FBE- Cevher Hazırlama Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 66
-
ÖgeKırşehir bölgesi nefelinli siyenit kayaçlarından lityum kazanımının araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020)Günümüzde elektrik, elektronik cihazlar ve elektrikli araçlardan üstün performansın elde edilmesinde en önemli bileşen pildir. Pil teknolojisindeki gelişmeler, lityum metalinin, lityum konsantresinin ve bileşiklerinin önemini ve talebini arttırmıştır. Çok farklı endüstriyel kullanım alanı var olmakla birlikte, önemli kullanım alanlarından biri olan cam ve seramik üretiminde lityum konsantresi kullanılırken, günlük kullanılan hesap makinesi vb, elektrikli cihazlardaki pil üretiminde metal lityum kullanılmaktadır. Ancak son zamanlarda ise, elektrikli araçların gündemde olması ile lityumlu bileşiklerin endüstriyel anlamda hammadde olarak kullanıldığı en önemli alan lityum iyon-pil üretimi haline gelmiştir. Lityum iyon piller, uzun ömürlü, tekrar şarj edilebilir, hafif ve aynı sektörde kullanılan diğer pil türlerine göre toksik madde içermemesi gibi bir çok faktörden dolayı, çoğu elektrikli araba üreticisi olan firmaların en önemli ihtiyacı olmuştur. Bir çok lityumlu bileşik olmasına karşın, lityum iyon-pil üretimi için ihtiyaç duyulan lityumlu bileşik Li2CO3 (lityum karbonat)'tır. Bu sebepler dolayısıyla da, Li2CO3'ın ekonomik bir şekilde üretimi dünya çapında geliştirilmekte olan ve üzerine yoğun araştırma yapılan bir konu haline gelmiştir. Günümüzde, öncelikle başta Li2CO3 olmak üzere, bu bileşiklerin üretiminin büyük çoğunluğu özellikle Güney Amerika kıtasındaki göllerden, tuzlu sulardan veya salamuralardan yapılırken; aynı zamanda da cevherden üretimi yapılan lityum konsantresinin üretimi de başlıca olarak Avustralya'da ve ardından Kuzey Amerika ve Çin gibi ülkelerde yapılmaktadır. Mineral ismi zabuyelit olan lityum karbonat eldesinin ana kaynağı olan mineraller spodümen, lepidolit, petalit, hektorit ve zinvaldit gibi lityum içeren minerallerdir. Madencilik işlemleri sonrasında, cevher hazırlama işlemleri ile boyut küçültme işlemleri ile ve mineralin duyarlılığına göre gravite ile ayırma, flotasyon ve manyetik ayırma gibi cevher zenginleştirme yöntemleri ile konsantre elde edilmektedir. Uç ürün üretiminin yapılması için, belirli Li2O içeriğine sahip olan lityum konsantresi, daha sonrasında pirometalurjik ve hidrometalurjik prosesler olan, farklı katkı maddeleri ile karıştırılarak veya farklı atmosferik ortamlarda yüksek sıcaklıklarda kavurma prosesine, ardından çözündürme prosesi olan liç prosesine tabi tutulmaktadır. Bu tez kapsamında ise, BS Yatırım A.Ş.'ye ait, Kırşehir bölgesindeki nefelinli siyenit kayaçlarının içerdiği lityum minerali olan zinvaldit cevheri kullanılmış olup, cevher içerisindeki lityumun, cevher hazırlama yöntemleri ile konsantre olarak elde edilip, nihai olarak yüksek verim ile çözeltiye alınması amaçlanmıştır. Tuvenan cevher 216,3 ppm Li içermekle birlikte, biyotit ile birlikte bulunduğu analizler doğrultusunda belirlenmiştir. Kırma ve öğütme gibi boyut küçültme işlemleri ile boyutu 212µm'un altına indirildikten sonra en uygun flotasyon koşullarının saptanması amacıyla, etkili olan parametreler sistematik olarak araştırılmış ve kollektör olarak her kademede 75 g/t DAHC, köpürtücü olarak ise her kademede 30g/t MIBC, aynı zamanda silikatları bastırmak amacıyla da 500g/t Na2SiO3 kullanılmıştır. Kaba flotasyonda elde edilen kaba konsantreye temizleme flotasyonu yapılmış olup, nihai olarak elde edilen zinvaldit konsantresi %58,8 verim ile 2500 ppm Li içeren bir ön konsantre haline getirilmiştir. Daha sonrasında ise elde edilmesi hedeflenen Li2CO3 üretimi amacıyla zinvaldit konsantresi bilezikli değirmen ile boyutu küçültüldükten sonra, en uygun kavurma koşullarının saptanması amacıyla etkili olan parametreler sistematik olarak araştırılmış ve 1000oC sıcaklıkta, 90 dakika kavurma süresi ve kullanılan katkı maddeleri olan kalsit ve jips ile, sırasıyla 5:0:6 oranında karıştırılarak kavurma prosesine tabi tutulmuştur. Ardından elde edilen kalsine ürün 40oC liç sıcaklığı, 90 dakika liç süresi ve 5:1 su:katı oranı ile çözündürme işlemi olan su liçine tabi tutularak %93,3 verim ile çözeltiye alınmış olup, nihai liç çözeltisi 30 mg/l Li içermektedir.
