Extraction of antimony from its native sulphide and oxide containing ores by microwave leaching, arsenic elimination and nano size antimony synthesis - Çetiner, Burcu Nilgün (My University, 2022)
Antimon cevheri Türkiye'de uzun zamandan beri bilinmekte ve işletilmektedir. Cevherleşmeler ağırlıklı olarak Kuzeybatı Anadolu'da bulunur. Kütahya'da İzmir-Ödemiş, Simav ve Gediz cevher yatakları; Balıkesir'de Susurluk ve İvrindi cevher yatakları; Ege dışında ise Tokat-Turhal ve Niğde-Çamardı cevher yatakları bulunmaktadır. Türkiye'deki başlıca antimon madenleri Kütahya ve İzmir-Gediz'dedir. Dünyanın antimon rezervlerinin 2,1 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir, ancak bu rakam yeni madencilik veya çıkarma işlemlerinin geliştirilmesi veya eski maden sahalarının yeniden kullanılması nedeniyle değişebilir. Pirometalurjik süreçler, yüksek kalitede antimon mineralleri veya konsantreleri gerektirir. Antimon yaygın olmadığı ve 2050 yılına kadar tüketileceği için, düşük kaliteli cevher, derin madencilik, erişilemeyen sahalar ve yüksek enerji harcamaları nedeniyle çıkarılması daha pahalı olacaktır. Daha sonrasındaki süreçlerde, düşük tenörlü cevheri daha verimli ve daha az enerji ile ele alan hidrometalurjik yöntemler bir seçenek olarak araştırılabilir. Amfoterik bir metal olarak antimony, hem asidik hem de bazik ortamlarda reaksiyona girebilir. İlk iki yıl boyunca, bir Türk maden işletmesi sayesinde Kütahya'dan başka bir tür antimon cevheri temin edilmiştir. Ancak seçilen cevher ve mikrodalga liç teknolojisi olumlu ve verimli sonuçlar vermemiştir. Bundan dolayı, önce cevher türü, ardından yöntem değiştirildi. İlk yaklaşımın sonucu, Gazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi'nde Antimon ihtiva eden çözeltilerden sementasyon ile metalik antimon eldesi ve şartlarının incelenmesi makalesi kapsamında yayınlandı. İkinci yaklaşımdaki yöntemi kullarak ile 2020 yılında, Mining, Metallurgy and Extraction isimli dergide “Investigation of Alkaline Leaching Parameters on Stibnite Concentrate” başlıklı bir makale yayınlanmıştır. Asidik ortam ile de bir çalışma yapılmış, ileride yayına hazırlanmak üzere değerlendirilmiştir. Başka bir araştırma yapılmış ve 100 ppm alkali antimon çözeltisi hazırlanmış ve stibnite konsantresi kullanılarak nano antimon üretimi için Al ve Zn metalik tozları eklenmiştir. Ayrıca tez sürecinde mikro ölçekte metalik antimon üretimine yönelik başka çalışmalar da yapılmış ve aynı çalışmada arsenik giderimi de sağlanmıştır. Bu çalışmalara ek olarak asidik ortamda antimon bileşiğindeki arsenik miktarını azaltmak için iki aşamalı bir araştırma yapılmıştır. Bu sefer çöktürme yöntemi kullanılmış ve As içeriği izlenmiş ve arsenik giderimi gerçekleştirilmiştir.

The region where Turkey is situated has known about and used antimony ore for a long time. Mineralizations are found predominantly in Northwest Anatolia. In Kütahya, there are Izmir-Odemiş, Simav, and Gediz ore beds; in Balkesir, there are Susurluk and Ivrindi ore beds; and outside the Aegean, there are Tokat-Turhal and Nigde-Çamardı ore beds. Major antimony mines in Turkey are in Kütahya and Izmir-Gediz. The world's antimony reserves are estimated at 2.1 million tons, however this figure may change due to the development of new mining or extraction processes, or the re-use of old mining sites. Pyrometallurgical processes demand high-grade antimony minerals or concentrates. Because antimony is uncommon and will be consumed by 2050, unfortunately, because of the low quality of the ore and high energy costs, its extraction will be more expensive. Later on, hydrometallurgical methods, which deal with low-grade ore more efficiently and with less energy, can be explored as an option. As an amphoteric metal, antimony can react in both acidic and basic environments. During the first two years, another type of antimony ore from Kutahya was provided thanks to a Turkish mining business. However, the chosen ore and microwave leaching technology did not yield positive and efficient results. So, first the ore kind, then the procedure was changed. The first approach's result was accepted for publication in the Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University as part of the article Metallic antimony recovery via cementation from antimony containing solutions and investigation of its conditions. By using the method in the second approach, in 2020, Mining, Metallurgy and Extraction released an article titled “Investigation of Alkaline Leaching Parameters on Stibnite Concentrate”. A study was also carried out with an acidic environment, and it was evaluated for future publication. Another investigation was carried out and 100 ppm alkaline solution of antimony was prepared and Al and Zn metallic powders were added for nano-production of antimony using stibnite concentrate. In addition, other studies on the production of metallic antimony at micro scale were also carried out during the thesis process, and arsenic removal was also achieved in the same study. In addition to these studies, a two-stage investigation was carried out to reduce the amount of arsenic in the antimony compound in acidic medium. This time the precipitation method was used and the As content was monitored and arsenic removal was performed.
Keywords: antimon ekstraksiyonu; antimony extraction; arsenic bertarafı Extractive metallurgy; arsenic removal; Engineering; hidrometalurji; hydrometallurgy; Metallurgy; Metalurji; Mühendislik; nano antimon üretimi; nano antimony production; Üretim metalurjisi