1. GİRİŞ

1. 1 Altının Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

1B grubu soy metallerinden olan altının bulunuşu milattan önce 3000 yılına dayanır. Kübik kristal yapıya sahip altının erime noktası 1064,43 °C, kaynama noktası ise 2807,0 °C dir. Bileşiklerinde 1 ve 3 değerlikli olabilir. +1 değerlikli altın bileşikleri genellikle katı, +3 değerlikli altın bileşikleri ise daha çok sıvı haldedir. Az sayıda olan altın bileşiklerinden en önemlileri, altın (I) klorür (AuCl), altın triklorür (AuCl3) ve kloraurik asittir (HAuCl4).[1] Ayrıca altın Cu,Ni,Zn,Ag,Hg vb. gruplarla önemli alaşımlar oluşturmaktadır. En önemli üçlü alaşımları arasında Au-Ag-Cu alaşımı gelir.[2]
Altının sahip olduğu sarı renk dışında, genel olarak yeşil, kırmızı ve beyaz altın diye adlandırılan renklerde karşımıza çıkmasının nedeni, yukarıda belirtilen elementlerle oluşturduğu alaşımlarıdır. Örneğin, alaşımları altının ayarına ve alaşım oluşturduğu diğer elementin oranına bağlı olarak Altın-Gümüş-Bakır alaşımları yeşil, sarı ve kırmızı renkler; Altın-Nikel- Bakır alaşımları ise beyaz renk alabilir.
Korozyon direnci, sülfürlenmeye karşı ve oksidlenmeye karşı direnç, diğer metallerle kolay alaşım yapabilme, yüksek elektrik iletkenliği ve ısı iletkenliği altının özellikleri arasında sayılabilir.
Altın oksijenle, kükürtle yada kuru halojenlerle tepkimeye girmez. Ancak, su buharıyla yüklü halojenlerden özellikle de 3:1 hacim oranındaki hidroklorik ve nitrik asit karışımlarından (kral suyu) etkilenir.[1]
Doğada oldukça az ama neredeyse katışıksız halde bulunan, havadan ve sudan etkilenmeyen, bu yüzden kararıp paslanmayan ve kolay işlenebilen altın dövülmeye çok elverişlidir. Yaklaşık 10g ağırlığındaki bir altın kütlesi 11 m² kadar bir alanı kaplayacak genişlikte levha haline gelinceye kadar dövülebilir.[2]



1. 2 Altının Doğada Bulunuşu ve Altın Madenciliği

Altın doğada saf halde nabit altın*, gümüşle yaptığı bir alaşım olan elektrum halinde veya tellüridler halinde bulunmaktadır. Altın kuvars damarlarında bazen piritle beraber bulunur. Bunun dışında, kalkopirit, arsenopirit ve pirotin içinde de önemli miktarlarda yer alabilmektedir.[2]
Minerallerde bulunan altın nadiren gözle görülür, onun dışında tamamen o mineral ile bileşim halindedir. Böyle durumlarda içinde altın bulunan bu minerallerin ekonomik değerleri kıymetlenmiş olur. Ayrıca Cu - Pb - Zn yataklarındaki minerallerden de yan ürün olarak da altın elde edilmektedir.[3]
Altın doğada başlıca magmatik ve tortullaşma olayları sırasında oluşmuştur.Altın yatakları, yatağın kökenine ve bulunuş biçimine göre yapılan ve morfolojik olarak tanımlanabilecek bir sınıflamaya göre altı grupta toplanabilir:
1. Altın içeren sülfür yatakları: Denizaltında oluşmuş volkanik kayaçlarla birlikte bulunan bu tür yataklar bakır, kurşun ve çinko üretim amacıyla yurdumuzda çok eski zamanlardan beri işletilmişse de, altının bir yan ürün olarak elde edilebilmesi, ancak bakırın elektroliz yöntemi ile saflaştırılması geliştirildikten sonra mümkün olabilmiştir.
2.Epitermal yataklar: Bu yataklar günümüzde veya yakın geçmişte etkin olmuş sıcak su kaynaklarına bağlı olarak, çöküntü alanlarında değişikliğe uğramış ve/veya parçalanmış kayaçlar içinde kuvarslı damarlar veya saçınımlar olarak bulunurlar. Bu tür yataklarda altınla birlikte arsenik, antimon,gümüş, cıva, talyum ve bizmut bulunabilir. Altınlı kuvars damarlarında altın genellikle gözle görülebilir boyutlardadır (100 mikrondan daha büyük).
3.Ultramafik kayaçlarla ilişkili yataklar: Ultramafik kayaçların mineral taşıyan sıcak su bölümlerinin, diğer bir deyimle hidrotermal çözeltilerin, etkisi ile değişikliğe uğrayarak karbonatlaşması ve silisleşmesi ile listvenitler oluşur. Bu tür kayaçlar içinde civa, arsenik, kobalt, nikel ve altın cevherleşmeleri bulunmaktadır. Altın 10-50 mikron boyutlu ince taneler halindedir ve dağılımı oldukça düzensizdir.