-
ÖgeFeldspat flotasyonunda kullanilan toplayıcı reakti̇fleri̇n si̇nerji̇k etki̇leri̇ni̇n araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-07-24)Globally, our country ranks first in feldspar production. Feldspar minerals have an important role in Turkey's mineral exports, including the production of glass and ceramics industry mainly as an industrial raw material. Impurities such as iron oxide, biotite, rutile, and muscovite in the structure of feldspar ore are one of the parameters that affect the commercial cost of feldspar and separation of Fe2O3 and TiO2 based colored impurities in ore enrichment is of great importance for marketing. The most frequently used method in the enrichment of feldspars is flotation. Feldspar manufacturers prefer two or more stage flotation systems due to technological and economic problems arising from mica and iron-titanium oxide minerals. In multi-stage enrichment systems, a large number of reagents are used to remove these impurities from feldspar. pH, reagent type, and reagent amount are the most important parameters in flotation processes. It is very important to reduce the number of flotation stages to one by mixing the anionic and cationic reagents used in two stages in industrial applications in certain proportions. In this way, it can be ensured to reduce the loss of efficiency that occurs in multiple levels, to decrease the operating and investment costs, to reduce the damage caused by the acidic environment to the equipment and the environment, and to improve the quality of the resulting product. In this study, it was aimed to remove mica minerals and color impurities from high sodium containing feldspar ore (albite) obtained from Muğla-Milas region. Using various reagents with different portions the differences between single and two-staged flotation were investigated and the synergetic effect of the selected reagents was studied. For this purpose, flotation which is one of the most used methods in the mineral processing industry was preferred. Anionic (Altapyne M32, Altapyne M28, Armazz 2024, Armazz 2024G, Armazz 2024E, Derna-7) and cationic reagents (OCD14 and A4) obtained from different suppliers were subjected to feldspar ore that was previously ground below 300 microns by ESAN Company. The effect of reagent type, reagent amount, and pH of the medium was investigated extensively. Firstly, the collectors were used alone in single stage flotation, and then the effects of different reagent combinations and the order of stages were investigated by selecting the previously selected reagents. As a result of single stage experiments, the lowest Fe2O3 content (0.02%) was achieved with 2408 reagent by adding 1500 g/t. In two-stage flotation experiments, using 2408 in the first stage and 2404 in the second stage, feldspar concentrate with the lowest TiO2 content (0.03%) was produced. The synergetic effects of the reagents were investigated and the lowest Fe2O3 and TiO2 contents were found when 2404 and 2408 reagents were combined at pH 9. The highest Na2O recovery (99.3%) was achieved by adding 80%w.t.of Derna-7 and 20%w.t. of A4 reagent proportionally.
