Molibden Konsantrelerinin Değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, yerli molibdenit (MoS2) konsantresinden hareketle, çeşitli molibden ürünleri üretiminde başlangıç malzemesi olabilecek kalitede molibden trioksit üretilmesidir. Çalışma konusu kapsamında, total oksitleyici kavurma yöntemiyle molibdenit konsantresinden molibden trioksit (MoO3) eldesi ve saflaştırma işlemleri yapılmıştır. Saflaştırma işlemi mevcut bakırı uzaklaştırmak için hidrometalurjik yöntemle gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, WindowsTM tabanlı termokimyasal bir bilgisayar programı olan FactSage ile termodinamik hesaplamalar yapılmış ve ürünlerin karakterizasyon çalışmaları tamamlanmıştır. Deneysel çalışmalarda Özdoğu İnş. ve Tic. Ltd. Şti.. iştiraki Kuzey Ege Bakır İşletmeleri tarafından gönderilen MoS2 konsantresi kullanılmıştır. Özdoğu İnş. ve Tic. Ltd. Şti., ağ.% 0,40 Cu ve ağ.% 0,05 Mo içeriğine sahip tüvenan cevheri flotasyon ile zenginleştirerek ağ.% 27 Cu ve ağ.% 52 Mo içeriğine sahip iki ayrı konsantre elde etmektedir. Deneysel çalışmaların birinci aşamasında MoS2 konsantresine total oksitleyici kavurma deneyleri uygulanmıştır. Deneyler kamaralı tip fırında yapılmış olup, farklı sıcaklıklarda ve sürelerde kavurma işlemi uygulanarak, kavurma sıcaklığı ve süresinin, MoS2’nin MoO3’e dönüşüm hızı ve bileşimine etkisi incelenmiştir. Deneyler sonucunda farklı kalitelerde MoO3 ürünleri elde edilmiştir. Deney sonuçları incelenerek teknik kalite MoO3 standartlarına en uygun MoO3 üretimini sağlayan sıcaklık ve süre parametreleri saptanmıştır. Artan sıcaklık ve sürenin, ürünlerdeki kükürt miktarına azaltıcı bir etki yaptığı gözlemlenmiştir. Başlangıçta ağ.% 39,19 kükürt içeriğine sahip MoS2 konsantersinin kavrulması sonucunda elde edilen MoO3 ürünlerinin kükürt içeriği % 1,05’e kadar düşürülmüştür. Deneysel çalışmaların ikinci kısmını oluşturan hidrometalurjik saflaştırma deneylerinde, teknik kalite MoO3 standartlarına en uygun ürünleri veren kavurma parametreleriyle üretilen MoO3 numuneleri liç işlemine tabi tutulmuştur. Sülfürik asit çözeltisi ile yapılan liç deneylerinde, çözelti konsantresi ve katı-sıvı oranının, metal kazanımına etkisi incelenmiştir. Deneyler sonucunda MoO3 ürünlerinin bakır içeriği ağ.% 0,13’e kadar düşürülmüştür. Molaritenin artması ve katı sıvı oranının azalması metal kazanım verimini arttırmıştır. Karakterizasyon çalışmaları kapsamında elde edilen ürünlere kimyasal analiz, XRD ve AAS teknikleri uygulanmıştır.

The aim of this study is processing of local molybdenum concentrate to produce quality molybdenum trioxide may be the starting material for the production of various molybdenum products. Generally molybdenum metal is produced from its high grade sulphide ore through oxidizing roasting of molybdenite (MoS2) in order to obtain molybdenum trioxide (MoO3), purification of molybdenum trioxide and hydrogen reduction of molybdenum trioxide. Molybdenum concentrates which contain about 90 wt.% MoS2, along with up to 10 wt.% silicious material as well as traces of iron, copper and lead minerals, are the main mineral of the molybdenum industry for the production of technical grade molybdenum trioxide, which is further used to produce molybdenum, ferromolybdenum alloys, molybdenum dioxide and other pure molybdenum compounds such as ammonium dimolybdate, sodium and calcium molybdate. The usual practice is to roast the concentrates with sufficiently low copper and lead levels to produce a calcine that is essentially MoO3 containing low sulphur. Such calcines can be used directly in steelmaking, because liquid iron will reduce MoO3 to metal in high yield. Molybdenum is widely used for the production of ferromolybdenum, which is required for the production of alloyed steel. Almost 80 % of molybdenum, produced from molybdenum trioxide, is used for steel making in industries. Technical-grade MoO3 is produced by roasting molybdenite in air atmosphere in a multiple-hearth furnace. The roasted MoO3 product usually has