Karadeniz bölgesi kompleks bakırlı cevherlerden bazı metallerin kazanılmasında optimal koşulların saptanması

ÖZET Bu çalışma, Küre-BBkibaba bakirli pirit cevheri'ndeki bazı metallerin değerlendirme olanaklarının araştırılması amacıyla yapılan mineralojik ve kimyasal analizleri, boyut küçultme-eleme işlemlerini, suda çözelt ine ile flotasyon deneylerini kapsamaktadır. Küre-Bakibaba cevher numunesinin yapılan kimyasal analizinde, faydalı element olarak * 3.90 Cü, X 36.75 Fe, % 0.162 Co, % U0.05 S, 6 g/t Ag, j 1.3 g/t Au içerdiği saptanmıştır. Kimyasal analiz sonuçları ve x-ışını i ile elektron prob mikroanaliz incelemelerine göre, cevherin % 11.27 kalkopirit, * 67.37' pirit, % 0.55 sfalerit, % 0.07 galen, * 5.53 demir l oksitleri, % 11.60 kuvars, % 1.96 AlgOj, % 0.96 CaO, % 0.S6 MgO, % 0.07 Na"0 ve X 0.12 K_0 içerdiği hesaplanmıştır. ı Cevher boyut küçültme ve eleme işlemlerine tabi tutularak tane iriliği dağılımı saptanmıştır. 2 mm altına kırılıp elde edilen ve ayrıca opti mal serbestleşirle tane iriliğine öğütülen cevherin elek fraksiyonlarının bakır, demir, kobalt analizleri yapılmıştır. Bu analizlere göre, aynı elek fraksiyonlarında kobalt ve demir konsantrasyonlarının birlikte de ğişme göstermelerine karşın, bakır farklı bir değişim göstermiştir. Daha sonra yapılan elektron prob mikroanaliz çalışmalarıyla kobaltın büyük oranda piritte izomorf halinde bulunduğu ve çok az miktarda kal kopirit içinde ince yapıda birikimler yaptığı görülmüştür. Küre-Bakibaba cevherinin bir kısmının oksitlenmiş olduğu saptanmıştır. Kısmen oksitlenmiş ;olan bu cevherin suda çözünürlüğü ve bunun f lotasyo- na etkisi incelenmiştir. Tane iriliği, katı oranı, karıştırma hızı ve çözeltme süresine bağlı olarak bakır, kobalt ve demirin euda çözünürlü ğü araştırılmıştır. Cevherdeki bakır ile kobaltın % 10 a, demirin 56 0.3 j e varan oranlarda suda çözündüğü teabit edilmiştir. Cevherin suda çözün mesi elde edilen bakır konsantresinin tenor ve verimini olumsuz yönde' etkilemiştir. Bu nedenle cevher su ile yıkanarak yapılan deneyler sonu cunda optimal flotasyon koşulları saptanmıştır. Ancak bu çalışmalardan elde edilecek sonuçların endüstride kullanılabilmesi bakımından, sapta nan optimal koşullarda cevher yıkanmadan flotasyon deneyleri tekrarlan mıştır. -Cevherin optimal f lotssyon koşullarının saptanması amacıyla yaklaşık 200 deney yapılmıştır. Flotasyon deneylerindi fince optimal kalkopirit - flotasyon koşulları saptanmış ue kalkopirit yözdürülmüştür. Daha sonra piritli artıktan, pirit flotasyonu optimal koşulları saptanmıştır. Kalkopirit flotasyonunda fince kaba bakır konsantresi elde edilmiş, daha sonra kaba bakır konsantre temizleme flotasyonuna tabi tutulmuştur. Ka ba bakır flotaByonunun optimal koşullarını saptamak için; serbestleşme tane iriliği, flotasyon reaktiflerlnin cinsi, miktarı, kondüsyon ve flotasyon süreleri araştırılmıştır. Saptanan en uygun koşullarda yapılan flotasyon deneylerinde % 12-10 Cu tenörlü kaba bakır konsantresi % 92 -?4 verimle elde edilebilmiştir. Ar tıktaki bakır kaçağı * 0.3 Öu altına İndirilebilmiştir. Temizleme flotasyonu işlemi için, kalkopirit konsantresinin tekrar öğü tülerek flotasyonu ve diğer flotasyon parametreleri araştırılmıştır. Cevherin yıkanarak flotasyonu sonucunda optimal koşullarda % 16-14 Cu tenörlü kalkopirit konsantresi % 32-89 flotasyon verimleri ile elde edilebileceği saptanmıştır. Aynı koşullarda cevher yıkanmadan tekrarla nan flotasyon deneylerinde % 15-13 Cu tenörlü kalkopirit konsantresi ancak % 80-84 flotasyon verimi ile kazanılabilmiştir. Ara ürünlerin ka tılmasıyla yıkanmış cevherle yapılan flotasyon deneylerinde flotasyon - verimi % 85-91 e, yıkanmamış cevherle yapılan deneylerde İse % BŞj değe rinde olduğu hesaplanmıştır. Pirit flotasyon deneyleri, kaba bakır flotasyonundan sonra elde edilen piritli artıkların toplanıp, karıştırılmasıyla hazırlanan malzemeyle yapılmıştır. Pirit flotasyonunun optimal koşullarını saptamak amacıyla flotaayon reaktiflerlnin cinsi ve miktarı, kondüsyon ve flotasyon süre^ leri araştırılmıştır. Pirit flotasyonu İçin saptanan optimal koşullarda yapılan flotasyon deneylerinde % 49-45 S tenfirlü pirit konsantresi % 60-69 flotasyon verimi ile elde edilmiştir. Ara ürünlerin katılması ile flotasyon veriminin % 70 değerinin üstüne çıkabileceği hesaplanmış tır..'