Bor madenciliği atıklarının karakterizasyonu ve değerlendirilmesi

Abstract

Ülkemizde yer alan beş farklı bor işletmesi atık göletlerinden örneklenen numuneler fiziksel, kimyasal ve mineralojik açıdan tanımlanmıştır. Söz konusu sahalarda bor cevheri yan kayaçlarında killi formasyonlar olduğu tespit edilmiş dolayısıyla atıkların tane boyları oldukça düşük saptanmıştır. Bu durum atıkların porozite ve hidrolik iletkenlik değerlerini de düşürmektedir. Kimyasal analizlerde en yüksek bor içeriği Kırka atıklarında tespit edilmiştir. Mineralojik taramalar kapsamında, Hisarcık örneklerinde majör olarak kalsit minerali ve montmorillonit killeri, Espey atıklarında seramik sanayinde kullanılan hidroborasit minerali, Kestelek atıklarında kalsit ve saponit, Kırka atıklarında çok yüksek konsantrasyonda tinkalkonit ve Bigadiç atıklarında kolemanit ve dolomit ağırlıklı mineraller saptanmıştır. Atıklar bünyesindeki yan kayaç killerin saflaştırılması ve atıklardan bor geri kazanım potansiyelinin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilen doygun eluat ve yıkama prosedürleri sonucunda, kristalizasyon için beklemeye alınan Kırka son doygun eluat çözeltisinde yer alan bor iyonları kütlece %75,23 oranında kristalleşerek yüksek saflıkta tinkal kristalleri elde edilmiş ve bor geri kazanımı sağlanmıştır. Diğer yandan atıkları değerlendirme çalışmaları kapsamında, uygun oranlarda atıkların, beyaz alçının ve suyun karıştırılarak kalıplara dökülmesi ile oluşturulan izolasyon panel çalışmalarında başarılı sonuçlar alınmıştır.

Samples taken from five different boron mining tailing ponds of Turkey were characterized in physical, chemical and mineralogical terms. It was determined that clay formations were hosted in boron ores, so the grain size of the tailings was very low. This also reduces the porosity and hydraulic conductivity of the tailings. In the chemical analyzes, the highest boron content was found in Kırka tailings. Within the scope of mineralogical scans, calcite and montmorillonite clays were found to be major in Hisarcık samples. In addition, hydroboracite mineral using in ceramic industry was detected in Espey tailings. Calcite and saponite in Kestelek tailings, the very high concentration of tincalconite in Kırka tailings and colemanite-dolomite minerals were found to be major in Bigadiç tailings, respectively. As a result of the saturated eluate and washing eluate procedures, carried out in order to purify the wall rock clays in tailings and to determine the boron recovery potential from the tailings, the boron ions in the final saturated eluate solution, which was taken for the crystallization, crystallized in 75.23% by mass and high purity tincal crystals were obtained and boron recovery has been achieved. On the other hand, within the scope of the tailings assessment studies, successful results have been obtained in insulation panel works which are formed by mixing tailings with white plaster and water at an appropriate proportion.