Eskişehir bastnasit cevherinde bulunan toryumun zenginleştirilmesi

Bu çalışma, Eskişehir ili Sivrihisar ilçesi sınırları içinde bulunan ve ülkemiz ekonomisi açısından oldukça büyük bir öneme sahip olan nadir toprak element içerikli bastnasit cevherinde bulunan toryumun flotasyon işlemi ile seçici olarak cevherden ayırdıktan sonra çözelti ortamında zenginleştirilmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında temin edilen cevher örnekleri elek işlemine tabi tutulmuş, bu sayede numune homojenleştirilmiş ve flotasyon işlemine uygun tanecik boyutuna getirilmiştir (0.142 mm). Bu işlemden sonra cevherin bileşen analizi gerçekleştirilmiş ve bunun sonucunda cevher içerisinde bulunan toryum, seryum ve lantan gibi nadir toprak elementlerinin miktarları tespit edilmiştir. Çalışmanın devamında cevher içerisinde bulunan toryumu flotasyon işlemi ile cevher yapısından ayırmak ve zenginleştirmek amaçlanmıştır. Bu çalışmanın en önemli tarafı ise flotasyondan önce cevherin kristal yapısını değiştirerek belli bir tanecik boyutunda serbestleşme derecesini sağlamak ve daha sonra elde edilen örneğin flotasyonla toryum içeriğini ana mineralden yüksek verimle ayırmak olmuştur. Cevherin kristal yapısını değiştirerek belli bir boyutta serbestleşme derecesini arttırmak amacıyla yaptığımız işlem sülfürleme işlemidir. Bu amaçla yapılan deneylerde sülfürleme işlemine sıcaklık, süre ve H2S miktarının etkisi, flotasyon verimine ise pH, toplayıcı miktarı, pülp yoğunluğu ve bazı canlandırıcı ve bastırıcı reaktiflerin etkisi incelenmiş olup,tespit edilen optimum koşullarda cevher içerisinde bulunan toryumun flotasyon verimi %95, olarak tespit edilmiştir. Bu şekilde elde edilen konsantrede toryum tenörü % 0,019’dan % 0,37’lere kadar çıktığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Toryum zenginleştirilmesi, Bastnasit cevheri, Flotasyon, Sülfürleme

