Pirometalurji ve hidrometalurjinin birlikte uygulandığı

Caron prosesi, limonitik veya limonit ve saprolit karışımı cevherlere uygulanabilir. Cevher kurutulur ve nikel seçici olarak yaklaşık 700°C’de metalik nikele redüklenir. Metaller, amonyaklı çözelti liçi ile kazanılır. Nikel ve kobalt kazanımı, saprolit miktarının artması ile azalır. Nikel ve kobalt silikat matriks içerisinde kitlidir ve bu sıcaklıkta redüklemek zordur. Fakat bu proses, basınçlı asit liçine göre yüksek miktarda Mg içeriğini tolere edebilir. Caron prosesinin bazı dezavantajları vardır. Kurutma, kalsine ve redüksiyon gibi yüksek enerji sarfiyatı gerektiren pirometalurjik adımları içerir. Ayrıca hidrometalurjik safhada çok çeşitli reaktiflere gerek duyar. Nikel ve kobalt kazanımı, ergitme veya yüksek basınç asit liçine göre çok düşüktür [44].

Sülfür, karbon ve diğer indirgeyici gazların eklenmesiyle kavurma, laterit konusunda popüler bir metottur. Ön kavurma, takip eden redüksiyon prosesinde önemli bir etkiye sahiptir. Ön kavurma, mineral yapısını değiştirebilir. Serbest ve bağlı nemin uzaklaştırılması ve kısmi faz yapısının bozulması nedeniyle kavurma mineralojik kompozisyonu değiştirebilir ve cevherin porozitesini dolaysıyla yüzey alanını arttırır, böylelikle liçe daha uygun hale gelir. Li ve arkadaşları laterit cevherinin kavrulmasının HCI liçine etkisine araştırmışlardır. Kavurma sıcaklığının, nikelin götit içerisinde bulunması nedeniyle önemli bir etkiye sahip olduğu ifade edilmiştir. Garnierit lateritler için sıcaklığın 300°C’ye arttırılmasının optimum nikel kazanımı sağladığı daha fazla artışın nikel kazanımı için iyi olmadığını belirtmişlerdir. Aynı zamanda sıcaklık artışı ile demir liçinin baskılandığı ifade edilmiştir. Ön kavurma sonrası düşük sıcaklık ve yüksek asit konsantrasyonunda daha uzun sürede yapılan liçten daha ekonomik ve teknolojik olacağı ifade edilmiştir [45].

Laterit cevherlerinin yığın liçi verimlerini arttırmak için birçok proses geliştirilmeye çalışılmıştır. Örneğin laterit cevherlerinin liç öncesi enerji yoğun kavrulması ile

limonit cevherlerinden değerli metallerin kazanılmasının çabuklaştırıldığı gösterilmiştir. Redüktif liçte uygulananlar gibi daha etkili ayrıştırıcılar çalışılmıştır. [27].

Guo ve arkadaşları tarafından alkali kavurma-asit liçi prosesi, krom içerikli limonitik lateritlerin prosesi için kullanılmıştır. Prosesin avantajını şu şekilde açıklamışlardır. Alkali-kavurma aktivasyon ön işlemi, lateritin mineral latisini kırar ve Ni-Co açığa çıkar bu da basınçlı asit liçinde daha hafif işlem koşullarında yüksek ekstraksiyon sağlar. İkinci olarak basınçlı asit liçinde, demir atığının saflığı, Cr, Al ve Si gibi empüriteler ön işlem sırasında uzaklaştırıldığı için arttırılmış olur. Son olarak limonitik lateritten alkali çözelti ile uzaklaştırılan Cr ve Al konsantre edilebilir ve

yan ürün olarak (kromik oksit ve alümina) elde edilir. Guo ve arkadaşları, Na2CO3 ile

alkali kavurma ve su liçi yaparak cevheri basınçlı asit liçine hazırlamışlardır. Alkali kavurma yapılmamış numunenin yüksek basınçlı liçine göre Ni ve Co kazanımı artmış, atık içerisindeki Cr içeriği düşerken, demir içeriği artmıştır [46].

