Determination of Optimum pH and NH3 Concentration of Malachite Ore for NH3/NH4NO3 Leaching by Response Surface Method to Produce Cu/Zn Oxide Binary Catalyst

Abstract

Bu çalışmada, bir hidrosikarbonat minerali olan malahit ve bir karbonatlı mineral olan simitsonit içeren bakır cevherinin hidrometalurjik yöntemle işlenmesi neticesinde Cu/Zn oksit ikili katalizörü üretilmiştir. Cevherden maksimum oranda bakır ve minimum oranda çinkonun liç çözeltisine geçmesini sağlayacak ancak cevherde bulunan diğer metallerin çözünmesini engelleyecek pH ve çözücü derişiminin optimum değerleri yanıt yüzey yöntemi ile belirlenmiştir. Yanıt yüzey yönteminde elde edilen deneysel bulgulara çoklu regresyon analizi yapılarak bakır ve çinko liç verimleri ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkiyi gösteren ikinci dereceden model denklemler elde edilmiştir. Bakır ve çinko liç verimi üzerine NH3 derişiminin pH’dan daha etkili bir parametre olduğu belirlenmiştir. NH3 ve NH4NO3 derişimleri ile pH için optimum değerler sırasıyla 0,38 M, 0,11 M ve 9,80 olarak bulunmuştur. Optimum koşullarda cevherdeki bakırın %82,3’ünün çinkonun ise %45,1’inin çözeltiye geçtiği belirlenmiştir. Liç sonucunda elde edilen çözeltideki Cu+2 ve Zn+2 iyonları Na2CO3 çözeltisi ile çöktürülmüş ve oluşan katı ürün 350 °C’de 6 saat süreyle kalsine edilerek Cu/Zn oksit ikili katalizörü üretilmiştir. Katalizörün ağırlıkça bakır oksit içeriği yaklaşık %44 ve çinko oksit içeriği %56 olarak tespit edilmiştir.