ÇİNKO EKSTRAKSİYON ATIĞINDAN NACL VARLIĞINDA MEKANİK AKTİVASYON VE LİÇ YÖNTEMİYLE ÇİNKO VE KURŞUN GERİ KAZANIMI

Abstract

Dünya genelinde tüketimin artmasıyla birlikte birincil metal kaynakları hızla tükenmektedir. Bunun için yeni üretim prosesleri ve alternatif kaynak arayışları devam etmektedir. Alternatif kaynak olarak atıklar ikincil kaynak olarak değerlendirilmektedir. İkincil kaynaklar atık veya artık olarak değerlendirilirken, günümüzde ekonomik değeri yüksek olarak nitelendirilen ürünler haline gelmiştir. Ayrıca bu atıkların değerlendirilmesi ekosistemin korunmasını da sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, ikincil kaynak olarak değerlendirilen çinko ekstraksiyon a(r)tığından değerli metallerin ileri öğütme/mekanik aktivasyon işlemine tabi tuttuktan sonra liç işlemi ile a(r)tıkların içerisindeki çinko ve kurşunun çözeltiye alma şartları belirlendi. Bu amaçla yapılan deneysel çalışmalar ile aynı zamanda ikincil kaynakların değerlendirilebilir olduğunu önemli ölçüde ekonomiye kazandırılması gerekliliği hususunda önem arz ettiğini göstermeyi amaçlamaktadır. Tez çalışmasında öncelikle ileri öğütme/mekanik aktivasyon adımında sodyum klorür ilavesinin etkileri, ileri öğütme/mekanik aktivasyon süresi (5-180 dakika), çinko ekstraksiyon a(r)tığı miktarı (1-12gr) ve sodyum klorür miktarı (1-16gr) parametreleri incelenmiştir. Daha sonra liç adımında sodyum klorür ilavesinin ekstraksiyon verimine etkisini incelemek için sodyum klorürlü ve sodyum klorürsüz deneysel çalışmalar yapılmıştır. Optimum parametrelerin belirlenmesi için; sıcaklık (25- 80°C), liç süresi (5-200 dakika), sodyum klorür miktarı (1-20gr) parametreleri incelenmiştir. Ayrıca çalışmada liç işleminde hidroklorik asit ilavesinin ekstraksiyon verimine etkisini incelemek amacıyla (0,05-2M) sodyum klorürsüz ve sodyum klorürlü deneyler yapılmıştır. Yapılan çalışmanın çeşitli aşamalarında AAS, XRD, ICP, N2-BET, Zeta partikül analizi ve SEM analizleri yapılarak karakterize edilmiştir. 8gr sodyum klorür varlığında, 4gr ÇEA, 15 dakika ileri öğütme/mekanik aktivasyon süresi, 1/25 katı sıvı oranı, 1M hidroklorik asit ile ileri öğütme/mekanik aktivasyon 16gr sodyum klorür, 45°C liç sıcaklığı, 400rpm karıştırma hızı ve 2 saat liç süresi parametreleri optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Optimum şartlarda yapılan deneylerde ekstraksiyon verimleri %56 çinko, %100 kurşun ve %11 demir olduğu belirlendi.

With the increase in global consumption, primary metal resources are rapidly depleting. Therefore, the search for new production processes and alternative sources continues. Wastes are being evaluated as secondary sources. While secondary sources were previously considered as waste or residue, today they are regarded as products with high economic value. Additionally, the utilization of these wastes contributes to the protection of the ecosystem. In this thesis study, the conditions for dissolving zinc and lead from zinc extraction residue—considered a secondary source—into solution were determined by subjecting the residue to fine grinding/mechanical activation followed by a leaching process. The experimental studies conducted for this purpose also aimed to demonstrate the economic importance and recoverability of secondary sources. In the thesis, the effects of sodium chloride addition during the fine grinding/mechanical activation step, the duration of fine grinding/mechanical activation (5–180 minutes), the amount of zinc extraction residue (1–12 g), and the amount of sodium chloride (1–16 g) were investigated. Subsequently, leaching experiments were conducted with and without sodium chloride to examine its effect on extraction efficiency. To determine the optimum parameters, temperature (25–80°C), leaching time (5–200 minutes), and sodium chloride amount (1–20 g) were studied. Additionally, experiments with and without sodium chloride were carried out to investigate the effect of hydrochloric acid addition (0.05–2 M) on extraction efficiency during the leaching process. Throughout various stages of the study, characterization was performed using AAS, XRD, ICP, N?-BET, zeta particle analysis, and SEM techniques. Under optimum conditions presence of 8 g sodium chloride, 4 g zinc extraction residue, 15 minutes of fine grinding/mechanical activation, a solid-to-liquid ratio of 1:25, 1 M hydrochloric acid, 16 g sodium chloride, leaching temperature of 45°C, stirring speed of 400 rpm, and leaching duration of 2 hours the extraction efficiencies were determined to be 56% for zinc, 100% for lead, and 11% for iron.