Maden ve Cevher Zenginleştirme

İş, kireç dozajıyla değil cevherin ne kadar asit üreteceğinin ve ne kadar asit tüketeceğinin ölçülmesiyle başlar. Asit-baz muhasebesi (ABA) ile asit üretme potansiyeli ve nötralizasyon potansiyeli belirlenir; NP/AP oranı 3'ün üzerindeyse saha genellikle asit üretmez, 1'in altındaysa üretir kabul edilir. Aradaki belirsiz bant için net asit üretimi (NAG) testi ve kinetik hücre denemeleri gerekir.

Aynı numunelerde sülfür türleri ayrıştırılır: piritik kükürt ile sülfat kükürdü aynı değildir ve toplam kükürde bakarak yapılan hesap asit potansiyelini olduğundan yüksek gösterir. Flotasyon tarafı için pirit/kalkopirit serbestleşme boyutu ve kil içeriği, liç tarafı için cevherin siyanür ve kireç tüketimi laboratuvarda ölçülür.

Drenaj ve proses suyu tarafında pH tek başına yeterli veri değildir. Asidite, alkalinite, Fe²⁺/Fe³⁺ dağılımı, Al, Mn, sülfat ve sertlik birlikte istenir; mevsimsel örnekleme yapılmadan tasarım debisi ve asidite yükü doğru seçilemez.

Kireç talebi eğrisi, artan dozaja karşı pH'ın nasıl yükseldiğini gösterir ve tampon bölgelerini ortaya çıkarır. AMD sularında bu eğri neredeyse hiçbir zaman düz değildir: Fe ve Al hidrolizinin tamamlandığı bölgelerde plato, Mn'nin çökmeye başladığı yerde ikinci bir dirsek görülür. Tasarım dozajı bu eğrinin platosuna değil, hedef metalin çökme bölgesinin biraz üstüne kurulur.

Flotasyon tarafında kireç dozajı sabit tutulup pH ölçülmez; tersine, birkaç pH seviyesinde kinetik testler yapılır ve her seviyede geri kazanım–tenör eğrisi çıkarılır. Amaç en yüksek geri kazanımı bulmak değil, konsantre kükürt/demir tenörünü izabe şartnamesinin altında tutan en düşük pH'ı bulmaktır.

Testlerde musluk suyu değil, tesisin gerçek geri dönüş suyu kullanılmalıdır. Kalsiyum, sülfat ve artık reaktif taşıyan geri dönüş suyu ile taze su, aynı cevherde farklı optimum pH verir; bu fark devreye alma sırasında sürprize dönüşür.

Tüketimi yüksek tesislerde sönmemiş kireci sahada söndürmek birim etken madde maliyetini belirgin şekilde düşürür. Söndürücü, su/CaO oranı ağırlıkça 3:1–5:1 aralığında ve çıkış sıcaklığı kontrollü çalışacak şekilde boyutlandırılır; reaksiyon yaklaşık 1.140 kJ/kg CaO ısı verdiği için buhar tahliyesi ve soğutma suyu hesaba katılır.

Grit ayırma çoğu arızanın kaynağıdır. Söndürülmemiş çekirdek ve safsızlıklar ayrılmazsa dozaj pompalarını ve kontrol vanalarını aşındırır, dozaj tekrarlanabilirliğini bozar. Grit oranının beklenenin üzerine çıkması genellikle reaktivitesi düşmüş veya aşırı pişmiş bir partiyi işaret eder.

Hazırlanan sütün yoğunluğu sürekli ölçülür ve dozaj hacmi buna göre düzeltilir. Yoğunluk ölçülmediğinde operatör aynı hacmi dozladığını sanır, oysa etken madde miktarı parti parti değişir; kireç tüketimi grafiğindeki açıklanamayan dalgalanmaların büyük bölümü buradan gelir.

Dozaj noktası, dozaj miktarı kadar belirleyicidir. Öğütme devresine verilen kireç uzun temas süresi ve taze kırılmış yüzey sayesinde daha az miktarla aynı bastırmayı sağlar; koşullandırıcıya verilen kireç ise hızlı pH düzeltmesi için uygundur ama devre boyunca pH'ın düşmesini engellemez. Çoğu tesis ikisini birlikte kullanır: temel yük öğütmede, ince ayar koşullandırıcıda.

Kaba ve tarama devrelerini aynı pH'ta çalıştırmak yaygın bir alışkanlıktır ve genellikle taramada geri kazanım kaybettirir. Kabada selektivite için yüksek pH, taramada kaçan değerli mineralleri yakalamak için bir–iki kademe düşük pH tercih edilir; ara temizleme devrelerinde ise pH yeniden yükseltilir.

Pulp içindeki pH elektrodu bakım gerektiren bir ekipmandır. Otomatik temizlemeli armatür, düzenli kalibrasyon ve laboratuvar numunesiyle çapraz kontrol olmadan kontrol döngüsü yanlış bir değeri kovalar. Elektrot sapması, kireç tüketiminin sessizce artmasının en sık nedenlerinden biridir.

