Maden ve Cevher Zenginleştirme

Maden ve cevher zenginleştirme, kayaç formunda çıkarılan tenörü düşük ham cevherin kırma, öğütme ve flotasyon gibi fizikokimyasal süreçlerden geçirilerek ekonomik metal değerinin ayrıştırılması ve zenginleştirilmesidir. Amaç, değerli mineralleri atık minerallerden ayırıp tenörü yükseltmektir. Kireç bazlı ürünler pH kontrolünden atık yönetimine kadar birçok aşamada rol oynar.

Flotasyonda sönmüş kireç, ortamı alkali (pH 10-12) yapmak ve pirit gibi yabancı sülfürlerin köpüğe geçmesini engellemek için kullanılır. Bakır, çinko, altın gibi sülfürlü cevherlerin ayrıştırmasındaki köpüklü flotasyon hücrelerinde vazgeçilmez bir kimyasaldır. Ucuz ve yaygın bir pH düzenleyici olması da tercih edilme sebeplerindendir.

Evet, altın liçinde pH kontrolü çok hayatidir. Altının çözülmesi için kullanılan sodyum siyanür asit ortamlarda son derece zehirli olan HCN (Hidrojen Siyanür) gazı yayar. Güçlü bir kireç dozajıyla bu pH her daim sıvı için emniyet bandı (10.5+) içinde tutulur. Böylece hem işçi güvenliği hem de siyanürün etkin kullanımı sağlanır.

Kireç tüketimi cevhere ve tesise göre değişir. Uluslararası analizlere göre flotasyon havzalarında çıkarılan ham cevher başına standart olarak 0,3-1,5 kg arasında sönmüş kireç tüketimi gerçekleşmektedir. Altın liçlerinde bu oran daha farklıdır. Bu nedenle her tesis için gerçek tüketim, cevherin sülfür içeriği ve hedef pH'a göre belirlenmelidir.

Sönmüş kireç sıvı süspansiyon olarak kolay taşınabilir olması sebebiyle flotasyon test odalarına daha uyumludur. Sönmemiş kireç konsantre formuyla daha yüksek etken taşır ancak özel söndürme altyapısı ister. Hangisinin avantajlı olduğu, tesisin söndürme ekipmanına, ölçeğine ve lojistik koşullarına göre değişir; küçük ölçekte hazır sönmüş kireç pratiktir.

Asit Maden Drenajı (AMD), atık dağlarının yağmurla birleştiğinde ortaya çıkardığı zehirli asitli suların kireçle nötralize edilmesiyle çözülür. Kireç, tehlikeli ağır metalleri çamur olarak dibe çöktürür ve suyun berrak olarak temizlenmesini sağlar. Çöken çamurun ayrıca yönetilmesi ve arıtılan suyun deşarj sınırlarına uygunluğunun izlenmesi gerekir.

Zenginleştirme altyapısında agrega; maden alanlarının dayanıklı lojistik yollarında, patlatmalı bölgelerde, yeraltı yapay tavan tahkimatlarında ve su arıtma drenaj yataklarında kullanılır. Bu işlerde uygun kalibrasyonlu iri-ince kireçtaşı ve kırmataş agregası tercih edilir. Tane dağılımı, yolun taşıma gücünü ve drenaj performansını doğrudan etkiler. Seçilecek koruma, taşınan hammaddenin nem hassasiyetine göre belirlenir.

Kireç, kalsiyum iyonları sayesinde piriti flotasyondan bastırır. Kalsiyum iyonları alkali ortamda pirit yapısının üzerine koruyucu bir tabaka oluşturur ve bu tabaka suyu iten hidrofobik molekülleri yansıtarak piriti dipte su dolu atık safhasında bırakır. Böylece değerli mineraller köpükle toplanırken pirit atığa gider.

Maden fırın bacalarındaki emisyonu, sönmüş kireçle çalışan kuru desülfürizasyon sistemleri temizler. Kavurma işleminde açığa çıkan yüksek kükürtdioksit ve hidrojen klorür gazları, sönmüş kireçle tuza dönüştürülerek tutulur ve hava temiz kalır. Oluşan katı ürün filtrelerde toplanır; bu atığın uygun şekilde yönetilmesi gerekir. Gerekirse arıtılan gazdaki kalan kirletici izlenerek kireç beslemesi ayarlanır.

Kalsiyum bazlı ajanlar makro atık stabilizasyonunda, atıkların kalıcı depolanmasında yapısal sağlamlık sağlar. Sulu maden atıklarının dev çamur havuzlarına pompalanıp uzun süreli depolandığı süreçte kireç, yapısal bir sertleşme (pozzolana) reaksiyonu üreterek akışkan sızıntı riskini azaltır. Doz ve etki, atığın bileşimine göre belirlenmelidir. Bu yaklaşım tek başına yeterli olmayabilir; mühendislik etüdüne göre desteklenir.