Bilimsel ve teknolojik çalışmalar kapsamında yürütülen bu Projede, Adana-Tufanbeyli-Gümelektepe yöresine ait numune kullanılarak laboratuvar ölçeğinde cevher zenginleştirme ve hidrometalürjik çalışmalar gerçekleştirilmiştir.

Cevher numunesinin kimyasal analiz sonucuna göre %37,7 Al2O3 ve %25,4 SiO2 tenörüne sahip olduğu; modül değerinin (Al2O3/SiO2) ise 1,48 olduğu belirlenmiştir. XRD sonucuna göre cevher diyaspor, böhmit, anataz, kil minerali (kaolinit) ve hematitten oluşmaktadır.

Proje kapsamında, Adana-Tufanbeyli-Gümelektepe yöresine ait düşük modül içerikli boksit cevherini zenginleştirmek amacıyla boyuta göre ayırım, manyetik ayırım ve flotasyon yöntemleri uygulanarak modül oranındaki değişim incelenmiştir.

Boyuta göre ayırım yönteminde Al2O3’in tüm fraksiyonlarda benzer tenörlerde dağılması nedeniyle fraksiyonel bir zenginleştime sağlanamamıştır. Yüksek Alan Şiddetli Yaş Manyetik Ayırma çalışmalarında da cevherde zenginleştirme sağlanamamıştır. Flotasyon yönteminde, toplayıcı cinsi, toplayıcı dozajı, tane boyutu, pH ve bastırıcı miktarı etkisi parametreleri incelenmiştir. Beş farklı toplayıcı (CTAB, DDA, A 6493, SDSB ve Na-oleat) kullanılarak deneyler yapılmış olup, en iyi sonuç A 6493 reaktifiyle elde edilmiştir. Bu reaktifin etkisi 500, 750, 1000 ve 1500 g/t, 2000 g/t dozajlarda test edilmiştir. Ardından dört farklı tane boyutu (-75, 53, 38 ve -20 μm), pH’nın (6, 7, 8 ve 9) etkisi incelenmiş olup son olarak bastırıcı (Na2SiO3) miktarının (250, 500, 750, 1000 ve 1500 g/t) zenginleştirmeye etkisi tespit edilmiştir. Flotasyon yöntemi ile cevherde modül oranı bakımından bir iyileşmenin olmadığı gözlemlenmiştir.

İkinci aşamada tüvenan, ön işlem görmüş ve mekanik olarak aktive edilmiş (dikey atritör) cevherle liç çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Liç deneylerinde tüvenan ve kalsine cevher örnekleri H2SO4 çözeltilerinde liç edilmiştir. Deneysel bulgular Yanıt Yüzey Yöntemi ile değerlendirilmiş ve optimum liç koşulları belirlenmiştir. Tüvenan cevherin liçinde bağımsız değişkenler olan asit derişimi, tepkime sıcaklığı, k/s oranı ve tepkime süresi için optimum değerler sırasıyla 1 M, 40 °C, 42,3 g/mL ve 30 dk olarak bulunmuştur. Bu koşullarda, cevherdeki alüminyumun %8,37’sinin çözeltiye geçtiği belirlenmiştir. Kalsine edilmiş örneklerle yapılan liç deneylerinde bağımsız değişkenler olan asit derişimi, tepkime sıcaklığı ve tepkime süresi için optimum değerler sırasıyla 1 M, 70 °C ve 90 dk olarak tespit edilmiştir. Bu koşullarda kalsine örnekteki alüminyumun %26,7’sinin çözeltiye geçtiği belirlenmiştir.

Mekanik aktive (dikey atritör) edilen cevherle yapılan liç deneylerinde Fe2O3 ve Al2O3 verimlerinin birbirine yakın olduğu görülmüştür. Ancak Fe2O3’ün yüksek oranda çözünmesi, ilerleyen aşamalarda uygulanacak olan çöktürme işlemi sırasında sorun yaratabileceğinden, bu durum proseste istenmeyen bir etki olarak değerlendirilmiştir.

Alümina üretim aşamasında kalsine cevher numunesi ile gerçekleştirilen liç deneyleri sonucunda, Al+3 iyonlarının çözeltiye geçme veriminin en yüksek olduğu optimum deney şartları (1 M, 70 °C, 90 dk, 450 rpm ve 1/10 g/mL) belirlenmiştir. Belirlenen şartlar da stok çözelti hazırlanarak iki aşamalı çöktürme deneyleri yapılmıştır. Birinci aşamada, Fe+3 iyonları ve diğer safsızlıklar çöktürülerek ortamdan uzaklaştırılmıştır. İkinci aşamada ise, çözelti ortamında kalan Al+3 iyonları Al(OH)3 şeklinde çöktürülerek çözelti ortamından ayrılmıştır. Elde edilen alüminyum içeren çökelek, 1200 °C’de 2 saat süreyle kalsine edilerek %98 saflıkta Al2O3 (alümina) formunda kazanılmıştır.