Bakır İçerikli Atık Çamurun Farklı Asit Çözeltileri Kullanılarak Çözünme Davranışının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, bakır içerikli bir malzeme olan ve bakır sülfat pentahidrat (CuSO4∙5H2O) üretimi sırasında oluşan atık çamurun çeşitli asit çözeltileri kullanılarak değerlendirilme olanaklarının araştırılması amaçlanmıştır. Dünya bakır üretiminin % 15-20’si ikincil hammaddelerin (hurda, curuf, atık, v.b.) işlenmesi ile gerçekleşmektedir. CuSO4∙5H2O üretiminde açığa çıkan atık çamurun yüksek bakır içeriğine sahip olması (ağ. % 26,44 Cu), bu atık malzemenin değerlendirilmesini gerekli kılmaktadır. Atık çamur, farklı asit çözeltilerinin (sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit) değişen sıcaklık (60°C, 80°C), katı-sıvı oranı (1/5, 1/10, 1/20) ve asit konsantrasyonunda (1 M, 3 M); hidrometalurjik süreçler kullanılarak değerlendirilmiştir. Ağırlıkça % 99,6’ya varan değerlerde bakır çözeltiye alma verimine 1/20 katı-sıvı oranındaki 3 M HNO3 çözeltisinin 60 °C sıcaklıkta kullanılmasıyla ulaşılmıştır. Çözültiye alma işleminin istatistiksel analizi için Minitab 21.2 İstatistiksel Yazılımı kullanılmış, seçilen faktör ve seviyelerinde, faktör ve etkileşimlerin analizi, varyans analizi (ANOVA) ve lineer regresyon analizleri hesaplanmıştır. Faktörlerin etki sırası, yüksekten düşüğe doğru, K/S oranı – Asit türü – Molarite – Sıcaklık şeklinde olduğu bulunmuştur. Asit türü * K/S oranı ve Asit türü * K/S Oranı * Molarite etkileşimlerinin verim üzerine yüksek etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. F0 , Fkritik ve P-değerleri % 95 güvenirlilik seviyesi için hesaplanmış olup, yapılan lineer regresyon analizlerinde % 99,49’a ulaşan determinasyon katsayısı (R2) değerine ulaşılmıştır. Her bir asit türü için sıcaklık, katı-sıvı oranı ve asit konsantrasyonuna bağlı denklemler türetilmiştir.