PDF

___

Baysal Z., Aksoy E., Dolak İ., Ersöz A., Say R., (2018) Adsorption behaviours of lysozyme onto poly-hydroxyethyl methacrylate cryogels containing methacryloyl antipyrine-Ce(III), International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, 67, 199-204.
Chamsaz M., Hosseini M.S., Arbab-Zavar M.H., (2002) Synergic Flotation Spectrophotometric Investigation of Rare Earth(III) Ions with Alizarin and 1,10-Phenanthroline, Journal of Colloid İnterface Science, 256, 472-476.
Cheng T.V., (2000) The point of zero charge of monazite and xenotime, Mineral Engineering, 13, 105-109.
Chi R., Zhang X., Zhu G., Zhou Z.A., Wu Y., Wang C., Yu F., (2004) Recovery of rare earth from bastnasite by ammonium chloride roasting with fluorine deactivation, Minerals Engineering, 17, 1037-1043.
Çiftçi M.S., Kumru C., (1982) MTA Genel Müdürlüğü, Maden Analizleri ve Teknolojisi Dairesi, Ankara.
Çiftçi M.S., (1985) Eskişehir-Sivrihisar-Beylikahır fluoritli kompleks cevher yatağının fluorit yönünden değerlendirilmesine ilişkin ön teknolojik çalışmalar MTA Dergisi, 103, 82,83.
Çiftçi M.S., Kumru C., (1985) MTA Genel Müdürlüğü, Maden Analizleri ve Teknoloji Daire Başkanlığı, Ankara.
Dolak İ., Teğin İ., Güzel R., (2009) Synthesis and preconcentration of Amberlite XAD-4 resin modified by dithioethylenediamine, Asian Journal of Chemistry, 21, 165-175.
Dolak İ., Teğin İ., Güzel R., (2010) Removal and Preconcentration of Pb(II), Cr(III), Cr(VI) from the Aqueous Solution and Speciation of Cr(III)-Cr(VI) by Using Functionalized Amberlite XAD-16 Resin with Dithioethylenediamine, Asian Journal of Chemistry, 22, 6117-6125.
Dolak İ., Teğin İ., Güzel R., (2010) Removal and Preconcentration of Pb(II), V(V), Cr(VI) from the Aqueous Solution and Selective Separation of V(V)-Cr(VI) by Using Functionalize Amberlite XAD-16 Resin with Dithioethylenediamine, Asian Journal of Chemistry, 22, 6107-6116.
Dolak İ., Karakaplan M., Ziyadanogulları B., Ziyadanogulları R., (2011) Solvent Extraction, Preconcentration and Determination of Thorium with Monoaza 18-Crown-6 Derivative, Bulletin of the Korean Chemical Society, 32, 1564-1568.
Dolak İ., Keçili R., Hür D., Ersöz A., Say R., (2015) Ion-imprinted polymers for selective recognition of neodymium (III) in environmental samples, Industrial & Engineering Chemistry Research, 54, 5328-5335.
Dolak İ., (2018) Selective Separation and Preconcenration of Thorium (IV) in Bastnaesite Ore Using Thorium (IV)-Imprinted Cryogel Polymer, Hacettepe Journal of Biology and Chemistry, 46, 187-197.
Elgin G., (1983) MTA Genel Müdürlüğü, Maden Analizleri ve Teknolojisi Dairesi, Ankara.
Gündüz M., (1992) Eskişehir- Sivrihisar kompleks cevherinden fluorit, barit ve bastnasit kazanılması, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, Ankara.
İpekoğlu B., (1983) Eskişehir - Beylikahır toryum cevherinin değerlendirilmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, İstanbul.
Kaplan H., (1977) MTA Genel Müdürlüğü, Enerji Hammadde Etüt ve Arama Dairesi, 1977, Ankara.
Keçili R., Dolak İ., Ziyadanoğulları B., Ersöz A., Say R. (2018) Ion imprinted cryogel-based supermacroporous trapsfor selective separation of cerium (III)in real sample, Journal of Rare Earths, 36, 857-862.
Kopuz B., (1992) Klorlama yöntemiyle cevherlerde toryum kazanma veriminin artırılması, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, İstanbul.
Kul M., Topkaya Y., Karakaya İ., (2008) Rare earth double sulfates from pre-concentrated bastnasite, Hydrometallurgy, 93, 129-135.
Kulaksız S., (1977) Eskişehir toryum cevherinin değerlendirilmesi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, Ankara.
Oral E.V., Dolak İ., Temel H., Ziyadanogulları B., (2011) Preconcentration and determination of copper and cadmium ions with 1,6-bis(2-carboxy aldehyde phenoxy)butane functionalized Amberlite XAD-16 by flame atomic absorption spectrometry, Journal of Hazardous Materials, 186, 724-730.
Oral E.V., Özdemir S., Dolak İ., Okumus V., Dundar A., Ziyadanogullari B., Aksoy Z., Onat R., (2015) Anoxybacillus sp. SO B1–Immobilized Amberlite XAD-16 for Solid-Phase Preconcentration of Cu(II) and Pb(II) and Their Determinations by Flame Atomic Absorption Spectrometry, Bioremediation Journal, 19, 139-150.
Ren J., Song S., Lopez-Valdivieso A., Lu S., (2000) Selective flotation of bastnaesite from monazite in rare earth concentrates using potassium alum as depressant, International Journal of Mineral Processing, 59, 237,245.
Ren J., Song S., Lu S., Niu J., (1997) A new collector for rare earth mineral flotation, International Journal of Mineral Processing, 10, 1395-1404.
Vijalayakshmi R., Mishra S.L., Singh H., Gupta C.K., (2001) Processing of xenotime concentrate by sulphuric acid digestion and selective thorium precipitation for separation of rare earths, Hydrometallurgy, 61, 75-80.
Zhu G., Chi R., Shi W., Xu Z., (2003) Chlorination kinetics of fluorine-fixed rare earth concentrate, Minerals Engineering, 16, 671-674.