süresi olarak belirlenmiştir. Pirinç baca tozunun bakır içeriği yüksek olduğundan çözeltiye geçen bakır miktarları da belirlenmiştir. Bakırın çözeltiye geçmesinde en yüksek değerin HCl kullanıldığında ortaya çıktığı görülmüştür. Liç deneylerini takiben elde edilen çözeltinin temizlenmesine yönelik sementasyon çalışmaları da yapılmıştır.