Kömürün birçok eser metale ek olarak nadir toprak elementleri (NTE) içerdiği ve bu elementlerin çoğunluğunun kömürdeki inorganik minerallerle birlikte bulunduğu bilinmektedir. Literatürdeki çalışmalarda, Türkiye’deki kömürlerin içindeki ana ve iz elementler incelenmiş ve NTE’lerin kömürün inorganik kısımlarında olduğu, bu nedenle kömür külllerinde kalma eğiliminde oldukları belirlenmiştir. Kömür atıklarından değerli olan kısımların geri kazanılmasının ülke ekonomisine getireceği katkının yanında çevresel açıdan da önemi büyüktür. Ülkemizde termik santrallerinin külleri ile kömür yıkama tesislerinin atık miktarları çok fazladır ve gelecekte de daha büyük bir sorun haline gelecektir. Hidrometalurjik işlemlerin öncesinde karbon ayırımı ve NTE’lerin ön zenginleştirmesinin etkili bir şekilde yapılması, metal kazanma verimlerini arttıracak, işletme maliyetlerini en düşük seviyelere indirecek, enerji maliyetlerini azaltacak, çözündürme işlemlerindeki asit sarfiyatlarını düşürecektir.
Bu projede, kömür atıklarındaki NTE’nin basit, ekonomik ve çevresel açıdan avantajlara sahip olan fiziksel ve fizikokimyasal metotlar kullanılarak yüksek verimle geri kazanımı, sonrasında da hidrometalürjik yöntemlerin bu elde edilen metal içeriği yüksek ön konsantreye uygulanması amaçlanmıştır. Ayrıca, NTE kazanımı öncesinde yapılması şart olan dekarbonizasyon işlemi ile termik santralde değerlendirilebilecek bir ürünün üretilmesi de hedeflenmiştir. Doğrudan yapılacak çözündürme işlemleri ve ön konsantreye uygulanması ile elde edilen sonuçlar metal içeriği ve kazanma verimi açısından karşılaştırıldıktan sonra en uygun proses akım şeması oluşturulacaktır.
Projenin son aşamasında ise zenginleştirilmiş konsantrelerden membran prosesleriyle ileri saflaştırma çalışmaları yapılacaktır. Bu projenin amacı, termik santrallerin atık sahalarında ve depolama havuzlarında özellikle ince boyut aralığında bulunan karbonun yeniden kazanılarak, sonrasında inorganik kısımda yüksek içeriklerde bulunan NTE’nin ekonomik ve çevreci proseslerle eldesinin sağlanmasıdır. Proje kapsamında Manisa/Soma ve Kütahya/Tunçbilek bölgelerindeki kömür yıkama faaliyeti yapan tesislerden ve termik santrallerden incelemeler yapılarak elde edilen temsili numunelerin (lave, mikst, şist ürünlerinin ve uçucu kül, taban külü numunelerinin) NTE içerikleri belirlenerek ve en yüksek NTE içeren tesis ürünleri saptanarak deneysel çalışmalar yürütülecektir. Deneysel çalışmalarda ön saflaştırma ile ilgili deneyler İTÜ Cevher Hazırlama Mühendisliği Laboratuvarlarında, membran prosesleriyle NTE’lerin saflaştırılması deneyleri ise İTÜ bünyesinde bulunan Ulusal Membran Teknolojileri Araştırma Merkezi (MEM-TEK) Laboratuvarlarında gerçekleştirilecektir.