Kireç, siyanür eklenmeden önce öğütme devresinde dozlanır ve pH hedef banda getirilir. Sıra tersine döndüğünde — önce siyanür, sonra kireç — cevherin asit tüketen bileşenleri serbest siyanürü tüketir ve HCN çıkışı riski doğar. Devreye alma prosedürlerinde bu sıralama yazılı olmalıdır.

İzleme, tank tank pH profili ve serbest CaO titrasyonu ile birlikte yürütülür. Liç tanklarında pH'ın ilk tanktan son tanka doğru düşmesi normaldir; düşüşün büyüklüğü cevherin asit tüketimi hakkında pH'ın mutlak değerinden daha fazla şey söyler. Serbest CaO 150 ppm'in altına sarktığında bant korumasız kalmış demektir.

Adsorpsiyon devresinde aşırı kirecin bedeli görünür: aktif karbon yüzeyinde biriken kalsiyum karbonat altın yükleme kapasitesini düşürür ve asit yıkama sıklığını artırır. Karbon verimindeki kademeli düşüş çoğu zaman karbonun kendisine değil, liçte gereğinden yüksek tutulan alkaliliğe bağlıdır.

Hat havalandırmayla başlar. Fe²⁺, Fe³⁺'ye yükseltgenmeden makul bir pH'ta çökmez; havalandırma atlandığında ya demir deşarjda görünür ya da çöktürmek için pH 10,5'in üzerine çıkmak gerekir ki bu hem kireç tüketimini hem çamur hacmini artırır. Havalandırma aynı zamanda CO₂ sıyırarak kireç talebini düşürür.

Birinci kademede kalsiyum karbonat ile pH 4,5–6,0'ya çıkılır. Bu kademe serbest asidin büyük kısmını ucuz reaktifle karşılar ve alçı ağırlıklı, iyi susuzlaşan bir çamur üretir. Kireçtaşı tanesinin demir hidroksitle zırhlanmasını önlemek için akışkan yataklı veya darbeli temas rejimi seçilir; sabit yataklı bir kolon aynı suda birkaç haftada kapanır.

İkinci kademede sönmüş kireçle pH 8,5–9,5'e çıkılır ve Fe ile Al hidroksit olarak çöker. Manganez varsa hedef 9,5–10,5'e taşınır. Çamur geri devri (HDS) devreye alındığında alt akım katı oranı %20–35'e çıkar; bu, çamur bertaraf hacmini birkaç kat düşüren tek tasarım kararıdır. Deşarj öncesinde pH'ın izin sınırına geri çekilmesi için karbondioksitle veya kademeli seyreltmeyle son ayar yapılır.

Kalınlaştırıcıda kireç, yüzey yükünü ve flok yapısını değiştirerek flokülant verimini doğrudan etkiler. Aynı anyonik poliakrilamid dozajı, pH 8 ile pH 11 arasında farklı çökelme hızı verir; flokülant dozajını kireç dozajından bağımsız optimize etmek boşa emektir.

Alt akım katı oranı, atık barajına giden su miktarını ve dolayısıyla baraj gövdesinin taşıması gereken yükü belirler. Susuzlaştırılmış veya pasta kıvamında depolamaya geçen sahalarda kireç, bağlayıcı sistemin bir parçası olarak da görev alır; yüksek fırın cürufunun aktivasyonu alkali ortam gerektirir.

Üst faz suyunun kimyası devreye geri döndüğü için ayrı izlenir. Kalsiyum ve sülfat birikimi hem flotasyon selektivitesini hem de boru içi kabuklanmayı belirler; artık siyanür ve tiyosiyanat ise deşarj ve saha güvenliği açısından takip edilir. Baraj gövdesi, drenaj katmanları ve nakliye yolları tarafında kırmataş ve karayolu altyapısı uygulamalarındaki aynı granülometri mantığı geçerlidir.

Kireç dozajı bir kez ayarlanıp unutulacak bir parametre değildir. Cevher zonu değiştiğinde pirit içeriği ve asit tüketimi değişir; yağışlı dönemde AMD debisi artarken asidite derişimi seyrelir, kurak dönemde tersi olur. Dozaj kontrol stratejisi debiye değil, debi × asidite yüküne kurulmalıdır.

Kayıt tarafında en az üç seri birlikte tutulur: reaktif tüketimi (kg/t ve kg/gün), devre pH'ları ve ürün kalitesi (konsantre tenörü, liç geri kazanımı, deşarj metalleri). Bu üç seri ayrı ayrı bakıldığında hiçbir şey söylemez; üst üste konduğunda kireç tüketimindeki artışın nedenini genellikle tek bakışta gösterir.

Siyanür kullanan sahalarda alkalilik kayıtları uluslararası siyanür yönetim kodu denetimlerinin doğrudan konusudur; AMD hatlarında ise deşarj izni parametreleri ve çamur bertaraf kayıtları istenir. Cevherinize ve suyunuza özgü dozaj çalışması için analiz sonuçlarınızla iletişim sayfasından ulaşabilirsiniz.