Purwanto ve arkadaşları düşük tenörlü laterit cevherinin yüksek demir içeriği nedeniyle demir hammaddesi için alternatif bir kaynak olabilirliğini araştırmışlardır. Gerekli proses olarak, atmosferik şartlar altında H2SO4 liçi ile lateritten nikel ve kobaltın ayrılması gerektiğini ifade etmişlerdir. %50,88 Fe, %0,30 Ni içeren numune,

CO/CO2 karışım gazı ile hematitten manyetit ve metalik nikel ile kobalt elde etmek

için seçici olarak redüklenmiştir. Liç prosesinde metalik nikel ve kobalt, demirin çözünürlüğü kontrol edilerek çözündürülmüştür. Liç zamanı, sıcaklığı (303 – 343K), H2SO4 konsantrasyonu, (0,005 – 1,0 mol/L) araştırılmıştır. Analiz sonuçları, seçici redüksiyonun nikel ekstraksiyonunu hızlandırdığı ve demir çözünürlüğünü engellediğini göstermiştir. Ekstraksiyon hızının küçük taneler için oldukça fazla olduğunu, daha büyük taneler için ise daha yavaş olduğunu belirtmişlerdir. 343K liç sıcaklığı, 0,05 mol/L H2SO4 konsantrasyonu, 4 g/L düşük katı oranında optimal şartlar elde edilmiştir. 44 µm’den küçük olan numunede, 60 dk. sonunda kütlece %93 nikel ekstrakte edilmiştir. Liç zamanının daha fazla uzatılmasıyla nikel ekstraksiyonunun daha yüksek olabileceği ifade edilmiştir. Ekstraksiyon reaksiyonun kimyasal kontrollü olduğu ve görünür aktivasyon enerjisinin 42,2 kJ/mol olduğu

tespit edilmiştir. Liç prosesi sonucunda minimum nikelli, manyetitçe zengin katının kaldığı belirtilmiştir [47].

Guo ve arkadaşları, atmosferik asit liçi-sprey hidroliz-indirgeme ergitme ferro nikel prosesi adını verdikleri bir proses denemişlerdir. Saprolitik laterit cevherinin liçini HCl ile gerçekleştirmişlerdir. Yeni teknolojinin avantajlarını, atmosferik asit liç işleminde, hafif çalışma koşulları altında değerli Ni ve Fe'yi etkin bir şekilde ekstrakte ettiklerini, bazı empüritelerin (Si ve Mg gibi) ortadan kaldırılması nedeniyle hidrolizat içindeki Ni saflığının artarak ferro-nikel üretiminin kolaylaşması ve son olarak, asit geri dönüşüm işlemi sırasında hidroklorik asitin geri dönüştürülebilir olması ve indirgeyici-ergitici ferro-nikel prosesindeki yüksek sıcaklıktaki atık gazın sprey hidroliz prosesinde ısı kaynağı olarak kullanılabilmesi olarak sunmuşlardır [48].

Fan ve arkadaşları, limonitik laterit cevherini demir klorür tetrahidrat ile 460°C'de kavurarak su liçini çalışmışlardır. Demir klorür miktarını ağırlıkça %10-50 arasında değiştirerek 120 dk. kavurmaya tabi tutmuşlardır. %40'a kadar nikel ve kobalt kazanımında artış olurken katkının %50'ye çıkması ile düşüş gerçekleşmiştir. %40 katkı ile gerçekleştirdikleri kavurma süresi deneylerinde ise 30 dk'dan 150 dk'ya kadar nikel ve kobalt kazanımında artış görülürken 150 dk'dan sonra düşüş gerçekleşmiştir [49].

Ma ve arkadaşları sodyum florit (ağırlıkça %0 – 7) ve sülfürik asit (150 – 600 kg/ton cevher) kullanarak limonitik laterit cevherinin kavrulmasını takiben su liçini gerçekleştirmişlerdir. Optimum kavurma şartlarını 400°C'de 60 dk sürede %3 sodyum florit ve 500 kg/ton cevher sülfürik asit eklentisi olarak tespit etmişlerdir. Kavurma prosesinin nikel ve kobaltı barındıran mineral yapıyı kolaylıkla açtığı ve nikel ve kobaltın serbest kaldığı ifade edilmiştir. Nikel ve kobalt bulunduğu yapının dışına doğru ilerleyerek liçe daha duyarlı hale geldiği belirtilmiştir. Demir, nikel ve kobaltın NiSO4, CoSO4 ve Fe(OH)SO4 ya da Fe2O3 fazlarına dönüştüğünü ve böylelikle nikel ve kobaltın liç verimleri artarken demir veriminin düştüğü tespit edilmiştir [50].