.? Ayrıca flotasyon ürünlerinde, kobaltın metal dağılımı incelenmiş ve ko baltın büyük oranda pirit konsantresinde toplandığı saptanmıştır. Söz-konusu kobalt, pirit konsantresinin H-SOY Qretimi esnasında- ortaya 01-,,|gj kaçak pirit küllerinden kazanılması mümkün olabilecektir. Cevherdeki '. '. aö altın ve gümöş lae blister bakırın raf İriasy onu esnasında elde edilebi- 5^ lecektir. " /SUWWY The aim of this study is to investigate the recovery of eertain n»tals from Küre-^Bakibaba pyritic copper ore. In this thesis, minerological studies, comminution and classification characteristics, dissolution properties in Later and the resultB of flotation concentration experi ments of this particular ore have been presented. The ore deposit has a reserve of approximately 2 million tons of pyritic- copper/ore with 3.90 % Cu, 3S.75 X Fe, 40,05 % S, 0.18 % Go, 8 g/t Ag and 1.3 g/t Au assays. A representative sample has been taken according to specific conditions and ore characteristics of the deposit and the properties of this sample have been determined by niineralogical, chemical and electron micro-probe analyses. " r "-.'"_ It has been shown by the -electron wicro-^robe analysis that- most of the cobalt uas fcund in the crystal lattice of pyrite. Also in the assays of products obtained from the experiments, Co analysis has also been performed besides Cu and Fe and thus the distribution, of Co is observed. In the flotation experiments, cobalts is intended to be- concentrated in pyrite concentrate. Following comminution and classification steps, the ore samples have been subjected to raognex capper flotation and the concentrate obtained has been cleaned. Tailing of the rougher copper circuit is then floated to obtain an independent pyrite- concentrate.,....*'? To determine the optimum contidibns of rougher flotation, circuit, a Beries of experiments for each parameter has been completed. The effects of particle size, pH, collector type, amount of collector, frother type, anount of frother, mass per cent of pulp, pulp oontidioning time and flotation time on flotation have been investigated by using the ore which uas washed with water. Experiments in every series consist of a - number of groups uihioh were performed at different conditions. The results are given in separate tables and optimum flotation conditions csn easily be, seen from the graphs which were drawn below the tables...Group experiments have been repeated when it lbs necessary, during- the evaluation of these tables and graphs. The resultB of the experiments have shown that the rougher copper con centrate with a grade of 10-12 % Cu has been obtained with 94-92 % reco very in the flotation experiments conducted by using the optimum. condi-. tions. The copper lass into the tailing uas reduced to below 0.30 % Cu. The rougher copper concentrate haB later been subjected to cleaning flotation. - i Under optimum conditions, a final chalcopyrite concentrate has been ob tained with 14-16 % Du grade. Copper recovery in the concentrate has been reached 89-62 %. Taking into account the middling products,. 91-65 % recorvery in the concentrate has been reached. Under these con ditions, bdth using the ore which uas not washed, a final chalcopyrite concentrate hBS been obtained with 13-15 % Cu. Copper recovery in the concentrate haa been reached to S0-B4 %. Including the middling pro ducts, this value becDmeB S5 % copper recovery. Pyrite flotation experiments have been performed with a material which uas formed by mixing successive tailings of rougher copper flotation. A Beries of flotation experiments- +wve been done -by varying the. dif f e- rent parameters to determine the optimum conditions for pyrite flotation circuit. Under these conditions, pyrite recovery is between 69-60 * with 45-49 * S grade of concentrate. It can be seen from the resultB of experiments performed under optimum conditions thaf^75 % of cobalt in the raw feed hB.s been collected in pyrite concentrate. Cobalt can be obtained firom the pyrite tailing which is obtained during roasting of pyrite concentrate for production of H2SD,. Gold and Bilver.on the other hand, can, be obtained during electrolytic refining of blister copper. Apart from this, the results, HotBtion flow sheets, types and "amounts of reagents, conditioning and flotation timesare given in appendix