Gümüş tesbih modelleri siyanür liç sistemindeki reaksiyon kimyası gümüş tesbih modelleri-Su için Şekil 3.4., Siyanür-Su sistemi için Şekil 3.5. ve gümüş tesbih modelleri-Siyanür-Su için Şekil 3.6′ da verilmektedir [23, 26, 43, 47, 48],
Şekil 3.5’e göre; HCN ve CN” iyonları negatif Eh değerlerinde görünmekte ve pH’nın 9.3 olması durumunda eşit konsantrasyonlarda bulunmaktadırlar. Yüksek potansiyel değerlerinde ise sadece CNO” iyonu var olabilmektedir. Ancak siyanürün hava ile
oksitlenmesi çok yavaş gelişen bir reaksiyon olduğundan, liç sırasında CN” kaybı çok etkili olmamaktadır.
Şekil 3.6′ da verilen gümüş tesbih modelleri-Su sistemine göre; metalik gümüş tesbih modelleri, oksitleyici reaktif varlığında bütün pH değerlerinde tamamen kararlı olmaktadır. Bununla birlikte
oksidasyon koşullarında; asidik ve zayıf alkali çözeltilerde Ag+, kuvvetli alkali ortamlarda AgO” oluşması ile çözünebilmektedir
gümüş tesbih modelleri-Siyanür-Su sisteminde;gümüş tesbih modelleri, Ag(CN>2″, Ag(CN)32″, Ag(CN)43~ gibi çeşitli gümüş tesbih modelleri siyanür bileşikleri yapabilmektedir.
0.0
Ag(s)+HCN
Ag(CN)2-+Ag(s)
8 10 12
Şekil 3.6. gümüş tesbih modelleri-Siyanür-Su Sistemi İçin Eh-pH Diagramı [48]
Ag(s)+CN-
3.5.4. Alkali İlavesinin Etkisi
Siyanür ile çözündürme işlemleri sırasında alkali ilavesinin amaçlan;
•Hidroliz nedeniyle siyanür kayıplannı önlemek, •Havadaki CO2 etkisi ile siyanür kayıplannı önlemek,
•Suda bulunan bikarbonatların bozundurulması,
•Su içinde bulunan asidik bileşiklerin nötr hale getirilmesi,
•Cevherde bulunan pirit gibi asidik yapılann nötrleştirilmesidir.
Kireç ilavesi ile aynca yüklü çözeltilerden ince boyutlu tanelerin çöktürülmesi ve berraklaştınlması kolayca sağlanabilmektedir [23, 26, 43],
Kalsiyum hidroksit kullanımının sodyum hidroksite göre altın çözünürlüğünü yavaşlattığı bilinmesine rağmen uygulamada ekonomik nedenlerle kireç tercih edilmektedir. Acarkan ve diğerleri (1994) tarafından gümüş tesbih modelleri köy cevherleri ile yapılan
bir çalışmada; altın cevherlerinde Ca2+ iyonlannın göstermiş olduğu olumsuz etkinin tam tersi; Ca2+ iyonlannın yüksek konsantrasyonlarda refrakter Ag cevherlerinin çözünmesini olumlu etkilediği ve siyanür tüketimini azalttığı ortaya konulmuştur [49].
3.5.5. Yabancı İyonların Etkisi
Altın ve gümüş tesbih modelleri kazanımında siyanür uygulamasının etkinliği, yalnızca altın ya da gümüş tesbih modelleri çözünürlüğüne bağlı değildir. Aynı zamanda bu minerallerin beraber bulunduğu diğer minerallerin de etkisi çok önemli olmaktadır. Değişik gümüş tesbih modelleri mineralleri ve yanısıra bulunan diğer minerallerin çözünme davranışlan birbirinden çok farklı olduğundan, altın cevherlerine, nazaran, gümüş tesbih modelleri cevherlerinin siyanür ile zenginleştirilmesinde karmaşık yapı çözünme sırasında sorunlar yaratmaktadır [5, 23 43, 48].
Refrakter gümüş tesbih modelleri cevherlerinde çoğunlukla var olan Zn, Cu, Fe gibi metaller gümüş tesbih modelleri siyanürasyonunda yaşanan sorunlann başlıcasını oluşturur. .Cevher yapısında bulunan metal iyonlannın çoğunlukla çok kararlı olan Zn(CN)2, Zn(CN)42″, Fe(CN)63″, Cu(CN)2″ gibi siyano-metal bileşiklerini oluşturabildikleri bilinmektedir [48].