*nabit altın:Birincil olarak kuvars damarlarda pirit ve arsenopiritle beraber, ikincil olarak da alüvyonlarda bulunan altın
.
4. Altın içeren skarnlar: Skarnlar yerkabuğunun derinliklerinde sokulum yapmış magmatik kayaçlarla kireçtaşı veya dolomit gibi karbonatlı kayaçların başkalaşım kuşaklarında bulunurlar. Bakırca zengin olan bazı yataklarda altın üretilebilir düzeye ulaşmaktadır.
5. Güncel plaser altın yatakları: Bunlar kumlar ve çakıllar içinde, genellikle akarsu havzalarında bulunan altın yataklarıdır. Üretilebilme kolaylıklarından dolayı çok eski zamanlardan beri işletilmişlerdir. Altın tanelerinin boyutları ve yatak içinde dağılımı oldukça düzensizdir, tanelerin boyutları mikronlardan yumruk büyüklüğüne kadar değişebilmektedir.
6. Altın içeren porfiri bakır yatakları: Porfiri bakır yatakları düşük bakır içerikli, magmatik sokulumlar içerisinde damarcıklı ve saçılmış cevher mineralli çok büyük ölçekli yataklardır. Bu tür yataklardan cevher üretimi genellikle açık işletme yöntemi ile yapılmakta ve cevher zenginleştirme yöntemleriyle bakır konsantresi elde edilmektedir. Bu yataklardan üretilen cevherden de altın yan ürün olarak bakırın elektrolizi sırasında elde edilmektedir. [4]
Doğada altın üretiminin %25’i kuvars damarlardan sağlanmaktadır. Bugün dünyada 43 000 ton işlenebilir olmak üzere 75 000 ton altın rezervi olduğu tahmin edilmektedir. Ülkemizde ise halen bilinen altın rezervi ise 75 ton civarındadır. Dünyada halen üretim yapılan madenlerde altın içeriği 2 g/ton ile 15 g/ton arasında değişmektedir. [5]

Altının kazanılmasında fiziksel ve metalurjik yöntemler uygulanmaktadır.
Bunlar ;
1 . Flotasyon
2 . Amalgamasyon
3 . Kimyasal liç prosesidir .

Altının elde edilmesinde uygulanan yöntemlerin yaklaşık % 85 gibi büyük bir oranı bir kimyasal liç prosesi olan siyanür liçidir. Ancak bu yöntem sonucu açığa çıkan artık maddelerin çevreye verdiği zararlar nedeni ile çevre bilincinin geliştiği günümüzde altın elde edilmesinde bu yönteme büyük oranlarda karşı çıkılmaktadır.[6]




2. Altının Eldesinde Kullanılan Yöntemler

2 . 1 . Flotasyon[6]

Flotasyon, cevherleri yüzdürme yoluyla zenginleştirme metodudur. Bu metodla, cevherlerin zenginleştirilmesi, mineral tanelerini gangından* ayırıp sıvı üzerinde teşekkül ettirilen köpükte toplamak, gangı ise sıvı altında bırakmak suretiyle sağlanır. Flotasyon olayında hidrofob özelliğe sahip mineral taneciği adhezyon kuvveti yardımıyla sıvı yüzüne taşınmaktadır. Tonda 5 gram altın ihtiva eden altın mineralleri, bu metod sayesinde ekonomik olarak zenginleştirilmektedir.
Flotasyon olayının devamlı olabilmesi için:
· Cevherin yeterli derecede öğütülmüş olması,
· Köpüğün devamlılığının sağlanması,
· Mineral taneciklerini, hava habbeciklerine yapıştıran ortamın devamlı olması gereklidir.

