LEE- Cevher Hazırlama Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19232

Gözat

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.
Bakır cevherlerinin flotasyon davranışında kabarcık çapının etkisi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-05-17) Ceylan, Adnan ; Bulut, Gülay ; 505172102 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Bakır, mükemmel bir ısı ve elektrik iletkeni olan, aynı zamanda korozyona dayanıklı ve antimikrobiyal olan, dövülebilir ve sünek bir metal elementtir. Bakır Dünya'nın kabuğunda çeşitli şekillerde doğal olarak bulunur. Sülfür yataklarında (kalkopirit, bornit, kalkozin, kovelin olarak), karbonat yataklarında (azurit ve malahit olarak), silikat yataklarında (krizikolla ve diyoptaz olarak) ve saf doğal bakır olarak bulunabilir. Bakır ayrıca insanlarda, hayvanlarda ve bitkilerde doğal olarak bulunur. Bakır ve bakır bazlı alaşımlar makul bir yaşam biçimi için gerekli olan çeşitli uygulamalarda kullanılır. Sürekli üretimi ve kullanımı toplumun gelişimi için gereklidir. Bakır tüm metaller arasında en çok geri dönüştürülenlerden biridir. Metalleri tekrar tekrar geri dönüştürme kabiliyetimiz onları tercih edilen bir malzeme yapar. Geri dönüştürülmüş bakır(ikincil bakır olarak ta bilinir), yeniden işlendikten sonra birincil bakırdan(cevherlerden gelen bakır) ayırt edilmez. Bakırın geri dönüşümü, metalin kullanım verimliliğini artırır, enerji tasarrufu sağlar ve gelecek nesiller için sürdürülebilir bir metal kaynağına sahip olmamıza katkıda bulunur. Flotasyon işlemi, minerallerin kompleks cevherlerden ayrılması hidrofobik özelliklerindeki farklılığa dayanır ve üç fazın (katı, sıvı ve gaz) temasında gerçekleştirilir. Bu üç fazlı sistemde sıvı (genellikle su), katı (mineral parçacığı) ve gaz fazından (hava) oluşur. Hidrofobik parçacıklar parçacık hava agregası oluşturan gaz kabarcıklarına yapışır. Agregalar sudan daha hafiftir ve pülp yüzeyine doğru hareket ederek flotasyon köpüğünü oluşturur. Metalik mineral için konsantre genellikle flotasyon köpüğü yoluyla elde edilir ve geri kalan malzeme artık olarak adlandırılır. Flotasyon pülp fazı ve köpük fazı olmak üzere iki faz içermektedir. Pülp fazında hava kabarcığı tercihen hidrofobik mineralleri toplamaktadır ve onları pülp-köpük ara yüzeyinden yukarı köpük fazına doğru çıkarmaktadır. Köpük fazında taneler kabarcıklara yapışarak ve ayrılarak köpük yüzey alanına ulaşırlar. Su köpük zonunda drenaj olarak tekrar pülp fazına geçer. Tüm etki taşıma ve değerli mineral kazanımıdır. Hava dağıtımı pülp köpük arayüzeyine doğrudur ve flotasyon hücre performansı üzerinde önemli bir etki yaratmaktadır. Hava dağıtımı köpük fazında kalış süresi üzerinde etkilidir. Cevher zenginleştirmede başka hiçbir yöntem flotasyon kadar yaygın değildir. Bakır-kurşun-çinko-molibden-antimuan talebini başka zenginleştirme yöntemleri karşılayamaz. Örneğin günümüzde bakır cevherlerinden 20 milyon ton katod bakırı üretilmektedir. Cevherlerin ortalama bakır içeriği %1 civarındadır. Sadece bakır için yılda 2 milyar tondan fazla bakır cevheri flotasyon yöntemi ile zenginleşmektedir. Flotasyon cevherlerin zenginleştirilmesinde uygulanan en önemli yöntemlerden biri olup, ülkemizde birçok değerli mineralin kazanılmasında etkin olarak kullanılmaktadır. Flotasyon basitçe yüzdürme ve bastırma şeklinde bir yöntem olarak tanımlanmasına rağmen aslında birçok bileşene bağlı karmaşık bir sistemdir. Cevherin yapısından, makinaların