Aydoğan, SalihMammadov, Kamil2026-02-102026-02-102025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=CtwiQkYvArAb95Ufpfs_vkZMH2dTDQGWRMlxzrcd4hnR2V8D8OvMO8av_IlWAfJFhttps://hdl.handle.net/20.500.13091/13024Bu tez çalışmasında, Sudan'ın Port Sudan bölgesinde faaliyet gösteren altın madenlerinden temin edilen atıklar kullanılarak siyanürlü altın çözeltileri hazırlanmış; ayrıca, amonyum asetat ortamında hidrojen peroksit etkisiyle çözündürülen gümüş içeren çözeltiler kullanılmıştır. Her iki metal çözeltisinde de, badem çekirdeği kabuğu, ceviz kabuğu, kayısı çekirdeği kabuğu ve çörekotu posası gibi farklı biyokütle kaynaklarından üretilen aktif karbon örneklerinin adsorpsiyon performansları ile farklı tane boyutlarına sahip kuvars örneklerinin adsorpsiyon davranışları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında, Sudan kaynaklı altın madenciliği atıklarından kaynaklanan çevresel risklerin azaltılmasına yönelik adsorpsiyon temelli arıtım yöntemlerinin etkinliği değerlendirilmiş ve altın ile gümüş iyonlarının gideriminde aktif karbon ve kuvarsın potansiyel adsorban malzemeler olarak kullanılabilirliği ortaya konulmuştur. Yapılan analizler, aktif karbon örneklerinin yüzey morfolojisi ve gözenek yapısının hammadde türü ve aktivasyon koşullarına bağlı olarak önemli ölçüde farklılaştığını göstermiştir. FTIR analizleri, aktif karbon yüzeyinde hidroksil, karboksil, C–O, C≡C ve aromatik halkalar gibi fonksiyonel grupların varlığını doğrulamış ve bu grupların adsorpsiyon kapasitesini artırdığı belirlenmiştir. Kayısı çekirdeği kabuğundan elde edilen aktif karbon 984 m²/g ile en yüksek yüzey alanına sahip olurken, çörekotu posasından üretilen numune 800 °C'de karbonizasyon sonucu %68,8 karbon içeriği göstermiştir. KOH aktivasyon oranının 1:1 olarak uygulanması, yüzey alanını ve gözenekliliği önemli ölçüde artırmıştır. Siyanürlü altın çözeltilerinde yapılan adsorpsiyon deneylerinde, ceviz ve badem kabuğu kaynaklı aktif karbonlar sırasıyla %90,14 ve %100'e yakın adsorpsiyon verimleri sergilemiştir. Çörekotu posasından üretilen aktif karbon ise özellikle 45 °C sıcaklıkta yalnızca 1–2 dakika içerisinde %100 adsorpsiyon verimine ulaşarak en hızlı kinetik performansı göstermiştir. Bu durum, çörekotu posasının karbonizasyon sonrası yapısal olarak yüksek yüzey aktivitesine sahip olduğunu ortaya koymuştur. Kuvars çalışmalarında ise farklı tane boyutlarında öğütülmüş kuvars numunelerinde, altın ve gümüş iyonlarının adsorpsiyon davranışlarının tane boyutu ile doğrudan ilişkili olduğu belirlenmiştir. Orta fraksiyonlu kuvars örnekleri (–106 +75 µm), 90 dakikalık temas süresinde en yüksek verimi verirken, daha ince taneli fraksiyonlarda adsorpsiyon hızının azaldığı gözlenmiştir. Gümüş çözeltilerinde 1 g kuvars numunesiyle 15 dakikalık çalkalama süresi sonunda %100 adsorpsiyon verimine ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde, biyokütle kökenli aktif karbonların yüksek yüzey alanı, zengin fonksiyonel grup yapısı ve hızlı adsorpsiyon kinetiği sayesinde değerli metal iyonlarının gideriminde yüksek etkinlik gösterdiği; kuvarsın ise tane boyutuna bağlı olarak değişken adsorpsiyon davranışları sergilediği tespit edilmiştir. Bu çalışma, biyokütle atıklarının aktif karbon üretiminde sürdürülebilir bir alternatif olarak kullanılabileceğini ve metal iyonlarının gideriminde çevre dostu, ekonomik ve verimli bir çözüm sunduğunu göstermektedir.In this thesis study, cyanide gold solutions were prepared using waste materials obtained from gold mines operating in the Port Sudan region of Sudan; additionally, silver-containing solutions dissolved in an ammonium acetate medium under the effect of hydrogen peroxide were used. In both metal solutions, the adsorption performances of activated carbon samples produced from different biomass sources—such as almond shell, walnut shell, apricot kernel shell, and black cumin residue—were comparatively investigated alongside the adsorption behaviors of quartz samples with different particle sizes. Within the scope of the study, the effectiveness of adsorption-based treatment methods aimed at reducing environmental risks arising from Sudanese gold mining wastes was evaluated, and the potential usability of activated carbon and quartz as adsorbent materials for the removal of gold and silver ions was demonstrated. The analyses showed that the surface morphology and pore structure of the activated carbon samples varied significantly depending on the type of raw material and the activation conditions. FTIR analyses confirmed the presence of functional groups such as hydroxyl, carboxyl, C–O, C≡C, and aromatic rings on the activated carbon surfaces, and these groups were found to enhance the adsorption capacity. The activated carbon derived from apricot kernel shells exhibited the highest surface area, reaching 984 m²/g, while the sample produced from black cumin residue showed a carbon content of 68.8% after carbonization at 800 °C. Applying a KOH activation ratio of 1:1 significantly increased the surface area and porosity. In adsorption experiments conducted with cyanide gold solutions, activated carbons derived from walnut and almond shells exhibited adsorption efficiencies of 90.14% and nearly 100%, respectively. The activated carbon produced from black cumin residue demonstrated the fastest kinetic performance, achieving 100% adsorption efficiency within only 1–2 minutes, particularly at 45 °C. This result revealed that black cumin residue possesses a structurally high surface activity after carbonization. In the quartz studies, it was determined that the adsorption behavior of gold and silver ions in quartz samples ground to different particle sizes was directly related to particle size. Medium-sized quartz fractions (–106 +75 µm) showed the highest efficiency at a contact time of 90 minutes, whereas a decrease in adsorption rate was observed in finer-grained fractions. In silver solutions, 100% adsorption efficiency was achieved after 15 minutes of shaking with 1 g of quartz sample. Overall, the results indicate that biomass-derived activated carbons exhibit high effectiveness in the removal of precious metal ions due to their high surface area, rich functional group structure, and rapid adsorption kinetics, while quartz shows variable adsorption behavior depending on particle size. This study demonstrates that biomass wastes can be used as a sustainable alternative for activated carbon production and offer an environmentally friendly, economical, and efficient solution for the removal of metal ions.trMaden Mühendisliği ve MadencilikMining Engineering and MiningDoctoral Thesis