LEE- Cevher Hazırlama Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 10
-
ÖgeEskişehir Beylikova bölgesi barit ve florit içeren nte cevherinin flotasyon yöntemiyle zenginleştirilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023)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.
-
ÖgeMersin yöresi krom atıklarının zenginleştirilebilme olanaklarının araştırılması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-01)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.
-
ÖgeVibra-drum ile ultra ince talk öğütme: Parametrelerin etkileri ve döner bilyalı değirmen ile karşılaştırma(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-24)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.
-
ÖgeEsan Yeniköy feldspat zenginleştirme tesisi proses optimizasyon çalışmaları(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023)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.
-
ÖgeKırkpavli sülfürlü kompleks cevherinden Cu, Pb, Zn, Au ve Ag kazanımı(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-01-05)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.