LEE- Cevher Hazırlama Mühendisliği-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19233

Gözat

Barit konsantreleri ve şlam atıklarının flotasyonla zenginleştirme olanaklarının incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-12-28) Çuğu, Ulaş ; Yüce, Ekrem ; 505181113 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Barit minerali, petrol ve gaz sondajları, boya, plastik-kauçuk bileşimleri, lastik-balata, cam gibi endüstriler için önemli bir endüstriyel hammaddedir. Halihazırda üretilen baritin %75-80'i petrol sondajları için API kalite olarak sunulmaktadır. Bunun dışında kalan üretimde de diğer endüstriler için miktarca düşük ancak pahada yüksek bir endüstriyel hammadde olarak gösterilebilir. Türkiye barit üretimi konusunda dünyanın %3,0-3,5'u gibi bir payı elinde bulundurmaktadır. Barit cevherleşmeleri dünyanın farklı yerlerinde farklı mineral toplulukları ile bir arada bulunabilmektedir. Barit-Florit ve Barit-Sfalerit-Galen gibi cevherleşmelerinin aksine bu çalışma kapsamında incelenen cevherleşmede, barit mineralinin yan taşları kalker, kuvars, kil, kalkşist ve demir oksitler olup, değerli mineral ile gang minerali arasında bariz bir özgül ağırlık farkı bulunmaktadır. Bu nedenle de genellikle özgül ağırlık farkına göre zenginleştirme yapılan cihazlar kullanılır ancak 100 mikron altı tane boyutunda klasik gravite ayırıcılarından istenilen verimler alınamamakta ve atıklarda kaçaklar görülmektedir. Bu tez kapsamında da Isparta/Şarkikaraağaç-Konya/Hüyük bölgelerinde yer alan özel işletmelerin düşük yoğunluktaki Barit şlam atıkları ve zenginleştirme tesisinde elde edilen ön konsantrenin flotasyonla zenginleştirme olanakları incelenmiştir. Nihai baritin satış koşulları ağırlıklı olarak spesifik gravitesi, tane boyutu ve beyazlığı üzerinden değerlendirilir. Spesifik gravite (SG) değeri 3.03-3.09 bandında değişen şlam atıkları ve SG değeri 3.85-3.98 civarında değişen barit ön konsantrelerine yapılan flotasyon deneylerinde esas olarak atık SG değerlerinin 2.80'in altına indirilmesi hedeflenmiş olup, verimli bir flotasyon zenginleştirmesi için uygun reaktif-kollektör seçimi ve miktarı, bastırıcının ve miktarının etkisi, pülpte katı oranı, köpürtücü ve kıvam süreleri incelenmiştir. Flotasyon deneyleri, Denver tipi Ünal marka laboratuvar ölçekli flotasyon cihazında gerçekleştirilmiş olup, deneylerde 750 gr numune için 2,5 L ölçekli hücreler kullanılmıştır ve 950 devir/dakika karıştırma hızında, sabit 5 L/dk hava miktarında çalışılmıştır. Numunelerin spesifik gravite ölçümleri hem API 13A standardında belirtildiği gibi Le Chatelier balon jojesi kullanılarak ve tekrar SG ölçümleri de helyum gazlı piknometre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Şlam atığı üzerinde yapılan deneylerde en efektif kollektör olarak sülfonik bazlı anyonik kollektör seçilmiştir. Kollektör miktarı arttıkça atıkta kaçaklar azalmakta ancak konsantre SG değeri de düşmektedir. Bu nedenle en efektif kollektör miktarı 200 gr/ton olarak seçilmiştir. Kollektör miktarının yanı sıra bastırıcı olarak sodyum silikat kullanmanın etkisi incelenmiş ve bastırıcı varlığında atık SG'si 2.74'e kadar düşürülebilmiştir. Şlam atıklarının zenginleştirilmesi ile sondaj ve endüstriyel boya-balata sektörüne uygun SG 4.20-4.26 olan konsantreler üretilebilmiştir. Barit ön konsantresi üzerine yapılan deneylerde ise, kollektör miktarı arttıkça atık SG değeri azalmış ancak flotasyon konsantresi miktarı artarken, konsantre SG değeri de azalmıştır. Şlam atığının aksine bastırıcı olarak sodyum silikat miktarının artmasının atık SG değerinde kayda değer bir değişiklik yaratmadığı görülmüştür. Deneylerde kondüsyon süresi ve flotasyon PKO'sunun etkisi, kollektör kıvam süresinin etkisi, köpürtücü kullanımı gibi parametreler incelenmiş ayrıca alternatif olarak ters flotasyon deneyleri de yapılarak optimum flotasyon koşulları belirlenmiştir. Flotasyon devresinde kaba + süpürme devreleri ile beslenenin %72,5 oranında satılabilir bir konsantre SG değerine uygun olarak elde edilirken, atık SG değeri de 2.81'e kadar düşürülmüştür.
Esan Yeniköy feldspat zenginleştirme tesisi proses optimizasyon çalışmaları

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Özçelik, Kaan ; Kangal, Olgaç ; 776614 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği Bilim Dalı

Feldspat cevheri, günümüzde farkında olmadan en çok dokunduğumuz minerallerden biri olarak hayatımızda yer almaktadır. Özellikle cam ve seramik sanayinin ana bileşenlerini oluşturmaktadır. Özellikle Na-feldspat cevher rezervleri ve üretimi bakımından dünyada ilk sıralarında yer almakta olan ülkemiz firmaları, üretim yöntemlerinde verimli ve sürdürülebilir sistem arayışlarındadır. Verimli bir üretim ile maliyetlerini düşürmeyi, sürdürülebilir bir yöntem ile hem doğayı hem de rezervlerini korumayı planlamaktadırlar. Bu tez kapsamında ESAN-Yeniköy Feldspat Zenginleştirme Tesisi üretim prosesleri incelenmiş, tesisin zenginleştirme verimi arttırılma olanakları araştırılmış, birim enerji sarfiyatının düşürülmesi ve böylelikle üretim maliyetlerinin azaltılması amaçlanmıştır. Öğütme devresi ile başlayan çalışmalarda, değirmen devresinde devreden yükün düşürülerek, taze besleme miktarının arttırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, elek veriminin arttırılması ile fazla öğünme ile şlam boyutuna inen malzemenin azaltılacağı düşünülmektedir. Flotasyon devresinde ise kullanılan reaktif rejiminin düzenlenerek en verimli seviyeye getirilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, laboratuvar şartlarında flotasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Belirlenen sistem ile tesiste nihai ürünün iki farklı boyut grubuna ayrılmasıyla elde edilen konsantrelerin, en başta farklı hatlara ayrılması, iri ve ince olarak belirlenen ürünlerin ise içeriklerinin yaklaşık %0,05'er Fe2O3 ve TiO2 değerlerine ulaşabileceği ortaya konmuştur. Cevherin, ince boyutlu kil minerallerini uzaklaştırdığı sistem olan hidrosiklonun yeni yatırım kapsamında değiştirilmesi ve bu ekipmanın sisteme olan faydaları ortaya konmuştur. Kesme boyutunun belirlenmesi ile nihai ürün tonajının attırılacağı ve flotasyon devresinde reaktif tüketiminin azalacağı öngörülmüştür. Son olarak yine yeni yatırım kapsamında mevcut Denver D-12 tip paletli flotasyon hücreleri yerine tank tipi hücrelere geçilmesi ile konsantre kazanma verimi, bakım onarım maliyetleri ve enerji sarfiyatı konularında iyileştirme gerçekleşeceği ortaya konmuştur.