S-CN-FPjO için Eh ve pH kararlılık diyagramı incelendiğinde (Şekil 3.7), siyanür iyonlarının varlığında, elementel sülfür iyonlarının kararlı bir yapıda olmadıkları görülmektedir [48]. Elementel sülfür iyonları ve tiyosülfat iyonları siyanür ile bileşik
yaparak tiyosiyanat [SCN” ] formunu oluştururlar. Tiyosiyanat ise altın ve gümüş tesbih modelleri ile bileşik yapabilir. Sülfür iyonları gümüş tesbih modelleriün çökmesine neden olabildiğinden, siyanür ile çözündürme açısından sakıncalıdır [23, 47, 48].
Zn-CN-H20 sistemi için Eh-pH kararlılık diyagramı incelendiğinde pH= 8 koşulunda Zn (CN )42_ için kararlı siyanür bileşiği olduğu anlaşılmaktadır (Şekil 3.8) [48].
Cu, Zn, Ni, Co ve Fe ‘in bütün metal iyonları ve metal oksitleri ile reaksiyona girerek çözünebilen ya da çözünemiyen metal siyanür bileşiklerini oluştururlar. Bunun sonucunda siyanür ve oksijen tüketimi artar. Bunun yanısıra, metal siyanür bileşikleri gümüş tesbih modelleri üzerine adsorbe olarak, gümüş tesbih modelleriün çözünme oranını azaltabilirler [48, 50].
Siyanür ile çözündürme prosesi açısından metal sülfürler iki gruba ayrılırlar; birinci grupta yer alan; bakır, çinko, kobalt, kalkopirit ve bornit siyanür varlığında kararlı iken, ikinci grupta yer alan nikel, demir ve arsenopirit kararlı değildir [48].
Ortamda Pb iyonlarının varlığı, altın ve gümüş tesbih modelleri yüzeylerinde pasifleştirici bir film tabakası şeklinde toplanabildiğinden altın ve gümüş tesbih modelleriün çözünürlüğüne bu film tabakası engel olabilmektedir [48, 50],
Bunların dışında; arsenik içeren mineraller; arsenopirit, realgar ve orpiment siyanür ile reaksiyona girebilirler. Bunun sonucunda ortaya çıkan S”2 ve S2O3″2 , gümüş tesbih modelleri ve altın
yüzeylerine adsorbe olarak siyanür ile çözündürmeye engel olurlar. Antimuan varlığı ise daha olumsuz etkilere sahiptir. Sb2 S3″2 ve yine S”2 iyonları gümüş tesbih modelleri yüzeylerinde
bir film tabakası oluşturarak, gümüş tesbih modelleriün çözünmesine engel olurlar [26].
3.5.6. Tane Boyutunun Etkisi
Altın ve gümüş tesbih modelleri minerallerinin serbestleşmesi açısından tane boyutu, çözündürmede etkili olmaktadır. Altının siyanür ile çözündürülmesinde; 149 mikron boyutunda bir tanenin çözünme süresi 44 saat olup, 44 mikron boyutunda bir tanenin ise çözünme süresi 13 saat’den fazla sürmemektedir. Metalik gümüş tesbih modelleri için bu süre, altına göre iki katı olmaktadır [43].
M.A.Cristovici tarafından yapılan bir çalışmada; siyanür ile çözündürmeye tabi tutulan malzemede küçük boyuttaki malzeme oranının artması çözünme oranının azalmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada; Forest Hill artık barajından alınan 2.3 g/ton Au ve 3.0 g/ton Ag içeren numunenin Au çözünme verimi boyuta göre incelenmiş, 24 saatlik çözünme süresi sonunda, 1 g/l NaCN konsantrasyonu ve pF£:H’ de malzemenin % 75’i 74 mikron altında iken en yüksek çözünme verimine ulaşılmıştır. 74 mikron altındaki malzeme miktarı arttıkça alün çözünme verimi düşmeye başlamıştır. % 85’in üstünde olan alto çözünme verimi, malzemenin % 100’ü 74 mikron altına indirildiğinde % 80′ e düşmüştür [51].
