Geleneksel madencilik, mineral içeren kayaçların (cevherin) bulunduğu yerden çıkarılmasını, parçalanmasını ve hedef minerallerin kazanılması için işlenmesini içermektedir.
Çözelti madenciliği veya yerinde geri kazanım (In Situ Recovery-ISR) olarak da bilinen yerinde liç (In Situ Liç-ISL), cevherin toprakta olduğu yerde bırakılmasını ve minerallerin çözündürülmesi ve yüklü çözeltinin pompalanması yoluyla minerallerin geri kazanılması yöntemi olarak bilinmektedir. Minerallerin geri kazanılabilmesi için cevher kütlesinin kullanılan sıvılara karşı geçirgen olması ve cevher kütlesinden uzakta yer altı suyunu kirletmeyecek şekilde konumlandırılması gerekmektedir.
Uranyum ISL yönteminde, cevher kütlesindeki bir kompleks yapıcı madde ve çoğu durumda bir oksidan ile güçlendirilmiş doğal yer altı suyu kullanılmaktadır. Daha sonra içindeki minerallerin süzülerek geri kazanılması için yer altı cevher kütlesine pompalanır. Yüklü çözelti yüzeye geri döndürüldüğünde, uranyum minerali diğer üretim tekniklerinde olduğu gibi aynı şekilde geri kazanılır.
Avustralya’daki ISL madenlerinde (Beverley, Four Mile ve Honeymoon) kullanılan oksidan madde hidrojen peroksit, kompleksleştirici madde ise sülfürik asittir. Kazakistan’daki ISL madenlerinde ise genellikle bir oksidan kullanmaz ancak dolaşımdaki çözeltilerde çok daha yüksek asit konsantrasyonları kullanılmaktadır. ABD’deki ISL madenlerinde, ana akiferlerde alçı ve kireçtaşı gibi asit tüketen minerallerin önemli miktarlarda bulunması nedeniyle alkali liç kullanmaktadır.
2022 yılında ISL yöntemi ile üretiminin büyük bir kısmı Kazakistan’da, 3500 tonu Özbekistan’da ve daha az miktarda ABD, Avustralya, Çin ve Rusya’da olmak üzere toplam 31.435 tU olarak gerçekleşmiştir. Bu miktar, dünya toplam uranyum üretiminin %57’sine tekabül etmektedir. Bu üretim, 2000 yılındaki %16’dan beri istikrarlı bir şekilde artmıştır.
ISL Yöntemi
ISL uranyum madenciliği ilk kez 1960’ların başında Wyoming’de deneysel olarak denenmiştir. İlk ticari maden 1974’te faaliyete geçmiştir. Bugün neredeyse tüm Kazakistan, Özbekistan ve ABD’deki uranyum üretiminin büyük bir kısmı ISL madenciliğinden sağlanmaktadır. Wyoming, Nebraska ve Teksas’ta işletmeler bulunmakla birlikte, faaliyet gösteren madenlerin çoğu 1990’lardan kalmadır. Bunların üretimi yıllık 1000 ton rakamları civarındadır.
ISL’ye uygun uranyum yatakları, geçirgen kum veya kumtaşlarında, üstünde ve altında geçirimsiz katmanlarla sınırlanmış ve su tablasının altında bulunmaktadır. Bunlar ya düz ya da “önden yuvarlanmış-roll front” şekilde görülmektedir. Bu yatak tipi geçirgen bir tortul tabaka içindeki C-şekilli birikintilerdir. Bu tür birikintiler, oksitlenmiş uranyum mineralleri taşıyan yer altı suyunun akifer boyunca yanal hareketiyle, oksijen içeriği azaldığında minerallerin geniş oksidasyon-indirgeme arayüzleri boyunca çökelmesiyle oluşmuştur. Uranyum mineralleri genellikle tek tek kum taneleri üzerindeki uraninit (oksit) veya kofinit (silikat) kaplamalardır.
ISL için jeolojik yapının ve yer altı suyunun durumuna göre belirlenen iki çalışma rejimi vardır. Cevher kütlesinde önemli miktarda kalsiyum varsa (kireçtaşı veya alçı taşı olarak %2’den fazla), alkalin (karbonat) liçi kullanılmalıdır. Aksi takdirde asit (sülfat) liçi genellikle daha iyi sonuç vermektedir. Bu durumda süzme çözeltisinin pH’ı 2,5-3,0’dır, yani sirkeyle hemen hemen aynıdır. Asit liçi, alkali liç için %60-70’e kıyasla daha yüksek uranyum geri kazanımı (%70-90) sağlar ve işletme maliyetleri alkali liçinin yaklaşık yarısı kadardır.
ISL teknikleri, sıkı operasyonel ve düzenleyici kontroller altında çalışan, kontrol edilebilir, güvenli ve çevreye duyarlı bir madencilik yöntemi olduğu noktaya kadar gelişmiştir. Düşük sermaye maliyetleri nedeniyle (geleneksel madenciliğe kıyasla), düşük dereceli uranyum yataklarının çıkarılmasında genellikle daha etkili bir yöntem olarak düşünülmektedir.
Detaylar Madencilik Türkiye Dergisi’nin 115.sayısındadır.
