ALTININ GERİ KAZANIMI
ALTIN
Arı altın, yansıma nedeniyle sarı, saydamlığı yüzünden yeşil görünümlü
Yüksek yoğunluğa sahip (19,3 g/cm³)
Periyodik tabloda IB grubunda bulunan
1063°C de eriyen, 2970°C de kaynayan Sertliği 2,5-3 mohr arasında olan
Akım ve ısıyı en iyi ileten bir metaldir
.Tek doğal izotopu
197Au olmasına karşın,
185Au’dan
203Au’ya kadar
yapay olarak üretilmiş 19 izotopu vardır.
Nabit altın Au (± diğer metaller)
Kustelit Ag (± Au),
Auroküprit Au
2Cu
3
Aurostibit Au Sb
2
Rodit Au ( Pt, Rh, Fr, Pd)
Kalaverit Au (Ag) Te
2
Silvanit (Au Ag) Te
4
Tetsit (Au, Ag)Te
Nagyazit Pbn Aun (±Te, Sb, S)
Kennerit (Au, Ag) Te
2
Petzit Ag
3Au Te
2Bilinen önemli altın mineralleri
A LTIN A LAŞIMLARINDA R ENK
Bakır: Kırmızı renk verir.
Gümüş: Yeşil renk verir.
Çinko: Rengi açar(Sarartır.) Nikel: Beyazlaştırır.
Paladyum: Beyazlaştırır.
ALTININ KULLANIM
ALANLARI
L ASER VE O PTİK
Astronomi,altın kızıl ötesi ışıkları ve yüksek yansıtma özelliğinden dolayı teleskopların ikincil ayna kapaklarında
Fotokopi cihazlarında. Bu aygıtlar altın kaplama aynalar vasıtasıyla ısı yansıması sağlayarak görüntülerin oluşmasını sağlamaktadır.
Uydular, elektronik devre ve yansıtıcı altın yapraklar.
Güvenlik sistemleri, bu sistemler gece görüş için kızılötesi ve
uzun vadeli güvenirlik gerektirmektedir. Güvenlik
kameralarında altın yansıtıcı özellikleri için kullanım
göstermektedir.
T IP VE S AĞLIK
Modern tıpta altının değerliliği toksik olmaması ve biyolojik açıdan iyi huyluluğuna dayanmaktadır.
Diş hekimliği alanında altın alaşımlar biçiminde kullanılmaktadır. Her yıl yaklaşık olarak ABD 13 ton altın dişçilikte köprü, krom, diş ve protez olarak uygulama görmektedir ..
Lazer.Yeni altın lazer uygulaması büyük difisyon uygulaması göstererek oluşan büyük akım ve dalga boyu sadece kanserli hücrelere nüfuz eder ve sağlıklılara zarar vermez.
Termometre. Altın içeren termometre geliştirilmiştir, bu termometreler iki saniye dış kulakta tutularak insan vücut sıcaklığını okur. Müdahale gerektirmeyen bu metod baygın hastalar ve bebekler için çok değerlidir.
Araştırma. Altının DNA yla birleşimi küçük mikroskopik yapılar
meydana getirmiştir. Bu gelişim biyokimya, genetik ve tıp alanında bir
dizi teşhis ve tedavi alanında araştırma yapmaya izin vermektedir.
E LEKTRONİK VE T ELEKOMİNİKASYON ;
Yarı iletkenlerde
Engelliler için otomatik tekerlekli sandalyelerde
Araba hava yastıkları, sensörlerde
Baskılı devrelerde, bağlantı elemanlarında, anahtarlarda ve minyatür devrelerde,
Telefonlardaki vericileri korozyondan korumak için kaplama olarak
Transistörlerin ve yan iletkenlerin kaplanmasında kullanıldığı gibi bilgisayarlarda yan iletken ve devrelerin birbirleriyle
temasını sağlamak amacıyla % 99.999 saflıkta ince altın teller
veya altın kaplamalar kullanılır.
A LTININ Ü RETİM K AYNAKLARI
• Altın cevherleri, genel olarak plaser tipi cevherler, serbest altın içeren cevherler ve sülfürlü ya da karbonlu yapıdaki (refrakter tip) cevherler olmak üzere 3 gruba ayrılır.
