Türkiye 20. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı

Transkript

1

2 Türkiye 20. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı Proceedings of the 20 th Coal Congress of Turkey Mayıs 2016 Zonguldak TMMOB MADEN MÜHENDİSLERİ ODASI

3 KONGRE YÜRÜTME KURULU Hüsnü MEYDAN Doç.Dr. Kemal BARIŞ Doç.Dr. Okan SU Uzm. Serdar YILMAZ Hasan KARAÜZÜM Yrd.Doç.Dr. Alaaddin ÇAKIR Yrd.Doç.Dr. Özgür YILMAZ Arş.Gör. Utku SAKIZ Levent USMAN Sadık SARIMEHMET Çiğdem KARAKURT TAŞKIRAN Başkan Başkan Yardımcısı Başkan Yardımcısı Yazman Sayman Üye Üye Üye Üye Üye Üye TMMOB MADEN MÜHENDİSLERİ ODASI ZONGULDAK ŞUBESİ YÖNETİM KURULU Yrd.Doç.Dr. Erdoğan KAYMAKÇI Başkan Hüsnü MEYDAN Başkan Yardımcısı Hasan KARAÜZÜM Yazman Sadık SARIMEHMET Sayman Sabri ÇATMA Üye Pirali KOÇ Üye Hanefi ORUÇ Üye DANIŞMA KURULU Prof. Dr. Vedat DİDARİ Prof. Dr. Hasan GERÇEK Prof. Dr. Sait KIZGUT Prof. Dr. Yadigar V. MÜFTÜOĞLU Prof. Dr İhsan TOROĞLU Prof. Dr. Tuğrul ÜNLÜ Doç. Dr. Dilek ÇUHADAROĞLU Doç. Dr. Melih GENİŞ Ayhan YÜKSEL Mehmet TORUN Birhan ŞAHİN Enver KARAÇAM Kemal Reşit KUTLU Yaşar UZUNKAVAKLI Çağlar ÖZTÜRK V

4 BİLİMSEL KURUL Dr. Abdullah FİŞNE Dr. Bülent ERDEM Dr. Cem SENSÖĞÜT Dr. Erdoğan KAYMAKÇI Dr. Erkin NASUF Dr. Gündüz ÖKTEN Dr. Hale SÜTCÜ Dr. Hasan GERÇEK Dr. Hürriyet AKDAŞ Dr. İbrahim ONUR Dr. İlknur EROL Dr. Mete GÖKTAN Dr. Mücella CANBAY Dr. Nergiz ŞAHİN Dr. Nuray DEMİREL Dr. Özgür AKKOYUN Dr. Şafak G. ÖZKAN Dr. Serkan SAYDAM Dr. Tuğrul ÜNLÜ Dr. Vedat DENİZ Dr. Y. Suha NİZAMOĞLU Baki ALTIPARMAK Mesut ÖZTÜRK Nekir GÜMÜŞ Şükrü ÜSTÜNDAĞ Volkan KAYA Dr. Ayhan SİRKECİ Dr. Celal KARPUZ Dr. Dilek ÇUHADAROĞLU Dr. Erhan TERCAN Dr. Gülhan ÖZBAYOĞLU Dr. Gürkan BACAK Dr. Hamit AYDIN Dr. Hasan ÖZTÜRK Dr. Hüseyin KOCA Dr. İhsan ÖZKAN Dr. Levent ERGÜN Dr. Mustafa TOPALOĞLU Dr. Nejat TAMZOK Dr. Nuh BİLGİN Dr. Nuri Ali AKÇIN Dr. Ramazan AKSOY Dr. Saim SARAÇ Dr. Suphi URAL Dr. Vedat ARSLAN Dr. Vedat DİDARİ Ali İhsan SEZER Ergin KAYA Nazmiye UZUN Oktay ERARSLAN Tuncer ÖZKAN Yaşar UZUNKAVAKLI VI

5 İÇİNDEKİLER Kömürde Eklem Takımlarının (Cleats) Mekanizasyonun Planlamasındaki Önemi ve Buna Bağlı Yeni Bir Kazılabilirlik Sınıflamasının Önerilmesi The Importance Of Cleats For Coal Seams In Planning Of Mine Mechanization And A Proposal For A New Classification System For Coal Cuttability Nuh Bilgin, Cemal Balcı, Hanifi Çopur... 1 İmbat Madencilik te Uygulanmakta Olan Yarı ve Tam Mekanize Sistemlerin İncelenmesi ve Karşılaştırılması Investigation And Comparison Of The Semi And Fully Mechanized Systems Applied At The İmbat Mining Company Aygün Ekici, Ufuk Satılmış Yüksek Arınlı ve Eğimli Mekanize Uzunayaklarda Çalışma Metodu ve İş Güvenliği Uygulaması Working Methods And Occupational Safety Procedure For Long Wall Mining Method At High Face And High Slope Oktay Erarslan, Cemalettin Sığırcı, Kemal Destanoviç, Barış Dügencili Amasra Taşkömürü Havzasında Çalışan Kollu Galeri Açma Makinesinin Performans Değerlendirmesi Performance Evaluation Of Roadheader Operating In Amasra Hardcoal Field Cihan Ersoy, Cemal Balcı, S. Selim Şenkal Kınık Kömür Ocağı Servis Kuyusunun Kayıt (Gidaj) Düzeni Seçimi Selection Of Guide System For The Service Shaft At Kınık Coal Mine Nuri Ali Akçın, Utku Sakız, Eren Soyer Fully Mechanized Longwall Top Coal Caving (LTCC) Going To Effective Simplicity Tam Mekanize Arkadan Göçertmeli Uzun Ayak (LTCC)-Etkin Basitliğe Yönelim Jacek Korski IX

6 New Analytical Models For Fully Grouted Rock Bolts (Case Study: Tabas Coal Mine) Tam Dolgulu Kaya Saplamaları İçin Yeni Analitik Modeller (Vaka Sunumu: Tabas Kömür Ocağı) Kourosh Shahriar, Mehrdad Bastami, Mostafa Ghadimi Taşkömürü Üretiminde Yabancı Mühendis ve Teknik Eleman İstıhdamı Employement Of Foreign Engineers And Technicians In Hardcoal Production Erol Çatma Yeraltı Kömür Madenciliğinde Verimlilik ve İş Standartlarının Saptanması: TTK da Yöntembilimsel Bir Örnek Uygulama The Determination Of Productivity And Work Standard On The Underground Coal Mining: A Methodological Sample Application On TTK Gürsel Yıldırım Ruhsat Devri Ve Rödovans Sözleşmeleri Uygulamaları License Transfer And Royalty Contract Applications Rahmi Kocaman, Betül Işık Kayar, Birsen Kocaman Madencilikle İlgili Yasal Düzenlemelerdeki Küresel Eğilimler Ve Türkiye Uygulaması Global Trends In Mining Regulations And Application Of Turkey Mustafa Topaloğlu Kömür Madenlerinde Meydana Gelen İş Kazası Ve Ramak Kala Olayların İncelenmesi İçin Kök Neden Analizi Metodolojisi Root Cause Analysis Methodology For Investigation Of Accidents And Near Miss Incidents Occurred In Coal Mines C. Kutay Erbayat Kömür Madenlerine Teçhizat Temininde Zorunlu Sertifika (ATEX) Süreci Necassary Certificate (ATEX) Period For Supplying Equipment To Coal Mines Muharrem Kiraz, Bülent Özgümüş X

7 Maden Yatırımlarındaki Risklere Karşı Teknik Kapsamlı Durum Saptama Çalışmalarının Kullanımı ve Önemi The Use And Importance Of Due Diligence Studies In Mining Investments Hakan Arden, Yücel Pıçakçı Türkiye nin Enerjide Dışa Bağımlılığını Azaltmak İçin Kömür Çözüm Olabilir mi? Could Coal Become A Solution For Decreasing The Foreign Dependency Of Turkey On Energy? Seda Başıhoş Çivili (Bursa-Orhaneli) Kömür Sahası Kaynak Kestirimi Resource Estimation Of The Çivili (Bursa-Orhaneli) Field Metin Aktan, A. Erhan Tercan Bir Kömür Sahasının Kuyu Logları ile Araştırılması Investigation Of A Coal Field With Well Logging Mehtap Mucella Canbay, Semin Bayar Kömür Aramacılığında Sismik Yöntem Seismic Method In Coal Exploration Orhan Güreli, A.Uğur Gönülalan TTK da Kireçtaşı ve Denizaltı Madencilik Çalışmaları Limestone And Undersea On Mining Operations In TTK Ali Baltaş Yeraltı Kömür Medenciliğinde Gerçek Konumlu Üç Boyutlu Risk Haritalarıyla Mekânsal Analiz Spatial Analysis With 3D Risk Maps On Real Position In Underground Coal Mining Hakan Akçın, Serkan Sargınoğlu XI

8 3 Boyutlu Açık Ocak Tasarımı İncelemesinde Tunçbilek Kömür Sahası Örneği 3D Open Pit Mine Design Assesment Tunçbilek Lignite Field Example Metin Yurdakul Improvement Of Cycle Time (CT) Of Electric Wheel Loaders (EWL) Through Hands On Operator Training-A Case Study Uygulamalı Operatör Kursu Eğitimi ile Elektrik Tekerli Yükleyici İş Döngüsü Süresinin İyileştirilmesi-Olay Çalışması Metin Özdoğan, Hakkı Özdoğan Yeraltı Madenlerinde Kömürün Kendiliğinden Yanması Spontaneous Combustion Of Coal In Underground Mines Erdoğan Kaymakçı Yeraltı Kömür Madenciliğinde Baraj Tasarımı Seal Applications For Underground Coal Mine Fatih Bülent Taşkın, Cemalettin Sığırcı, Teoman Zengin, Barış Dügencili Kömür Madenlerinden Kaynaklı Hava Kirliliği: Partikül Madde ve Metan Emisyonları Üzerine Literatür Araştırması Air Pollution Due To Coal Mines: Literature Research About Particulate Matter And Methane Emissions Kazım Onur Demirarslan, Ali Kaya Zonguldak Havzası Kömür Damarlarının Ani Gaz ve Kömür Püskürmesi Olaylarına Eğilimleri Açısından İncelenmesi Investigation Of Coal And Gas Outburst Proneness In Zonguldak Basin Olgun Esen, Samet Can Özer, Abdullah Fişne, Gündüz Ökten XII

9 TTK Amasra Taşkömürü İşletmesi nde Kömür Damarlarının Kendiliğinden Yanmaya Yatkınlığının Araştırılması Investigation Of The Spontaneous Combustion Liability Of The Coal Seams In TTK Amasra Colliery Erdoğan Kaymakçı, Vedat Didari, Selçuk Ekmekçi Zonguldak Havzası Kömür Damarlarının Gaz İçeriğine Göre Sınıflandırılması Classification Of Coal Seams Based On Gas Content In Zonguldak Basin Samet Can Özer, Olgun Esen, Abdullah Fişne, Gündüz Ökten, Ömer Afşin Ergenekon Uzunayak Madenciliğinde Tavan Göçebilirliğinin Kestirilmesi İçin Bir Bilgisayar Programının Geliştirilmesi Development Of A Software For Estimating The Roof Cavability In Longwall Mining Ekin Köken, Ahmet Özarslan Elektron Transfer Yöntemi İle Kömürden Kükürt Uzaklaştırma Desulfurization Of Coal By Electron Transfer Method Uğur Demir, Ahmet Aydın Şlam Atıklarının Tuğla Üretiminde Hammadde Olarak Değerlendirilmesi Utilisation Of Coal Washery Waste As Raw Material In Brick Production Mustafa Kara, Yasemin Kılıç, Aylin Şahin, Mustafa Ziypak, Zeki Olgun Zonguldak İnce Kömürlerinin Knelson Ayırıcıda Zenginleştirilebilirliğinin Araştırılması Investigation Of The Enrichment Of Zonguldak Fine Coal Using By Knelson Concentrator Özcan Öney, Mehmet Tanrıverdi XIII

10 Advanced Clean Coal Technologies And Coking Coal Supply For The Iron And Steel Industry Demir Çelik Endüstrisi İçin İleri Kömür Teknolojileri Ve Kok Kömür Temini Hayri Ergun Şırnak Asfaltitlerinin Yıkanabilirliği Ve Toz Kömür Yıkama Tesisi Yatırım Maliyet Risk Etüdü Study Of Washability Of Şirnak Asphaltite -Assesment Of Advanced Washing Plant Cost Yıldırım İsmail Tosun XIV

11 Türkiye 20. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı, Mayıs 2016, Zonguldak Proceedings of the 20th Coal Congress of Turkey, May 04-06, 2016, Zonguldak ZONGULDAK İNCE KÖMÜRLERİNİN KNELSON AYIRICIDA ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI INVESTIGATION OF THE ENRICHMENT OF ZONGULDAK FINE COAL USING BY KNELSON CONCENTRATOR Özcan Öney * Uşak Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, 64200, Uşak Mehmet Tanrıverdi Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü,35397, İzmir ÖZET Flotasyon ince kömürlerin zenginleştirilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Ancak yüksek işletme maliyeti, reaktif kullanımı ile çevresel kirlenme vb. faktörler farklı tipte ayırıcıların araştırılmasını gerekli kılmıştır. Son zamanlarda ince kömürlerin zenginleştirilmesinde köpük flotasyonu yerine geliştirilmiş gravite ayırıcıların kullanılmasına ilişkin çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada -1+0,15 mm boyutundaki Amasra ince kömürlerinin Knelson ayırıcıda zenginleştirilebilirliği araştırılmıştır. % 34,30 kül içeren kömürler üzerinde farklı dönme hızları ( dev/dk) ve farklı su besleme miktarlarında (1-3 l/dk) deneyler yapılmıştır. En iyi sonuçlar 550 dev/dk ve 3 lt/dk su miktarında elde edilmiş olup %16,28 küllü temiz kömür % 67,82 verimle elde edilmiştir. ABSTRACT Flotation is a widely used method to enrich the fine coal. However, high operating costs, environmental pollution with use of reagents and so on factors are necessary to research different types of separators. Recently, enhanced gravity separators are being studied for the enrichment of fine coal instead of flotation. In this study, the enrichment of Amasra fine coal ( mm) was investigated using by Knelson separator. Experimental tests were carried out at different rotation speeds ( rpm) and different water amounts (1-3 l/min). The best results were obtained at 550 rpm rotational speed and 3 l/min water amount. Clean coal was obtained with 16.28% ash and 67.82% recovery from a feed having 34.30% ash content. * ozcan.oney@usak.edu.tr 375

12 INVESTIGATION OF THE ENRICHMENT OF ZONGULDAK FINE COAL USING BY KNELSON CONCENTRATOR 1 GİRİŞ İnce kömürlerin zenginleştirilmesi çalışmaları yaklaşık 50 yıldır devam etmekte olup, bugüne kadar çeşitli yöntemler kullanılmıştır. Başlangıçta zenginleştirilmesi zor olarak görünen ve artık olarak değerlendirilen ince kömürlerin değerlendirilmesinde flotasyon ve aglomerasyon gibi yüzey farklılığına dayalı prosesler geleneksel olarak yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Ancak yüksek işletme maliyeti, kömür selektivitesi, reaktif kullanımı ile çevresel kirlenme vb. faktörler farklı tipte ayırıcıların araştırılmasını gerekli kılmıştır. Kimyasal ve biyokimyasal yöntemler ise oldukça pahalı olduklarından tercih edilmemektedir (Demir ve diğ. 2009). İnce kömür zenginleştirmede temiz kömür taneleri az yoğunlukta mineral madde içerirken artık ise yüksek yoğunlukta mineral madde içerir. Bu nedenle temiz kömürün gang minerallerinden ayrılması işleminde son yıllarda yaygın olarak yoğunluk farkına dayalı yıkama metotları kullanılmasına ilişkin çalışmalar yapılmaktadır. Günümüzde yüksek miktarda merkezkaç kuvvet uygulayarak kömürlerin yoğunluk farklarına göre zenginleştirilmesi çalışmaları hız kazanmış ve bu metotlarla yüksek verim elde edilmiştir. 2 SANTRİFÜJ ESASLI GRAVİTE AYIRICILAR Santrifüj esaslı gravite ayırıcıların çalışma prensibi mekanik bir hareketle yaratılan bir merkezkaç kuvvet alanında konvansiyonel yoğunluğa dayalı ayırma tekniklerinin uygulanmasına dayalıdır. Bir santrifüj ayırıcıda merkezkaç kuvvetin kullanımı farklı boyut ve yoğunluktaki tanelerin bağıl çökelme hızlarını arttırır. Böylece çok ince boyutlarda bile ayırım mümkündür. Lutrell ve diğ. (1995 ) santrifüj esaslı gravite ayırıcıların 44 mikrona kadar ayırım yapabildiğini belirtmektedirler. Şekil 1 de özgül ağırlıkları 1,3, 2,5 ve 4,8 olan saf kömür, kil ve pirit olan küresel tanelerin normal yerçekimi kuvveti 1 G ve 200 G yapay gravite alanındaki teorik çökelme hızları gösterilmektedir. Buna göre 1 mm'den daha küçük kömür ve pirit taneleri yoğunluk farkları yüksek olmasına rağmen normal gravite kuvveti altında birbirine yakın çökelme hızları nedeniyle ayrılamazlar. Bununla birlikte 200 G gravite kuvveti uygulandığında 0,1 mm den daha küçük tanelerde bile kil ve kömürün ayrılması gerçekleştirilebilmektedir. (Majumder ve Barnwall, 2008). Son zamanlarda merkezkaç kuvvet ile çalışan ayırıcılar geliştirilmiştir. Bu ayırıcılar yoğunluğa dayalı ayırım mekanizmasına bağlı olarak jigleme (Altar jigi, Kelsey jigi), akışkan film tabakası (Falcon ayırıcı), masa (multi gravite ayırıcı), akışkan yatak (Knelson ayırıcı) vb. isimlendirilirler. 376

13 ZONGULDAK İNCE KÖMÜRLERİNİN KNELSON AYIRICIDA ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI Şekil 1. Merkezkaç kuvvetin tane çökelme hızına etkisi (Lutrell ve diğ ). 2.1 Knelson Ayırıcı Knelson ayırıcı, öğütme devrelerinden altın tanelerinin kazanımı ile ilgili geniş bir uygulama alanına sahiptir. Knelson ayırıcısının (KC) ilk olarak 1982 yılında kesintili çalışan tipi piyasaya çıkmış ve geliştirilerek sürekli çalışan ayırıcılar üretilmiştir (Majumder ve diğ. 2007). Boşaltma şekline göre elle boşaltma, merkezi boşaltma ve değişken boşaltma modelleri olarak sınıflandırılmaktadır. Knelson ayırıcıları metalurjik atıklardan, nehir kumlarından ve farklı cevherlerden değerli metallerin kazanımı için endüstride yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca plaser ya da cevherlerdeki serbest altın tanelerinin kazanımında da etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Platin, kurşun, gümüş ve bakır gibi metallerin kazanımında uygulama alanı bulmuştur (Celep ve diğ. 2006). Bir knelson ayırıcının şematik gösterimi Şekil 2'de verilmektedir. KC dönme işlemini geçekleştiren üniteyle birlikte, yüksek hızda dönen bir yataktan oluşur. Kömür su karışımı bir besleme ünitesi ile ayırıcıya beslenmektedir. Yüksek yoğunluklu taneler kap içerisinde toplanırken daha hafif taneler suyla birlikte üst akıma hareket eder (Majumder ve diğ. 2007). Şekil 2. Knelson ayırıcının şematik gösterimi (Majumder ve diğ. 2007)

14 INVESTIGATION OF THE ENRICHMENT OF ZONGULDAK FINE COAL USING BY KNELSON CONCENTRATOR Knelson ayırıcıda tane ayırma verimliliği üzerindeki en etken parametre akışkan yatak suyudur. Akışkan yatak suyu ile birlikte ayırma haznesini farklı hızlarda döndürerek elde edilen merkezkaç kuvvet başka bir değişkendir. Diğer değişkenler besleme hızı, besleme pülp yoğunluğu ve ayırma süresidir (Honaker ve diğ. 2005). Honaker ve diğ. (2005) yapılan bir çalışmada, bu tür ayırıcılarda 1-0,15 mm boyutlu kömürlerde mükemmel ayırma verimliliği elde edildiği ve Ep değerinin 0,1 in altında olduğu belirtilmektedir. Standart knelson ayırıcısı, 6 mm ya da daha az üst besleme boyutuyla çalışabilmektedir. Basit yapısı, yüksek kapasite, geniş tane boyutu aralığında çalışabilmesi ve çok yüksek zenginleştirme oranlarında ayırım yapabilmesi en büyük avantajlarını oluşturmaktadır. Majumder ve diğ. (2007) tarafından yüksek küllü ince kömür numuneleri üzerinde yapılan deneylerde % 36 küllü besleme malından % 17 küllü temiz kömür konsantreleri elde edilmiştir. 3 DENEYSEL ÇALIŞMALAR 3.1 Numune Özellikleri Çalışmada kullanmak amacıyla Türkiye Taşkömürü Kurumu Amasra Taşkömürü İşletme Müessesesi flotasyon ünitesine beslenen şlamdan numune alınmıştır. Numune sulu olarak elenerek -1+ 0,15 mm boyutundaki ince kömürler ile deneysel çalışmalar yapılmıştır (Öney, 2012). Numunelerin tane boyut analizi Çizelge 1'de ve yoğunluk analizi Çizelge 2 de verilmektedir. Çizelge 1. Flotasyon ünitesi besleme malı boyut analizi. Tane İriliği (mm) Ağırlık (%) Kül (%) ,15 66,95 34,30-0,15 33,05 49,10 Toplam ,19 Çizelge ,15 mm besleme malı yüzdürme-batırma test sonuçları. Yoğunluk aralığı Ortalama yoğunluk Ağırlık Kül Kümülatif Ağırlık Kümülatif Kül (g/cm 3) (g/cm 3 ) (%) (%) (%) (%) 1,30 Yüzen 1,25 19,9 3,16 19,9 3,16 1,3-1,4 1,35 26,06 5,95 45,96 4,74 1,4-1,5 1,45 10,73 17,86 56,69 7,22 1,5-1,6 1,55 6,77 35,02 63,46 10,19 1,6-1,7 1,65 1,15 47,24 64,61 10,85 1,7-1,8 1,75 2,14 57,98 66,75 12,36 1,8 Batan - 2,25 33,25 76, ,84-1+0,15 mm besleme malı yoğunluk analizine göre 1,3 g/cm3 yoğunlukta yüzen miktar besleme malının % 19,9'unu oluşturmakta olup kül oranı % 3,16 dır

15 ZONGULDAK İNCE KÖMÜRLERİNİN KNELSON AYIRICIDA ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI Kömürün 1,8 g/cm 3 yoğunlukta yıkanması durumunda ağırlıkça %66,75 verimle %12,36 küllü kömür elde edilebileceği görülmektedir (Çizelge 2). 3.2 Knelson Ayırıcı ile Yapılan Deneysel Çalışmalar -1+0,15 mm ince kömürlerinin zenginleştirilmesinde en uygun çalışma parametrelerinin tespit edilmesi amacıyla laboratuvar tipi KC-MD3 kesikli çalışan Knelson ayırıcısı kullanılmıştır. ( Şekil 3). Şekil 3. Deneylerde kullanılan KC-MD3 tipi Knelson ayırıcı. Ayırıcıya şlamı beslemeden önce sabit basınçta akışkan su valfı sabit dönme hızına erişinceye kadar açılmıştır. Deneylerde karışım numunesi düzenli bir şekilde Knelson ayırıcıya beslenmiştir. Üst akımdan temiz su geliri oluncaya kadar cihaz çalıştırılmıştır. Üst akımdan elde edilen ürün temiz kömür, cihaz içerisinde kalan malzeme ise artık olarak elde edilmiştir Optimal devir sayısı ve su besleme miktarını tespit etmek için yapılan deneyler Bu çalışma için düşük, orta ve yüksek devirlerde deneyler yapılabilmesi için 550 dev/dk, 800 dev/dk, 1250 dev/dk ve 1500 dev/dk olmak üzere 4 farklı devir seçilmiştir. Başlangıçta 1l/dk, 1,5 l/dk ve 2 l/dk olmak üzere üç farklı su miktarında deneyler yapılmasına ve deneyler esnasında elde edilecek veriler ışığında daha yüksek su miktarlarının kullanılabileceğine karar verilmiştir. Deney sonuçları Çizelge 3 ve Şekil 4'de verilmektedir. Yapılan tüm deneylerde en düşük temiz kömür kül değerleri 550 dev/dk dönme hızında ve 2 l/dk su besleme miktarında elde edilmiştir. Ağırlıkça %75,39 oranında temiz kömür % 19,74 kül ile elde edilmiştir. Artık kül oranı %74,34 dür.bu devir sayısında organik verim % 90,55 tir. Devir sayısı arttıkça temiz kömür kül oranının arttığı ve organik verimin ise düştüğü tespit edilmiştir dev/dk devir sayısında temiz kömür miktarı ağırlıkça %81,84 ve kül oranı %38,36, artık miktarı ise %18,16 ve kül oranı %17,38 olarak elde edilmiştir

16 INVESTIGATION OF THE ENRICHMENT OF ZONGULDAK FINE COAL USING BY KNELSON CONCENTRATOR Çizelge 3. Farklı dönme hızı ve su miktarlarında knelson ayırıcı zenginleştirme sonuçları. Devir Sayısı (dev/dk) Ağırlık Su Basıncı 1 l /dk 1,5 l /dk Kül 2 l /dk Organik Verim Ağırlık Kül Organik Verim Ağırlık Kül Organik Verim (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) Temiz kömür 76,27 22,13 90,64 75,18 21,62 89,56 75,39 19,74 90,55 Artık 23,73 74,17 9,36 24,82 72,33 10,44 24,61 74,34 9,45 Toplam 100,00 34,48 100,00 100,00 34,21 100,00 100,00 33,18 100,00 Temiz kömür 81,52 36,92 78,26 75,93 24,71 87,13 76,81 29,28 83,11 Artık 18,48 22,72 21,74 24,07 64,93 12,87 23,19 52,41 16,89 Toplam 100,00 34,30 100,00 100,00 34,39 100,00 100,00 34,64 100,00 Temiz kömür 80,86 36,34 75,99 83,26 37,39 79,30 81,42 36,97 78,62 Artık 19,14 17,71 24,01 16,74 18,71 20,70 18,58 24,89 21,38 Toplam 100,00 34,39 100,00 100,00 34,26 100,00 100,00 34,72 100,00 Temiz kömür 79,78 37,64 74,40 82,69 37,35 78,66 81,84 38,36 77,07 Artık 20,22 17,00 25,60 17,31 18,81 21,34 18,16 17,38 22,93 Toplam 100,00 34,42 100,00 100,00 34,14 100,00 100,00 34,55 100,00 Şekil 4. Devir sayısı ve su miktarının temiz kömür külü ve verime etkisi. Devir artışına bağlı olarak ters yönde oldukça düşük verimli bir zenginleşme gerçekleşmiş görünse de bunun asıl nedeni kömür içerisindeki gang minerallerinin kömüre göre daha ince tane boyutunda olmasıdır. Bu durum iri tanelerin yüksek merkezkaç etkisinde ince tanelere nazaran koni içerisinde biriktiği bilgi ve 380

17 ZONGULDAK İNCE KÖMÜRLERİNİN KNELSON AYIRICIDA ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI gözlemlerimizle de örtüşmektedir. Yapılan mikroskobik incelemeler de bu durumu gözlenmiştir. Elde edilen temiz kömür ve artık numunesinin mikroskop altında ki görüntüleri Şekil 5' de verilmiştir. Şekilden de görüleceği üzere artık içerisinde kömür taneleri temiz kömüre kaçanlara göre daha iri boyutludur. (a) (b) Şekil 5. Amasra +0,8 mm konsantre (a) ve artık (b) ürünleri mikroskobik incelemeleri. Deneylerde 550 dev/dk da en uygun sonuçlar elde edilmiştir. Bu nedenle deney çalışmalarının bu devirde yapılmasına karar verilmiştir. Su miktarının ayırma verimliliğine etkisini tespit edilmesi amacıyla yukarıda belirtilen su miktarlarına ilave olarak 2,5 l/dk ve 3 l/dk su besleme miktarlarında testler yapılmıştır. Farklı su miktarlarında yapılan çalışmaların sonuçlar Çizelge 4 ve Şekil 6 da verilmektedir. Çizelge dev/dk da su miktarlarının kül oranı ve organik verime etkisi. 1 l/dk Su basıncı 1,5 l/dk 2 l/dk 2,5 l/dk 3 l/dk Ağ. Kül Organik Verim Ağ. Kül Organik Verim Ağ. Kül Organik Verim Ağ. Kül Organik Verim Ağ. Kül Organik Verim (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) Temiz kömür 76,27 22,13 90,64 75,18 21,62 89,56 75,39 19,74 90,55 66,47 16,66 83,26 67,82 16,28 85,16 Artık 23,73 74,17 9,36 24,82 72,33 10,44 24,61 74,34 9,45 33,53 66,77 16,74 32,18 69,25 14,84 Toplam ,48 100, ,21 100, ,18 100, ,45 100, ,32 100, dev/dk farklı su besleme miktarları ile yapılan deneylerde en düşük küllü temiz kömür ağırlıkça % 67,82 oranında ve % 16,28 ile 3 l/dk'da elde edilmiştir. Artık miktarı %32,18 ve artık kül oranı % 69,25'tir. Bu su miktarında organik verim %85,16 olmuştur

18 INVESTIGATION OF THE ENRICHMENT OF ZONGULDAK FINE COAL USING BY KNELSON CONCENTRATOR Şekil dev/dk da su miktarlarının kül oranı ve organik verime etkisi , mm 1-0,15 mm -0,15 mm 66,95 34,30 72,34 33,05 49,10 27,66 21,55 72,31 9,70 7,75 49,00 6,50 13,80 85,35 3,32 40,80 49,08 34,16 45,40 16,28 62,52-0,15 mm LEJAND % Ağırlık % Kül % Organik Verim Şekil 7. Amasra-1mm ince kömürlerinin knelson ayırıcı ile zenginleştirilmesi proses akım şeması Knelson ayırıcı kullanılarak Amasra ince kömürlerinin değerlendirilmesi Amasra 1-0,15 mm boyutlu ince kömürleri üzerinde Knelson ayırıcı kullanılarak yapılan deneyler sonucunda -1 mm kömürlerin değerlendirilmesi için oluşturulan akım şeması Şekil 7 de verilmektedir. Buna göre -1 mm ince kömürler siklonlarda 382 8

19 ZONGULDAK İNCE KÖMÜRLERİNİN KNELSON AYIRICIDA ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI sınıflandırılarak 1-0,15 mm ve -0,15 mm olmak üzere iki fraksiyona ayrılmaktadır. 1-0,15 mm ince kömürler Knelson ayırıcıda 550 dev/dk ve 3 l/dk su besleme miktarında zenginleştirilerek ağırlıkça %45,40 oranında ve %16,28 külde temiz kömür elde edilmektedir. Artık tekrar süpürme devresinde Knelson ayırıcı ile aynı devir ve su miktarında ile zenginleştirilerek % 7,75 oranında ve % 49 külde ara ürün elde edilmektedir. -0,15 mm boyutlu kömürler filtrasyon devresinde susuzlandırıldıktan sonra 1-0,15 mm boyutlu ara ürün ile homojen şekilde karıştırılarak % 40,80 oranında ve % 49,08 külde termik santral yakıtı elde edilmektedir. 4 SONUÇ Zonguldak havzası Amasra ince kömürleri üzerinde Knelson ayırıcı kullanarak zenginleştirme deneyleri yapılmıştır. -1+0,15 mm boyutlu ince kömürler üzerinde yapılan deneylerde en düşük kül oranı 3 l/dk su basıncında ve 550 dev/dk dönme hızında elde edilmiştir. Bu devirde % 16,28 kül oranında temiz kömür ağırlıkça % 67,82 verim ile elde edilmektedir. Artık kül oranı ise %69,25 olarak gerçekeşmektedir. -0,15 mm boyutlu çok ince kömürlerin filtrasyon devresinde susuzlandırıldıktan sonra knelson ayırıcı devresinden elde edilen -1+0,15 mm boyutlu ara ürün ile karıştırılarak santral yakıtı olarak kullanılması mümkündür. Elde edilen temiz kömür ağır ortam siklonlarından elde edilen 0-10 mm boyutlu kömür ile karıştırılması sonucu piyasa taleplerine uygun ürünler elde edilebilecektir. KAYNAKLAR Celep, O., Alp, İ., Deveci, H ve Yılmaz, M.T., (2006 ), Knelson Santrifüj Gravite Ayırıcısıyla Mastra (Gümüşhane) Cevherinden Altın Kazanımı, İstanbul Ün. Müh. Fak. Yerbilimleri Dergisi, 19, 2, s Demir,İ., Khan,L.ve Lytle,M., (2009), Advances in Coal Cleaning, Illinois State Geological Survey, s Honaker,R.Q ve Forrest W.K., (2003), Advances in Gravity Concentration, Society for Mining Metallurgy and Exploration,, Colorado Amerika,190 s. Honaker, R.Q ve Das A. ve Nombe M., (2005), Improvıng The Separatıon Effıcıency of the Knelson Concentrator Usıng Aır Injectıon, International Journal of Coal Preparation and Utilization, 99, s Luttrell,G.H, Honaker,R.Q ve Phillips,D.I., (1995), Enhanced gravity separators: new alternatives, for fine coal cleaning; Proceedings of the 12thInternational Coal Preparation Conference, Lexington, Kentucky, sp Majumder A.K ve Barnwall, J.P, (2008), New Possibilities in Fine Coal Benefication Techniques, The Institution of Engineers (India) Mining, 89, s Majumder, A.K., Tiwari,V. ve Barnwal J.P., (2007), Seperation Characteristics of Coal Fines in a Knelson Concentrator--A Hydrodynamic Approach, International Journal of Coal Preparation and Utilization, 27, Öney, Ö., (2012), İnce Tane Boyutundaki Zonguldak Kömürlerinin Zenginleştirilebilirliğinin Araştırılması, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,İzmir, 383 9