Eskişehir Beylikova bölgesi barit ve florit içeren nte cevherinin flotasyon yöntemiyle zenginleştirilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Şavran, Ceyda ; Yüce, A. Ekrem ; 799217 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği Bilim Dalı

Nadir toprak elementleri (NTE), sahip olduğu özellikler sayesinde yüksek teknoloji gerektiren ürünlerde kullanılmakta olup, stratejik öneme sahip olmaları ile son zamanlarda gündemdedir. Doğada yaklaşık 250 NTE minerali mevcuttur ancak bu minerallerin büyük çoğunluğunda NTE eser miktarda bulunmaktadır. Dünyada içeriği yüksek olarak bulunan ve ekonomik değer taşıyan 3 mineral vardır: basnazit, monazit ve ksenotim. NTE'lerin fiziksel ve kimyasal olarak benzerlikleri sebebiyle mineral zenginleştirmesi ve uç ürün olarak üretilmesi ayrışma zor gerçekleştiği için oldukça yoğun ve kompleks bir proses dizgesi gerektirmektedir. Dünya rezervinin yaklaşık %40'ına sahip olan ve üretici olarak tekel konumunda bulunan Çin, ihracata sınırlamalar getirmiştir. Bu sınırlamalar ile birlikte yüksek teknoloji üreten ülkeler NTE metal ve alaşımları için hem kaynak arayışı hem de üretim yöntemleri üzerine birçok AR-GE faaliyetleri yürütmektedir. Bu kapsamda ülkemizde de son yıllarda AR-GE faaliyetleri hız kazanarak, Eskişehir-Beylikova Bölgesinde rezervi tespit edilmiş olan NTE mineralinin üretimine yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Bu amaçla, ETİ Maden İşletmeleri tarafından pilot çaplı konsantre tesisi kurulum aşamasına getirilmiştir. Bu yatakta belirlenen cevher bastnazit olarak bilinmekte iken son çalışmalarda Parisit olduğu ortaya koyulmuştur. Parisit, florakarbonatlı bir cevher olup basnazit ile benzer yüzey özelliklerine sahiptir. Dünyadaki örneklere bakıldığında basnazit içeren yatakların birçoğunda parisit de mevcuttur. Bu cevherlerin zenginleştirme yöntemi seçimine bakıldığında Basnazit/Parisit içeren yatakların hemen hepsinde farklı proses akım şemaları ile karşılaşılmaktadır. Bunun sebebi, NTE içeren yatakların yan kayaçlarının gösterdiği çeşitlik ve tane serbestleşme boyutudur. Ülkemizde, literatür verilerine bakıldığında, Eskişehir-Beylikahır NTE mineralinden konsantre eldesine yönelik yayınlanmış sistematik ve ekonomik değer taşıyan bir çalışma olmaması ve NTE flotasyonunun süregelen bir problem olması bu çalışmanın itici gücünü oluşturmaktadır. Bu tez kapsamında, ince boyutta (-10 mikron) serbestleştiği bilinen NTE minerallerinin cevherin -38 mikron boyut grubunda flotasyon yöntemi alternatifleri (klasik ve kolon flotasyonu) ile zenginleştirme olanaklarının incelenmesi, ve zenginleştirme koşullarının optimizasyonu amaçlanmıştır. Flotasyon öncesi ön konsantre hazırlamak amacıyla ilk olarak tüvenan cevhere uygulanacak olan dağıtma işleminin optimizasyonu yapılmış ve %75 PKO'da 15 dk koşullarında dağıtılmış cevherde d80: 0,6 mm, d50: 0,09 mm olarak elde edilmiştir. Tüvenanda %5 olan NTO içeriği dağıtma yapılmış cevherin -38 mikron boyut grubunda %11'lere yükselmiştir. Dağıtma sonucunda alınan numuneler belirli boyutların altına indirilerek -212+38, -150+38, -106+38 μm boyut gruplarında gravite xx ile zenginleştirme deneyleri yapılmıştır. Mozley masasının kullanıldığı deneyler sonucunda %85,6 BaSO4 ve %8,7 CaF2 içerikli ağır bir ürün elde edilmiştir. Gravite ayrımı sonucunda ileri çalışmalar için -150+38 μm boyut fraksiyonunun gravite ayrımı için optimum aralık olarak belirlendiği sonucuna varılmıştır. Bu boyut grubunda NTO'ların ortalama %87'sinin -38 mikrona geçtiği ve içeriklerinin %8,5 olduğu görülmektedir. Sonuçta, -150+38 μm üst boyut grubunun iri boyutta zenginleştirme, -38 μm boyutunda ise NTO zenginleştirme çalışmalarının yapılmasına karar verilmiştir. -38 μm boyut grubu içinde -10 μm'da yoğunlaştığı belirtilen NTO'ların dağılımlarını görebilmek için hidrosiklon kullanılarak bu boyut grubu ayrılmıştır. Yapılan analiz sonucuna göre -10 μm'da NTO içeriğinin %13'lerde olmakla beraber dağılımları %70'lerde olduğu belirlenmiştir. -38 μm boyut grubunda ise NTO içeriği %9,5 civarında ve dağılımı %85'lere yükselmektedir. Bu verilerden hareketle, flotasyon deneyleri hem -10 mikron hem de -38 mikronda boyut gruplarında yapılmıştır. -38 mikronda yapılan deney sonuçlarında, bu boyutta elde edilen barit konsantresinin BaSO4 içeriği, yaklaşık %90'a yüksetilerek %37 verimle kazanılmıştır. Baritten sonra NTO flotasyonu yapılmış, farklı toplayıcıların etkisi incelenmiştir. Bu durumda, Çin'li bir firma tarafından temin edilen F2 kollektörünün NTO'lar için en seçimli reaktif olduğu belirlenmiştir. Tüm NTO deneyleri göz önüne alındığında girene göre (-38 mikron boyut grubu) toplam %9,5 NTO içeriğinin ancak %12'ler mertebesine çıkarılabildiği belirlenmiştir. Bu durum NTO minerallerinin çok ince boyutlarda serbestleşmesi ve bu boyutlarda klasik flotasyonun zorlukları nedeniyle istenilen içerik ve verimlere ulaşılamadığı biçiminde değerlendirilmiştir.
Soma termik santral taban külünden nadir toprak elementlerinin (NTE) kazanımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Ulucan, Tülin ; Burat, Fırat ; 505191107 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği Programı

Bu tez kapsamında, Manisa/Soma bölgesinde faaliyetlerini yürüten Konya Şeker San. ve Tic. A.Ş.'ye ait Soma Termik Santrali'nden temin edilen taban külü numunesinden nadir toprak elementlerinin kazanımına yönelik çalışmalar yapılmıştır. Bu kapsamda fiziksel ve kimyasal zenginleştirme yöntemleri kullanılmıştır. Fiziksel zenginleştirme yöntemi olarak özgül ağırlık farkına göre ayırma işleminin yapıldığı jig, sarsıntılı masa ve santrifüjlü cihazlar (MGS, Knelson) kullanılmıştır. Kimyasal zenginleştirme deneyleri kapsamında alkali liç ve asit liçi deneyleri yapılmıştır. Elek analizi deney sonuçlarına göre taban külü numunesinin d80 boyutu 0,98 mm olarak bulunmuştur. Fiziksel zenginleştirme deneyleri kapsamında ilk aşamada belirli miktarda taban külü numunesi 1 mm ve 0,3 mm'lik elekler kullanılarak sınıflandırılmıştır. +1 mm boyutundaki malzeme ile jig, -1+0,3 mm boyut grubundaki malzeme ile sarsıntılı masa, -0,3 mm'deki malzeme ile santrifüj tipi ayırıcılar (MGS, Knelson) kullanılılarak zenginleştirme deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, zenginleştirme işlemlerinde boyutun etkisini araştırmak amacıyla 0,106 mm ve 0,038 mm altına öğütülen numuneler santrifüj ayırıcılara beslenmiştir. Fiziksel zenginleştirme deneyleri tamamlandıktan sonra taban külü numunesine kimyasal zenginleştirme yöntemlerinden alkali liç ve asit liçi uygulanmıştır. Alkali liç deneylerinde sıcaklık 90°C, süre 4 saat, sıvı:katı oranı 8:1, karıştırma hızı 800 dev./dak. ve 5 mol/L NaOH olarak seçilmiştir. Asit liçi deneylerinde %37 saflıktaki HCl ile 3 mol/L, 4 mol/L ve 5 mol/L asit konsantrasyonlarında çözündürme deneyleri yapılmış olup, sıcaklık 90°C, liç süresi 3 saat, sıvı:katı oranı 10:1ve karıştırma hızı 400 dev./dak. olarak seçilmiştir. En iri boyut grubunda (+1 mm) jig kullanılarak yapılan zenginleştirme deneyi sonu-cunda ΣNTE içeriği 154 g/t olan hafif bir ürün elde edilmiştir. -1+0,3 mm boyutunda yapılan sarsıntılı masa deneyi sonucunda ΣNTE içeriği 130 g/t olan bir ağır üretilirken hafif üründeki ΣNTE içeriği ise 136 g/t olarak bulunmuştur. Bu sonuçlara göre iri boyutta yapılan klasik gravite yöntemleri ile sınırlı bir başarı elde edileceği anlaşılmıştır. -0,3 mm'de yapılan MGS deney sonucunda, ΣNTE içeriği 187 g/t olan bir ağır ürün %34,7 kazanma verimi ile elde edilmiştir. -0,106 mm boyutunda yapılan MGS deney sonucunda ise ΣNTE içeriği 168 g/t olan bir ağır ürün %34,8 kazanma verimi üretilmiştir. Daha yüksek yerçekimi kuvvetlerine ulaşan Knelson ayırıcısı ile -0,3 mm'de yapılan deney sonucunda, ağırlıkça %36,6 oranında bir ağır ürün 187 g/t ΣNTE içeriği ve %41,0 kazanma verimi ile elde edilmiştir. -0,106 mm boyutunda gerçekleştirilen Knelson deney sonucuna göre ağırlıkça %7,0 oranında bir ağır ürün 204 g/t ΣNTE içeriği ve %10,1 kazanma verimi ile üretilmiştir. -0,038 mm boyutunda yapılan deney sonucunda ΣNTE içeriği 158 g/t olan bir ağır ürün %6,3 kazanma verimi ile elde edilmiştir. Sonuç olarak, özgül ağırlık farkına göre yapılan ayırma işlemlerinin bu malzemeden NTE eldesi için uygun olmadığı belirlenmiştir. Silisli yapıda kapanım halinde olarak bulunan NTE'lerin asit liçindeki çözünürlüğünü arttırmak için ilk aşamada alkali liç deneyi yapılmış, daha sonra filtre keki alınarak asit liçine tabi tutulmuştur. 3 mol/L, 4 mol/L ve 5 mol/L HCl kullanılarak yapılan asit liçi sonucunda tuvenan malzeme için ΣNTE çözündürme verimi sırasıyla %77,2, %83,2 ve %82,7 olarak bulunmuştur. -0,3 mm boyutundaki malzeme ile yapılan asit çözündürme işlemi sonucunda ΣNTE çözündürme verimleri sırasıyla %84,0, %80,3 ve %85,3 olarak tespit edilmiştir. -0,106 mm boyutundaki malzemenin ΣNTE çözündürme verimleri ise sırasıyla %84,7, %87,0 ve %87,2'dir. Sonuç olarak, en yüksek ΣNTE çözündürme verimine -0,106 mm boyutunda 5 mol/L HCl kullanılarak ulaşılmıştır. En uygun asit liçi koşulları sıcaklık 90 °C, süre 3 saat, sıvı:katı oranı 10:1 ve karıştırma hızı 400 dev./dak. olarak belirlenmiştir.
Kırkpavli sülfürlü kompleks cevherinden Cu, Pb, Zn, Au ve Ag kazanımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-01-05) Gürkan, Oğuzhan Mert ; Gül, Alim ; 505191105 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Bu çalışmada baz metal ve pirit üretimi için deneyler yapılmıştır. Yapılan çalışmalar kapsamında flotasyon ve çözündürme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Pirit konsantresi üretebilmek için tüvenan numune üzerinde gravite deneyleri de yapılmıştır. Bu deneyler; Falcon, Mozley Masası, Sarsıntılı Masa deneyleri ayrı ayrı yapılmış ve analiz sonucuna göre pirit üretim yöntemi belirlenmiştir. Flotasyon deneyleri Denver tipi flotasyon makinesinde gerçekleştirilmiştir. Birinci amaç, kaba devrede ayrı ayrı kaba metal konsantreleri elde etmek ve daha sonra yüksek dereceli metal konsantreleri elde etmek için temizleme deneyleri uygulamaktır. Kaba devrede rotor hızı 1800 rpm ve hücre hacmi 5 lt iken, temizleme devrelerinde rotor hızı 1100 rpm ve hücre hacmi 1,7 lt'dir. Her iki devre de %30 pülpte katı oranındadır. Bakır devrelerinde kolektör olarak Hostafloat 3403, silikat bastırıcı olarak Na2SiO3, galen ve pirit bastırıcı olarak Na2S2O5, sfalerit bastırıcı olarak ZnSO4 kullanılmıştır. Ayrıca Cu kaba devresinde pH ayarlayıcı olarak Na2CO3 kullanılan deneylerde Pb ve pirit bastırıcı olarak Na2S2O5'e ek olarak S-7261A kullanılmıştır. Kurşun devresinde toplayıcı olarak Aerophine 3418 A, pirit bastırıcı olarak CaO ve Na2S2O5 ve çinko bastırıcı olarak ZnSO4 kullanılmıştır. Çinko devrede aktivatör olarak CuSO4, toplayıcı olarak KAX ve pirit bastırıcı olarak CaO kullanılmıştır. Pirit devrelerinde toplayıcı olarak Tomamine M-73 kullanılmış ve pH düzenleyici kullanılmamıştır. Yapılan deneylerde Cu devresinde pH ayarlayıcı olarak CaO ve Na2CO3 deneylerde ayrı ayrı kullanılarak etkileri gözlemlenmiştir. Pb ve Zn devresinde pH ayarlayıcı olarak sadece CaO kullanılmıştır. Köpürtücü olarak tüm devrelerde MIBC kullanılmıştır. Bu çalışmada CaO ve Na2CO3'ün Cu devresindeki etkileri, bastırıcıların etkisi, pH değişiminin etkisi, kollektör dozajının etkisi gözlemlenerek satılabilir Cu- Pb- Zn ve pirit (değerli metal olarak 1,55ppm altın ihtiva eden) konsantreleri elde edilmesi amaçlanmıştır. Üretilen pirit konsantresi 1,55ppm altın içermektedir. Pirit konsantresinden içeriğindeki altını kazanmak için deneyler yapılmıştır. Altın kazanımı için iki farklı yöntem kullanılarak kıyaslama yapılmıştır. İlk yöntem; piriti iki farklı sıcaklıkta (500°C ve 700°C) kavurarak oksitlenmesini sağladıktan sonra her iki numune üzerinde %40 pülpte katı oranında, 2,5 g/L NaCN kullanılarak 6-12-24 saatlik çözündürme deneyleri yapılmış ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmanın sonuçları ışığında NaCN dozajını artırarak (5g/L) 48 ve 24 saatlik deneyler ve yapılan ek deneyleri kıyaslayabilmek adına 2,5g/L NaCN konsantrasyonunda 48 saatlik deney yapılmıştır. İkinci yöntem; üretilen pirit konsantresini karıştırmalı değirmen kullanılarak tamamı 12µm altında olacak şekilde öğütüldükten sonra %40 pülpte katı oranında, 2,5 g/L NaCN kullanılarak 6-12-24 saatlik çözündürme deneyleri yapılmış ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Optimum koşullarda yapılan deney sonucunda %20,95 Cu, 505ppm Ag ve 19,72 ppm Au içeren bir bakır konsantresi %58,6 verim ile, %64,01 Pb, 375ppm Ag içeren bir kurşun konsantresi %63,7 verim ile, %59,01 Zn içeren bir çinko konsantresi %80,4 verim ile, %43,49 Fe ve 1,55ppm Au içeren bir pirit konsantresi %35,25 verim ile kazanılmıştır. Pirit kaba devresinde toplayıcı olarak Zn devresi sonrası asit kullanım ihtiyacı gerektirmediğinden dolayı Tomamine M-73 tercih edilmiştir. Bu üretilen Cu, Pb ve Zn konsantreleri satılabilir değere sahip konsantrelerdir. Pirit konsantresi içerisinde bulunan Au kazanımı için ek deneyler yapılmıştır.
Characterization and beneficiation of Malatya / Kuluncak rare earth elements ore

(Graduate School, 2023-01-25) Ersoy, Burakhan ; Burat, Fırat ; 505181101 ; Mineral Processing Engineering

As a consequence of technological development, the beneficiation of the minerals of REEs has been gaining more importance. Nowadays REEs are an indispensable parts of magnetic, phosphor, metal alloys, catalysts, ceramics, glass, polishing, and defense systems industries due to their unique chemical and magnetic properties and also diverse colors. Currently, China is the largest supplier in the world with a production of more than 95% of the world's Rare Earth Oxides and dominates 43% of global known ∑REO+Y resources, which Australia, Canada, Russia, Brazil, Greenland, and the USA follow China by 10%, 8%, 10%, 8%, 6%, and 3% respectively. On the other hand, China has had a raising dominance in the global REEs market since the 1990s. Therefore, the export restriction imposed by China in 2010 on some valuable minerals (including REEs) against Japan was a breaking point. This decision caused supply security concerns to come into fore in the global REEs market. To break this dominance of China, exploration projects speeded up to diversify REEs sources and provide supply security. Turkey is one of the countries making contributions to exploration and beneficiation studies for REEs production. With the research and studies of the National REEs Institute (NATEN) and the General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA), Turkey is contributing to these studies to unearth these valuable and strategically important elements. On the other hand, Eskişehir/Beylikova REEs deposit has been studied in terms of beneficiation possibilities, and a pilot scale plant was established to process this important REEs deposit. Malatya/Kuluncak deposit is another important REEs and rare metal-bearing deposit in Turkey. Relevant beneficiation studies have been carried out under the coordination and organization of the National REEs Institute (NATEN). As part of these studies, Istanbul Technical University Department of Mineral Processing Engineering is currently performing physical and physico-chemcial beneficiation tests on the samples obtained from Malatya/Kuluncak REEs deposit. Within the scope of the thesis, chemical analysis of the raw sample, MLA, and XRD were conducted by ESAN, MTA, and Istanbul Technical University Department of Geology respectively. The chemical analysis gave the result of 0.33% (3,268 ppm) total REO grade and XRD provided significant data about silicate dominance in sample composition. MLA results confirmed these outcomes and proved that more than 70% of the ore sample was consisting of silicate gangue minerals. According to MLA results, major REEs-bearing minerals in ore composition gave low liberation ratios even in -38+32 µm. Therefore, it was concluded that the ore minerals have a tendency of being liberated at -20 µm, which is an ultrafine size fraction. Shaking table is a gravity separator that feeding material subjects with bumping action during the flow on the riffled desk and heavy particles accumulate behind the riffles while light particles pass over riffles, which a particle size fraction of -1.65+0.074 mm is suitable for such a process. Gravity methods were tested on REEs samples in many studies in literature, e.g., Jordens et al. (2016), Jordens et al. (2014), and Norgren et al. (2021), which these methods were mostly combined with magnetic separation. Therefore, shaking table tests were performed on Malatya / Kuluncak REEs samples within the scope of this thesis. Magnetic separators work based on differences in minerals' magnetic properties in the orbit of the nucleus of the atom spin around and cause a magnetic field. In most cases, electrons exist as electron pairs and each electron spins in the opposite direction of the other in pair. Hence, the magnetic fields of two electrons in a pair neutralize each other and prevent magnetic properties. That's the reason why elements containing unpaired electrons have magnetic properties utilized for separation. Sc, Y, La, and Lu are diamagnetic due to not having uncoupled electrons on the 3d orbital of Sc, the 4d orbital of Y, and the 4f orbital of La and Lu. Other REEs are all paramagnetic and Gd, Tb, Dy and Tm show ferromagnetism. These magnetic properties and the most important properties of REEs, being technologically utilized magnets, led magnetic separation tests to be performed within the scope of this study. As examples of magnetic separation of REEs minerals, Jordens et al. (2016)., Nguyen et al. (2021), Faris et al. (2019) and other researchers also performed experiments with combinations of gravity separation methods Electrostatic separation is a method based on the interaction between electrically charged particles and an electric field. A charge accumulates onto the particles on which an electric field is applied depending on their conductivities, surface areas and, maximum charge density, and then, these particles are attracted or repulsed. REEs are weak conductors in the exception of La. The main mechanism of MGS is that the pulp ore sample fed into the MGS through cleaner ring subjects centrifugal force and, as a result of it together with the shearing effect of shaking, heavy particles move through slurry film inside the drum towards concentrate output by a scraper, while light particles move towards the rear of the drum through wash water to be removed. The shaking effect prevents light particles to be entrapped by heavy particles in these systems by disrupting layers in the drum at a certain level (over-shaking causes heavy particles to be removed through light particle output) Because the minerals liberating in ultrafine size fractions can't be beneficiated efficiently by conventional gravity methods, the requirement of inventing concentrates working in ultrafine sizes occurred. Knelson is one of these concentrators. Knelson concentrator works based on centrifugal and fluidized bed separation principles, and the main part of it is a vertical conical bowl with a rotating shaft, in which the feed material moves towards the wall of the cone under centrifugal force, water is fed into the bowl in the opposite direction of bowl rotation at the same time, fluidized concentrate bed is generated and finally, heavy particles settle down the riffles on the bowl as concentrate, while light particles are removed from the unit. In terms of beneficiation of REEs, these methods are performed before flotation to obtain a proper pre-concentrate for flotation. During the time when MLA tests were ongoing, shaking table, magnetic separation, and electrostatic separation were performed to observe mineral beneficiation behaviors of ore minerals and their liberation tendencies in -1+0.3 mm and -0.3+0.074 mm size fractions. ∑REO grade was improved by shaking table experiments from an initial grade of 3,626 ppm to 6,437 ppm and 8,323 ppm in heavy products of both size fractions respectively. Magnetic separation increased ∑REO grade from 3,409 ppm to 4,963 ppm and 5,699 ppm in the magnetic products of both size fractions. Recovery values were higher compared with shaking table results. Although both methods above gave limited beneficiation results, it is thought that the main reason for this situation is due to the low liberation ratios of ore minerals in these size fractions. However, results indicate valuable clues about the beneficiation behavior of the ore. The electrostatic separation didn't give meaningful results at the desired level, which this situation is normal according to the literature. Following access to MLA data and report, a more comprehensive evaluation was made about liberation characteristics of ore minerals in sample composition. Since MLA results indicate finer liberation sizes, MGS and Knelson concentrator experiments were performed as the last stage of physical beneficiation in -74 µm size fraction (d80: 46 µm). MGS experiments with the raw sample delivered a limited increase in ∑REO grade and an initial grade of 3,480 ppm increased up to 3,987 ppm maximum in the middling product. The highest recovery was obtained from the heavy product by 61.5%, but the grade was lower than the middling product. MGS experiments with the slime product of Shaking Table experiments resulted in a wider range of ∑REO grade increase and ∑REO grade increased from 2,678 ppm up to 4,022 ppm. Knelson concentrator experiments could be performed with a limited amount of samples. According to the results, the ∑REO grade increased from 3,423 ppm to 5,983 ppm. Since the Knelson concentrator works with higher amounts of sample, concentrate weight remained limited and therefore, the recovery value was low. As a consequence, although the ore minerals were liberated at low levels, the results of the heavy products of the shaking table and magnetic products of REMS magnetic separator indicate that ore minerals have a tendency of being concentrated in these product groups. The results of MGS and Knelson concentrator experiments are more important since they were performed in finer size fractions. Trying different values of parameter variables and preparing higher amounts of feeding samples for Knelson concentrator experiments in further studies would be complementary to these preliminary beneficiation experiments. Also, it is recommended that magnetic separation experiments should be repeated in finer size fractions.
Soma ve Çayırhan bölgesi kömürlerinin iyonlaştırıcı ışınların etkisi altındaki dönüşümleri

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-05-22) Bağırlı, Nicat ; Bulut, Gülay ; Mustafayev, İslam ; 505191104 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Kömürün kullanımı, çevresel etkisi nedeniyle tartışmalıdır. Kömür yakmak, atmosfere büyük miktarlarda sera gazı salarak küresel iklim değişikliği sorununa neden olur. Ayrıca kömür madenciliği çevre kirliliğine, toprak erozyonuna, su kirliliğine ve sağlık sorunlarına neden olabilmektedir. Ancak, ileri teknolojilerin yardımıyla kömür yakılmasından kaynaklanan emisyonları azaltmak mümkündür. Kömür, doğal olarak radyoaktif maddeler içerebilen bir malzemedir. Bu nedenle kömür, çeşitli radyasyon analiz teknikleri kullanılarak ışınlanabilir. Bu yöntemler, kömürdeki radyoaktif maddelerin saptanmasını ve ölçülmesini sağlar. Kömürün radyasyona tabi tutulması, kömürün çevresel etkisinin değerlendirilmesinde önemlidir. Kömürdeki radyoaktif maddelerin ölçülmesi, kömür yakıldığında salınan radyasyonun izlenmesine yardımcı olabilir. Bu da kömürün çevre ve insan sağlığı açısından daha güvenli kullanımını sağlayabilir. Bu tez çalışmamızda, Türkiye'nin Manisa-Soma ve Ankara-Çayırhan kömürlerinin radyasyon etkisiyle meydana gelen süreçlerini incelenmiştir. Her bir kömürden alınan beş adet numune cam kaplarda vakumlandıkdan sonra havasız ortamda belli süre aralıklarıyla gama ışınlarına maruz bırakılarak, kömürlerde hangi dozlarda hangi etkiler meydana geldiğini incelenmiştir. Farklı dozlarda radyasyona tabi tutulmuş kömürlerin sıcaklık karşısındaki davranışlarını derivatografik (DTA) yöntemle incelenmiştir. Son olarak, ışınlanmış kömür numunelerinin Elektron Paramagnetik Rezonanz (EPR) çalışması yapılmıştır. Burada amaç, iyonlaştırıcı ışınların yüksek hızla maddenin içerisine nüfuz ederek kimyasal bozuşma yaratmasıyla, karbon bazlı yakıtların radyo-kimyasal süreçlerini incelemektir. Radyo-kimyasal süreçlerin kinetiğini ve mekanizmasını öğrenmek için gama ışınlarının kullanılması sonucu kömür gibi katı fosil yakıtların gazlaştırma, yarı koklaşma, kükürt giderme gibi değişkenlerine bakılarak, gama ışınlarının kömürlerde meydana getirdiği kimyasal değişmeler incelenir.
