Trakya - Binkılıç yöresi düşük tenörlü manganez cevherlerinin zenginleştirilmesi

Abstract

Çalışmada öncelikle, manganez yataklarının tasnifi ve bu yatakların ihtiva ettiği manganez mineralleri çizelgeler halinde belirtilerek, manganez yataklarının büyük bir çoğunluğunu teşkil eden ve endüstride düşük içerikte olmaları nedeniyle, kısıtlı olarak kullanılabilen, düşük tenörlü manganez cevherlerinin zenginleştirilmesi, çeşitli cevher hazırlama yöntemleriyle verilmiştir. Yurdumuzda manganez madenciliği açısından önemli bir yeri olan ve büyük bir potansiyel ihtiva eden Trakya bölgesi manganez oksit yataklarının Jeolojisi ve Jenezi belirtilerek, bölgede mevcut üç büyük manganez yatağından bir tanesi olan Binkılıç yöresi manganez cevherlerinden alınan numuneler üzerinde mineralojik etüdler yapılmıştır. Etüdler neticesinde; kireçtaşı-wad çimento maddesi içinde piroluzit, psilomelan ve manganit tespit edilmiştir. Cevherin ana gang mineralleri kalsit ve bir miktarda kuvars'dır. Trakya-Binkılıç yöresine ait olan manganez oksit cevherlerine zenginleştirme yöntemleri üç ayrı yoldan yürütülmüştür. 1. Plotasyon İle Zenginleştirme: % 36.40 Mn. (% 51.12 MnO2) içeren tuvönan cevheri ile yapılan flotasyon deneyleri; manganez minerallerinin ve kalsit'in yüzdürülme denemeleri olmak üzere iki yoldan yürütülmüştür. Mangan minerallerinin yüzdürülme deneyleri, kalsit gangının bastırılamaması nedeni ile başarılı olamamıştır. Kalsit flotasyonu deneylerinde (ters flotasyon); tane boyutu, toplayıcı cinsi, toplayıcı miktarı, toplayıcı kıvam zamanı, pH değeri, pülpte katı oranı, pülp sıcaklığı, bastırıcı reaktif cinsi, bastırıcı reaktif miktarı, sodyum silikat miktarı ve işlem miktarının tesirleri incelenmiştir. Deneylerden elde olunan en iyi sonuç ve şartlar altında yapılan flotasyonlarda, elde edilen nihaî artığın (flotasyon batanı) tenoru % 51.40 Mn (% 74.22 MnO2), verimi ise % 70.31 bulunmuştur.IV Manganez konsantresinde bulunan +2 değerlikli mangan minerallerinin oksitlenmesiyle, flotasyon manganez konsantresindeki Mn02 içeriği % 74. 22" den % 80. 72 'e yükseltile- bilmektedir. 2. Manyetik Ayırma ile Zenginleştirme: % 37.34. Mn (% 50.16 MnO2) içeren aynı özelliklere sahip cevherle yapılan deneylerde; 2,5 Amper (105 Volt) değe rinde, % 50.82 Mn (% 69.47 MnO2) tenor ve % 82.02 verimle bir manyetik mangan konsantresi alınmıştır. Manyetik konsantre verimi, 2 Amper (80 Volt) değerinde % 47' e düşürülerek tenor % 52.89 Mn'a (% 72.50 Mn02) yükseltilebilmektedir. 3. Gravite ile Zenginleştirme: Cevherin -2.00 + 0.841 mm boyut grubu Jig ile, 0,841 mm. Altı ise üç boyut grubu halinde ayrı ayrı tabla'da konsantre edilmiştir. Jig 'de en iyi konsantreyi elde etmek maksadı ile, genlik ve zaman faktörlerinin etkileri incelenmiş ve en iyi şartlarda çalışılarak, % 38.50 Mn. içeren cevherden % 48.50 Mn. tenor ve % 64.25 verimle bir Jig manganez konsantresi alınmıştır. üç boyut grubu halinde sarsıntılı tabla' ya beslenen % 36.51 Mn. içeren cevherden, % 49.98 Mn tenor ve % 60.47 verimle bir tabla manganez konsantresi alınmıştır. Netice olarak; Gravite deneylerinde, Jig ve sarsıntılı tabla beraber kullanılarak, % 37.34 Mn. (% 50.16 Mn02) içeren tuvönan cevherden deneyler neticesinde; % 49.31 Mn. (% 67.50 Mn02) tenor ve % 62.09 verimle bir gravite manganez konsantresi elde edilebilmektedir. Endüstride, özellikle batarya ve kimya sanayii kollarında kullanılan manganez oksit cevherlerinde aranan aktivitenin neyi ifade ettiğini ve bu değerin nelere bağlı olduğunu saptamak amacıyla; Aktivitenin toplam Mn, Mn02 içeriği, tane boyutu, bünye suyu ve mineral cinsi ile ilişkilerini ortaya koyan deneyler yapılmıştır. Deneylerde yurdun hemen hemen her yöresinden alınan manganez mineralleri ile manganez cevher numuneleri kullanılmıştır. Manganez oksit cevherlerinde aktivite değerinin en fazla etkinliği olan minerallerin psilomelan ve piroluzit olduğu saptanılmıştır. Psilomelan'ın aktiviteye etkinliği piroluzit' e nazaran daha fazladır. Elde edilen neticelerden; Aktivite, MnO2 içeriği ve % karışım (psilomelan + pirolusit) arasındaki ilişkiyi veren bir abak (diyagram) düzenlenmiştir. +2 ve +3 değerlikli manganez oksit mineralleri aktiviteye etken olmadıkları için, bir manganez oksit cevherin-de, psilomelan + piroluzit miktarı'% 100 alınarak mikroskop etüdleri ile bulunacak olan karışım oranı, numunenin MnO2 içeriği ve aktivite delerlerinden iki tanesi bilindiği taktirde, diğer üçüncüsü abaktan direkt olarak okunabilecektir.