Gördes lateritik nikel cevherinden yüksek basınçta asit liçi sonrası ters akışlı dekantasyon proses atığından nikel ve kobaltın kazanımı

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: RUHSAL KANGAL

Danışman: Sema Salgın

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Endüstriyel atıklarda bulunan değerli metallerin (Ni, Co, Sc, vb.) geri kazanılması, çözeltiye alınarak faydalı hale dönüştürülmesi ekonomik açıdan oldukça önemlidir. Bu sebeple işletmeler atıklarının içerdikleri metal iyonlarını bertaraf etme ya da metallerin geri kazanımı yollarına başvurmaktadırlar. Bu yüksek lisans tez çalışmasında, Manisa-Gördes bölgesinde bulunan Meta Nikel Kobalt Madencilik San. ve Tic. A.Ş.'ye ait lateritik cevherin 245-250ºC sıcaklık ve 44-46 bar basınç altında liçlenmesi ve sonrasında uygulanan saflaştırma işlemleri ile elde edilen karışık hidroksit çökeleği (MHP) ara ürün öncesi basamaklarından, ters akımlı dekantasyon (CCD) tikiner basamağının alt akım bölgesindeki atık olarak değerlendirilen çamurdan kobalt ve nikel gibi değerli metallerin liç, nötralizasyon ve solvent ekstraksiyonu yöntemleri ile geri kazanımı amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, CCD tikiner çamur atığı liçlenerek bünyesindeki metaller çözeltiye alınmış, ardından metalce yüklü çözeltinin içerisindeki safsızlıklar (Mn, Fe, Cu vb.) nötralizasyon ve solvent ekstraksiyonu yöntemiyle uzaklaştırılarak nikel yönünden daha zengin bir çözelti elde edilmiştir. Liçleme basamağında H2SO4, NH4OH, NaOH reaktifleri kullanılarak liç verimi üzerinde pH, sıcaklık, %katı miktarı ve süre gibi parametrelerin etkisi incelenmiştir. En iyi liç koşullarına H2SO4 ile pH=0.5, 90oC sıcaklık, %30 (w/w) katı oranı ve 2h liç süresinde, %44.1 Ni ve %74.6 Co verimi ile ulaşılmıştır. Liç işlemi sonrası metal yüklü çözeltide bulunan safsızlıkların uzaklaştırılması için nötralizasyon işlemi uygulanmış, Ca(OH)2 ile farklı pH'larda çalışılarak pH 4.5'te en iyi sonuca ulaşılmıştır. Nötralizasyon işleminin ardından uygulanan solvent ekstraksiyon basamağında fosfonik asit Cyanex 272 ve fosforik asit D2EHPA ile, farklı derişimlerde, organik /sulu faz oranları 1/1 tutularak çalışılmıştır. %20'lik D2EHPA ile oda sıcaklığında pH 3.5'te Mn %97, Al %100, Ca %93 ekstrakte edilirken, %5'lik Cyanex 272 ile 50oC'de pH 5.2'de %95 kobalt ekstrakte edilmiştir. Örnekler, indüktif eşleşmiş plazma atomik emisyon spektroskopisi (ICP-OES), boyut analizi ve X-ışını kırınım (XRD) analizleri ile karakterize edilmiştir.