Gümüş tesbih modelleri siyanür liç sistemindeki reaksiyon kimyası gümüş tesbih modelleri-Su için Şekil 3.4., Siyanür-Su sistemi için Şekil 3.5. ve gümüş tesbih modelleri-Siyanür-Su için Şekil 3.6′ da verilmektedir [23, 26, 43, 47, 48],
Şekil 3.5’e göre; HCN ve CN” iyonları negatif Eh değerlerinde görünmekte ve pH’nın 9.3 olması durumunda eşit konsantrasyonlarda bulunmaktadırlar. Yüksek potansiyel değerlerinde ise sadece CNO” iyonu var olabilmektedir. Ancak siyanürün hava ile
oksitlenmesi çok yavaş gelişen bir reaksiyon olduğundan, liç sırasında CN” kaybı çok etkili olmamaktadır.
Şekil 3.6′ da verilen gümüş tesbih modelleri-Su sistemine göre; metalik gümüş tesbih modelleri, oksitleyici reaktif varlığında bütün pH değerlerinde tamamen kararlı olmaktadır. Bununla birlikte
oksidasyon koşullarında; asidik ve zayıf alkali çözeltilerde Ag+, kuvvetli alkali ortamlarda AgO” oluşması ile çözünebilmektedir
gümüş tesbih modelleri-Siyanür-Su sisteminde;gümüş tesbih modelleri, Ag(CN>2″, Ag(CN)32″, Ag(CN)43~ gibi çeşitli gümüş tesbih modelleri siyanür bileşikleri yapabilmektedir.
0.0
Ag(s)+HCN
Ag(CN)2-+Ag(s)
8 10 12
Şekil 3.6. gümüş tesbih modelleri-Siyanür-Su Sistemi İçin Eh-pH Diagramı [48]
Ag(s)+CN-
3.5.4. Alkali İlavesinin Etkisi
Siyanür ile çözündürme işlemleri sırasında alkali ilavesinin amaçlan;
•Hidroliz nedeniyle siyanür kayıplannı önlemek, •Havadaki CO2 etkisi ile siyanür kayıplannı önlemek,
•Suda bulunan bikarbonatların bozundurulması,
•Su içinde bulunan asidik bileşiklerin nötr hale getirilmesi,
•Cevherde bulunan pirit gibi asidik yapılann nötrleştirilmesidir.
Kireç ilavesi ile aynca yüklü çözeltilerden ince boyutlu tanelerin çöktürülmesi ve berraklaştınlması kolayca sağlanabilmektedir [23, 26, 43],
Kalsiyum hidroksit kullanımının sodyum hidroksite göre altın çözünürlüğünü yavaşlattığı bilinmesine rağmen uygulamada ekonomik nedenlerle kireç tercih edilmektedir. Acarkan ve diğerleri (1994) tarafından gümüş tesbih modelleri köy cevherleri ile yapılan
bir çalışmada; altın cevherlerinde Ca2+ iyonlannın göstermiş olduğu olumsuz etkinin tam tersi; Ca2+ iyonlannın yüksek konsantrasyonlarda refrakter Ag cevherlerinin çözünmesini olumlu etkilediği ve siyanür tüketimini azalttığı ortaya konulmuştur [49].
3.5.5. Yabancı İyonların Etkisi
Altın ve gümüş tesbih modelleri kazanımında siyanür uygulamasının etkinliği, yalnızca altın ya da gümüş tesbih modelleri çözünürlüğüne bağlı değildir. Aynı zamanda bu minerallerin beraber bulunduğu diğer minerallerin de etkisi çok önemli olmaktadır. Değişik gümüş tesbih modelleri mineralleri ve yanısıra bulunan diğer minerallerin çözünme davranışlan birbirinden çok farklı olduğundan, altın cevherlerine, nazaran, gümüş tesbih modelleri cevherlerinin siyanür ile zenginleştirilmesinde karmaşık yapı çözünme sırasında sorunlar yaratmaktadır [5, 23 43, 48].
Refrakter gümüş tesbih modelleri cevherlerinde çoğunlukla var olan Zn, Cu, Fe gibi metaller gümüş tesbih modelleri siyanürasyonunda yaşanan sorunlann başlıcasını oluşturur. .Cevher yapısında bulunan metal iyonlannın çoğunlukla çok kararlı olan Zn(CN)2, Zn(CN)42″, Fe(CN)63″, Cu(CN)2″ gibi siyano-metal bileşiklerini oluşturabildikleri bilinmektedir [48].
S-CN-FPjO için Eh ve pH kararlılık diyagramı incelendiğinde (Şekil 3.7), siyanür iyonlarının varlığında, elementel sülfür iyonlarının kararlı bir yapıda olmadıkları görülmektedir [48]. Elementel sülfür iyonları ve tiyosülfat iyonları siyanür ile bileşik
yaparak tiyosiyanat [SCN” ] formunu oluştururlar. Tiyosiyanat ise altın ve gümüş tesbih modelleri ile bileşik yapabilir. Sülfür iyonları gümüş tesbih modelleriün çökmesine neden olabildiğinden, siyanür ile çözündürme açısından sakıncalıdır [23, 47, 48].
Zn-CN-H20 sistemi için Eh-pH kararlılık diyagramı incelendiğinde pH= 8 koşulunda Zn (CN )42_ için kararlı siyanür bileşiği olduğu anlaşılmaktadır (Şekil 3.8) [48].
Cu, Zn, Ni, Co ve Fe ‘in bütün metal iyonları ve metal oksitleri ile reaksiyona girerek çözünebilen ya da çözünemiyen metal siyanür bileşiklerini oluştururlar. Bunun sonucunda siyanür ve oksijen tüketimi artar. Bunun yanısıra, metal siyanür bileşikleri gümüş tesbih modelleri üzerine adsorbe olarak, gümüş tesbih modelleriün çözünme oranını azaltabilirler [48, 50].
Siyanür ile çözündürme prosesi açısından metal sülfürler iki gruba ayrılırlar; birinci grupta yer alan; bakır, çinko, kobalt, kalkopirit ve bornit siyanür varlığında kararlı iken, ikinci grupta yer alan nikel, demir ve arsenopirit kararlı değildir [48].
Ortamda Pb iyonlarının varlığı, altın ve gümüş tesbih modelleri yüzeylerinde pasifleştirici bir film tabakası şeklinde toplanabildiğinden altın ve gümüş tesbih modelleriün çözünürlüğüne bu film tabakası engel olabilmektedir [48, 50],
Bunların dışında; arsenik içeren mineraller; arsenopirit, realgar ve orpiment siyanür ile reaksiyona girebilirler. Bunun sonucunda ortaya çıkan S”2 ve S2O3″2 , gümüş tesbih modelleri ve altın
yüzeylerine adsorbe olarak siyanür ile çözündürmeye engel olurlar. Antimuan varlığı ise daha olumsuz etkilere sahiptir. Sb2 S3″2 ve yine S”2 iyonları gümüş tesbih modelleri yüzeylerinde
bir film tabakası oluşturarak, gümüş tesbih modelleriün çözünmesine engel olurlar [26].
3.5.6. Tane Boyutunun Etkisi
Altın ve gümüş tesbih modelleri minerallerinin serbestleşmesi açısından tane boyutu, çözündürmede etkili olmaktadır. Altının siyanür ile çözündürülmesinde; 149 mikron boyutunda bir tanenin çözünme süresi 44 saat olup, 44 mikron boyutunda bir tanenin ise çözünme süresi 13 saat’den fazla sürmemektedir. Metalik gümüş tesbih modelleri için bu süre, altına göre iki katı olmaktadır [43].
M.A.Cristovici tarafından yapılan bir çalışmada; siyanür ile çözündürmeye tabi tutulan malzemede küçük boyuttaki malzeme oranının artması çözünme oranının azalmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada; Forest Hill artık barajından alınan 2.3 g/ton Au ve 3.0 g/ton Ag içeren numunenin Au çözünme verimi boyuta göre incelenmiş, 24 saatlik çözünme süresi sonunda, 1 g/l NaCN konsantrasyonu ve pF£:H’ de malzemenin % 75’i 74 mikron altında iken en yüksek çözünme verimine ulaşılmıştır. 74 mikron altındaki malzeme miktarı arttıkça alün çözünme verimi düşmeye başlamıştır. % 85’in üstünde olan alto çözünme verimi, malzemenin % 100’ü 74 mikron altına indirildiğinde % 80′ e düşmüştür [51].