-
ÖgeStripa ağır ortam aygıtı ile kömürün zenginleştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993)Bu çalışmada, stripa ağır artanı aygıtının kömür zenginleştirmesinde uygulanabilirliği araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda Keleş, Saray ve Sama bölgelerin den alınan linyit kömür numuneleri ile Zonguldak'tan alınan taşkömürü numunesi kullanılmıştır. Yapılan araştırmanın birinci bölümünde, numunelerin yapısal, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanısıra yıkanabilme özellikleri saptanmıştır. 4 ayrı numune ile yapılan yüzdürme-batırma deneyleri sonucunda, kabul edilebilir içerikte düşük küllü temiz kömür ürünlerinin üretilebileceği belirlenmiştir, Araştırmanın ikinci bölümünde; stripa ağır ortam aygıtı ile zenginleştirme deneylerinde ortam yoğunluğunun, kaldırma suyu miktarının ve parça boyutunun ayırmaya etki si incelenmiştir. -50+1 Omm boyut grubunda, ortam yoğunluğunun ayırma üzerindeki etkisi incelenirken, 1.0,1.30 ve 1.45 gr/cm3 ortam yoğunluklarında yapılan deneylerde, optimum sonuçların 1.30 gr/cm3 'de elde edildiği görülmüştür. -50+1 Omm boyut grubunda kaldırma suyunun etkisinin incelendiği deneylerde 1.30 gr/cm3 ortam yoğunluğunda; 0,10, 20 ve 40 It/dk kaldırma suyu verilerek deneyler yapılmış ve en uygun sonuçların 20 lt/dk kaldırma suyu verildiğin de elde edildiği belirlenmiştir. Tane boyutu dağılımının ayırmaya etkisinin incelen diği deneylerde; -50+1 Omm boyut grubu değişik fraksiyon lara ayrılarak (-50+30, -30+10 ve -19+1 Omm) deneyler ya pılmıştır. Ayrıca, -50+1 Omm boyut grubu hiç bir boyut- landırmaya tabi tutulmadan direkt olarak da zenginleşti rilmiştir. Sonuçta numunenin homojen olarak beslenmesi durumunda daha iyi sonuçların alındığı tesbit edilmiştir. Ayrıca hazırlanan yapay karışımlarla; -50+30, -30+19 ve -İ 9+10 nm boyut gruplarında gerek linyit, gerekse bitümlü kömürler için zenginleştirme kademe sayıları saptanmıştır. Çalışmanın son bölümünde ise stripa ağır ortam aygı tının ayırma performansı incelenmiştir. Elde edilen so nuçlara göre, stripa ağır ortam aygıtının Ep değerleri, Keleş kömürü için 0.040-0.203, Saray kömürü için 0.055- 0.200, Soma kömürü için 0.025-0.150, Zonguldak kömürü içinse 0.04D-0.140 olarak bulunmuştur. Bu değerlere göre, stripa ağır ortam aygıtının iri kömürlerin zenginleştiril- mesinde jiglere alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır,
-
ÖgeFosforik asitlerden uranyum kazanma olanaklarının araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999)Bu çalışma kapsamında; fosfatlı yapay gübre üretiminde kullanılan fosforik asittten uranyum kazanma olanakları araştırılmıştır. Fosforik asit çözeltisinde bulunan uranyumun kazanılması, yükleme ve sıyırma kademelerinden ibaret olan solvent ekstraksiyon işlemiyle gerçekleştirilmiştir. Solvent ekstraksiyon homojen bir sıvı içerisinde bulunan maddelerin birbiri içerisinde çok az çözünen ya da hiç çözünmeyen orijinal çözelti (rafine faz) ve ikinci bir sıvı faz (solvent) arasında dağılmaları prensibine dayanan bir tekniktir. Yükleme kademesi metal iyonlarının rafine fazdan organik faza transferi olarak tammlanmaktadır. Sıyırma kademesi ise yükleme kademesinin tam tersidir. Deneysel çalışmalar 205 mg/1 uranyum konsantrasyonunda^ % 53 P2O5 içerikli fosforik asid numunesi üzerinde yürütülmüştür. Di ( 2- etilhekzil ) fosforik asit (D2EHPA) ile tri-oktil fosfin oksit ( TOPO) sinerjik çifti, uranyumun fosforik asitten ekstraksiyonu amacıyla kullanılmıştır. Yüklü organik çözeltideki uranyumun sıyınlması amacıyla saf H3P04kullamlmıştır. Fosforik aside önişlem olarak, pıhtı oluşturucu katı partiküllerin ve karbon kökenli organik maddelerin uzaklaştırılması amacıyla aktif bentonit ilavesi yapılmıştır. İlave edilen aktif bentonit miktarı 1 g/l olup işlem süresi 30 dakikadır. Uranyum ile ekstraktan arasında kompleks oluşumunun sağlanabilmesi bakımından aside 0.1 g/l sodyum klorat ilave edilerek, uranyumun yükseltgenmesi sağlanmıştır. Deneysel çalışmalarda yükleme kademesi, sıyırma kademesine göre daha kapsamlı olarak incelenmiştir. Yükleme deneylerinde; asit berraklığı, çözelti sıcaklığı, D2EHPA/TOPO oranı, asit konsantrasyonu ve asit/organik (v/v) faz oranının solvent ekstraksiyona etkisi incelenmiştir. Yükleme deneyleri sonucunda, % 15 P2O5 asit konsantrasyonu, İM D2EHPA+O.25M TOPO organik konsantrasyonu, 4/1 faz oranı, 3 dakika karıştırma süresi, 4/1 D2EHPA/TOPO oranı ve 35 °C çözelti sıcaklığı koşullan optimum koşullar olarak seçilmiştir. Yükleme kademe sayışım belirlemek amacıyla, optimum koşullara bağlı kalarak Mc Cabe-Thiele diyagramı çizilmiş ve %98 uranyum kazanma verimine ulaşılması için iki kademe yükleme işleminin yeterli olduğu belirlenmiştir. Sıyırma kademesinde, çözelti sıcaklığı, karıştırma süresi, indirgen madde (metalik demir tozu) miktarı ve asit/organik (v/v) faz oranının yüklü organik solventten EkPOVe transferi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sıyırma deneyleri sonucunda 50°C çözelti sıcaklığı, 10 dakika karıştırma süresi, 10 g/l demir tozu ilavesi ve 10/1 faz oranı, optimum sıyırma koşullan olarak seçilmiştir. Optimum sıyırma koşullanna bağlı olarak çizilen Mc Cabe-Thiele diyagramından % 98 uranyum kazanma verimi ve 2.5 g/l uranyum konsantrasyonunda yüklü asidik çözelti elde edebilmek için dört kademe sıyırma işleminin uygun olduğu belirlenmiştir.
