Hidrometalurji
Hidrometalurji temel olarak, sıvı kimyasalların kullanılmasıyla uygulanan ekstraktif metalurji yöntemlerden biridir. Temel amaç, kıymetli metalleri cevherden ayırmak, zenginleştirmek veya geri dönüştürmektir.
Hidrometalurji üç başlık altında incelenebilir:
- Liç
- Safsızlaştırma
- Metal Kazanımı
Liç
Liç işlemi, çözücü özellik gösteren sıvı kimyasalları kullanarak kıymetli metalleri kazanma işlemidir. Zenginleştirilmek istenilen metal, kimyasallarla (genelde asit veya baz) çözündürülerek çözeltiye alınır. Seçilen kimyasaların türü ve konsantresi, çözündürülmek istenilen metalin özelliklerine göre değişim gösterebilir. Liç verimi pH değişimi, sıcaklık, oksidasyon potansiyeli gibi değişkenlerden etkilenebilir.
Temel türleri: Yerinde liç, yığın liçi ve kolon liçidir.
Safsızlaştırma
Liç sonucunda metal ile birlikte, cevherde varolan diğer metaller de çözeltiye alınmış olabilir. Bu aşamada, istenmeyen metallerin çözeltiden uzaklaştırılması amaçlanır. Safsızlaştırma için uygulanabilecek belli yöntemler vardır. Bunlardan bazıları:
- Solvent ekstraksiyon (SX)
- Sementasyon
- İyon değiştirme
Solvent ekstraksiyon
Solvent ekstraksiyonda esas amaç, istenilen metali, farklı faza geçirerek ayırmaktır. Solvent ekstraksiyonda bu amaçla kullanılan karışıma genelde organik çözücü adı verilir.
Organik çözücü, yüklü çözelti üzerinde kullanıldığında, kıymetli metaller organiğe geçerler. Sonuçta yüklenmiş organik ve yüksüz çözelti elde edilmiş olur. Bu şekilde elde edilen yüksüz çözelti, proseste tekrar kullanılabilir. Bu aşamada elde edilen yüklü organik ise elektrokazanım ile metalden ayrılabilir.
İyon değiştirme
Doğal zeolit, reçine, aktif karbon gibi maddeler kullanılarak anyon-katyon değişimi sayesinde metaller kazanılabilir.
Metal Kazanımı
Hidrometalurjide son adım metal kazanımıdır. Sıvı faza geçirildikten sonra safsızlaştırılan metal, bu adımda tekrar katı faza geçirilerek kazanılır. Bu adım sonrasında elde edilen metal, hammadde olarak kullanılabileceği gibi, daha ileri rafinasyon işlemlerinde de kullanılabilir. Bu amaçla kullanılabilecek yöntemlerden bazıları:
- Elektrokazanım
- Gaz ile İndirgeme
- Metal ile Çöktürme
Elektrokazanım
Temel olarak, metal içeren çözelti içinden elektrik akımı geçirilmesi sonucu metalin indirgenmesi ve katot plakalar üzerinde birikmesi şeklinde uygulanır.
Metal ile Çöktürme
Çözelti içerisine, daha aktif bir metal (Genelde Zn) talaşı karıştırılmasıyla uygulanır. Çözeltiye eklenen talaş içindeki metal çözeltiye geçerken, kıymetli metal indirgenerek katı faza geçer ve tabada çökerek birikmeye başlar.