Gümüş içeren cevherler doğada hem metalik hem de kompleks yapılarda bulunabildiğinden; bu cevherlerin zenginleştirilmesine yönelik, günümüze kadar, en basit özgül ağırlık farkına göre zenginleştirme sistemlerinden, karmaşık biyokimyasal sistemlere kadar pek çok yöntem geliştirilmiştir. Gümüşün kazanımına yönelik proseslerin başlangıcı antik çağlara kadar uzanmaktadır.
Gümüş
Amalgamlaştırma, ergitme, flotasyon+amalgamlaştırma, hiposülfıt çözündürmesi, klorlayıcı kavurma ve patio prosesi gibi yöntemler 15. Yüzyıldan 20. Yüzyıla kadar uygulanmıştır. 20. Yüzyılın başlarında siyanür ile çözündürme yönteminin keşfedilmesi altın ve gümüş kazanımında bir devrim niteliğinde olmuştur [1,2].
Gümüş ilk çağlardan itibaren, altından sonra en çok aranan ikinci element olmuştur. Altın ve gümüş ün kazanımına yönelik ilk çalışmalar, sahip oldukları yüksek yoğunluklar nedeniyle tamamen yoğunluk farkına dayalı zenginleştirme yöntemlerini kapsamaktaydı [2].
M.Ö. 1000 yıllarında altının civa ile ıslanmasının keşfi amalgamlaştırma prosesinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Patio prosesi ile birlikte amalgamlaştırma Meksika Gümüş madenlerinde geliştirilmiş; madenlerde bulunan atların toynakları kullanılarak cevherin civa, bakır sülfat ve tuz ile karıştırılması sağlanmıştır. Daha sonraki tarihlerde; bu yöntem biraz değiştirilerek Nevada Comstock alanında uygulanmış ve Washoe prosesi olarak adlandırılmıştır. Washoe tablaları atlar yerine karıştırma görevini yerine getirmiş ve kullanılan buhar ısısı ile tepkime hızlandırılmıştır. Günümüzde, gravite konsantrelerinin zenginleştirilmesi dışında amalgamlaştırma çevre etkileri nedeniyle uygulanmamaktadır [2].
1800’lü yıllarda, cevherlerden altın kazanımında uygulanan ilk kimyasal yöntem olan klorinasyon prosesi geliÅŸtirilmiÅŸ ve 1800’lü yılların sonlarına kadar en çok uygulanan yöntem olmuÅŸtur [2].
1887 yıllında Scotsmen, J.S. Mac Arthur, Robert ve William Forrest kardeÅŸler tarafından, KCN’ün altın çözünürlüğünde kullanımı ve 1888 yılında çinko tozu ile çöktürme prosesinin patentleri alınmıştır [2].
Siyanürün endüstriyel boyutta altın kazanımındaki ilk uygulaması, 1889 yılında Yeni Zelanda Crown Madeninde baÅŸlamıştır. Gümüş kazanımındaki ilk endüstriyel uygulama ise 1900 yılında Meksika’da Sirena sülfürlü gümüş madeninde gerçekleÅŸmiÅŸtir [2].
Siyanür prosesi ile altın ve gümüşün kazanılması 1800’lü yılların sonunda baÅŸlamış olup; yaklaşık 100 yıldır dünya’da baÅŸarı ile uygulanmaktadır. Yöntemin uygulanış ÅŸekli, kullanılan ekipman, deÄŸerli metallerin siyanürlü çözeltilerden kazanımı gibi konularda araÅŸtırmalar, bilimsel anlamda ve endüstriyel uygulama boyutunda devam etmektedir. Refrakter cevherlerden altın ve gümüşün kazanılması, siyanür ile çözündürme prosesi çerçevesinde mümkün olmakta ancak yüksek verimlere ulaÅŸmada güçlükler yaÅŸanmaktadır. Bu güçlükler ise günümüzde bilimsel araÅŸtırmaların konusunu oluÅŸturmaktadır.
Bu tez kapsamında araÅŸtırmalara esas olan malzeme, Etibank 100 Yıl Gümüş Ä°ÅŸletmesi’nde deÄŸerlendirilen polimetalik sülfürlü gümüş cevheridir. Gümüşköy; gümüş, kurÅŸun, çinko, barit ve antimuan cevher yatağı, eski tarihlerden kalan pasa ve hali hazırda var olan cevherleÅŸmeden oluÅŸmaktadır. Eski madencilik faaliyetlerinden kalan paÅŸalar gümüş içeriÄŸi açısından en zengin kısmı oluÅŸturmaktadır. Yapılan araÅŸtırmalar yöredeki madencilik faaliyetlerinin II Frigya Krallığı devrine, MÖ. 2000 yıllarına kadar uzandığını göstermektedir. Eski çaÄŸlarda Anadolu’da altın ve gümüş kazanıldığı tarihsel belgelerden ve daha önce yapılan araÅŸtırmalardan bilinmektedir. 1987 yılında Etibank Kütahya 100. Yıl Gümüş Ä°ÅŸletmesi faaliyete geçtiÄŸinde Türkiye Cumhuriyeti dönemindeki ilk gümüş üretimi gerçekleÅŸmiÅŸtir [3].
100. Yıl Gümüş Ä°ÅŸletmesi 122.4 ton/yıl saf gümüş üretecek ÅŸekilde projelendirilmiÅŸtir. Ancak üretimin baÅŸladığı tarihten itibaren Ä°ÅŸletme’de gümüş
üretimi proje deÄŸerlerinin çok altında kalmıştır. Yöre cevherleÅŸmesi ile ilgili çeÅŸitli araÅŸtırmacılar tarafından gerçekleÅŸtirilen ve Bölüm 4.1.’de konu edilen çalışmalarda da, gümüşün gerek siyanür gerekse alternatif reaktifler ile her hangi bir ön iÅŸlem uygulanmadan yüksek verimlerle kazanılamadığı görülmektedir. Bu doktora çalışması kapsamında, cevherleÅŸmenin mineralojik yapısı ve tesiste uygulanan çözündürme koÅŸullan açısından, gümüş veriminin istenilen deÄŸerlerin çok altında gerçekleÅŸmesinin nedenleri araÅŸtırılmış, artık barajında biriken ve 100 g/ton gümüş içeren yaklaşık 10 milyon ton malzemeden gümüşün kazanılması hedeflenmiÅŸ ve tuvenan cevher üzerinde yapılan deneyler ile cevher yapısına uygun koÅŸullar saptanarak gümüşün yüksek verimle kazanılması amaçlanmıştır.
Gümüş içeren cevherler doğada hem metalik hem de kompleks yapılarda bulunabildiğinden; bu cevherlerin zenginleştirilmesine yönelik, günümüze kadar, en basit özgül ağırlık farkına göre zenginleştirme sistemlerinden, karmaşık biyokimyasal sistemlere kadar pek çok yöntem geliştirilmiştir. Gümüşün kazanımına yönelik proseslerin başlangıcı antik çağlara kadar uzanmaktadır.
Gümüş
Amalgamlaştırma, ergitme, flotasyon+amalgamlaştırma, hiposülfıt çözündürmesi, klorlayıcı kavurma ve patio prosesi gibi yöntemler 15. Yüzyıldan 20. Yüzyıla kadar uygulanmıştır. 20. Yüzyılın başlarında siyanür ile çözündürme yönteminin keşfedilmesi altın ve gümüş kazanımında bir devrim niteliğinde olmuştur [1,2].
Gümüş ilk çağlardan itibaren, altından sonra en çok aranan ikinci element olmuştur. Altın ve gümüş ün kazanımına yönelik ilk çalışmalar, sahip oldukları yüksek yoğunluklar nedeniyle tamamen yoğunluk farkına dayalı zenginleştirme yöntemlerini kapsamaktaydı [2].
M.Ö. 1000 yıllarında altının civa ile ıslanmasının keşfi amalgamlaştırma prosesinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Patio prosesi ile birlikte amalgamlaştırma Meksika Gümüş madenlerinde geliştirilmiş; madenlerde bulunan atların toynakları kullanılarak cevherin civa, bakır sülfat ve tuz ile karıştırılması sağlanmıştır. Daha sonraki tarihlerde; bu yöntem biraz değiştirilerek Nevada Comstock alanında uygulanmış ve Washoe prosesi olarak adlandırılmıştır. Washoe tablaları atlar yerine karıştırma görevini yerine getirmiş ve kullanılan buhar ısısı ile tepkime hızlandırılmıştır. Günümüzde, gravite konsantrelerinin zenginleştirilmesi dışında amalgamlaştırma çevre etkileri nedeniyle uygulanmamaktadır [2].
1800’lü yıllarda, cevherlerden altın kazanımında uygulanan ilk kimyasal yöntem olan klorinasyon prosesi geliÅŸtirilmiÅŸ ve 1800’lü yılların sonlarına kadar en çok uygulanan yöntem olmuÅŸtur [2].
1887 yıllında Scotsmen, J.S. Mac Arthur, Robert ve William Forrest kardeÅŸler tarafından, KCN’ün altın çözünürlüğünde kullanımı ve 1888 yılında çinko tozu ile çöktürme prosesinin patentleri alınmıştır [2].
Siyanürün endüstriyel boyutta altın kazanımındaki ilk uygulaması, 1889 yılında Yeni Zelanda Crown Madeninde baÅŸlamıştır. Gümüş kazanımındaki ilk endüstriyel uygulama ise 1900 yılında Meksika’da Sirena sülfürlü gümüş madeninde gerçekleÅŸmiÅŸtir [2].
Siyanür prosesi ile altın ve gümüşün kazanılması 1800’lü yılların sonunda baÅŸlamış olup; yaklaşık 100 yıldır dünya’da baÅŸarı ile uygulanmaktadır. Yöntemin uygulanış ÅŸekli, kullanılan ekipman, deÄŸerli metallerin siyanürlü çözeltilerden kazanımı gibi konularda araÅŸtırmalar, bilimsel anlamda ve endüstriyel uygulama boyutunda devam etmektedir. Refrakter cevherlerden altın ve gümüşün kazanılması, siyanür ile çözündürme prosesi çerçevesinde mümkün olmakta ancak yüksek verimlere ulaÅŸmada güçlükler yaÅŸanmaktadır. Bu güçlükler ise günümüzde bilimsel araÅŸtırmaların konusunu oluÅŸturmaktadır.
Bu tez kapsamında araÅŸtırmalara esas olan malzeme, Etibank 100 Yıl Gümüş Ä°ÅŸletmesi’nde deÄŸerlendirilen polimetalik sülfürlü gümüş cevheridir. Gümüşköy; gümüş, kurÅŸun, çinko, barit ve antimuan cevher yatağı, eski tarihlerden kalan pasa ve hali hazırda var olan cevherleÅŸmeden oluÅŸmaktadır. Eski madencilik faaliyetlerinden kalan paÅŸalar gümüş içeriÄŸi açısından en zengin kısmı oluÅŸturmaktadır. Yapılan araÅŸtırmalar yöredeki madencilik faaliyetlerinin II Frigya Krallığı devrine, MÖ. 2000 yıllarına kadar uzandığını göstermektedir. Eski çaÄŸlarda Anadolu’da altın ve gümüş kazanıldığı tarihsel belgelerden ve daha önce yapılan araÅŸtırmalardan bilinmektedir. 1987 yılında Etibank Kütahya 100. Yıl Gümüş Ä°ÅŸletmesi faaliyete geçtiÄŸinde Türkiye Cumhuriyeti dönemindeki ilk gümüş üretimi gerçekleÅŸmiÅŸtir [3].
100. Yıl Gümüş Ä°ÅŸletmesi 122.4 ton/yıl saf gümüş üretecek ÅŸekilde projelendirilmiÅŸtir. Ancak üretimin baÅŸladığı tarihten itibaren Ä°ÅŸletme’de gümüş
üretimi proje deÄŸerlerinin çok altında kalmıştır. Yöre cevherleÅŸmesi ile ilgili çeÅŸitli araÅŸtırmacılar tarafından gerçekleÅŸtirilen ve Bölüm 4.1.’de konu edilen çalışmalarda da, gümüşün gerek siyanür gerekse alternatif reaktifler ile her hangi bir ön iÅŸlem uygulanmadan yüksek verimlerle kazanılamadığı görülmektedir. Bu doktora çalışması kapsamında, cevherleÅŸmenin mineralojik yapısı ve tesiste uygulanan çözündürme koÅŸullan açısından, gümüş veriminin istenilen deÄŸerlerin çok altında gerçekleÅŸmesinin nedenleri araÅŸtırılmış, artık barajında biriken ve 100 g/ton gümüş içeren yaklaşık 10 milyon ton malzemeden gümüşün kazanılması hedeflenmiÅŸ ve tuvenan cevher üzerinde yapılan deneyler ile cevher yapısına uygun koÅŸullar saptanarak gümüşün yüksek verimle kazanılması amaçlanmıştır.
