Soma Termik Santrali Cüruflarından Yanmamış Karbonun Kazanılması

Abstract

Kömürle çalışan termik santrallerde kömürün yakılması sonucu kazan altında biriken malzeme cüruf olarak tanımlanmaktadır. Bu tezin amacı Soma Termik Santral’ inden alınan cüruf numunesindeki yanmamış karbonun çeşitli zenginleştirme yöntemleriyle kazanılma olanaklarının araştırılmasıdır. Soma Termik Santrali’nden alınan cüruf numunesinin sabit karbon içeriği % 13,36, kül içeriği % 69,84 olarak belirlenmiştir. Numune, çeşitli maseral gruplarını içeren yanmamış kömür, kuvars, pirit, melnikovit, hematit ve kil grubu mineraller ile birlikte camsı fazı oluşturan silis, alümina, demir, kalsiyum, magnezyum bileşikli puzolan malzemelerden oluşmaktadır. Deneylere esas olan cüruf numunesindeki yanmamış karbonun, özgül ağırlık farkına göre zenginleştirme, flotasyon ve liç yöntemleriyle kazanılması amaçlanmıştır. Özgül ağırlık farkına göre yapılan zenginleştirme, ağır ortam ile ayırma (yüzdürme-batırma), jig ve sarsıntılı masa deneylerini kapsamaktadır. Bu grup deneylerde en iyi sonuçlar yüzdürme batırma ve sarsıntılı masa deneylerinde elde edilmiştir. -4+0,1mm tane boyutunda yapılan yüzdürme batırma deneylerinde, deneye giren numunenin miktarca % 2,6’ sı oranında % 14,90 kül içerikli konsantre ile -2+0,1mm tane boyutunda yapılan sarsıntılı masa deneylerinde, deneye giren numunenin % 8,4 miktarından % 29,97 kül içerikli konsantre elde edilmiştir. Flotasyon ile zenginleştirme, klasik ve kolon flotasyonu deneylerini kapsamaktadır. Klasik flotasyon ve kolon flotasyonu deneyleri gazyağı, mazot ve montanol kullanılarak yapılmıştır. Klasik flotasyon deneylerinde en iyi sonuç -74 µm tane boyutunda ve pH 11,80’ de, 6000 g/t gazyağı kullanılarak yapılan klasik flotasyon deneyinde, deneye giren numunenin % 3,1 miktarında % 59,77 kül içerikli konsantre elde edilmiştir. Kolon flotasyonu yöntemi ile yapılan zenginleştirme deneylerinde en iyi sonuca -74 µm tane boyutunda, pH 11,80 ve toplayıcı reaktif olarak 7500 g/t gazyağının kullanıldığı flotasyon deneyinde ulaşılmış olup deneye giren numunenin % 6,7’ lik miktarında % 56,62 kül içerikli konsantre elde edilmiştir. Liç yöntemiyle yapılan zenginleştirme deneylerinde en iyi sonuç 350 gr/lt HCl konsantrasyonunda elde edilmiş olup, deneye giren numunenin % 49’ luk miktarında % 52,63 kül içeriğiyle konsantre elde edilmiştir.

Slag is defined as material accumulating under furnaces resulted from burning coal at thermal power plants. The aim of this thesis is to investigate the facilities of recovering unburned carbon from coal slags obtained from Soma Thermal Power Plant with various enrichment methods. The main purpose is to recover unburned carbon from slag sample with methods of enrichment by specific gravity difference, flotation and leaching. The constant carbon and ash content of coal slag sample obtained from Soma Thermal Power plant were determined as 13,36% and 69,84% respectively. Sample used in this study consists of unburned coal with several macerals, quartz, pyrite, melnicovite, iron oxide, clay minerals and pozzuolana materials composed of silica, alumina, iron, calcium, magnesium which also forms glassy phase. Enrichment methods which relies on the differences in specific gravity includes heavy media seperation (sink-float tests), jigging and vibrating table tests. Among those group of experiments, best results are from sink-float and shaking table experiments. In sink-float experiments, the best result has been recorded with -4+0,1mm size sink-float experiment and %14,90 ash content concentration was obtained which is %2,6 of the sample in the experiment. In shaking table experiments which are conducted with size of -2+0,1mm, %29,97 ash content concentration was obtained from %8,4 of the sample in the experiment. Enrichment through flotation consists of classical and column flotation experiments. Classical flotation and column flotation experiments are conducted using kerosene, fuel oil and montanol. Best result in classical flotation experiments was in size of -74µm and pH 11,80, using 6000 g/t kerosene. In this experiment, %59,77 ash content concentration was obtained from %3,1 of the sample in the experiment. In column flotation method enrichment experiments, best results are shown with -74 µm size, pH 11,80 and 7500 g/t kerosene as collector reactive. In this experiment, %56,62 ash content concentration was obtained from %6,7 of the sample in the experiment. Best results in the experiment which is conducted through the leach method has been obtained with 350 gr/lt HC1 concentration and %52,63 ash content concentration was obtained from %49 of the sample in the experiment.