Şeelit Cevheri Zenginleştirilmesinde Hibrit Flotasyon Hücresi İle Konvansiyonel Flotasyon Hücrelerinin İnce Boyut Fraksiyonlardaki Performanslarının Karşılaştırılması

Abstract

Teknolojinin gelişmesi ile cevher hazırlama ve zenginleştirme metodlarında büyük gelişmeler olmuş ve ekonomik olarak işlenebilen cevher tenörleri bugün çok aşağılara düşmüştür. Eskiden yer çekimine dayalı metodlarla zenginleştirmede % 0,5 Cu tenörlü bir malzeme artık olarak kabul edilirken flotasyon yonteminin gelişmesi sonucu bu değersiz kabul edilen fakir cevherler ve artıklar bir değer ifade etmeye başlamıştır. Flotasyon, günümüzde en çok kullanılan zenginleştirme yöntemlerinden biri olup, ince öğütülmüş minerallerde değerli minerallerin gang minerallerden ayrılması için cevher zenginleştirme teknolojilerinde yaygın kullanılan fiziko-kimyasal bir yöntemdir. Günümüzde, daha çok düşük tenörlü, zor zenginleştirilebilen cevherler zenginleştirilmektedir. Bu tür cevherlerin zenginleştirilmesinde flotasyon etkin olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, güncel araştırmalar ince ve ultra ince boyutlu cevherleri zenginleştirmek için flotasyon makine ve cihazların tasarımın optimizasyonu üzerine odaklanmıştır. Araştırmalar çerçevesinde, Siemens Maden Teknolojisi SIMETAL HybridFlot flotasyon hücre teknolojisini geliştirilmiştir. SİMETAL HybridFlot flotasyon hücre tasarımı kolon yöntemi ile pneumatik püskürtme (enjektör) prensibini birleştirir. Pülp yüksek basınçlı püskürtme uçları ile hücre içine püskürtüldüğünden hücre, bir karıştırıcı olmadan çalışır. Hava ve pülp hücrenin dışında olan karıştırıcı ‘chamblers’ içine verilip, onun içinde karıştırılıp hücre içine basınçla püskürtülür. Püskürtme uçlarının özel tasarımı ince gaz kabarcıklarının oluşumunu sağlar. Bu, gaz kabarcıkları ve parçacıkların arasındaki temas sıklığını geliştirir, hem de bu kabarcıkların parçacıklardan ayrılmama yeteneğini artırır. Elde edilen üç-fazlı karışım, flotasyon hücresi içine tanjansiyel püskürtülür. Ondan sonra ilk temasa geçen ince ve ultra ince parçacıklar, oluşan kabarcıklarla birlikte hücrenin üst kısmına geçer, köpük şeklinde alınır. Ayrıca büyük mineral tanelerinin kayıp olmaması için, HybridFlot flotasyon hücre tasarımında kolon dibinden enjektörle sağlanan hava verilerek büyük kabarcıkları sağlanır. ‘Chamblers’’te hava kabarcıkları ile temasa geçemeyen parçacıklar kolonun orta kısmında karşılaşıp, hidrofob olan mineraller kolonun üst kısmına kabarcıklarla yükselir. Volfram az bulunan ve ağır sanayide önemli olan bir metaldir. Volfram yüksek ergime sıcaklığı, iyi elektrik ve ısı iletkenliği, aşınmaya, ani darbeye ve korozyona dirençli oluşu gibi özelliklerinden dolayı sanayinin vazgeçilmez unsuru haline gelmiştir. Türkiye volfram bakımından şanslı bir ülkedir. Toplam dünya rezervinin %4,6’sının Türkiye’de bulunduğu bilinmektedir.Türkiye’de ötedenberi Bursa-Uludağ, Bursa-Keleş, Bilecik-Söğüt, Elaziğ-Keban, Kırklareli-Demirköy ve Niğde-Gümüşfer’de volfram yataklarının bulunduğu bilinmektedir. Bunlardan Bursa-Uludağ madeni önem taşımaktadır. Burada % 0,5 WO3 tenörlü 14600000 ton görünür ve muhtemel şelit cevheri tespit edilmiştir. Diğer yataklar için sistematik bir arama programı uygulanmıştır. Bu çalışmanın amacı, yeni Hibrit Flotasyon makinesinin şelit cevheri üzerindeki ince boyuttaki performansını görmek ve WO3 verim ve tenör sonuçlarına göre farklı tür flotasyon makineleriyle karşılaştırmaktır. Deneylerde karşılaştırılan flotasyon hücreleri Denver, PNEUFLOT ve SİMETAL flotasyon makineleridir. Ayrıca, Mittersill şelit cevherin ince fraksyonlarının Hibrid hücredeki davranışları incelenmiştir. Deneylerde Austria Salzburg vilayeti Mittersill stokvork volfram yatağından temin edilmiş şelit cevheri kullanılmıştır. Numunenin WO3 içeriğinin % 0,55 olduğu saptanmıştır. Numune üzerinde yapılan mineralojik sonucu, numunenin silikat, flüorit, titanit içeriği saptanmıştır. Bu çalışma yaklaşık 250 kg şelit cevheri ile yapılmıştır. Ilk kademede cevher çeneli kırıcı, sonra ise impact kırıcıda kırımış; ikinci kademede çubuklu değirmede

Nowadays, benefication involves low-grade, finely disseminated and hard-enriachable ores and coal. Those are enriched by flotation, since other methods of enrichment are almost impossible. For improvement, intensification and optimization by means of control and automation, more importance is given to the study of flotation process. As a result of theoretical and practical research, one of the most important improvements is creation of better machines and devices. Thus, Siemens Mining Technology has developed the SIMINE HybridFlot flotation technology to extend the recoverable particle size range by better recovering fine and ultrafine particle fractions. In this study, the task was to compare efficiency in terms of enrichment, product grade and product recovery of three different types of flotation equipment; the mechanical Denver Cell type, pneumatic PNEUFLOT, and flotation of scheelite ore (first time ever) by new semi-industrial SIMETAL Hybrid Flotation Cell. Thereafter, the effect of the Hybrid flotation on the processing of fine particle fractions of Mittersill scheelite ore will be determined. This work was done with around 250 kg scheelite ore with an average grade of 0,55% WO3, which was crushed in two stages with Jaw Crusher in the primary stage and the secondary stage was done with Impact Crusher (High Compression Roller Mill); grinded in Rod Mill < 250µm under flotation conditions of 300 g/t collector Resanol AP (EKOF) is collector-frothing combination of fatty acids and alkyl sulphonates, 500 g/t depressant Sodium Silicate and 500 g/t pH-regulator Sodium Carbonate, pH value: 9-10, at temperatures of around 20-23 °C. In consequence, the results were used in flotations with different type of machines. In fact, from main flotation results Denver gave the best results recovery 82,62% and grade 4,38%. After the flotation process, concentrates from each flotation stages were screened to 250, 160, 100, 63, 40, 20 µm and analysed by XRF Analyser in order to see a WO3 content and recovery distribution in the fine particles size. According to analysys of screened material, result shows that Hybrid and Pneumatic method gave us better results in fine and ultra fine particle size. The tests showed that different cell types reach different results, especially with regard to grain size.