Bütün bu şartların bir araya getirilmesi ile istenilen mineralin yoğunluğu suni olarak değiştirilmekte ve o mineral yüzdürülebilmektedir.
Bu gaye için kullanılan kimyasal maddelere “Flotasyon Reaktifleri” denir ve flotasyon reaktifleri;
І . Kollektörler,
ІІ . Düzenleyiciler,
ІІІ . Köpürtücüler, olmak üzere 3’e ayrılırlar .




*gang: Bir zenginleştirme sonucu elde edilen ve daha ziyade kıymetsiz element veya kıymetsiz mineralleri ihtiva eden ürün.
I- Kollektörler

Kollektörlerin görevi, minerale hidrofob özellik kazandırmak, yani yüzeyini değiştirerek aktif hale getirmektir. Kollektörlerin etkili olabilmesi için suda çözünmeleri gerekir.
Kollektörler, mümkün olduğu kadar çabuk zenginleştirme özelliğine sahip olacak şekilde ve korozyona mani olacak tarzda imal edilir.
Kollektörler başlıca anyon aktif grup ve katyon aktif grup olmak üzere iki grup altında toplanırlar.

II- Düzenleyiciler

A ) pH Düzenleyicileri
Selektif flotasyonda ortamın pH’ı değiştirilerek cevheri teşkil eden mineraller sırasıyla kazanılmaktadır. Karışık gibi görünen bu olay, aslında ortamdaki serbest hidrojen (H+) iyonu sayısının değiştirilmesinden ibarettir. Yani, ortamın karakterini asidik veya bazik yapmaktır. Minerallerin yüzdürülme özelliklerine göre asit veya bazik ortamda çalışmak gerekir ki, bu taktirde pH azalır veya artar. pH’ı düşürmede sülfürik asit, yükseltmede ise genellikle sodyum hidroksit veya kalsiyum hidroksit kullanılır. pH faktörü ile kullanılan kollektörler arasında yakın bir ilgi vardır. Belirli bir pH kademesi için belirli bir kollektör konsantrasyonuna ihtiyaç vardır.
B ) Aktifleştiriciler
Flotasyon problemlerinin bir çoğunda kullanılan kollektörler bazı minerallerin yüzeyini değiştiremezler. Bunun aksine mineral kazanılmak isteniyorsa, bir yardımcı kullanılarak kollektörle mineralin bir yüzey teşkil etmesi sağlanır. Bu maksatla “aktifleştiriciler” kullanılır.
C ) Pasifleştiriciler
Bu reaktifler, bazı mineral veya mineral grubunun yüzey gerilimini belirli bir zaman veya flotasyon olayının devamı süresince değiştirmek için kullanılır. Pasifleştiricilerin çoğu anorganiktir, fakat organik olanlar da vardır. Örnek olarak pirit için CaO, galen için ise bikromat iyi birer pasifleştiricidir. En önemli pasifleştiricilerden biri de siyanürdür. Gang çamurunu pasifleştirmede Na2SiO3 da iyi netice vermektedir.

D ) Kuvvetlendiriciler
Esas olarak aktifleştirme olayından pek farklı değildir. Bu olayda mekanizma biraz daha değişiktir. Belirli bir süre için pasifleştirilmiş bir kısım mineral yeniden kazanılmak istendiği takdirde ortama kuvvetlendirici reaktifler ilave edilir. Bu şekilde bunların aktifleştiricilere göre daha zayıf olan toplama özelliklerinden yararlanılmış olur. En önemlilerinin başında sodyum sülfür gelir. Ayrıca bakır sülfat ve çeşitli asitler de bu maksatla kullanılmaktadır.

E )Koruyucular
Koruyucuların görevi flotasyon olayına mani olan unsurları zararsız hale getirmektir. Flotasyon sularında genellikle bulunan humik asid, flotasyon olayına engel olmaktadır. Fe3+ ve alüminyum tuzları ise flotasyona durdurucu etki gösterirler. Koruyucular bu hallerden her birini yerine göre engellerler. Alkaliler koruyucu olarak kullanılır.