dizaynına kadar, birçok değişkene bağlı olarak flotasyon prosesinin başarısı değişmektedir. Yüzyıldan fazla bir geçmişe sahip olan flotasyon yöntemi üzerinde özellikle birçok parametrenin etkisinin incelendiği araştırmalar halen devam etmektedir. Bu doktora çalışmasında değerli minerali kalkopirit olan iki farklı bakır cevheri esas alınarak, birtakım flotasyon parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Çalışmada bazı konulara açıklık getirmek üzere tesis ölçeğinden iki fazda laboratuvar ortamındaki ölçümlere kadar birçok incelme yapılmıştır. Bu araştırmada kalkopirit cevheri olarak, Siirt-Madenköy ve Kastamonu-Hanönü'nde bulunan iki farklı tesiste zenginleştirilen numuneler kullanılmıştır. Araştırmalar genellikle iki tesiste kullanılan reaktifler ile yürütülmüştür. Köpürtücü olarak endüstride ve laboratuvar çalışmalarında çok yaygın olarak kullanılan MIBC, Dow Froth 250, çamyağı, F-549 gibi köpürtücülerin etkileri incelenmiştir. Tez kapsamındaki araştırmalar iki fazda (sıvı+hava) ve üç fazda (sıvı+hava+cevher) yapılan çalışmalardan oluşmaktadır. İki fazlı çalışmalar laboratuvar ortamındaki temel çalışmaları, üç fazlı sistemdeki çalışmalar hem laboratuvar hem de tesis ölçekte yapılan incelemeleri içermektedir. Çalışmalar yürütülürken değişen koşullara bağlı olarak özellikle kabarcık çapının ve köpük yüksekliğinin değişimi incelenmiştir. Çalışmanın bir bölümünde, köpürtücü miktar ve türünün, bunların karışımlarının kabarcık boyutuna, bakır içeriğine ve bakır kazanma verimine etkisi laboratuvar ve tesis ölçeğinde incelenmiştir. Köpürtücü miktarına bağlı olarak kabarcık boyutunun değişiminin izlendiği tüm deneylerde, köpürtücü miktarı arttıkça kabarcık boyutunun küçüldüğü görülmüştür. Deney sonuçlarına göre, köpürtücülerin kabarcık boyutunun üzerinde meydana getirdiği küçülmenin bakır konsantresinin bakır içerikleri ve bakır kazanma verimleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Laboratuvar ve tesis çalışmalarına göre tüm köpürtücüler ve karışımları için daha küçük kabarcık boyutu oluşumuna bağlı olarak bakır içeriğinin düştüğü ve verimin arttığı görülmüştür. En yüksek verim değerlerine MIBC en düşük değerlere ise Dowfroth 250 köpürtücüleri ile ulaşılmıştır. Siirt-Madenköy'de tesis ortamında yüksek pH'ta çalışılmakta ve selektif flotasyon yapılmaktadır. Etibakır Siirt-Madenköy bakır işletmesi cevher numunesi ile toplayıcı olarak 3418 A ve köpürtücü olarak MIBC kullanılmaktadır. Bu reaktifler kullanılarak pH'ın kabarcık boyutu, bakır içeriği ve kazanma verimi üzerindeki etkisi laboratuvar ve tesis ölçeğinde araştırılmıştır. Laboratuvar ve tesis ölçeğinde yapılan incelemelerde pH arttıkça kabarcık çapı küçülürken, bakır içeriklerin ve kazanma verimlerinin arttığı gözlenmiştir. Kastamonu-Hanönü tesis ortamında toplu flotasyonda pH 8'de selektif flotasyonda pH 10.5'ta çalışılmaktadır. Kastamonu-Hanönü bakır işletmesinde toplayıcı olarak toplu flotasyonda KAX, selektif flotasyonda ise Aero 3894 ve köpürtücü olarak tüm devrelerde F-549 kullanılmaktadır. Köpürtücü miktarının kabarcık çapı, bakır içeriği ve bakır kazanma verimine etkisi laboratuvar ve tesis ölçeğinde araştırılmıştır. Bu çalışmalara göre, köpürtücü miktarı arttıkça kabarcık çapı hem laboratuvar hem de tesis koşullarında küçülürken, bakır içerikleri düşmekte, verimlerin arttığı gözlenmektedir. Tesis ve laboratuvar ortamında yapılan deneylerde hava miktarının kabarcık çapı, bakır içeriği ve verime etkisi incelenmiştir. Yapılan tüm deneylerde hava miktarı arttıkça, kabarcık çapının büyüdüğü, bakır içeriklerinin düştüğü ve bakır kazanma veriminin arttığı belirlenmiştir. Laboratuvar ortamında yapılan deneylerde ön havalandırma süresinin, kabarcık çapı, bakır içeriği ve verime etkisi incelenmiştir. Yapılan deneylerde ön havalandırma süresi arttıkça kabarcık çapının büyüdüğü, bakır içeriğinin ve verimin arttığı bulunmuştur. Kastamonu-Hanönü ve Siirt-Madenköy cevheri ve reaktifleriyle ve üç fazlı sistemde flotasyon makinası karıştırma hızının kabarcık çapı, bakır içeriği ve verime etkisinin incelendiği laboratuvar deneylerinde karıştırma hızı arttıkça, kabarcık çapının küçüldüğü, bakır içeriğinin ve bakır kazanma veriminin arttığı görülmüştür. İki fazlı sistemde farklı tür köpürtücülerle mikroflotasyon hücresi ile yapılan deneylerde, ışık geçirgenliği ölçülmüştür. Işık geçirgenliği kabarcık çapı, kabarcıkların ortamdaki sıklığı hakkında bilgi vermektedir. Bu değer ne kadar küçülürse kabarcık çapları da küçülmektedir ve kabarcıklar daha sıklıkta birarada bulunmaktadır. Yapılan ölçümlerde köpürtücülerin miktarlarının artmasına bağlı olarak kabarcık çaplarının ve ışık geçirgenliğinin küçüldüğü ve kabarcık ölçümleri ile ışık geçirgenlik değerlerinin birbiri ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Köpürtücülerin yüzey gerilimi üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Bu ölçümlerde köpürtücü türleri, miktarları ve farklı pH değerlerinde yüzey gerilimi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Köpürtücü miktarının artırılmasının hem doğal pH hem de pH 12'de yüzey gerilimini ve kabarcık boyutunu küçülttüğü belirlenmiştir. pH 12'de yapılan ölçümlerde yüzey gerilim değerlerinin doğal pH 'daki değerlerden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Çam yağı hariç diğer köpürtücülerde pH arttıkça yüzey gerilimi azalmaktadır. pH değişimine bağlı yüzey gerilimi değişiminde görülen en büyük fark MIBC ile elde edilirken en az değişiklik Dow Froth 250 köpürtücüsünde tespit edilmiştir. Bu doktora tezi kapsamında yapılan çalışmalara göre tesis ve laboratuvar ölçeğinde elde edilen flotasyon sonuçlarının birbiri ile uyumlu olduğu belirlenmiştir. Ayrıca temel araştırma niteliğinde olan çalışmalarda bazı flotasyon değişkenlerinin flotasyon davranışı üzerindeki etkilerini açıklama konusunda önemli katkılar sağlayacaktır.
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.
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.
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.
Eskişehir Beylikahır cevherinden nadir toprak metallerinin uç ürün olarak üretilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-11-24) Baştürkcü, Esra ; Yüce, Ekrem Abdullah ; Timur, Servet İbrahim ; 505182102 ; Cevher Hazırlama Mühendisliği

Nadir toprak elementleri (NTE), sahip oldukları fiziksel ve kimyasal özellikleri ile birçok yüksek teknoloji ürünün üretiminde kullanılır hale gelmiş olup stratejik metaller arasında yerlerini almışlardır. Dünyada üretimin yaklaşık %85'ini karşılayan Çin, rezerv ve üretim açısından tekel konumundadır. Çin'in NTE ihracatını kısıtlama getirmesi birçok ülkeyi NTE kaynak arayışı ve üretim imkanlarını araştırmaya yöneltmiştir. NTE'in yerkabuğundaki işletilebilir tenörlü rezervlerinin az olması ve ayrıca 17 elementten oluşan NTE grubunun fiziksel ve kimyasal özellik açısından aşırı benzerlikleri ayrıştırılmalarını/kazanımlarını oldukça güçleştirmektedir. NTE'nin uç ürün üretimine giden süreci oldukça karmaşık proses aşamaları içermekte ve proses geliştirme sürecinde bilgi birikimine ihtiyaç duyulmaktadır. Ülkemizde Eskişehir-Beylikova Bölgesinde rezervi tespit edilmiş olan Barit-Florit-NTE-Th cevheri dünyadaki sayılı yataklardan biridir. Ülkemizde rezerv açısından önemli böyle bir NTE kaynağı olması ve bu metallerin stratajik olmaları sebebiyle üretilmelerine yönelik karar alınmıştır. Bu doktora tezi kapsamında cevherden uç ürün eldesine yönelik kapsamlı bir çalışma ile Eskişehir-Beylikova cevherine ilişkin ilk bütünleşik proses tasarımının oluşturulması ve bu konudaki bilgi birikiminin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Doktora kapsamında sahadan temin edilen cevher üzerinde detaylı karakterizasyon çalışmaları yapılarak minerolojik yapı ve tane serbestleşme dereceleri belirlenmiştir. Buna göre cevherde Th-Parisit, NTE karbonat, monazit, sinçisit mineralleri NTE mineralleri olarak belirlenerek NTE'nin tek bir mineralde değil birden fazla mineralde fosfatlı ve florakarbonatlı yapıda bulunduğu tespit edilmiştir. Cevherde bulunan NTE'nin %97'sini Hafif NTE (HNTE) grubu olan La, Ce, Nd ve Pr oluşturmaktadır. Bu sebeple öncelikli hedef bu metallerin uç ürün olarak elde edilmesi olmuştur. Tüvanan cevherin NTE oksit (NTO) içeriği %5,5-6'dır.Zenginleştirme kademesinde boyut küçültme-mekanik dağıtma ve sınıflandırma yapılarak %9,5 içerikli NTO (nadir toprak oksit) ön konsantresi %85 verimle elde edilmiştir. Çözeltiye alma kısmında cevherdeki NTE mineralleri ve içerikleri göz önünde bulundurularak termo-kimyasal ön işlem olarak asit ile pişirme ardından su ile çözeltiye alma yöntemi uygulanması kararlaştırılmıştır. Asit ile pişirme işleminde asit oranı, pişirme süresi ve pişirme sıcaklığı parametreleri incelenirken su ile çözündürme kademesinde K/S (katı/sıvı) oranı ve çözündürme süresinin etkisi incelenmiştir. Deney verilerine göre 250 oC pişirme sıcaklığı, 1 saat pişirme süresi ve 1:1 asit:numune (ağırlıkça) oranı optimum pişirme koşulları olarak, çözündürmede ise 1:4 K/S oranı ve 1 saat çözündürme süresi en uygun koşullar olarak tespit edilmiştir. Bu sonuçlar doğrultusunda HNTE >%90 verimle çözeltiye alınmıştır. NTE ile birlikte çözeltiye Th-U gibi radyoaktif elementlerin yanı sıra gang minerallerinden gelen Mn, Fe, Al, Na, Mg, K, Ca, P diğer iyonlar arasındadır. Saf NTE çözeltisi elde etmek için bunların uzaklaştırılması gerekmektedir. Oksalik asit kullanarak Th dışındaki tüm elementlerden seçimli NTE çöktürülmesi ile kurtulmak mümkün olmaktadır. Alternatif olarak solvent ekstraksiyon kullanılarak önce Th-U uzaklaştırması da tek kademe yükleme ile sağlanmıştır. Oksalik asit pahalı olmasına karşın seçimli çöktürme sağladığı için çözelti saflaştırma kademesini teknik açıdan oldukça kolaylaştırmaktadır. Th-U uzaklaştırmasından sonra oksalik asit ile çöktürmenin uygulandığı koşulda kalsinasyon ile Nadir toprak oksit(NTO) elde edilmekte ve HCl çözeltisi ile tekrar çözeltiye alınmaktadır. Çöktürme öncesi ve sonrası çözeltilere analiz yapıldığında NTE'in %97-99 verimle çöktüğü, diğer elementlerin çözeltide kaldığı analiz sonuçları ile tespit edilmiştir. Elde edilen NTE oksalatın oksit formunda elde edilebilmesi için kalsinasyon işlemine tabii tutulmuştur. Farklı sıcaklıklarda denemeler ve karakterizasyon işlemleri sonucunda 700 oC ve 2 saat kalsinasyon süresinin yeterli olduğu belirlenmiştir. Elde edilen