Birincil Kaynaklar
• Kuyumculuk hurdaları, eski takılar, elektronik hurdalar, disçilik hurdaları, saat kayısları ve muhafazaları, gözlük çerçeveleri, saat pilleri, altın kaplı hurdalar, telefon hurdaları v.b. ini içerir.
İkincil
Kaynaklar
B İRİNCİL A LTIN K AYNAKLARDAN A LTIN Ü RETİMİ
Siyanürasyon ile Altın Üretimi
Günümüzde en yaygın teknoloji olarak kullanılan siyanür liçinde,
boyutu küçültülmüs cevher, pH=11 civarında ve oksijenli ortamda,
siyanürlü çözelti (NaCN) ile isleme tutularak, altın
çözümlendirilmektedir. Cevher, karıstırmalı tank liçi veya yığın liçi
yöntemi ile siyanürasyona tabi tutulmakta, liç sonrası alınan çözelti
filtrelenerek berraklastırılmaktadır. Yüklü çözelti, çinko tozu veya
aktif karbonla islenerek çözülmüs altın çöktürülmekte ve daha sonra
metalurjik yöntemlerle saflastırılmaktadır.
Oksijen Basıncı Altında Alkali Ortamda Siyanürleştirme
Bu proses altının dağılmıs olmadığı durumlardaki refrakter veya oksitli altın cevherlerine uygulanabilir. Bu metot çok ince dağılmıs durumdaki altının sülfürlü refrakter cevherlerinden (FeS
2ve FeAs
2) eldesi için etkili olmaktadır
Karbon ile Çözündürme
Bu proses karbonlu cevherlere uygulanır. Altın cevherlerinde bulunan
karbon, liç çözeltilerinden altın siyanür komplekslerin (AuCN
2) absorbe
etmektedir. Liç sırasında aktif karbon ilavesi bu problemin üstesinden
gelmede en iyi yöntemdir. Yüksek aktiviteden dolayı altın kompleksi ile
cevherdeki karbonlu maddeden ziyade aktif karbon üzerinde tercihli olarak
absorbe olur.
Özel Reaktif İlavesiyle Liç
1960’ların sonuna doğru, altın cevherlerinden altın üretiminde
malonitrilin’in (C
2H
3N
2) sodyum siyanürden daha etkili olduğu
bulunmustur. Bu çözeltilerden altın eldesi malonitrilin çok zehirli ve oda
sıcaklığında yüksek buhar basıncına sahip olmasından dolayı çinko ile
çöktürme olmamaktadır. Bu nedenle de metodun kullanılması sırasında
emniyetli çalısma kosullarının sağlanması açısından çok dikkatli
olunmalıdır. Diğer reaktifler amonyum tiyosülfat, kalsiyum siyanür,
brom siyanür ve nitrik asit olup arsenikli ve sülfürlü cevherlerden altın
eldesi için kullanılmaktadır.
İKİNCİL KAYNAKLARDAN ALTIN GERİ KAZANIM YÖNTEMLERİ
Pirometalurjik geri kazanım yöntemi
•
Pirometalurjik proses, elektronik atıklardaki metallerin geri kazanımı için son 20 yıldır kullanılan bir yöntemdir.
•
Bu metot; öğütülmüş haldeki e-atıklardan plazma ark fırın ya da blast
fırında (maden eritme ocağı) yakma, eritme, koklaştırma ve ergitme ile
gaz fazda oldukça yüksek sıcaklıktaki reaksiyonlar sonucunda altının
geri kazanımında kullanılan klasik bir yöntemdir.
Hidrometalurjik geri kazanım yöntemi
Hidrometalurjik işlemlerin en önemli adımları uygun tane
boyutunda hazırlanmış elektronik hurdanın uygun koşullarda
asidik ve/veya bazik çözümlendirme tabi tutulması ve
çözümlendirme işlemlerinden sonra elde edilmek istenen değerli
metale göre çözeltiye solvent ekstraksiyon, kimyasal çöktürme,
sementasyon, iyon değişimi veya filtrasyon gibi işlemler
uygulanarak bir geri kazanım prosesi tamamlanabilir.
Biyo-hidrometalurjik geri kazanım yöntemi
•
Bakteriyel olarak değerlendirilen reaksiyonlar ile, altın
minerallerin büyük çoğunluğunu taşıyan metalik sülfitlerden ve
elektronik atıklardan altının geri kazanımında biyo-oksidasyon
başarı ile uygulanmaktadır. Bu yöntemle altın ektraksiyonu
endüstride önemli bir paya sahip olmuştur. Biyosorpsiyon
prosesi, organizmaların kullanıldığı, çözelti içindeki iyonlar ile
mikroorganizmaların yüklü yüzeyleri arasında pasif bir fiziko-
kimyasal etkileşimine dayanmaktadır. Algler, mayalar, mantarlar
da dahil birçok bakterinin altını toplamada oldukça etkili olduğu
bilinmektedir.
Geri Kazanım Yöntemlerinin Karşılaştırılması
Pirometalurjik yöntemlerle karşılaştırıldığında hidrometalurjik ve biyohidrometalurjik yöntemler;
İlk yatırım giderleri düşük,
Çevresel etkisi az,
Metal kazanma verimi yüksek
Nispeten küçük ölçekli uygulamalar için daha uygundur
Hidrometalurjik süreçlerde, fiziksel yöntemler kullanıldığında
oluşan metal kayıpları da (% 10-35) en aza inmektedir .
YAPILAN ÇALIŞMALAR
Atık Telefon PCBs lerinden Siyanojenik Bakterilerle Altının Biyoliçi
Chi vd. yaptıkları çalışmada, YP (maya özütü ve glisinli polypeptone) ortamında %34,5 Cu ve %0,025 Au içeren atık telefon PCBs den altın liçinde siyanür üreten (Choromobacterium violaceum) bakteriler kullanılmıştır.
Biyoliç deneyleri bakterilerin üremesini sağlayan kuluçka cihazında (incubator) yapılmıştır.
Deneyde kullanılan bakteriler, başlangıç ve gelişme evrelerinde glisinden siyanür üretimi yaptıkları için altın liçini gerçekleştirebilmektedirler.
Yapılan çalışma farklı pH aralıklarında yürütülmüş, pH 11 de 8. günde altın liçinde verimin maksimuma (%10,9) ulaştığı gözlemlenmiştir.
Atık Telefon PCBs lerinden Amonyum Tiyosülfat ile Altın Liçi
Tripathi vd., yapmış olduğu bu çalışmada PCBs numuneler, farklı pH değerlerinde, belirlenmiş miktardaki amonyum sülfat ve bakır sülfattan oluşan 250 ml çözeltide leaching uygulanmıştır. Tüm leaching deneyleri 250 rpm karıştırma hızında ve oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. 8 saat sonra, çözeltiden PCB kalıntılarını uzaklaştırmak amacı ile leaching çözeltisi süzgeç kağıdından süzülmüş kalan tortudan tüm nemin uzaklaştırılması için 130°C deki etüvde 2 saat kurutulmuştur.
Bu çalışmada bakır sülfat katalist olarak kullanılmış ve optimum koşullar altında yapılan deneylerde maksimum
%78,8 altın geri kazanımı elde edilmiştir.
Şekil 1 Altın geri dönüşümünde amonyum tiyosülfat konsantrasyonunun etkisi
Kim vd., yapmış olduğu çalışmada, oksidan olarak elektrikle üretilmiş klor gazının kullanımı ile atık baskı devre kartlarından altın liçi ve iyon değişimi prosesi ile geri kazanımı araştırılmıştır. Liç deneyleri, klorür gaz jeneratörünün anot bölümüne bağlı ayrı bir liç reaktöründe gerçekleştirilmiştir.
Atık Telefon PCBs lerden Hidrometalurjik Yöntem İle
Altının Geri Kazanımı
Altın liçi, düşük asit konsantrasyonunda, sıcaklığın ve Cl2 nin başlangıç konsantrasyonunun artmasına bağlı olarak artmaktadır. Ancak bakır liçi, asit konsantrasyonu arttıkça artmakta sıcaklık arttıkça azalmaktadır. İki adımlı liç prosesin ilk adımında, 25°C ve 165 dakikada bakırın %97 lik kısmı çözülür %5 lik bir altın geri kazanımı olmaktadır. Altının geri kazanımı (%93) önemli ölçüde ikinci adımda gerçekleşmektedir. İyon değişimi ile leaching sıvısından geri kazanılan altın miktarı, amberlite reçinesinin kullanımı ile
%95 lere ulaşmıştır. İyon değişim prosesi ile %99,9 saflıkta 6034 mg/L konsantre altın çözeltisi elde edilmiştir.