-
ÖgeBor minerallerinin elektrostatik ve elektrokinetik özellikleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994)Bor mineralleri, teknolojinin gelişmesi ile günlük yaşantımızın ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Bu yüzden borun dünya pazarlarındaki önemi gittikçe artmaktadır. Dünya bor rezervleri bakımından ilk sırada yer alan ülkemiz için bor çok önemli bir hammaddedir. Bu. sebeple ülkemizin bor teknolojisinde de dünyada ilk sırada yer alması gerekmektedir. Saf kolemanit, üleksit, boraks, indent ve tünelit gibi karakteristik bor mineralleri ve bunların başlıca empüriteleri. olan killerin elektrostatik ve elektrokinetik özellikleri ilk defa bu çalışmada incelenmiştir. Çalışmada kullanılan bütün numuneler Bigadiç, Kırka ve Kesîelek'bor yataklarından el ile saf olarak toplanmışlardır. Yapılan kimyasal analizlerde numunelerin Sr ve Li içerdiği tesbit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar elektrostatik ve elektrokinetik olmak üzere iki bölüm halinde sunulmaktadır. Elektrostatik deneylerde kullanılan mineraller beyaz, bej ve siyah renkli kolemanit, üleksit, boraks, beyaz ve gri renkli boraks killeri ile Bigadiç kilidir. -2 + 0.84 mm boyutları arasına indirilen numunelerin elektrostatik özellikleri Dings Elektrodinamik ayırıcıda incelenmiştir. Elektrokinetik deneylerde bor mineralleri olarak saf kolemanit, üleksit, inderit ve tünelit, kil minerali olarak da beyaz ve gri renkli Kırka kili, Bigadiç kili ve Wyoming kili kullanılmıştır. -105 jım boyutuna indirilen numunelerin farklı ortamlardaki yüzey yükleri Zeta Meter 3.0 cihazı ile ölçülmüştür. Bor elementi literatürde yalıtkan olarak bilinmesine rağmen elektrostatik deneyler sonucunda beyaz kolemanit hariç diğer bor minerallerinin iletken davranış gösterdiği bulunmuştur. Sıcaklık değişiminin boraks ve üleksit numuneleri üzerinde büyük bir etkisi olduğu, sıcaklıktaki küçük değişimlerin bile bu iki numunenin büyük ölçüde yalıtkan davranmasına sebep olduğu tesbit edilmiştir. Aynca bor minerallerinin iletken özelliğinin bünyelerindeki oldukça büyük miktarda Sr ve Li gibi toprak alkalilerden.kaynaklandığı bulunmuştur. Bor minerallerine refakat eden killerin genellikle iletken özellik gösterdikleri ve sıcaklıkla iletkenliklerinin değişmediği saptanmıştır. Elektrokinetik ölçümlerde ise katı konsantrasyonunun bor mineralleri için tane yükünü belirleyici bir özellik olduğu tesbit edilmiştir. Kolemanitin sıfir yük noktası (syn) pH 10.5 olarak bulunurken, diğer bor mineralleri için belirli bir syn bulunamamıştır. Aynca bor minerallerinin kafes yapılanndaki kaîyonlann (Ca2+, Mg2+, Sr2+) ve B4072_,ün potansiyel tayin edici iyon olduklan saptanmıştır. Elde edilen bu sonuçlar mikroflotasyon sonuçlan ile uyum içindedir. Bor killerinin ise montmorillonit tipi kil özelliği gösterdikleri ve tüm pHlarda negatif yük sergiledikleri görülmüştür. Bu da bor killerinin tabaka yüzeyleri ve kenarlanndaki net yükün negatif olmasından kaynaklanmaktadır.