Design of a copper-molybdenum concentration process for complex porphyry ores

(Graduate School, 2023-06-20) Bayram, Suzan ; Kangal, Murat Olgaç ; 505201111 ; Mineral Processing Engineering

During this graduation project, the design of a mineral processing process that will produce Cu-Mo concentrate with 19,84 % Copper and 34,91 % molybdenum with grade is planned by using the experiments and laboratory analysis results, carried on the ore with % 0,51 Cu, % 0,006 Mo grade. Porphyr copper-molybdenum deposits holds significant economic value worldwide. These deposits are known for containing large amounts of copper and molybdenum. Copper and molybdenum are strategic metals widely used in industrial application. Theredore the design and beneficiation processes of porphyry copper-molybdenum deposits hold great importance in the mining industry. Given the vital role these metals pay in modern technology, the efficient extraction , processing and enrichment of copper and molybdenum from porphyry deposits become paramount for the minig industry. The design of minig operation must encompass comprehensive geological surveys, advanced exploration techniques, and accurate mineralogical assestments to identify and evaluate the potential of the deposit.This involves understanding the mineralogical composition. According to the results of laboratory analysis, the mineralogical composition of the examined porphiry copper-molybdenum deposit has been determined. While chalcopyrite has been identified as the main source of copper in this deposit molybdenum minerals constitute the main source of molybdenum. Additionally, it has been observed that other importanat minerals such as magnetite, hematite, molybdenite, galena, sphalerite, covellite, and bornite are present in certain proportion. Experiment sconducted ore sample have evaluated the effectiveness of the process designed to obtain Cu-Mo concentrate. The obtained result demonstrate that the designed process can be succesfully implemented. The subjects covering the content of this thesis, consist of main titles. The first part is an introduction, the second gives general information on the copper-molybdenum ore, the third part covers available information on process design, the fourth part consists of calculations of the process design and the fifth part gives the result that is obtained. The plant, which will process 2.500.000 tonnes of ore per year, consists of a crushing unit working in two shifts, reducing the ore from -500 mm to -15 mm using a jaw crusher and two cone crushers. After that, ore (-15 mm size) coming from the crushing unit, was ground by using a rod mill and ball mill to obtain materials which size distribution - 0,1 mm, sent to the flotation unit for enrichment that includes conditioners, flotation cells, thickeners and filters. After the process design, it is possible to produce 49451,9 tons of copper concentrate per year with a 77,12 % efficiency and 203,28 tons of molybdenum concentrate with a 46,03 % recovery. The plan views of the crushing unit, grinding unit, and others are provided in the appendix section.
Altın-gümüş çözünürlüğünde liç parametrelerinin çözündürme verimine etkisinin incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-09-29) Göktaş, Yıldız ; Yüce, Abdullah Ekrem ; 0505201112 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Altın, ilk çağlardan itibaren insanlık için oldukça önemli bir metal olarak öne çıkmaktadır. Gerek eşsiz kimyasal ve fiziksel özellikleriyle sahip olduğu geniş kullanım alanı, gerekse sarı metalik ışıltısının kendisine kattığı albenisiyle hem bir güzellik objesi olarak hem de farklı sektörlerde kullanım alanı oluşturarak insanlık tarihi için oldukça önemli bir metal olmuştur. Tarihte altın, emek ve mülkün karşılanmasında ve hem ulusal hem de uluslararası ekonomi maliyetlerinin değerlendirilmesinde kullanılan paranın madeni halde ilk basıldığı tarihlerden itibaren pek çok para biriminin standardı olarak ön plana çıkmıştır. Bu tez çalışması, siyanür liçi yönteminde gümüş içeren altın cevherlerinin kazanım verimini etkileyen parametreleri ve bu parametrelerin liç verimi üzerindeki etkilerini araştırmayı hedeflemektedir. Tez çalışması kapsamında yürütülen deneylerde Zenit Madencilik A.Ş. Kızıltepe Maden İşletmesi'ne ait cevher kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan numune, tesiste bulunan Yarı Otojen Değirmen çıkışından (siklon besleme malzemesinden) alınmıştır. Numunenin homojenliğini sağlamak adına, numune alım işlemi 4 günlük bir süreçte belirli saat aralıklarında tamamlanmıştır. İlk aşamada toplanan numune kurutularak harmanlanmış, şahit numuesi alınmış, elek analizi yapılmıştır. Sonrasında deneylerde kullanılacak olan numuneler, belirlenen tane boyutlarına (53 µm, 106 µm ve 212 µm) bilezikli değirmende sırasıyla 90 sn, 60 sn ve 45 sn sürelerde öğütülmüştür. Elekle kontrollü bir şekilde gerçekleştirilen öğütme işlemleri, numunenin %80'inin 53, 106 ve 212 µm boyutlarına inmesiyle sonlanmıştır. Gerekli tane boyutuna indirilmiş numuneler kendi içinde tekrar harmanlanarak deneylerde kullanılacak olan miktarda numune alınmış ve hava ile temasları kesilecek şekilde paketlenmiştir. Numune hazırlama işlemlerini takiben deneylere başlanmıştır. Deneyler, %50 pülpte katı oranında 300 ppm NaCN, 400 ppm NaCN ve 500 ppm NaCN konsantrasyonlarında ve 24, 48 ve 56 saatlik liç sürelerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda en iyi altın verimi 53 μm tane boyutunda ve 500 ppm NaCN derişiminde ve 56 saatlik liç sonunda %93,69; en iyi gümüş verimi aynı şartlarda %72,07 olarak bulunmuştur. Elde edilen deney sonuçları, MiniTab programı üzerinde işlenmiş, parametrelerin çözünme verimleri üzerindeki etkileri tekli ve etkileşim halinde ele alınmıştır.
Mersin yöresi krom atıklarının zenginleştirilebilme olanaklarının araştırılması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-01) Derin, Kamer ; Bulut, Gülay ; 505201115 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Bu çalışmada, Mersin'de bulunan ve ekonomik değeri olmayan krom zenginleştirme tesisi atıklarında bulunan kromitin uygun yöntemler kullanılarak geri kazanılması ile sanayinin ihtiyacına uygun krom içeren hammadde üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda bölgedeki zenginleştirme tesisinden alınan kromit atıklarının kimyasal ve mineralojik tanımlanması yapıldıktan sonra gravite yöntemleri ile zenginleştirme işlemleri uygulanmıştır. Ayrıca kimyasal zenginleştirme işlemi olarak krom atığında bulunan, nikel ve kobalt elementlerinin kazanımına yönelik olarak asit liçi yapılmıştır. Deneyler öncesinde atığın karakterizasyon çalışmaları kapsamında cevherin tane boyut dağılımı, kimyasal bileşimi, mineralojisi ve tane boyuna bağlı olarak mineral serbestleşme oranı incelenmiştir. Mersin İli sınırları içerisinde bulunan krom zenginleştirme tesisine ait atık numunesinin tanımlanması amacıyla temsili numuneler üzerinde XRD, SEM-MLA analizi, cevher mikroskobu, kimyasal analiz ve yoğunluk tayini testi yapılmıştır. Kimyasal analiz sonucuna göre Cr2O3 tenörü %1,15'tir. XRD analizi numunelerin mineral bileşimlerinin yaygın olarak lizardit (Mg3Si2O5(OH)4), brusit (Mg(OH)2) ve kromit (Fe2+Cr2O4) içerdiğini göstermiştir. Cevher mikroskobu ile uyumlu olarak, örnekte kromit, manyetit, pirit mineralleri, ilmenit ve altere mineraller tespit edilmiştir. SEM-MLA analiz raporuna göre, -38 µm fraksiyonu göz ardı edildiğinde, tüm örneklerde serpantin grubu minerallerinin (%91,22) baskın olduğu, daha az miktarda ise manyezit (%2,45), kromit (%2,18), klinoklor (%1,37) ve diğer minerallerin bulunduğu görülmüştür. Beklendiği gibi, tane boyu azaldıkça kromit serbestleşme oranı artmaktadır. -500+300 µm fraksiyonunun serbestleşmesi %2,58 iken, -75+53 µm parçacık boyutunun serbestleşmesi %71,60'a kadar çıkmaktadır. Mineral serbestleşme analizi sonuçlarına göre, kromit çoğunlukla serpantin grubu minerallerle ilişkili olup, daha az miktarda manyezit, klinoklor, Fe-oksitler ve eser miktarda diğer minerallerle birlikte bulunmaktadır. Zenginleştirme çalışmaları kapsamında, değerlendirilecek atıkların sallantılı masa ve MGS kullanılarak % Cr2O3 tenör içeriğinin artırılmasına yönelik çalışmalar yapılmıştır. Boyut parametresi denenerek yapılan sallantılı masa çalışmaları sonucunda -500+300 µm tane boyunda %8,2 Cr2O3 içeren konsantre %44,79 geri kazanımla elde edilirken, -300+150 µm tane boyunda %44,17 Cr2O3 içerikli konsantre %38,16 verimle elde edilmiştir. -150+75 µm tane boyunda %48,90 Cr2O3 içeren konsantre %55,52 verim ile alınmıştır. Multi Gravity Separatör (MGS) ile 160 devir/dakika'da -75 µm tane boyutunda %26,40 Cr2O3 içerikli konsantre elde edilmiştir. Numune içeriğinde 2604,2 ppm nikel, 70,1 ppm kobalt tespit edilmiş olup, yapılan literatür çalışmaları neticesinde içeriğin lateritik tipte nikel cevherleşmeleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Deneyde kullanılan asit türleri HCl, H2SO4 ve HNO3 olup, farklı asit konsantrasyonlarında (0-7 mol arasında), farklı asit liçi sıcaklıklarında (40, 60, 80°C) farklı sürelerde (30, 60, 120, 180, 240 dk) ve katı:sıvı oranlarında (1:2, 1:5, 1:10, 1:15 ve 1:20) deneyler yapılmıştır. 3 M H2SO4 çözeltisi ile 1/15 katı sıvı oranında, 450 devir/dakika hızla, 80oC sıcaklıkta, 1 saat boyunca manyetik karıştırıcı da karıştırılan numunedeki, nikelin çözeltiye geçme verimi %70'den fazla olurken kobaltın %50'den fazlasının liç çözeltisine alındığı belirlenmiştir.
Vibra-drum ile ultra ince talk öğütme: Parametrelerin etkileri ve döner bilyalı değirmen ile karşılaştırma

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-24) Başaran, Ogün ; Yüce, Ekrem A. ; 505211108 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Talk temel olarak Mg3(Si2O5)2(OH)2 formülüne sahip hidratlı magnezyum silikattır. 31,7 MgO ve %63,50 SiO2 içerir. Düşük elektrik iletkenliği ve termal dirence sahip hidrofobik bir malzemedir. Talkın tarihi 1984 yılına kadar uzanmakta olup ilk olarak bebek pudrası olarak dünyaya tanıtılmıştır. Diğer kullanım alanları daha sonra şekillenmiştir. Günümüzde talkın en büyük tüketim alanı kağıt endüstrisidir. Kağıt endüstrisinde, kağıt üretmek için kağıt hamuru yapımında kullanılır. Talk, yumuşaklığı, beyazlığı ve inertliği nedeniyle özellikle kağıt ve seramik endüstrisinde kullanılır. Bu özellikleri onu endüstriyel uygulamalar için değerli kılmaktadır. Seramik endüstrisinde seramiğe şekil vermek ve sırlamak için kullanılır. Fayans, porselen ve yemek takımları gibi talktan yapılan çok sayıda endüstriyel ürün vardır. Kağıt ve seramik sanayinin yanı sıra kozmetik sanayinde, hayvan yemlerinde, ilaçlarda, böcek ilaçlarında, pestisitlerde ve kimyasallarda kullanılır. Talk sertliği, belirli sıvıları emiş özelliği ve stabiliteyi artırdığı için birçok endüstride kullanılabilir. Endüstride çok fazla kullanımı olduğu için özelliklerini anlamak önemlidir. Seramik ve boya endüstrisinde 44 mikron partikül boyutuna sahip talka ihtiyaç duyulurken, kağıt endüstrisinde bu değerler 8-12 mikron ve kozmetikte ise 7 mikrondur. Talkın yukarıda bahsedilen endüstrilerde kullanılabilmesi için toz halinde olması gerekmektedir. Bu nedenle öğütülmesi gerekmektedir. Ultra ince talk öğütme prosesi, çok ince partikül boyutlarındaki önemli elastik özellikleri nedeniyle ciddi zorluklara sahiptir. Bu çalışmada incelenen frekans, bilye boyutu ve besleme miktarı ayarlamaları gibi temel parametreler, talk öğütme için doğal frekanslı titreşimli bilyalı değirmenlerin optimizasyonu için gereklidir. Bu parametrelerin optimum kombinasyonunun belirlenmesi, verimli ve optimum talk öğütme için çok önemlidir. Bu çalışmada, doğal frekanslı titreşimli bilyalı değirmen kullanılarak, öğütme verimliliği üzerindeki etkilerini değerlendirmek için frekans, bilya boyutu ve besleme miktarı sistematik olarak değiştirilerek kapsamlı öğütme testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen partikül boyutu dağılımının, endüstride gerekli talk inceliği için yapılan öğütme işleminin etkinliğini değerlendirmek için kullanılan birincil bir ölçüm olsa da öğütme sırasında gürültüdeki değişiklikleri gözlemlemek de optimizasyon ya da kontrol için gereklidir. Bu çalışmada diğer ölçümler dışında desibel seviyeleri de ölçülmüş olup ve ürün partikül boyutu azaldıkça desibel seviyelerinin arttığı gözlemlenmiştir. Gürültüdeki bu artış, partikül boyutları küçüldükçe bilyalar arasındaki temas sıklığının artmasına bağlanmaktadır. Ayrıca daha iri öğütme ortamı kullanımı ve daha yüksek frekansın desibel seviyesini artırıcı bir parametre olduğu anlaşılmıştır. Vibra-Drum'un benzersiz çift kütleli sistemi, diğer proseslerdeki gibi sabit genlik ve frekansın korunmasında çok önemli bir rol oynayarak tutarlı öğütme performansı göstermektedir. Çift kütleli sistemin diğer titreşimli ekipmanlara göre besleme miktarı gibi değişen koşullara karşı adapte olan bir sistem olduğunu ve bu sayede parametrelerini değiştirmediğini belirtmek önemlidir. Bu stabilite özellikle homojen tane boyutu dağılımlarının elde edilmesinde avantaj sağlamaktadır. Çalışmanın sonucunda, yaklaşık 59,121 mikronluk en ince talk ürününün çalışma kapsamındaki en yüksek frekans, en küçük bilya boyutu ve en düşük besleme miktarı koşullarında üretildiğini göstermektedir. Bu durum, istenen ultra ince öğütme sonuçlarını elde etmek için bu parametrelerin optimize edilmesinin önemini vurgulamaktadır. Ayrıca çalışmada enerji tüketimi ölçümleri de yapılmış olup öğütülmüş ürünün inceliği ile doğrudan ilişkili olmadığını saptanmıştır. Bunun yerine, enerji tüketimi operasyonel parametrelere değişmekte olup, genlik ve frekans en etkili parametrelerdir. Ürünlerdeki d90 verilerinin regresyon analizi, frekans ve genliğin öğütme performansı üzerinde en önemli etkiye sahip olduğunu doğrulanmıştır Regresyon analizinden elde edilen çoklu R-değeri 0,970620849 olarak hesaplanmıştır, bu da parametreler ile elde edilen ürün boyutu arasında güçlü bir korelasyon olduğunu göstermektedir. Doğal frekanslı titreşimli bilyalı değirmen, öğütme verimliliğini artıran veya sabit tutan bir titreşim sağlayarak ileriki talk öğütme proseslerine umut verici bir çözüm sunmaktadır. Bu çalışma aynı zamanda araştırmada kullanılan doğal frekanslı titreşimli bilyalı değirmenin benzersiz tasarım özelliklerini ve performansını vurgulamaktadır. Ayırt edici tasarım özellikleri, bilyalı değirmenler ile teorik olarak karşılaştırılıp endüstriyel ölçekte optimizasyon çalışmaları sayesinde daha ince ürün boyutlarına daha az operasyonel maliyet ve bakım masrafları gibi avantajlarla düşük kapasitelerde daha verimli tesisler tasarlanılacağı umudunu vermiştir.
Espiye kızılkaya bölgesi kompleks sülfürlü bakır-çinko cevherinin flotasyonunda çinkonun bastırılması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-12-27) Koyuncu, Emre ; Bulut, Gülay ; 505231103 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Kompleks cevherlerde bakır flotasyonunda çinkonun bastırılması önemli bir problemdir. Bu problemle çok sık karşılaşılmaktadır. Bu çalışma, volkanik masif sülfürlü cevher olarak sınıflandırılan ve çinkonun sorun olduğu Espiye/Giresun Kızılkaya bölgesinden alınan bir örnek üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kızılkaya çevresinde farklı cevher türleri bulunmaktadır. Yapılan çalışmada %2,93 Cu, %21,36 Fe, %3,49 Zn ve %25,08 S içerikli cevher kullanılmıştır. Zaman zaman bu yüksek çinko içerikli cevher tesise beslenmektedir ve flotasyonda sorunlara neden olmaktadır. İlk olarak, çinko mineralleri flotasyon devresinde bakır minerallerinden önce hızla yüzmektedir, bu da konsantredeki bakır tenörünü sınırlamakta ve verimi de düşürmektedir. Tesis üretim ekibi, bu durumu konsantreye gelen miktarı artırarak bakır verimini yükseltmeye çalışmaktadır, ancak bu çözüm yüksek konsantre kütlesi ve artan taşıma maliyetlerine neden olmaktadır. Ayrıca, bu çözüm konsantredeki yüksek çinko içeriğini çözmemektedir. Yüksek çinko içeriği, eritme işleminde fırınların iç yüzeyini kaplaması nedeniyle istenmeyen bir durumdur. Bu çalışmada, cevherin farklı tane boyutu, pH, kolektörler ve bastırıcılar gibi farklı parametrelerin bakır konsantresi ile gelen çinko üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Ayrıca havalandırma, kaba konsantrenin yeniden öğütülmesi, canlandırıcı iyonların giderilmesi gibi araştırmalar da tez kapsamında incelenmiştir. İlk olarak, cevherin özelliklerini belirlemek amacıyla numune d95: 60 mikron tane boyutunda mineralojik analize gönderilmiştir. Bu tane boyutunda kalkopiritin %33,48 serbest ve %32 kilitli, sfaleritin %46,8 serbest ve %18,78 kilitli tane olduğu ve cevherin çinko içeriği kaynağının sfalerit (ZnS) olduğu belirlenmiş ve flotasyon testlerine başlanmıştır. Tesisin akış şeması çalışma akış şeması olarak uygulanmıştır. Denenen parametrelerin çinko veriminin düşürülmesinde herhangi bir etkisi olmamıştır. Öğütme sonrası pülpten alınan su örnekleri element analizine verilmiş ve gelen element analiz sonuçları, pülpte yüksek miktarda çözünmüş bakır ve çinko iyonları olduğunu göstermiştir. Su içindeki bakır iyonlarının sfaleriti aktive ettiği anlaşılmaktadır. En iyi sonuçlar, d80: 12 mikron olan temizleme flotasyonu içeren deneylerde elde edilmiştir ve %9,34 Cu, %12,2 Zn tenöründe %88,1 Cu, %94,9 Zn verimi elde edilmiştir. Bu deneyde sfaleritin bakır konsantresi içinde kaldığı anlaşılmaktadır.

Gözat

Çıkarma tarihi ile LEE- Cevher Hazırlama Mühendisliği-Yüksek Lisans'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri