BİTÜMLÜ KÖMÜR ŞLAMININ MEKANİK, KOLON VE JAMESON HÜCRESİNDE FLOTASYONU

Benzer belgeler
TUNÇBİLEK KÖMÜR YIKAMA TESİSİ ARA ÜRÜNÜNÜN JAMESON HÜCRESİNDE FLOTASYONU

Kolon Flotasyonu İle Bitümlü Kömür Atıklarından Temiz Kömür Kazanımı

LİNYİT KÖMÜRÜ ARA ÜRÜNÜNÜN FLOTASYON İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİNİN ARAŞTIRILMASI * Investigation Of Processing of Lignite Middlings By Flotation

ALTERNATİF FLOTASYON YÖNTEMLERİNİN TANITILMASI

S KLOJET HÜCRES NDE B TÜMLÜ LAM KÖMÜRÜN FLOTASYONU VE JAMESON HÜCRES LE FLOTASYON PERFORMANSLARININ KAR ILA TIRILMASI

KİREÇ FABRİKASI BACA TOZUNDAN YANMAMIŞ KARBONUN FLOTASYON İLE GERİ KAZANIMI* Recovery Unburned Carbon From Lıme Kıln Plant Dusts By Flotatıon

2. FLOTASYON KOLONLARI

H. KURŞUN. Cumhuriyet Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Sivas/Türkiye

Doç.Dr. Hasan HACIFAZLIOĞLU

Jameson hücresinde bitümlü şlam kömürün flotasyonu için en uygun köpürtücü ve toplayıcı tipinin araştırılması

Seçimli Pb/Zn Folotasyonunda FeS04 /NaCN Kullanımı. /NaCN in Selective Pb/Zn Flotation^)

Doç.Dr. Hasan HACIFAZLIOĞLU

MİHALIÇÇIK (ESKİŞEHİR) KÖMÜRLERİNİN ZENGİNLEŞTİRME OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

T.C. SÜLEYMAN DEMĠREL ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK MĠMARLIK FAKÜLTESĠ MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ FLOTASYON KONSANTRELERĠNDE SU KAZANIMI BĠTĠRME PROJESĠ

SOMA BURUYAR ŞİRKETİNİN AGIR-ORTAM TAMBURU VE SİKLONUNDA KÖMÜR YIKAMA PERFORMANS ÇALIŞMASI

Taşkömürü Tozları Flotasyonunda Sıcaklığın Etkisi

(0,495) Kolon Flotasyonu; Pi MIBC. (0,471) < Pi Çam yağı. (0,365) < Pi Çam yağı. ) and celestite (97,20% SrSO 4. (0,471) < Pi Pine Oil

UFALANMA FARKLILIĞINDAN YARARLANILARAK YOZGAT AYRIDAM LİNYİTİNİN ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 2 s Mayıs 2006

KROM ZENGİNLEŞTİRME TESİSLERİ ARTIKLARININ YÜKSEK ALAN ŞİDDETLİ YAŞ MAN YETİ KAYIRMA İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

ARMUTÇUK ŞLAM NUMUNESİ ÜZERİNDE FLATASYON ÇALIŞMALARI

AN INVESTIGATION OF WASHABILITY CHARACTERISRICS OF LIGNITES FROM YENİÇUBUK-GEMEREK DISTRICTS BY MGS

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

ŞIRNAK ASFALTİTLERİNDEN KÜLÜN FLOTASYON YÖNTEMİ İLE UZAKLAŞTIRILMASI

AFŞİN/ ELBİSTAN LİNYİTLERİNDEKİ KÜLÜN AZALTILMASI REDUCTION OF ASH CONTENT IN AFSİN/ ELBİSTAN LIGNITE

KÖMÜR YÜZDÜRME-BATIRMA DENEYLERİ

Merzifon Yöresi Linyit Kömür Ocakları Taban Damar Kömürünün Yıkanabilirlik Özelliğinin Araştırılması

SEKKÖY (TKİ-GELİ) KÖMÜR HAZIRLAMA TESİSİNİN PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ EVALUATION OF SEKKÖY (TKİ-GELİ) COAL WASHING PLANT PERFORMANCE

TÜRKİYE 6. KÖMÜR KONGRESİ The Sixth coal Congress of TURKEY

Türkiye H.Madencilik Kongresi / 14th Mining Congress of Turkey, 1995, ISBN

Türkiye 16. Madencilik Kongresi / 16 th Mining Congress of Turkey, 1999, ISBN

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

İ.Sönmez & Y. Cebeci Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Sivas, Türkiye

Türkiye 14 Madencilik Kongresi / Nth Mining Congress of Turkey, 199«!, ISBN 975-:!

SINIR TENORUNUN EKONOMİK BAKIR MİKTARI TAHMİN HASTASINA ETKİSİ

ARALIK DECEMBER YENİ BİR FLOTASYON TEKNOLOJİSİ: JAMESON FLOTASYON HÜCRESİ ÖZET

JAMESON FLOTASYON HÜCRESİNDE ÖNEMLİ ÇALIŞMA PARAMETRELERİNİN HAVA TUTUNUMU VE GİREN HAVA MİKTARINA ETKİLERİ

ZONGULDAK LAWARI İNCE KÖMÜRLERİNİN SELEKTİF FLOKÜLASYON İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

Flotasyon, ince öğütülmüş (genellikle 100 mikron altı)

KÖPÜK GÖRÜNTÜSÜ VE FLOTASYON PERFORMANSI ARASINDAKİ İLİŞKİNİN GÖRÜNTÜ ANALİZ SİSTEMİ İLE İNCELENMESİ

ÖZGEÇMİŞ Doç. Dr. AYŞE DİLEK ÇUHADAROĞLU

Türkoğlu-Şekeroba (Kahramanmaraş, Türkiye) Baritlerinin Flotasyon ile Zenginleştirilmesi

ARALIK DECEMBER. KOYULHİSAR Pb-Cu-Zn CEVHERİNİN SEÇİMLİ FLOTASYONLA ZENGİNLEŞTİRİLMESİNDE OPTİMUM KOŞULLARIN BELİRLENMESİ

Prof. Dr. Hayrünnisa DİNÇER ATEŞOK

EMET BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ HİSARCIK BARAJ ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

ZONGULDAK TOZ KÖMÜRLERİNİN MODİFİYE FLOTASYON KOLONUYLA ZENGİNLEŞTİRİLMESİ CONCENTRATION OF ZONGULDAK COAL FINES BY MODIFIED FLOTATION COLUMN

KÖMÜR HAZIRLAMA TEKNOLOJİSİNDEKİ GELİŞMELER

Killerin Susuzlandınlmasında Ultrasonik Titreşimin Etkisi

2. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Ekim 1997 izmir Türkiye

KÖMÜR FLOTASYONUNDA KULLANILAN GAZYAĞI MİKTARININ ORANLARIN FARKI TESTİ İLE OPTİMİZASYONU

P r o f i l e. MPS eleğin pompalı versiyonu olan MPS(P), adsorpsiyon tanklarını aynı seviyede. konumlandırabilmek için geliştirilmiştir.

ESKiŞEHiR-MiHALIÇÇIK LiNYiTiNiN YlKANABiLME ÖZELLiKLERiNiN ARAŞTIRILMASI ÖZET

KÖMÜR YÜZDÜRME-BATIRMA DENEYLERİ

FARKLI KÖMÜRLERİN ÇENELİ KIRICIDA KIRILMASI SONUCU OLUŞAN ÖZGÜL YÜZEY ALANI ÜZERİNE BİR DENEYSEL ÇALIŞMA

İNCE BOYUTLU SEMİKOKLARIN BRİKETLENDİKTEN SONRA EV YAKITI OLARAK KULLANILMASI Use of Briguetted Fine Semicokes as Domestic Fuel

ZONGULDAK TOZ KÖMÜRLERİ ÜZERİNDE YAĞ AGLOMERASYONU ÇALİŞMALARİ

AZDAVAY KÖMÜRÜNÜN YAG AGLOMERASYONU VE BAZI ÖNEMLi ÇALIŞMA PARAMETRELERiNiN ETKiLERiNiN BELiRLENMESi

ZONGULDAK TOZ KÖMÜRLERİNİN YAG AGLOMERASYONUYLA ZENGİNLEŞTİRİLMESİ İÇİN BİR AMPİRİK MODEL

İlk çamur arıtım ünitesidir ve diğer ünitelerin hacminin azalmasını sağlar. Bazı uygulamalarda çürütme işleminden sonra da yoğunlaştırıcı

ADIYAMAN-GÖLBAŞI LiNYiTiNiN YIKAMA OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI

YEŞİLDAĞ (BEYŞEHİR-KONYA) KROMİT CEVHERİNİN FLOTASYON İLE ZENGİNLEŞTİRİLME OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI

ZONGULDAK İNCE KÖMÜRLERİNİN KABA FLOTASYON PARAMETRELERİNİN CEVAP YÜZEYİ METODU İLE OPTİMİZASYONU

şırnak asfaltitlerinin yıkanabilirliği ve toz kömür yıkama tesisi yatırım maliyet risk etüdü

NOHUT SAMANI HIZLI PİROLİZİNİN DENEY TASARIMI İLE MODELLENMESİ

ŞELATLAYICI İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE VE LİFLERİN JEOTERMAL SULARDAN BOR GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

M 2. Doğan, Y. Kaytaz, G. Önal, ve K.T. Perek I T.Ü. Maden Fakültesi, istanbul

Çayırhan Bölgesi Kömürlerinin Değerlendirilmesi

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:2012 Cilt:28-5

FLOTASYON TESİSİ TASARIMI VE OPTİMİZASYONU AMACIYLA GELİŞTİRİLEN YENİ MODELLEME YAKLAŞIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ

ETİL ASETAT-ETANOL AZEOTROP KARIŞIMININ DAMITILDIĞI BİR EKSTRAKTİF DOLGULU DAMITMA KOLONUNUN SICAKLIK KONTROLÜ

Kömürden Külün ve Kükürdün Arındırılması

YEMEKLİK YAĞ SANAYİ PROSES ATIKSULARININ KİMYASAL - BİYOLOJİK ARITIMI

G.L.İ. TUNÇBİLEK LİNYİT MADENİNDE KULLANILAN GALERİ AÇMA MAKİNASI KAZI PERFORMANSI İLE KAYAÇ ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

BALIKESİR BÖLGESİ ALUNİTLİ KAOLİNİNİN KABA, TEMİZLEME VE SÜPÜRME FLOTASYONLARI İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

KOLON FLOTASYONUNDA VERİM ve TENÖR ÜZERİNE SU İLE TAŞINIMIN ETKİSİ Influence of Entertainment on the Grade and Recovery in Column Flotation

AZDAVAY KÖMÜRLERİNİN ZENGİNLEŞTİRİLME VE BİRİKETLENME OLASILIĞININ ARAŞTIRILMASI

HAZİRAN JUNE FLOTASYON KOLONLARI-BÖLÜM 2 KARŞILAŞTIRMALI ÇALIŞMALAR, UYGULAMALARDA KARŞILAŞILAN SORUNLAR VE ALTERNATİF KOLON TASARIMLARI

EMET KONSANTRATÖR ATIK BARAJINDAKİ ARSENİK VE KOLEMANİTLERİ SEÇİMLİ OLARAK KAZANMA İMKANLARI

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

Kömürün Hidrofobik Flokülasyonu ve Bazı Parametrelerin Etkisi Hydrophobic Flocculation of Coal and the Effect of Some Parameters

MADENCİLİK. Cilt Volume XXIX. Sayı No 1. Mart March 1990 ÖZET

ÖZGEÇMİŞ Prof. Dr. YADİKAR VASFİ MÜFTÜOĞLU

POLİETİLENOKSİT/POLİPROPİLENOKSİT (PEO/PPO) BLOK KO-POLİMERLERİN LİNYİT FLOTASYONUNDA KULLANIMI

Trakya Bölgesi Kuvars Kumlarından Feldspat Uzaklaştırılması İçin Yeni Bir Flotasyon Yaklaşımı

KÜRE TESİSİ BAKIR KONSANTRESİ TENORUNUN KOLON FLOTASYONU İLE YÜKSETİLMESİ

Çorum Bölgesi Kömürlerinin Zenginleştirme ve Briketleme Yoluyla Kükürdünün Azaltılması

Özgül Ağırlık Farkı veya Gravite ile Zenginleştirme

İnce Kömür Zenginleştirme Teknolojisindeki Yenilikler ve Çift Tamburlu. Ayırıcı (ÇTA) nın Endüstriyel Uygulaması

BİTÜMLÜ KÖMÜR VE LİNYİTİN YAĞ AGLOMERASYONU OIL AGGLOMERATION OF BITUMINOUS COALAND LIGNITE

DNC PRES CHEMICAL & EQUIPMENT

ÇİNKUR TESİSLERİNDE ELDE EDİLEN LİC ARTIKLARININ ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

322 Cevher Hazırlama Laboratuarı II Yoğunluk Farkına göre Zenginleştirme FALCON KONSANTRATÖR ile ZENGİNLEŞTİRME

Carol Lake İnce Demir Cevherlerinin Başarılı Olarak Gravimetrik Yöntemlerle. Zenginleştirilmesi

İNÖNÜ ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ CEVHER HAZIRLAMA LABORATUVARI l ELEK ANALİZİ DENEYİ

Yer Altı Kaynakları Dergisi Journal of Underground Resources

Flotasyonda Kalma Süresi ve Besleme Tane Boyunun Verim Üzerine Etkisinin Simülasyonla İncelenmesi

KÜTAHYA-DEĞİRMİSAZ -0.5 mm LİNYİT KÖMÜRÜNÜN MODİFİYE FLOTASYON HÜCRESİNDE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

NEFELİNLİ SİYENİT Sodyum & Potasyum Feldspat B & S YATIRIM A.Ş. KIRŞEHİR NEFELİN İŞLETMELERİ

ZONGULDAK ÇATALAĞIZI'NDA KURULMAKTA OLAN TERMİK SANTRALIN YAKIT GEREKSİNİMİNİN KARŞILANMASI

Transkript:

MADENCİLİK, Cilt 45, Sayı 4, Sayfa 3-9, Aralık 2006 Vol.45, No. 4, pp 3-9, December 2006 BİTÜMLÜ KÖMÜR ŞLAMININ MEKANİK, KOLON VE JAMESON HÜCRESİNDE FLOTASYONU The Flotation of Bituminous Coal Slime in Mechanical, Column and Jameson Cell Hasan HACIFAZLIOĞLU (*) ÖZET Bu çalışma, Zonguldak kömür havzasından elde edilen yüksek kül içerikli (%49.55) bitümlü kömür şlamının değişik tipteki flotasyon hücreleri ile temizlenmesini kapsamaktadır. Mekanik, kolon ve Jameson hücresi ile ayrı ayrı deneyler yapılarak flotasyon performansları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Buna göre; kolon flotasyonundaki yüksek köpük derinliği ve yıkama suyu ilavesi mekanik ve Jameson hücresine göre daha temiz kömürlerin elde edilmesini sağlamıştır. Ancak, yanabilir verim içeriği diğer hücre verilerine göre daha düşük bulunmuştur. Jameson ve mekanik hücre flotasyonunda süpürme kademesinin uygulanması ile benzer yanabilir verimler elde edilmiş ancak kül giderme başarısının Jameson hücresinde daha yüksek olduğu saptanmıştır. Anahtar Sözcükler: Mekanik Hücre, Kolon Hücresi, Jameson Hücresi,, Kömür Şlamı ABSTRACT This study involved cleaning of bituminous coal slime obtained from the Zonguldak coal basin having high ash content (%49.55) by using different type flotation machines. The experimental studies were conducted using mechanical, column and Jameson cell and then a comparative evaluation was performed. In column flotation, high froth thickness and wash water addition made it possible to obtain cleaner coals when compared to those of mechanical and Jameson cell. However, the value of combustible recovery obtained from column flotation was found lower than those of other cells. Although the identical combustible recoveries were obtained from mechanical and Jameson flotation cell by applying scavenger stage, the ash rejection efficiency of Jameson cell was determined to be higher. Keywords: Mechanical Cell, Column Cell, Jameson Cell, Flotation, Coal Slime (*) Yük. Müh, Karaelmas Üniversitesi, Maden Müh. Bölümü, Zonguldak, hhacifazlioglu@yahoo.com

1. GİRİŞ Köpük flotasyonu, 1920 li yıllardan beri bitümlü kömür tozlarının zenginleştirilmesinde başarı ile uygulanmaktadır. işleminin gerçekleştirildiği ilk makineler olan mekanik flotasyon hücreleri, geliştirilen yeni teknoloji flotasyon hücrelerine rağmen halen yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak, mekanik hücrelerdeki bazı olumsuz koşullar (yoğun türbülans, yıkama suyunun olmayışı, sığ köpük derinlikleri) özellikle çok ince boyutlu kömür tanelerinin flotasyonunda yeterli verim ve yüksek kül giderme oranlarını sağlayamamaktadır. Bu yüzden, 1960 lı yıllarda daha temiz kömürlerin elde edilebilmesi için türbülansın oluşmadığı, daha yüksek köpük kalınlıklarının elde edilebildiği ve köpüğün su ile yıkanabildiği flotasyon kolonları geliştirilmiştir. kolonlarını mekanik hücrelerden ayıran en önemli özellik hücre şeklinin yanı sıra mekanik karıştırma (pervane) sisteminin olmamasıdır. Bu sistemde flotasyon için gerekli olan hava kabarcığı özel bir kabarcık üreteci sistemi (sparger) ile kompresörden sağlanmaktadır. kolonlarının en büyük sakıncası havalandırma maliyetinin olması ve sparger sistemlerinin sık sık tıkanmasıdır. Kolon hücrelerinden; Leeds kolonu, Dolgulu (packed) kolon, Flotaire kolonu, Hydrochem kolonu, Microcel TM kolonu, Siklonik flotasyon kolonu ve Siklo-mikrokabarcık kolonu gibi alternatif tasarımları bulunmaktadır (Dell ve Jenkins, 1976; Yang, 1988; Zipperian vd., 1988; Schneider vd., 1988; Lutrell vd.,1995; Lai ve Patton, 2000; Li vd., 2003). Jameson hücresi, 1989 yılında Profesör G. Jameson tarafından kolon flotasyonuna alternatif olarak geliştirilmiş olan yeni teknoloji bir flotasyon hücresidir. Bu sistemde herhangi bir havalandırma tertibatına (kompresör, sparger vs.) ihtiyaç duyulmaksızın hava kendiliğinden venturi etkisi ile hücre içerisine atmosferden emilmektedir. Kolon flotasyonuna göre daha hızlı flotasyon yeteneğine sahip ve sistemde oluşan kabarcık çapı oldukça küçüktür (ortalama 0.3 mm). Kapasiteleri saatte 3000 m 3 e kadar çıkabilmektedir. Dünya üzerinde çoğu Avustralya da olmak üzere 250 patentli Jameson hücresi kurulmuş olup toplam sayısının 2000 in üzerinde olduğu tahmin edilmektedir. Özellikle şlam kömür flotasyonu için Avustralya da hemen hemen her kömür hazırlama tesisinde başarı ile uygulanmaktadır. (Jameson, 1988; Mohanty, 2001; Xstrata Tech., 2005). Yukarıda sözü edilen hücrelerin dışında son 30 yıl içerisinde geliştirilmiş olan çok sayıda flotasyon hücresi bulunmaktadır. Bunlardan öne çıkanlar, Ekof, Bahr ve G-Cell gibi pnömatik flotasyon hücreleridir (Imhof, vd., 1994; Bahr, vd., 1991). Ancak, kullanımı henüz yaygınlaşmamış olan yeni nesil flotasyon hücreleride bulunmaktadır. Bunlardan bazıları; ASH (Hava Püskürtmeli Hidrosiklon), Centrifloat, Contact Cell, LM Cell, CFC (Santrifüj Fotasyonu Hücresi), HS B FC (Yüksek Kabarcık Yüzey Alanlı Hücresi), Hidrojet Hücresi ve MRC (Motorsuz Rotorsuz Hücre) dir (Finch, 1995; Xinghua, 1998; Yen vd., 1998; Vera vd., 1999; Carbini, vd., 1998; Khan, vd., 2004). Mekanik, konvansiyonel kolon ve Jameson hücresi ile yapılan kömür flotasyonu çalışmalarının çoğunda Jameson hücresinin daha iyi sonuç verdiği belirtilmektedir. Ancak, Jameson hücresinin gelişmiş kolon flotasyonu (Dolgulu ve Microcel gibi) hücreleri ile karşılaştırılması durumunda daha düşük performans gösterdiği belirtilmektedir ( Harris vd., 1994; Mohanty ve Honaker, 1999a-b, Mohanty, 2001). Güney ve ark. (2002) %44.92 kül içerikli Zonguldak toz kömürleri ile yaptıkları çalışmalar sonucunda Mekanik, kolon ve Jet (Jameson) hücresinden sırasıyla %20.51, %15.14 ve %14.95 küllü temiz kömürleri % 64.90, %32.80 ve %55.30 yanabilir verimle kazanmışlardır. Bu çalışmada, yüksek kül içerikli Zonguldak bitümlü kömür şlamı mekanik, kolon ve Jameson hücresinde flotasyon işlemine tabi tutulmuş ve bu hücrelerin kömür şlam flotasyonu için metalurjik performansları karşılaştırılmıştır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR 2.1. Malzeme Deneysel çalışmalarda, TTK 14 No lu sahada yer alan DEKA madenciliğe ait kömür yıkama tesisinde siklon üst akımı olan çok ince boyutlu kömür şlamı kullanılmıştır. Şlamın yaş elek analizi sonucunda tanelerin yaklaşık %70 inin 38 μm nin altında olduğu saptanmıştır. Numunenin kuru bazda; kül, uçucu madde, sabit karbon, ve kükürt içerikleri sırasıyla %49.55, %23.23, %27.22 ve %0.55 dir. Üst ısıl değeri ise 4290 kcal/kg bulunmuştur. Deneylere başlanmadan önce kömür şlamının yıkanabilme özelliklerinin belirlenmesi ve ideal

Besleme Anahtar Konsantre Artık Konsantre 5 Konsantre 2 Konsantre 3 Konsantre 4 Artık 1 Artık 2 Artık 3 Artık 4 Şekil 1. Aşamalı (tree) flotasyon testi uygulama prosedürü akım şeması (Randolp, 1997) Çizelge 1. Aşamalı flotasyon testinden elde edilen kümülatif ağırlık, kül ve yanabilir verim değerleri Ürün No Kümülatif Ağırlık Kümülatif Kül Yanabilir Verim K5 21.57 6.16 40.12 A1 25.49 6.98 47.00 K2 32.42 7.90 59.18 A2 34.74 8.53 62.98 K3 38.63 9.63 69.20 K4 42.41 12.13 73.87 A3 48.06 15.88 80.13 A4 59.91 26.40 87.40 T 100.00 49.55 100.00 ayırma eğrisinin çizilebilmesi amacıyla Nicol (1983) tarafından geliştirilmiş olan aşamalı (tree) flotasyon testi uygulanmıştır. Deneyler 1.5 litrelik Humbold-Wedag tipi laboratuar ölçekli bir mekanik flotasyon hücresinde yapılmıştır. Testin başlangıcında pülpte katı oranı %10, karıştırma hızı 1400 dev./dak. dır. Reaktif olarak 800 g/t gazyağı ve 100 g/t Dowfroth250 kullanılmıştır. Testin ilerleyen aşamalarında toplam 300 g/t gazyağı ve 120 g/t Dowfroth250 ilavesi yapılmıştır. Aşamalı test akım şeması Şekil 1 de, sonuçları ise Çizelge 1 de gösterilmiştir 2.2. Yöntem Mekanik hücre deneyleri 4 lt lik Denver tip mekanik flotasyon hücresinde yapılmıştır. Deneyler öncesinde yapılan bir dizi çalışma ile optimum çalışma koşulları belirlenmiştir. Buna göre en iyi sonuç %10 katı oranında ve 900 dev./dak. karıştırma hızında elde edilmiştir. Kullanılan toplayıcı (gazyağı) miktarı 1100 g/t, köpürtücü (Dowfroth250) miktarı ise 170 g/t dur. Kolon flotasyonu deneyleri deneysel ölçekte yapılmıştır. Kolon dairesel kesitli olup, 7 cm çapında ve 150 cm yüksekliğindedir. Yıkama suyu sistemi jet tipi olup, kolonun 2 cm yukarısından sprey şeklinde verilmektedir. Hava ise bir kompresör tarafından kolon içine dipten 10 cm yukarıda monte edilmiş 5 cm çapındaki bir disk filtreden geçirilmek suretiyle düzenli olarak verilmektedir. Hava hızının kontrolü bir akış ölçer, besleme ve artık çıkışları ise peristaltik pompalarla sağlanmıştır. Her bir deneyde besleme tankına gazyağı ve köpürtücü ilavesi yapıldıktan sonra pülp 6 dakika süresince

Besleme Yıkama Suyu Temiz Kömür Pompa Akış Ölçer Kıvam Tankı (15 lt) Artık Kompresör Şekil 2. Kolon flotasyonu deney düzeneği kıvamlandırılmış ve daha sonra kolona sabit bir hızla beslenmiştir. Kolon flotasyonu deney düzeneği Şekil 2 de gösterilmiştir. Jameson hücresi deneyleri pilot ölçekte yürütülmüştür. Hücre hacmi 0.3 m 3 olup, hücreye besleme 3 HP gücündeki bir pompa ile sağlanmıştır. Manometreden okunan pülp basıncı değeri 1.3 atm dir. Hava ihtiyacı (atmosferden) downcomer üzerinde bulunan 3 cm çapındaki dairesel bir delikten sağlanmıştır. Bu delikten emilen hava miktarı yapılan ön çalışmalarla belirlenmiş olup, kömür flotasyonu işlemi için optimum düzeydedir. Sistemde artık çıkış kontrolü mekanik vanalar yardımıyla manuel olarak yapılmıştır. Yıkama suyu sistemi ise duş tipi olup, köpüğün 5 cm yukarısından düzenli olarak verilmiştir. Jameson hücresinin flotasyon anı görüntüsü Şekil 3 de gösterilmektedir. Kolon ve Jameson flotasyon hücresine ait, ön çalışmalarla belirlenmiş olan optimum çalışma koşulları Çizelge 2 de özetlenmiştir. Mekanik kolon ve Jameson hücresinde yapılan her bir deney 3 kez tekrarlanmış olup sonuçlar 3 deneyin ortalaması şeklinde yazılmıştır. Çizelge 2. Optimum çalışma parametreleri Çalışma Parametreleri Kolon u Jameson Hücresi Hava Hızı (cm/s) 2.10 optimum Besleme Hızı (cm/s) 0.80 0.88 Yıkama Suyu (cm/s) 0.26 0.30 Köpük Yüksekliği (cm) 30 15 Katı Oranı 8.50 5.50 Dowfroth250, (g/t) 160 220 Gazyağı, (g/t) 1500 1500 Şekil 3. Jameson flotasyon hücresinin çalışma anı görüntüsü 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Mekanik, kolon ve Jameson flotasyon hücresinden elde edilen temiz kömüre ait sonuçlar Çizelge 3 de artıklara ait sonuçlar ise Çizelge 4 de verilmiştir. Çizelge 3 verilerine göre tek kademeli flotasyon işlemi ile mekanik, kolon ve Jameson hücresinde sırasıyla %16.48, %11.72 ve %13.45 küllü temiz kömürler %57.25, %52.12 ve %53.35 yanabilir verimle kazanılmıştır. Kaba süpürme kademesinin uygulanması durumunda ise sırasıyla %23.67, %16.70 ve %17.52 küllü temiz kömürler %80.32, %74.10 ve %80.18 yanabilir verimle kazanılmıştır. En düşük kül içeriğine sahip temiz kömürler yüksek köpük derinliğinden dolayı kolon flotasyonu ile elde edilmiştir. Ancak, yanabilir verim değeri tanelerin köpükten pülp içerisine geri düşme olasılığının artması nedeniyle diğer hücre flotasyonlarına göre daha düşük kalmıştır. Süpürme kademesinin uygulanması durumunda, Jameson ve mekanik hücre flotasyonundan elde edilen yanabilir verim değerleri yaklaşık olarak birbiri ile aynıdır (sırasıyla %80.18 ve %80.32). Ancak, temiz kömür kül içeriklerine bakılacak olursa Jameson hücresinin daha temiz ürünler verdiği görülmektedir. Zira, Jameson ve mekanik hücre ile sırasıyla %17.52 ve %23.67 küllü temiz kömürler elde edilmiştir. Bu durumun nedeni olarak Jameson hücresindeki yıkama suyunun varlığı gösterilebilir. Çizelge 4 e göre her flotasyon hücresi için ilk kademe sonunda artıktaki yanabilir verim içeriklerinin oldukça yüksek ( %45) olduğu

Çizelge 3. Temiz kömüre ait ağırlık, kül ve yanabilir verim değerleri Tek Kademeli Süpürme Hücre Tipi Ağırlık Temiz Kömür Kül Yanbr. Verim Mekanik 34.58 16.48 57.25 Kolon 29.79 11.72 52.12 Jameson 31.10 13.45 53.35 Mekanik 53.09 23.67 80.32 Kolon 44.88 16.70 74.10 Jameson 49.04 17.52 80.18 Çizelge 4. Artığa ait ağırlık, kül ve yanabilir verim değerleri Hücre Tipi Ağırlık Artık Külü Yanbr. Verim Tek Mekanik 65.42 67.03 42.75 Kademeli Kolon 70.21 65.60 47.88 Jameson 68.90 65.84 46.65 Süpürme Mekanik 46.91 78.84 19.68 Kolon 55.12 76.30 25.90 Jameson 50.96 80.37 19.82 görülmektedir. Bu durum, her hücrenin şlam kömürün flotasyonunda tek kademede yetersiz (verimsiz) olduğunu göstermektedir. Özellikle, Jameson hücresinde süpürme kademesinin uygulanması diğer flotasyon hücrelerine göre verim artışında daha büyük etkiye sahiptir. Şekil 4 de her bir flotasyon hücresinde süpürme kademesinin uygulanması ile elde edilen verim artışları grafiksel olarak gösterilmiştir. Şekilden de görülebileceği gibi Jameson hücresinde ilk kademeye göre yaklaşık %50 lik bir yanabilir verim artışı sağlanmıştır. Kolon ve mekanik hücre flotasyonunda ise yaklaşık %40 lık bir artış sağlanmıştır. Şekil 5 de ise ilk kademeye göre her bir hücrenin ürünlerinin kül artış % leri gösterilmiştir. Yine, Jameson hücresinde süpürme kademesinin uygulanmasıyla temiz kömür kül artış % sinin ( %30) diğer hücrelerin ürünlerine göre ( %40) daha makul düzeyde kaldığı görülmektedir. Mekanik, kolon ve Jameson flotasyon hücresinin kül giderme başarılarına karşılık yanabilir verim içerikleri Şekil 6 da Aşamalı testle karşılaştırmalı olarak gösterilmektedir. Şekil 6 ya göre hangi hücrenin en iyi flotasyon performansını sağladığı kesin olarak söylenemez. Örneğin; kolon flotasyonunda en yüksek kül giderme % si sağlanmış iken, yanabilir verim içeriği diğer Jameson hücresi Kolon hücresi Mekanik hücre 40.29 42.17 50.29 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Yanabilir Verim Artış %'si Şekil 4. Her bir flotasyon hücresinde süpürme kademesinin uygulanması durumunda meydana gelen yanabilir verim artış % leri (ilk kademedeki verim değerleri baz alınarak) hücre flotasyonlarına göre daha düşük değerde kalmıştır. Benzer şekilde, mekanik hücrenin kül giderme başarısı diğer hücrelere göre daha başarısız olmasına rağmen en yüksek yanabilir verimli temiz kömürler elde edilmiştir. Süpürme kademesinin uygulanması durumunda, Aşamalı test eğrisine (ya da ideal ayırma eğrisine) en yakın sonuçlar Jameson hücresi ile elde edilmiştir. Jameson hücresi yüksek yanabilir verim ile daha selektif temiz kömürler üretmiştir. Buna göre şlam zenginleştirmede Jameson hücresinin flotasyon performansının diğer hücrelere göre daha yüksek olduğu söylenebilir. Jameson hücresi Kolon hücresi Mekanik hücre 25.50 42.49 43.62 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Temiz Kömür Kül Artış %'si Şekil 5. Her bir flotasyon hücresinde süpürme kademesinin uygulanması durumunda meydana gelen temiz kömür kül artış % leri (ilk kademedeki kül içerikleri baz alınarak)

Yanabilir Verim 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 Süpürme Tek Kademeli 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Kül Giderme Aşamalı test eğrisi Mekanik hücre Kolon hücresi Jameson hücresi Şekil 6. Aşamalı test eğrisi ile mekanik, kolon ve Jameson hücresi flotasyon sonuçlarının grafiksel karşılaştırması 4. SONUÇLAR 4. Mekanik hücre flotasyonu ile tek kademede ağırlıkça %34.58 verimle, %16.48 küllü temiz kömürler %57.25 yanabilir verimle, süpürme kademesinin uygulanması durumunda ise ağırlıkça %53.09 verimle, %23.67 küllü temiz kömürler %80.32 yanabilir verimle kazanılmıştır. 5. Kolon flotasyonu ile tek kademede ağırlıkça %29.79 verimle, %11.72 küllü temiz kömürler %52.12 yanabilir verimle, süpürme kademesinin uygulanması durumunda ise ağırlıkça %44.88 verimle, %16.70 küllü temiz kömürler %74.10 yanabilir verimle kazanılmıştır. 6. Jameson flotasyon hücresi ile tek kademede ağırlıkça %31.10 verimle, %13.45 küllü temiz kömürler %53.35 yanabilir verimle, süpürme kademesinin uygulanması durumunda ise ağırlıkça %49.04 verimle, %17.52 küllü temiz kömürler %80.18 yanabilir verimle kazanılmıştır. 7. Sonuç olarak, yanabilir verim ve kül giderme başarıları göz önüne alınarak en uygun şlam zenginleştirme hücresinin Jameson hücresi olduğu söylenebilir. Jameson hücresi ile kömür şlamının üst ısıl değeri %80.18 lik bir yanabilir verim değeriyle 4290 kcal/kg dan 6480 kcal/kg a yükseltilmiştir. Yüksek küllü (%49.55) ve çok ince boyutlu (d 80 56 μm) Zonguldak bitümlü kömür şlamının değişik tipteki hücrelerde (mekanik, kolon ve Jameson) flotasyon ile temizlenmesi durumunda: 1. Tek kademeli flotasyon ile her bir hücrede yeterli verim sağlanamamıştır. Özellikle, Jameson hücresinde süpürme kademesinin uygulanması verim artışında diğer hücre flotasyonlarına göre daha büyük etkiye sahiptir. Jameson hücresi, tek kademeli zenginleştirme işlemleri için elverişli değildir. 2. Kolon flotasyonu ile daha düşük küllü temiz kömürler elde edilmiştir. Bunun başlıca nedeni kolondaki yüksek köpük derinliği ve yıkama suyunun bulunmasıdır. Bu sayede köpükle taşınan ince killerin geri yıkanma olasılığı artmaktadır. Ancak, yanabilir verim değeri diğer flotasyon hücrelerine göre daha düşük bulunmuştur. 3. Jameson ve mekanik hücre flotasyonunda süpürme kademesinin uygulanmasıyla yüksek yanabilir verimler elde edilmiştir (sırasıyla %80.18 ve %80.32). Ancak, Jameson hücresindeki yıkama suyunun etkisi ile daha düşük küllü ürünler elde edilmiştir.

KAYNAKLAR Bahr, A., Imhoff, R., Changgen, L., Muller, W., 1991; Development and progress in the application of the pneumatic flotation cell, Proceedings of an International Conference on Column Flotation, Sudbury, Canada, 2,.703. Carbini, P., Ciccu, R., Ghiani, M., Satta, F. ve Tilocca, C., 1998; A new concept in flotation technology, Proceedings of 7th Balkan Conference on Mineral Processing, ilie P., Oros V. (ed), Romania, 1, 31-35. Dell, C.C. ve Jenkins, B.W., 1976; The Leeds flotation column, Proceedings of 7th Int. Coal Preparation Congress, Sydney, Australia, 122-130. Finch J.A., 1995; Column flotation: A selective review: Novel flotation devices, Minerals Engineering, 8, (6), 587-602. Güney, A., Önal, G. ve Ergut, Ö., 2002; Benefication of fine coal by using the free jet flotation system, Fuel Processing Technology, 15, 141-150. Harris, M.C., Franzidis, J.P., Breed, A.W. ve Deglon, D.A., 1994; An on site evaluation of different flotation technologies for fine coal benefication, Minerals Engineering, 7, (5/6), 699-714. Imhof, R.M., Hofmeister, S. ve Brown J.V., 1994; Developments in ekof pneumatic flotation technology, 6th Australian Coal Preparation Conference 150-162. Jameson G.J., 1988; A new concept in flotation column design, Sastry K.V.S., ed., Column Flotation 88, AIME, 281-286. Khan, L.A., Roy, W. ve Hirschi, J., 2005; Pathway to commercalisation of the motorless rotorless cell, Interim Final Technical Report. Lai, R. ve Patton R.A., 2000; US Patent 6056125. Li, B., Tao, D., Ou, Z. ve Liu, J., 2003; Cyclomicrobubble column flotation of fine coal, Seperation Science of Technology, 38, 1125-1140. Lutrell, G.H., Keyser, P.M., Adel, G.T. ve Yoon, R.H.,1995; Improvements in recovery and selectivity with the microbubble flotation process, Proceeding of Second Annual Pittsburgh Coal Conference, Pittsburg, PA, 43-54. Mohanty, M.K. ve Honaker, R.Q., 1999a; A comparative evaluation of the leading advanced flotation technologies, Minerals Engineering, 12, 1-13. Mohanty, M.K. ve Honaker, R.K., 1999b; Performance optimisation of Jameson flotation technology for fine coal cleaning, Minerals Engineering, 12, 367-381. Mohanty, M.K., 2001; In-plant optimisation of a full-scale Jameson flotation cell, Minerals Engineering, 14, (11), 1531-1536. Nicol, S.K., Bensley, K.C. ve Firth, B.A., 1983; The estimation of coal flotation response, Proceedings Congress for Improving Froth Flotation of Coal, Australian Coal Industry Research Laboratories, 116-134. Randolp, J.M., 1997; Characterizing flotation response: a theoretical and experimental comparison of techniques, Master of Science, Mining and Minerals Engineering, State University, Virginia. Schneider, J.C. ve Van, G., 1988; Desing and operation of the hydrochem flotation column. Sastry K.V.S., (ed), Column Flotation 88, AIME, 287-292. Vera, M.V., Franzidis, J.P. ve Manlapig, E.V., 1999; The JKMRC high bubble surface area flux flotation cell, Minerals Engineering, 12, (5), 477-484. Xinghua, C., 1998; Study and test on a new flotation device: LM flotation cell, Minerals Engineering, 11,.(5), 457-462. Xstrata Technology, 2005; http:// www.xstratatech.com/doc/jc_brochure_2004/001.pdf Yang, D.C., 1988; A new packet column flotation system, Sastry, K., (ed), Column Flotation 88, AIME, 257-266.

Yen, W.T., Pindred, A., Guo J.X., Ding J. ve Moore., 1998; Froth flotation with modified centrifugal flotation cell, Proceedings of 30th CMP Conference, Ottawa, 697-715. Zipperian, D.E. ve Svensson, U., 1988; Plant practise of flotaire flotation machine for metallic, non metallic and coal flotation. Sastry K, (ed), Column Flotation 88, AIME, 43-54.