NTO, 3 M HCl çözeltisi ve 80 oC sıcaklıkta 15 dakikada tamamen çözünmektedir. Saf NTO çözeltisinden seçimli olarak La, Ce, Nd ve Pr kazanmak için öncelikli olarak seryumun yükseltgenerek Ce(OH)4 formunda >%99 verimle çöktürülmüştür. Oksitleyici olarak birçok alternatif denenmiş ancak en etkili oksitleyici KMnO4 seçilmiş ve kullanılmıştır. pH:3'de gerçekleştirilen çöktürme işlemi sonucunda seryumun tamamı çöktürülmüş, La,Nd ve Pr %10-30 arasında birlikte çökme eğilimi göstermiştir. Safsızlıklar uzaklaştırıldıktan sonra seçimli NTE kazanımına yönelik çalışmalar hem sentetik çözeltiden hem de cevherden elde edilmiş saflaştırılan çözeltiden gerçekleştirilmiştir. Sentetik çözelti ile yürütülen çalışmalarda öncelikle HNTE-ANTE (ağır NTE) grup ayırmı çalışılmış olup, ekstraktant konsantrasyonu, pH değeri, S/O (sulu/organik) faz oranı ve temas süresi parametrelerinin yükleme verimine etkisi incelenmiştir. Tek kademe yüklemeden sonra sıyırma aşamasında asit konsantrasyonu ve asit türü etkisi gözlemlenmiştir. Bu çalışmalarda HNTE-ANTE grup ayrımının yanı sıra seçimli Y ekstraksiyonu da sağlanmıştır. Paralel olarak La-Nd-Pr çözeltisinden La ayrımına çalışılmıştır. Farklı ekstraktant türlerinin etkisi incelendikten sonra katyonik grubun daha yüksek yükleme verimine sahip olduğu görüldüğünden alternatif katyonik ekstraktantların etkisi incelenmiştir. Ekstraktant seçiminde yükleme veriminin yanı sıra ayırma faktörleri de göz önünde bulundurulmuştur. Reaktif seçiminden sonra pH değerinin etkisi de incelenerek en uygun koşul belirlenmiştir. Ayrıca Nd-Pr çözeltisi hazırlanarak farklı ekstraktant türlerinin yüklenme verimlerine etkisi ve ayırma faktörleri incelenmiştir. Cevherden elde edilen saflaştırılmış çözelti ile yürütülen solvent ekstraksiyon deneylerinde, Ce çöktürme sonrası çözeltide kalan ANTE-HNTE ayrımına çalışılmıştır. Sentetik çözelti ile aralarındaki tek fark NTE konsantrasyonu olduğu için değiştirilen tek parametre de ekstraktant konsantrasyonu olmuştur. Çözeltideki NTE konsantrasyonu baz alınarak ayarlanan ekstraktant konsantrasyonu sonucu ANTE yükleme verimleri> 95% olmuştur. Tek kademe yükleme sonrası organik fazdan toplu sıyırma yapılarak NTE oksit alaşımı(misch metal) uç ürün olarak elde edilebilmektedir. Çözeltide kalan La'nın, Nd ve Pr iyonlarından ayrımı sentetik çözeltideki çalışmalardan farklı olarak seçimli sıyırma ile sağlanmıştır. Çözeltideki Nd-Pr tamamen organik faza yüklenirken La yükleme verimi %55 olmuştur. Böylelikle yükleme sonrası sulu fazda La seçimli olarak elde edilmiştir. Organik fazda asit konsantrasyonunu kontrolü ile kademeli sıyırma sonucu La seçimli ayırım gösterirken Nd-Pr organik fazda kalmaktadır. Sıyırma sonucu Nd-Pr birlikte çözeltide elde edildikten sonra La, ve Nd-Pr çözeltileri NaOH ile pH:9'da çöktürme işlemine tabii tutularak %100 çöktürme verimi ile hidroksit olarak elde edilmişlerdir. Daha sonra kalsinasyon işlemine tabii tutulmuş ve oksit şeklinde uç ürün olarak elde edilmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen verilere göre nihai proses akım şeması oluşturulmuştur. Tüm deneysel çalışmalar tarafımca gerçekleştirilmiş ve tez içinde kullanılan tüm akademik veriler etik ve akademik kurallara uygun olarak refere edilmiştir.
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.
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.

Gözat

Başlık ile LEE- Cevher Hazırlama Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri