INVESTIGATION OF THE THEORY OF PARAMETERS AFFECTING CONCENTRATION BY FLOTATION COLUMNS



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

2. FLOTASYON KOLONLARI

HAZİRAN JUNE FLOTASYON KOLONLARI-BÖLÜM 1 TEMEL ÇALIŞMA PRENSİPLERİ VE AYIRMA İŞLEMİNE ETKİ EDEN PARAMETRELER ÖZET

(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

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

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

Kolon Flotasyonu İle Bitümlü Kömür Atıklarından Temiz Kömür Kazanımı

TUNÇBİLEK KÖMÜR YIKAMA TESİSİ ARA ÜRÜNÜNÜN JAMESON HÜCRESİNDE FLOTASYONU

ARALIK DECEMBER YENİ BİR FLOTASYON TEKNOLOJİSİ: JAMESON FLOTASYON HÜCRESİ ÖZET

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

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

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

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

Özgül Ağırlık Farkı veya Gravite ile Zenginleştirme

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

KÖMÜR FLOTASYONUNDA KULLANILAN GAZYAĞI MİKTARININ ORANLARIN FARKI TESTİ İLE OPTİMİZASYONU

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

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

İNCE BOYUTLU KROM CEVHERLERİNİN MULTI-GRAVITY SEPERATOR İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ ARAŞTIRMALARI

METEOROLOJİ. IV. HAFTA: Hava basıncı

TOA06 SÜRÜKLENME KANALLI TAŞKIN YATAKLARDA MİNİMUM TAŞKINLAŞMA HIZININ BELİRLENMESİ

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

FİLTRASYON. Şekil 4.1. Bir kum filtresinin kesit görünümü 1 GENEL BİLGİ

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

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

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

BİTÜMLÜ KÖMÜR ŞLAMININ MEKANİK, KOLON VE JAMESON HÜCRESİNDE FLOTASYONU

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

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

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

VANTİLATÖR DENEYİ. Pitot tüpü ile hız ve debi ölçümü; Vantilatör karakteristiklerinin devir sayısına göre değişimlerinin belirlenmesi

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

SINIR TENORUNUN EKONOMİK BAKIR MİKTARI TAHMİN HASTASINA ETKİSİ

Yardımcı Hava Akımlı Tarla Ve Bahçe Pülverizatörlerinde Kullanılan Fanlar

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

1975 yılında kurulan firmamız Hoffman ve Tunel fırınlarının mekanik aksamları pişirme ekipmanları imalatı ile toprak sanayide hizmete başlamıştır.

Vakum Teknolojisi * Prof. Dr. Ergun GÜLTEKİN. İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

ÖZGEÇMİŞ Doç. Dr. AYŞE DİLEK ÇUHADAROĞLU

BAZI KAYNAK PARAMETRELERİNİN SIÇRAMA KAYIPLARINA ETKİSİ

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ MADEN VE CEVHER HAZIRLAMA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ CEVHER VE KÖMÜR ZENGİNLEŞTİRME LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

Flotasyon, ince öğütülmüş (genellikle 100 mikron altı)

Prof. Dr. Hayrünnisa DİNÇER ATEŞOK

Katılarda nem ölçümü online nem ölçüm sistemleri

Esin Ö. ÇEVİK Prof. Dr.

Santrifüj Pompalar: MEKANİK ENERJİYİ, AKIŞKANDA KİNETİK ENERJİYE ÇEVİREN VE AKIŞKANLARI TRANSFER EDEN MAKİNALARDIR.

RULMANLI VE KAYMALI YATAKLARDA SÜRTÜNME VE DİNAMİK DAVRANIŞ DENEY FÖYÜ

MAK-LAB007 AKIŞKAN YATAĞINDA AKIŞKANLAŞTIRMA DENEYİ

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

Soylu Endüstriyel Mineraller A.Ş.'nin Pomza Zenginleştirme Tesisindeki Jig Performanslarının Değerlendirilmesi

KOYULAŞTIRMA VE KOYULAŞTIRMA TESİSLERİ (BUHARLAŞTIRICILAR) PROF. DR. AHMET ÇOLAK PROF. DR. MUSA AYIK

1 Nem Kontrol Cihazı v3

Bernoulli Denklemi, Basınç ve Hız Yükleri Borularda Piezometre ve Enerji Yükleri Venturi Deney Sistemi

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

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

KALSİNE KOLEMANİT ARTIKLARININ SARSINTILI MASA İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

NÖ-A NÖ-B. Şube. Alınan Puan. Adı- Soyadı: Fakülte No: 1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin eşit olduğunu gösteriniz. 1/6

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

İKİLİ KARIŞIMLARDAN TEK VE ÇİFT DEĞERLİKLİ İYONLARIN ELEKTRODİYALİZ YÖNTEMİ İLE AYRILMALARI

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

4. Adveksiyon ve Difüzyon Süreçleri

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

ÜÇ BİLEŞENLİ REAKSİYON SİSTEMLERİ İÇEREN REAKTİF DİSTİLASYON KOLONU VE REAKTÖR/DİSTİLASYON KOLONU PROSESLERİNİN NİCELİKSEL KARŞILAŞTIRMASI

Killerin Susuzlandınlmasında Ultrasonik Titreşimin Etkisi

KOLEMANİT FLOTASYON KONSANTRELERİNİN BRİKETLEME YOLUYLE AGLOMERASYONU. M.Hayri ERTEN. Orta Doğu Teknik Üniversitesi

ÖZGEÇMİŞ. 7. Yayınlar 7.1. Uluslararası hakemli dergilerde yayınlanan makaleler (SCI & SSCI & Arts and Humanities)

Doç.Dr. Hasan HACIFAZLIOĞLU

TOA45 ÇOK KADEMELİ TAŞKIN YATAKLARDA MİNİMUM TAŞKINLAŞMA HIZININ BELİRLENMESİ

ÖZCAN YILDIRIM GÜLSOY

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

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

KAOLİNİN FLOKÜLASYONU

ZONGULDAK LAWARI İNCE KÖMÜRLERİNİN SELEKTİF FLOKÜLASYON İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

KÜRE TESİSİ BAKIR KONSANTRESİ TENORUNUN KOLON FLOTASYONU İLE YÜKSETİLMESİ

MEMBRANDA PROTEİN KİRLİLİĞİNİN KANTİTATİF ANALİZİ: ETKİN DİFÜZYON KATSAYISININ BULUNMASI

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

EMET BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ HİSARCIK BARAJ ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Başer Maden Sanayinin İnce Barit Artıklarının Flotasyon ile Zenginleştirilmesi

KUYUCAK YÖRESİNE AİT BARİT CEVHERİNİN FLOTASYONLA ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

EAG 04. KCl ÇÖZELTİSİNİN METASTABİL BÖLGE GENİŞLİĞİNİN KNO 3 KATKISI VARLIĞINDA ULTRASONİK SENSÖRLE ÖLÇÜLEBİLİRLİLİĞİNİN İNCELENMESİ

FLOTASYON TESİSİ TASARIMI VE OPTİMİZASYONU AMACIYLA GELİŞTİRİLEN YENİ MODELLEME YAKLAŞIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Numerical Investigation of the Effect of Needle Tilting Angle on Irrigant Flow Inside the Tooth Root Canal

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTI KAYNAK PARAMETRELERİ. K ayna K. Sakarya Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi. Teknolojisi. Teknolojisi

UFALANMA FARKLILIĞINDAN YARARLANILARAK YOZGAT AYRIDAM LİNYİTİNİN ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

KAYSERİ ZAMANTI BÖLGESİ KARBONATLI ÇİNKO-KURŞUN CEVHERİNİN FLOTASYON İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

ÖZGEÇMİŞ Prof. Dr. TUĞRUL ÜNLÜ

43. Cilt Konu Dizini / Subject Index for Volume 43

3. AKIŞKANLARDA FAZ DEĞİŞİKLİĞİ OLMADAN ISI TRANSFERİ

Akışkanların Dinamiği

TAMBUR FİLTRE. Özellikler FILTRATION AND TREATMENT SYSTEMS LTD. Arıtma Cinsi; Askıdaki katı maddelerin süzülerek dışarı atılması

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

HAVA ARAÇLARINDAKİ ELEKTRONİK EKİPMANLARIN SOĞUTULMASINDA KULLANILAN SOĞUTMA SIVILARININ PERFORMANSA BAĞLI SEÇİM KRİTERLERİ

YALAZI/BALIKESİR TALK CEVHERİNİN ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

AŞINMAYA KARŞI DAYANIKLI DALGIÇ POMPALAR

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I HAVA AKIŞ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

Transkript:

Niğde Üniversitesi Müendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 5 Sayı 2, (2001), 25-39 KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ Hülya KURŞUN Cumuriyet Üniversitesi, Maden Müendisliği Bölümü, Sivas/Türkiye ÖZET Bu çalışmada, kolon flotasyonunda zenginleştirmeyi etkileyen parametrelerden; kolon yüksekliği/çap oranı, toplama bölgesi yüksekliği, yüzeysel yıkama suyu dağıtıcı sistemi ve konumu, kabarcık üretecini türü, kabarcık çapı ve dağılımı, ava tutunumu, yüzeysel ava miktarı, yüzeysel besleme miktarı, yüzeysel yıkama suyu miktarı, köpük kalınlığı, pülp yoğunluğu, köpürtücü miktarı, su ile taşınım (entrainment) ayrı ayrı teorik olarak incelenmektedir. Bu makaledeki bilgiler, yeni bulgular olmayıp literatürdeki bazı önemli konulara daa detaylı bir yaklaşım getirmek amacıyla sunulmuştur. Anatar Kelimeler: Kolon Flotasyonu, Konsantrasyon, Köpük Flotasyonu, Flotasyon Parametreleri INVESTIGATION OF THE THEORY OF PARAMETERS AFFECTING CONCENTRATION BY FLOTATION COLUMNS ABSTRACT In tis study, te effects of parameters on concentration in flotation columns were investigated teoretically, namely column eigt/diameter ratio, eigt of collection zone, system and location of distribution for superficial was water, type of bubble sparger, bubble diameter and its distribution, air old-up, superficial air flow rate, superficial feed flow rate, superficial was water flow rate, frot tickness, pulp density, froter concentration and entrainment. Te aim of te study is to give a more detailed approac for some subjects given in literature rater tan to give new data. Key Words: Column Flotation, Concentration, Frot Flotation, Flotation Parameters 1.GİRİŞ İnce boyutlarda serbestleşen, kompleks ve seçimlilik problemi olan ceverleri zenginleştirmede karşılaşılan zorluklar nedeniyle istenilen tenörde konsantre elde edilmesi zorlaşmıştır. Bu tip ceverleri işleyebilecek ve yüksek tenörlü konsantre elde edebilecek pek çok yeni flotasyon ücresi tasarımı ortaya çıkmıştır. Bu yeni tasarımlardan biriside endüstriyel olarak en fazla uygulama alanı bulan, Kolon Flotasyonu dur. Kolon flotasyonu ters akım prensibi ile çalışan bir flotasyon tekniğidir. En önemli özellik uygun boyutlu omojen kabarcık üretimi ve kabarcık-tanecik karşılaşma olasılığının arttırılmasıdır. İnce boyutlu ceverlerin seçimli olarak zenginleştirilmesinde başarı ile kullanılmaktadır. Bu nedenledir ki, kolon flotasyonunda bir çok parametrenin zenginleştirme üzerinde etkisi önemli olmaktadır. Kolon Flotasyonu, Boutin ve Tremblay tarafından 1960 larda patentlenmiştir. Kolonların ilk tanımları ve test çalışmaları Weeler (1966), Boutin ve Weeler (1967) tarafından yapılmıştır. Bu kolonlara Kanada Kolonları adı verilmektedir. İlk olarak, demir ceverinin zenginleştirilmesinde 30,5 ve 20 cm çapında kolonlar kullanmışlardır. Bu kolonlar tesise yönelik çalıştırılmış ve tesis performansından daa başarılı sonuçlar elde edilmiştir [1]. Bu dönemlerde, Çin de 1961 yılında ve eski SSCB de farklı tasarımlarda kolon flotasyonu kullanılmıştır [2,3]. 25

H. KURŞUN Pierre Boutin, kullanılan mekanik flotasyon ücrelerinde pülpün süspansiyonda tutulması için pervanelerin dönüşü ve ava akışı ile yaratılan türbülansın, ince gang tanelerinin konsantreye kaçmasına neden olarak konsantreyi kirlettiğini belirtmiştir. Tanelerin, türbülansın olmadığı bir ortamda süspansiyonda tutulabilmesi için, ince, uzun ve yüksek bir ücreye beslenmesi gerektiğini düşünmüştür. Değişik bir sistem yardımıyla ava, ücrenin tabanından verilerek, ava kabarcıkları ve tanelerin ters akımlı olarak karşılaşabilmesi sağlanmıştır. İri gang mineralleri ise yüksek çökelme ızları nedeniyle ücreden ızlı bir şekilde ayrılabilecektir. Buna ilaveten, kabarcıkları izleyen ince gang mineralleri bu yeni ücredeki derin köpük tabakasından yüzeysel yıkama suyununda etkisi ile tekrar yıkanabilecektir. Böylece daa yüksek tenörlü konsantre elde edilebilecektir. Finc ve Dobby, (1990), kolon flotasyonu akkında 1980 li yıllara kadar Sastry ve Fuerstenau (1972) kolonların modellenmesi, Narasimal ve diğ. (1972) grafit zenginleştirmesi, Matieu (1972) molibdenit in zenginleştirilmesi olmak üzere sadece üç çalışmanın gerçekleştiğini belirtmişlerdir. Şekil 1 de Kolon flotasyonu şematik olarak verilmiştir [1]. Şekilsel farklılığın yanısıra, mekanik bir karıştırmanın olmaması kabarcık üretim sistemi ile yıkama suyunun olması, kolon flotasyonunu mekanik flotasyondan ayıran en önemli özelliklerdir. Yıkama Suyu Köpük Bölgesi Konsantre Besleme Toplama Bölgesi Kabarcık Üreteci Hava Artık Şekil 1. Kolon flotasyonunun şematik görünümü Kabarcık üretimi kolonun alt kısmındaki poröz (Sparger) arasından ava geçirilerek yapılabildiği gibi (Internal Sparging), kolon dışında ayrı bir ünite alinde pülp ava kontağı veya su-ava kontağı sağlanarak da (External Sparging) yapılabilmektedir. Genellikle endüstride kullanılan flotasyon kolonları 9 ile 15 m yüksekliğinde ve 0.5-0.3 m çapındadır. Bazı tesislerde kolon çapı 2.5-3 m civarında da olabilmektedir. Pülp beslemesi, kolon yüksekliğinin tabandan itibaren genellikle 2/3 ü kadar yükseklikten yapılmaktadır. Pülp kolon içerisinde aşağı doğru areket ederken alt kısımdan gelen kabarcık yukarı doğru areket etmektedir. Kabarcık ile tanelerin ilk karşılaştığı ve idrofobik tanelerin kabarcığa yapıştığı bu bölgeye Toplama Bölgesi, pülp besleme noktasının üzerinde kalan ve yıkama suyu verilerek daa seçici bir konsantrenin elde edildiği bölgeye ise Temizleme Bölgesi denilmektedir. Hacimsel Hava Miktarı (air old up-ε ); Kolon flotasyonunun erangi bir noktasında acimsel avanın kapladığı miktar olarak tanımlanır. 26

KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ Akış Hızları;. Yüzeysel Artık Hızı (Süperficial tailing rate- J a ). Yüzeysel Besleme Hızı (Süperficial feed rate- J b ). Yüzeysel Bias Hızı (Süperficial bias rate- J B ). Yüzeysel Hava Hızı (Süperficial air rate- J ). Yüzeysel Yıkama Suyu Hızı (Süperficial was water rate- J ys ) Bias Hızı; Köpükten aşağı süzülen net su akışı yada buna denk olan artık ve besleme akış koşulları arasında net su akış farkı olarak (eşitlik 1) tanımlanır. J Bias : J Artık J Besleme (1) Kolonlarda bias miktarı genellikle pozitif olmaktadır, mekanik flotasyon ücrelerinde ise negatif bias, yani, yukarı doğru bir akış söz konusudur. Negatif biasla çalıştırılan kolon flotasyonu uygulamaları da vardır. Özellikle iri tanelerin flotasyonunda başarılı sonuçlar elde edilmiştir [1,4]. Artık su içeriğinin akış miktarının, besleme su içeriğinin akış miktarından daa büyük olması sonucu meydana gelen fark, köpük bölgesinde verilen yüzeysel yıkama suyu ile karşılanmaktadır. Bu durumda yıkama suyunun bir kısmı pozitif biası karşılayarak kolon içinde aşağı doğru akarken diğer kısmı konsantre çıkışından alınmaktadır. Yıkama suyunun biası karşılayan aşağı yönde akan bölümü köpüğü yıkayarak besleme suyu ile gang mineralinin konsantreye taşınımını engellemektedir [5]. Taşıma Kapasitesi( Carrying rate- Ca); Birim zamanda birim kesit alanında kolonda yüzen mineral ağırlığı olarak tanımlanmaktadır. Başka bir deyişle; kolondan kazanılan maksimum katı miktarıdır. Taşıma kapasitesi; eşitlik 2 de verildiği gibi esaplanır [6,7]. C a = 0.068.d 80.ρ t (g/dak./cm 2 ), C a = 0.041.d 80.ρ t (t/saat/m 2 ) (2) ρ t : Tane yoğunluğu (g/cm 3 ), d 80 : Konsantrenin %80 nin geçtiği tane büyüklüğü (µm) Kolon flotasyonu tasarımı amaçlandığında taşıma kapasitesi deneysel olarak belirlenir. Kolondan konsantre olarak alınacak maksimum katı ızına ulaşana kadar besleme katı içeriğinin artması ile yapılan bir seri deney ile belirlenmektedir. 27

H. KURŞUN 2. KOLON FLOTASYONUNDA PERFORMANSA ETKİ EDEN TASARIM VE İŞLETME PARAMETRELERİ 2.1. Sabit Tasarım Parametreleri Kolon flotasyonunda baştan tasarlanan ve deneyler esnasında sabit tutulan parametreler; kolon yüksekliği / kolon çapı, toplama bölgesi yüksekliği, kabarcık üretecinin türü ve yüzeysel yıkama suyu besleme sistemidir. 2.1.1. Kolon Yüksekliği / Kolon Çapı Oranı Kolon flotasyonu kapasitesi kolon yüksekliği değişimi ile doğrudan ilişkilidir.yükseklik / Çap Oranı ise 10:1 den az olmaması gerekmektedir. Kolon çapı değişimi, kabarcık çapını da etkilemektedir. Kolon çapı büyüdükçe, kabarcık çapı artmaktadır. Kolon çapının performansa etkisi konusunda yapılan çalışmalarda; kolon çapının büyümesinin akış koşulunun borulu akıştan (plug flow) mükemmel karışmalı akışa (perfect mixed flow), geçişine bağlı olarak verimde azalmaya neden olacağı, diğer bir ifadeyle kolon çapının büyümesi ile kolon performansının bozulduğunu göstermişlerdir [8,9]. Literatürde bu çalışmaların tersine sonuçlarla da karşılaşılmaktadır [10]. Yüzeysel besleme miktarı, köpük kalınlığı gibi işlemsel parametrelerin farklı değerlere saip olması neden olarak gösterilmiştir [11]. Pülp besleme yüksekliği, genellikle deneysel çalışmalarda, 2/3 en iyi pülp besleme seviyesi olarak belirlenmiştir [12]. 2.1.2. Toplama Bölgesi Yüksekliği Kolon flotasyonundaki temizleme ve köpük bölgesi yüksekliği performansı etkileyen iki önemli unsurdur. Toplama bölgesi yüksekliği kapasiteyi, temizleme bölgesi yüksekliği ise seçimliliği etkilemektedir. Toplama bölgesi ile temizleme bölgesi yüksekliklerinin, deneysel çalışmalarla optimize edilmesi gerekmektedir. Genellikle kolon tabanından itibaren kolon yüksekliğinin 2/3 lük kısmı toplama bölgesi olarak belirlenir.toplama bölgesi yüksekliğinin artması kalma süresini (residence time) artırdığından verim artmakta, konsantre tenörü ise azalmaktadır [13]. Kolon flotasyonunda toplama bölgesindeki katıların eksenel karışımı borulu akış ayırma modeli ile tanımlanır, Aygıt Dağılım Sayısı (Vessel Ayırma Sayısı) flotasyon kolonunda karışma koşulunu belirler ve ortalama kalma süresi ile birlikte kalma süresi dağılımı (residence time distribution- RTD) belirlemek için kullanılır. Aygıt Dağılım Sayısı (N d ) eşitlik 3; N d 0.3 0.63d c ( J g /1.6) [( J s /( 1 ε g ) + U sp ] H c = (3) N d 0 ise sistemde borulu akış koşulu geçerli, N d ise mükemmel karışmalı akış koşulu geçerlidir. Tanecik ortalama kalma süresi (mean residence time), τ p ; eşitlik (4) de verilmektedir. J τ p = τ1 J s / ( ) ( ) sl / 1 ε g 1 ε g + J sp (4) 28

KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ N d : Aygıt dağılım sayısı J s : Katı akış ızı (cm/sn) J sl : Pülp akış ızı(cm/sn) d c : Kolon çapı (cm) τ p : Tanecik ortalama kalma süresi (dak.) τ 1 : Sıvının ortalama kalma süresi (dak) U sp : İki faz arasındaki (tane-kabarcık) kayma ızı (slip velocity)(cm/sn) Toplama bölgesinde, yükseklik çap oranının arttırılması, eksenel karışımın azalmasının bir sonucu olarak idrofobik mineraller arasında toplama bölgesinde ayırmayı iyileştirilebilir [1]. 2.1.3. Yüzeysel Yıkama Suyu Dağıtıcı Sistemi ve Konumu Yüzeysel yıkama suyu dağıtma sisteminin performans üzerine etkisi yeterince incelenmemiş olup en ayrıntılı çalışma 1977 yılında Jameson ve diğ., tarafından yapılmıştır [14]. Bu çalışmada jet tipi ve duş (sprey) tipi dağıtma sistemleri karşılaştırılmış, köpüğün üzerinden su verildiğinde, jet tipinin duş tipine oranla, köpüğe su ile taşınan gang miktarını azalttığını ve köpüğün içerisinde yapılan yıkamanın daa etkin olduğunu göstermişlerdir [11]. Bazı araştırmacıların yapmış oldukları çalışmalarda, köpük taşma noktasının 7.5-10 cm aşağısından su verilmesinin daa uygun olduğunu belirtilmektedir [15]. Sonuç olarak, köpük bölgesinin mekaniği tam olarak çözümlenemediği için kuramsal çalışmalardan yola çıkılarak yüzeysel yıkama suyu dağıtım sistemi ve konumunu belirlemek mümkün olmamıştır ve bu durum er cever için deneysel olarak belirlenmesi gerekmektedir [11]. Del Villar ve diğ., (1999) yüzeysel yıkama suyu miktarının, artık akış miktarının ve köpük derinliğinin, 5.25 cm çapındaki plexiglas laboratuvar kolonunda bias miktarı üzerine etkisini, sinir ağları (neural network) algoritması kullanarak belirlemişlerdir [16]. 2.1.4. Kabarcık Üretecinin Türü Kolon flotasyonunu mekanik ücrelerden ayıran en önemli özelliklerinden biri de avanın kolona kabarcık üreteci ile verilmesidir. Kabarcık üretiminin amacı, orta ve yüksek yüzeysel ava miktarlarında küçük çaplı kabarcıklar elde etmektir. Kolon flotasyonunda kabarcık üreteçleri iki ayrı tipte bulunmaktadır. Bunlar;.İçsel Kabarcık Üreteçleri (İnternal Sparger).Dışsal Kabarcık Üreteçleri (External Sparger) İçsel kabarcık üreteçleri; Gözenekli malzemeden oluşan üreteçler ve tek veya çok püskürtme jeti (nozzle) üreteçleri olmak üzere ikiye ayrılmaktadırlar. Gözenekli kabarcık üreteçleri, püskürtme jeti (nozzle) üreteçlerine oranla daa yüksek acimsel değişim oranına saip olup 1.5 cm/sn lik yüzeysel ava miktarında kabarcık çapları 2 mm kadardır. Bunlar kauçuk, bez, paslanmaz çelik gibi malzemelerden yapılmaktadır. Kabarcık üreteci malzemesi doğrudan kabarcık çapı ile ilişkilidir. Örneğin, filtre bezinin oluşturduğu kabarcıklar, kauçuk ve seramik v.s. gibi malzemeden yapılan üreteçlerin kabarcıklarından daa büyüktür. 29

H. KURŞUN Dışsal kabarcık üreteçleri; Hava ve su, kolon dışında basınç altında bir araya getirilerek, alt kısımdan kolona verilir. Bu sistemde, ava/su karışımı, köpürtücü, seramik bilyalar ve öğütülmüş kuvars taneleri ile bir basınç odası oluşturulmaktadır. Bu odadan çıkan gaz-su karışımı, 1 mm çaplarında çelik borularla kolona verilmektedir. Cominco ve Flotaire kolonlarında bu tip üreteçler bulunmaktadır [1]. Dışsal kabarcık üreteçlerine USBM (turbo air) kabarcık üreteci, Cominco kabarcık üreteci, Deister kabarcık üreteci, Mikrocel kabarcık üreteci örnek verilmektedir. Son zamanlarda Imox (IRCHA-Frenc patent) kabarcık üreteçleri düzenli bir kabarcık çapı oluşumu sağladığından daa fazla terci edilmektedir [17]. Katı tane kullanılması tıkanmaları en az düzeyde tutmakta, kabarcık boyutunun gaz-su oranının ayarlanması, kabarcık üreteçlerinin çabuk ve kolay değiştirilmesi içsel kabarcık üreteçlerine oranla dışsal kabarcık üreteçlerinin üstünlükleri olarak görülmektedir. Dışsal kabarcık üreteçlerinin en büyük dezavantajı; kolonun altından verilen ekstra suyun kolon dengesini bozmasıdır. Çeşitli kabarcık üreteçleri ile yapılan çalışmalarda toplama bölgesinde ki ava miktarının kolon kesit alanı ile kabarcık üreteci yüzey alanı arasındaki oran eşitlik 5 de verilmektedir. Bu oranın artması durumunda toplama bölgesindeki ava tutunumunda azalma olacağını belirtmişlerdir [1]. A d = ( R <1) (5) s c 0. 25 R s =, k C( Rs. J ) As A c : Kolon kesit alanı (cm 2 ), J : Yüzeysel ava miktarı (cm/sn), A s : Köpük üreteci alanı (cm 2 ), d k : Kabarcık çapı (mm), R s J : Kabarcık üreteci birim alanındaki ava miktarı (cm/sn), C : Köpürtücü konsantrasyon sabiti Yapılan araştırmalarda, kabarcık üretecinin kauçuk, kumaş yada seramik olmasının çok önemli olmadığını sadece üretecin yüzey alanının önemli olduğu belirlenmiştir. Kumaş kullanılan üreteçlerde kabarcıkların biraz daa iri olduğu ispatlanmıştır. Kabarcık üreteci üzerindeki delik sayısının da kabarcık çapına etkisi olmadığı araştırmalar sonucunda bulunmuştur [1]. Filippov ve diğ., (2000), 75 mm çaplı kolonda idrodinamik koşullar farklı kabarcık üreteçleri (Microcel, Flotaire, Imox) kullanarak çalışmışlardır. Kullanılan kabarcık üreteçlerinde ortalama kabarcık çapı 0.30 ve 1.10 mm aralığında ve ava tutunumu miktarı da % 25 in üzerinde tespit edilmiştir. En iyi çalışma koşullarında, yüzeysel ava miktarı ve devridaim pompası akış ızının (recirculating pump flow rate) ortalama kabarcık çapını etkilediği, kabarcık boyutunun kontrolü için bu parametreler arasında oldukça belirgin bir etkilenmenin olduğunu ispatlamışlardır. Pülpün aşındırıcı etkisi, ph ı ayarlamak için kullanılan kimyasal malzemelerin 30

KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ üreteçlerin aşınmasına, tıkanmasına imkan sağladığından kabarcık çapındaki değişme kolonun performansında olumsuzluklara neden olduğu görülmüştür [17]. 2.2. Sistemin İçinde Değerleri Bağımsız Olarak Değiştirilemeyen Diğer Parametreler 2.2.1. Kabarcık Çapı ve Dağılımı Kolon flotasyonunda kabarcık çapı ve dağılımı performansı etkileyen en önemli parametrelerden biridir. Kabarcık çapının büyümesi, ava tutunumu miktarını artırmakta bunun sonucunda kolon flotasyonu çalışma koşulları bozulmaktadır. Kolon flotasyonunun çalıştığı kabarcıklı akış rejiminde, kabarcığın 2 mm altında olduğu durumlarda en iyi sonuçlar elde edilmektedir. Kabarcık çapını kontrol etmek için yüzeysel ava miktarı, sıvı miktarı, katı oranı ve kabarcık üreteci yüzey alanı üzerinde belirli düzenlemelerin yapılması gerekmektedir. Buradan iki önemli sonuç ortaya çıkmaktadır. Kabarcıkların yüzey alan ızı (ya da taşıma kapasitesi-c a ), d k nin artması ile artmayabilir, bir diğer sonuç ise; toplama ız sabiti J ile orantılı olup d k ile ters orantılıdır, yani azalan d k yüksek toplama ız sabitini verir. Bu noktada kabarcık yüzey alan ızı (Süperficial bubble surface rate- S k ) ortaya çıkar. Buna göre; eşitlik 6 elde edilir. S k 2 Kabarcık alanı (cm ) / saniye =, 2 Kolon alanı (cm ) S k 6J d = (6) k J : Yüzeysel ava miktarı (cm/sn), d k : Kabarcık çapı (mm) Maksimum kabarcık yüzey alan ızında en iyi kabarcık boyutu 0.8 <d k <1.5 mm arasındadır. Kabarcık yüzey alan ızı taşıma kapasitesi ile doğrudan ilişkilidir. Buna göre; eşitlik 7 de ki denklemden de görüldüğü gibi, C rmax ile d p arasında doğrusal bir ilişki bulunmaktadır. C π 2 d ρ J = p p (7) r max d k d p : Tane çapı (µm), ρ p : Tane yoğunluğu (g/cm 3 ) Günümüzde kabarcık çapını belirlemek için yeni, modern teknikler geliştirilmiştir.görsel ve on-line teknikleri kullanarak oldukça basit bir yaklaşımla flotasyon makinalarında kabarcık çaplarını pülpte (katı-sıvı-kabarcık) ölçmek mümkün olmaktadır [18,19]. 31

H. KURŞUN 2.2.2. Hava Tutunumu Kolon flotasyonunda en fazla söz edilen parametrelerden biri de ava miktarı olup, toplama bölgesinin idrodinamik koşullarını belirlemede önemli bir etkendir. Hava miktarının etkisi temelde iki kavrama dayanır. Hava tutunumu (ε ) ve yüzeysel ava miktarı (J ) dır. İkisi de birbiriyle doğrudan ilişkilidir. ε ; pülp ile dolu kolona ava verildiğinde meydana gelen değişim oranıdır, başka bir ifadeyle; kolon flotasyonunun erangi bir noktasında acimsel olarak avanın kapladığı miktar olarak tanımlanmaktadır. Hava tutunumu birçok yöntemle belirlenebilir (Şekil 2). Hava tutunumu ölçümü (a) da bir kab içerisinde seviye yükselmesi ile (overall oldup), (b) ve(c) de kabın sadece bir bölümünde (local oldup) yapılmaktadır. (b) de verilen basınç noktaları arasındaki mesafe farkı ile ölçülmekte, (c) de ise belirlenen bölgeler arasına yerleştirilen sensorlar yardımıyla belirlenmektedir. (a) da ki yöntem köpükte uygulanamaz, (c) de sürekli kalibrasyon gerektirir. Bu zorluklar düşünüldüğünde (b) yöntemi uygulamada kolaylıkla kullanılan basit bir yöntemdir. Aynı zamanda (b) ve (c) metodu ava tutunumunda oluşan eksenel değişimin ölçülmesinde de kolaylık sağlar. Tipik bir flotasyon kolonunun toplama bölgesinde ava tutunumu %5-30 arasındayken, köpük bölgesinde %80 e kadar çıkmaktadır. Köpürtücü miktarının artması durumunda, yüzeysel ava miktarı ve kolondaki ava tutunumuda artmaktadır [1]. Şekil 2. Hava tutunumu ölçüm metodları Şekil 3(a-b). Farklı basınçlarda ava tutunumu ölçümü; (a) manometrik su kullanılmadan, (b) manometrik su kullanılarak 32

KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ Şekil 3(a-b) de farklı basınçlarda, manometre kullanmadan (a) ve manometre kullanarak (b) yapılan ava tutunumu ölçümleri ve eşitlik 8 de ε (ava tutunumu) denklemleri görülmektedir. ρ w ε = 1 1, ρ p l ε = (8) l ε : Hava tutunumu (%), ρ w : Sıvı yoğunluğu (g/cm 3 ), ρ p : Pülp yoğunluğu (g/cm 3 ), : Kolondaki acimsel artış seviyesi (cm), l : Manometrik su seviye farkı (cm) Günümüzde araştırmacılar, ava tutunumunu belirlemek için iki iletken ücre ile, iki fazlı sistemde elektrik iletkenliğinden yararlanarak, on-line ölçüm metodlarına alternatif olan yeni ava tutunumu ölçüm metodları geliştirmişlerdir [20]. 2.3. İşletme Parametreleri 2.3.1. Yüzeysel Hava Miktarı Birim zamanda kolona verilen ava miktarının kolon kesit alanına oranı olarak tanımlanır. Yüzeysel ava miktarı farklı kesitlerdeki kolonların kıyaslanmasında kullanılan önemli bir parametredir. Flotasyon kolonlarında toplama bölgesinde yüzeysel ava miktarı ile kabarcık çapı arasında ki ilişki eşitlik 9 da verilmektedir [1]. Q 0. 25 J =, k C. J A c d = (9) Q : Birim zamanda kolona verilen ava miktarı (cm 3 /sn) d k : Kabarcık çapı(mm), J : Yüzeysel ava miktarı(cm/sn), A c : Kolon kesit alanı (cm 2 ), C : Köpürtücü konsantrasyon sabiti Yüzeysel ava miktarı ve kabarcık çapı flotasyon kolonundaki ava tutunumunu belirlemektedir. Kolondaki ava tutunumu, yüzeysel ava miktarının artışı ile artmaktadır. Şekil 4, ikili faz sisteminde (ava/su) ava tutunumunun, farklı yüzeysel ava miktarlarında köpürtücü miktarına bağlı olarak doğrusal arttığını göstermektedir [1,21]. Ancak belirli bir akış ızı değeri aşıldığında, kolondaki kabarcıklı akış koşulları bozularak büyük kabarcıkların meydana getirdiği türbülanslı akış koşulları oluşmaktadır. Bu durum kolon flotasyonunda 33

H. KURŞUN arzu edilmez, daa çok kolonlarda kabarcıklı akış koşullarının oluşması istenmektedir. Yüzeysel ava miktarının performansa etkisi konusunda yapılan çalışmalar genellikle uyum içindedir. Artan yüzeysel ava miktarı ile verimin maksimum değer verecek şekilde arttığını ve belirli bir noktadan sonra ise azaldığını vurgulamaktadırlar. Tenör ise tam tersi bir eğilim göstermekte, verimin maksimum olduğu bölgede minimum değer almaktadır [22,23,24,25]. 30.0 Köpürtücü miktarı, g/ton (%) Hava Tutunumu, 25.0 20.0 15.0 10.0 10 20 30 40 50 5.0 0.0 0.5 1.5 2.5 0 1 2 Yüzeysel Hava Miktarı, cm/sn Şekil 4. İkili faz sisteminde ava tutunumunun, farklı yüzeysel ava miktarlarında köpürtücü miktarlarına bağlı değişimi (MIBC-Metil Isobutyl Carbinol ) 2.3.2. Yüzeysel Besleme Miktarı Yüzeysel besleme miktarının kolon performansına etkisini çeşitli araştırmacılar incelemiş ve birbirinden farklı sonuçlar elde etmişlerdir. Fakat, çok sayıda araştırmacı yüzeysel besleme miktarının azalması ile verimin arttığı konusunda birleşmektedirler [26]. Diğer taraftan, kesin bir açıklama getirilememekle beraber yüzeysel besleme miktarının artışıyla verimin arttığını deneysel olarak gösteren çalışmalar da bulunmaktadır [25]. Gürsu ve diğ. (2000)' nin kolon flotasyonu ile ince boyutlu bitümlü Zonguldak kömürünün zenginleştirilmesine yönelik yapmış oldukları çalışmada, yüzeysel besleme miktarının % kül ve temiz kömür randımanı üzerine etkisini incelemişler, düşük yüzeysel besleme miktarının (yüksek kalma süresi) kül içeriğini azalttığını belirtmişlerdir [27]. 34

KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ 2.3.3. Yüzeysel Yıkama Suyu Miktarı Kolon flotasyonunda yıkama suyu, konsantreye su ile taşınan gang minerallerinin pülp içinde geri yıkanarak tenörün yükseltilmesi için verilmektedir, yani yüzeysel yıkama suyu miktarı seçimli bir konsantre üretimi için önemli bir etkendir. Suyun fazla kullanılması kabarcık yükselme ızını düşüreceği ve buna bağlı olarak da ava tutunumunu artıracağı için kolon flotasyonu çalışma koşulları bozulacaktır. Yüzeysel yıkama suyu miktarı eşitlik 10 da verilmektedir. Q w J w = (cm/sn) (10) A c Q w :Birim zamanda kolona verilen yıkama suyu miktarı (cm 3 /sn), A c : Kolon kesit alanı (cm 2 ) J w : Yüzeysel yıkama suyu miktarı (cm/sn) Araştırmacıların yapmış olduğu bazı çalışmalarda yüzeysel yıkama suyu artışı ile tenör yükselirken verim düşmekte, bazı çalışmalarda ise tam tersi bir durum gözlenmektedir. Aşırı yüzeysel yıkama suyu, köpüğün seyrelmesine ve su tüketiminin artmasına neden olmakta, aynı zamanda diğer aşamalarda da sorun yaratacağından istenmemektedir [25]. Kolon flotasyonunda yüzeysel yıkama suyu ilave noktası da yine zenginleştirme işleminde büyük önem kazanmaktadır. Yüzeysel yıkama suyu arttırılarak ürünün kalitesi iyileştirilirken, veriminde azaldığı gözlenmiştir. Kolonun temizleme bölgesinde, yüzeysel yıkama suyu verildiğinde verim değerleri değişmiştir ve yüzeysel yıkama suyu ilave noktasının arttırılması durumda verimin arttığını, yüzeysel yıkama suyu ilave noktasının azaltılması ile de ürün tenörünün iyileştirildiği belirtilmiştir [28]. 2.3.4. Köpük Kalınlığı Yapılan araştırmalar sonucunda; köpük kalınlığının artmasıyla konsantre tenörü önemli ölçüde artarken, verimde önemli bir azalma görülmemektedir. Bunun nedeni, köpük kalınlığının artması ile köpükte kalma süresinin artmasına, köpükte yükselen su miktarının azalmasına bağlı olarak su ile taşınan gang minerallerinin konsantreye ulaşmadan geri yıkanma olasılığının daa fazla olmasıdır [25,29]. Köpük içindeki mekanizmanın daa iyi anlaşılabilmesi için bu konuda daa fazla araştırma yapılmasında yarar görülmektedir. 2.3.5. Pülp Yoğunluğu Besleme pülp yoğunluğunun kolon flotasyonuna etkisi bir çok araştırmacı tarafından incelenmiş ve pülp yoğunluğunun artışı ile verimin arttığı yapılan çalışmalar sonucunda açıklanmıştır. Diğer bir ifadeyle, pülpte katı oranının artışı, kabarcık yükselme ızını ters yönde etkileyerek viskoziteyi ve pülp yoğunluğunu artırmaktadır. Kabarcığa yapışan katı miktarının artması, kabarcık yükselme ızını düşüreceğinden kolondaki ava tutunumu artacaktır. Bu artmanın nedeni, yüksek pülp yoğunluğunun toplama bölgesindeki engelli çökelme koşullarını 35

H. KURŞUN düzenleyerek tanenin kalma süresinin artmasına bağlı olduğunu göstermişlerdir. Bu durum kolondaki çalışma koşullarını bozacaktır. Kolon flotasyonunda, genellikle kullanılan en iyi katı oranı % 10-20 arasındadır [11,25]. 2.3.6. Köpürtücü Miktarı Mekanik ücrelerde olduğu gibi toplayıcı miktarı ve türü, ph, kolon flotasyonunda da benzer etkiyi gösterir. Fakat, köpürtücü derişimi kabarcık boyutunu değiştireceğinden performans üzerinde önemli bir etkiye saip olduğundan verimin maksimum olduğu bir köpürtücü derişimi kabul edilmektedir. Genellikle de köpürtücü miktarı ile kabarcık çapı arasında ters bir ilişkinin olduğu görülmektedir [11,25]. Yeia ve Al-Aakeel in (2000), ph ve köpürtücü miktarının karbonatlı talk ceverinin flotasyona etkisini incelemişler köpürtücü miktarının artması ile %70 verim ve %93.5 saflığa ulaşıldığını göstermişlerdir [30]. El-Sall ve diğ., (2000), Sodium alkyl eter sulfate (anyonik köpürtücü) ve polyglycols (noniyonik köpürtücü) iki farklı tip köpürtücü kullanarak kolonda, flotasyon veriminin köpürtücü tipine bağlı olduğunu ve özellikle anyonik köpürtücü kullanılması durumunda köpüğün kararlı olma yeteneğini belirlemişlerdir [31]. 2.3.7. Su ile Taşınım (Entrainment) Su ile taşınım (entrainment); mekanik flotasyonda ve kolon flotasyonunda genellikle imal edilmektedir. Fakat, tenör ve verim için önemli olan su ile taşınım, köpüğe bağlanmadan su ile köpüğe taşınan malzemeyi ifade etmektedir. Bu şekilde tanelerin köpük fazı içine taşınmaları yukarı yönde yükselen ava kabarcığının arkasında veya çevresinde sürüklenen, su ile ya da köpük ara yüzeyinde yukarı sürüklenen kabarcıklar tarafından itilen su ile taşınma şeklinde gerçekleşmektedir [32]. Kolon flotasyonunda kullanılan parametreler, tanelerin su ile taşınımına büyük ölçüde etki etmektedir. Yüzeysel yıkama suyu miktarı, ortalama tane büyüklüğü, yüzeysel ava miktarı ve köpürtücü miktarı değişimleri su ile taşınımı etkilemektedir. Yüzeysel yıkama suyu miktarının, yüzeysel ava miktarının ve köpürtücü miktarının artması ile su ile taşınım artmakta, ortalama tane büyüklüğünün artmasıyla azalmaktadır ve performans üzerine etkisi oldukça etkili olmaktadır [33]. 3. SONUÇLAR Kolon flotasyonu ile zenginleştirmede etkin olan parametrelerin detaylı bir teorisi sunulmuştur. Kolon sisteminde performansa etki eden tasarım ve işletme parametrelerinin zenginleştirmede önemi, (verim - seçimlilik ilişkisi açısından) bu çalışmada, birçok araştırmacının yapmış olduğu çalışmalarla desteklenerek ortaya konulmuştur. Yüzeysel ava miktarı, ava tutunumu, köpürtücü miktarı ve ava üreteci gözenekliliği birbirini doğrudan etkileyen parametrelerdir. Yüzeysel ava miktarının ve köpürtücü miktarının artması ile kabarcık çapı küçülmekte, kabarcıkların yükselme miktarları azalmakta, verim artarken seçimlilik azalmaktadır [1,21,34,35,36,37]. Yüzeysel besleme miktarının artması kolonda tanelerin kalma süresini azaltmaktadır. Kolona beslenen katı miktarı artmakta, artan yüzeysel ava miktarı ile birlikte kolonun taşıma kapasitesine yaklaşmakta ve bu değerin üzerine çıkmasına neden olmaktadır. Bu durum, köpüğün aşırı yüklendiğini, tanelerin taşınamadığını ve tanelerin 36

KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ kabarcıktan koparak toplama bölgesine geri düşmesine (drop-back) neden olduğundan verim azalmaktadır [1,21,26,34,35,36]. Diğer taraftan kesin bir açıklama getirememekle birlikte yüzeysel besleme miktarının artmasıyla verimin arttığını deneysel gösteren çalışmalarda bulunmaktadır[25]. Pülp yoğunluğunun artması viskoziteyi artırdığından kabarcık yükselme ızını artırmaktadır. Tanenin kolonda kalma süresi de artacaktır. Kabarcığa yapışan katı miktarı artacağından, kabarcık yükselme ızı ve kolondaki toplam ava tutunumu azalacaktır. Belirlenen optimum yoğunluğun üzerindeki değerlerde kabacık yüzey alanı yetersiz kalmakta ve kabarcıkların köpüğün taşıyabileceğinden çok daa fazla tane ile yüklenmesi sonucu tanelerin köpükten ayrılarak toplama bölgesine geri düşmesi nedeniyle verim azalmaktadır [11,12,25]. Kolon yüksekliği, flotasyon zamanı, kabarcık taşıma kapasitesini ve toplama bölgesi yüksekliğini belirlemektedir. Kolon yüksekliğinin artması ile taneler kolonda daa uzun süre kalmakta ve buna bağlı olarak verim artarken seçimlilik azalmaktadır [1,21,38,39,40] Yüzeysel yıkama suyu miktarı, konsantre akışını kolaylaştırmakta ve köpükten süzülerek su ile taşınan gang minerallerinin tekrar yıkanarak artığa geri düşmesine imkan sağlamaktadır. Aynı zamanda bias suyunu ve yıkanan konsantre üst akımında biriken katılar için gereken suyu sağlamaktadır. Optimum olarak belirlenen yüzeysel yıkama suyu değerinin üzerindeki miktarlarda köpük bölgesinde karışma olmakta, buda seçimliliği olumsuz yönde etkilemektedir. Araştırmacıların yapmış olduğu bazı çalışmalarda yüzeysel yıkama suyu artışı ile tenör yükselirken verim düşmekte, bazı çalışmalarda ise tam tersi bir durum gözlenmektedir [1,21,25,41,42]. Tane büyüklüğünün küçülmesi durumunda gang minerallerinin köpüğe karışması konsantreyi kirletmektedir.tane büyüklüğünün incelmesi ile ince tanelerin su ile konsantreye taşınımı artmaktadır. Yüzeysel ava miktarının artması ile su ile taşınım artarken seçimlilik azalmaktadır. Tane büyüklüğü kalma süresini etkilediğinden, bias miktarında da değişimlere neden olacağından verim üzerine ince boyuttaki tanelerin etkisi önemli olmaktadır [43]. 4. KAYNAKLAR 1. FINCH, J.A. and DOBBY, G.S., Column Flotation, Pergamon Press, Oxford (UK), USA, pp:180, 1990. 2. HU, W. and LIU, G., Desing and Operating Experiences wit Flotation Columns in Cina, Column Flotation 88, K.V.S. Sastry, (Ed.) Capter 6, AIME, pp: 35-42, NY., 1988. 3. REDDY, P.S.R.; KUMAR, S.G.; BHATTACHARYYA, K.K.; SASTRI, S.R.S. and NARASIMHAN, K.S., Flotation Column for Fine Coal Beneficiation, Int. Miner.Process., 24, 161-172, 1988. 4. SOTO, H. and BARBERY, G., Flotation of Coarse Particles in A Counter Current Column Cell, Minerals &Metallurgical Processing, pp: 16-21, 1991. 5. MAACHAR, A. and DOBBY, G.S., Measurement of Feed Water Recovery and Entrainment Solids Recovery in Flotation Columns, Canadian Metallurgical Quarterly, Vol.3.1, No.3, pp: 167-172, 1992. 6. ESPINOZA-GOMEZ, R.; YIANATOS, J.B.; FINCH, J.A.and JOHNSON, N.W., Carrying Capacity Limitations in Flotation Columns, Column Flotation 88, K.V.S., Sastry, (Eds.) Capter 15, AIME, pp: 143-148, NY, 1988a. 7. ESPINOZA-GOMEZ, R.; FINCH, J.A.; YIANATOS, J.B. and DOBBY, G.S., Column Carrying Capacity: Particle Size and Density Effects, Minerals Engineering, 1(1), pp: 77-79, 1988b. 8. FLINT, I.M.; WYSLOUZIL,H.E.; delima Andrade, V.L. and Murdock, D.J., Column Flotation of Iron Ore, Minerals Engineering, Vol.5, Nos.10-12, pp: 1185-1194, 1992. 9. YOON, R.H., Teory of Column Flotation and Its Application in Coal Minerals Industries, İTÜ Maden Mü. Böl. Meslekte Yenileme Semineri, 30 Mayıs- 1 Haziran, İstanbul / Turkey, 1994. 37

H. KURŞUN 10. ESPINOZA-GOMEZ, R. and JOHNSON, N.W., Tecnical Experiences Eit Conventional Columns at Mount Isa Mines Ltd., Column Flotation 91, G.E. Agar, B.J., Huls, D.B.Hyma, (Eds). Vol.2, CIM, pp: 511-523, Halifax, 1991. 11. TUTEJA, R.K.; SPOTTISWOOD, D.J. and MISRA, V.N., Recent Progress in te Understanding of Column Flotation-A Review, Te AusIMM Proceedings, No.2, pp: 25-31, 1995. 12. GÜNEY, A.; GÜL, A.; DOĞAN, M.Z. ve ÖNAL, G., Upgrading of Bulk Concentrate of Murgul Flotation Plant by Column Flotation, Canging Scopes in Mineral Processing, M.Kemal, V. Arslan, A.Akar and M. Canbazoğlu (Eds.) pp: 361-364, Balkema, 1996. 13. ALIAGA, W. and SOTO, H., Application of Column Cell to Potas Flotation in Brines, Trans, IMM, 102, pp:c70-73 Column Flotation 88, K.V.S. Sastry, (Eds.), Capter 15, AIME, 1993. 14. JAMESON, G.J.; NAM, S. and MOO YOUNG, M., Pysical Factors Affecting Recovery Rates in Flotation, Mineral Science &Engineering, Vol.9, No.3, pp: 103-118, 1977. 15. KOSICK, G.A.; FREBERG, M. and KUEHN, L.A., Column Flotation of Galena at Polaris Concentrator, CIM Bulletin, Vol.81, No.920, pp: 54-60, 1988. 16. DEL VILLar, R.; GRÉGOIRE, M. and POMERLEAU, A., Automatic Control of a Laboratory Flotation Column, Minerals Engineering, Vol.12, No.3, pp: 291-308, 1999. 17. FILIPPOV, L.O.; JOUSSEMET, R. and HOUOT, R., Bubble Spargers in Column Flotation: Adaptation to Precipitate Flotation, Minerals Engineering, Vol.13, No.1, pp: 37-51, 2000. 18. CHEN, F., GOMEZ, C.O. and FINCH J.A., Tecnical Note Bubble Size Measurement in Flotation Macines, Minerals Engineering, Vol.14, No: 4, pp: 427-432, 2001. 19. GRAu, R.A. and HEISKANEN, K., Visual Tecnique for Measuring Bubble Size in Flotation Macines, Mineral Engineering, Vol.15, pp: 507-513, 2002. 20. ARIZMENDI-MORQUECHO, A.M.; PÉREZ- GARIBAY, R., URIBE-SALAS, A. and NAVA-ALONSO, F., On-line Solids Hold-Up Measurement in Mineral Slurries by te Addition Metod,Minerals Engineering, Vol.15, pp: 61-64, 2002. 21. KURŞUN, H., Talkın Kolon Flotasyonu ile Zenginleştirilmesinde Parametrelerin İncelenmesi, Cumuriyet Üniversitesi, Maden Müendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 147 syf., 2003. 22. MAKSIMOV, I.I.; BORKIN,A.D. and EMELYANOV, M.F., Te Use of Column Flotation Macines for Cleaning Operations in Concentrating Non-Ferrous Ores, XVII. Internatıonal Mineral Processing Congress Dresden /FRG, 1991. 23. GROPPO, J.G. and PAREKH, B.K., Continuous Pilot Scale Testing of Column Flotation for Very Fine Coal from Refuse, Minerals & Metallurgical Processing, February, pp: 9-12, 1990. 24. GROPPO, J.G. and PAREKH, B.K., Comparison of Bubble Generatings Devices for Column Flotation of Fine Coal, Mining Engineering, October, pp: 1189-1990, 1993. 25. GOODAL, C.M. and O CONNOR, C.T., Residence Time Distribution Studies in a Flotation Column, Part 1- Te Relationsip Between Solids Residence Time Distribution and Metallurgical Performance, Int. J. Miner. Process., Vol.36, pp: 219-228, 1992. 26. MAVROS, P.; KYDROS, K.A. and Matis, K.A., Arsenopyrite Enricment by Column Flotation, Minerals Engineering, Vol.6, pp: 1265-1277, 1993. 27. GÜRSU, B.; HIÇYILMAZ, C. ve BILGEN, S., Beneficiation of Fine Bituminous Coal by Column Flotation, Proceedings of te XXI International Mineral Processing Congress, Roma / Italy, pp: C8b- 29 C8b-35, 2000. 28. CHOUNG, J.W.; LUTTRELL, G.H. and YOON, R.H., Caracterization of Operating Parameters in Cleaning Zone of Microbubble Column Flotation, Int.J.Miner. Process., Vol.39, pp: 31-40, 1993. 29. PETERSON, M.R.; DUCHENE, L.J. and SHIRTS, M.B., Column Flotation of Multiple Products from a Fluorite Ore, USBM Report of Investigations, RI 9309, 1990. 30. YEHIa, A. and AL-WAKEEL, M.I., Tecnical Note Talc Seperation from Talc-Carbonate Ore to be Suitable for Different Industrial Applications Minerals Engineering, Vol. 13, No.1, pp: 111-116, 2000. 31. EL-SHALL, H.; ABDEL-KHALEK, N.A. and SVORONOS, S., Collector-Froter İnteraction in Flotation of Florida Pospate, Internetional Journal of Mineral Processing, Vol.58, pp: 187-199, 2000. 32. GÜLSOY, Ö.Y., An Evaluation of te Entrainment Modelling Approaces in Flotation, Madencilik Dergisi, Vol. 38, No.1, Marc, pp: 13-30, 1999. 38

KOLON FLOTASYONUNDA ZENGİNLEŞTİRMEYİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN TEORİSİNİN İNCELENMESİ 33. ÖTEYAKA, B.; UÇBAŞ, Y.; BILIR, K. and ÖZDAĞ, H., Entrainment of Fine Gangue Particles in Column Flotation Wit Negative Bias, Proceeding of te 6 t Int. Min.Processing Symp., Kuşadası/Turkey, pp: 33-342, 1996. 34. Jameson, G.J.; Nam, S. and Moo Young, M., Pysical Factors Affecting Recovery Rates in Flotation. Mineral Science &Engineering, Vol.9, No.3, pp: 103-118, 1977. 35. RAMADAN, A.M.; AL TAWEEL, A.M. and MOHARAM, M.R., Effect of Gas Distribution on te Hydrodynamıcs of Flotation Column, Te 15 t Mining Congress of Turkey/ Ankara, ISBN 975-395-216-3, 1997. 36. RAMADAN, A.M.; SALEH, A.M. and MOHARAM, M.R., Parameters Affecting Hydrodynamics of Conventional Flotation Cell, Proceedings of te Int.Min. Processing Symp., İstanbul/Turkey, pp: 241-244, 1998. 37. TAVERA, F.J.; ESCUDERO, R. and FINCH, J.A., Gas Holdup in Flotation Columns: Laboratory Measurements. Int. J. Miner. Process., Vol.61, pp: 23-40, 2001. 38. ÖTEYAKa, B. and SOTO, H., Modelling of Negative Bias Column for Coarse Particles, Flotation 4 t Int.Min. Processing Symp. Proces., Vol.1, Antalya/Turkey, pp: 315-326, 1992. 39. RUBINSTEIN, J., Column Flotation: Teory and Practice, Proceeding of te XX.Int. Min. Processing Cng. Aacen, Germany, pp: 185-194, 1997. 40. PÉREZ GARIBAY, R.; GALLEGOS A, P.M.; URIBE S, A. and NAVA A, F., Effect of Collection Zone Heigt and Operating Variables on Recovery of Overload Flotation Columns, Minerals Engineering, Vol.15, pp: 325-331, 2002. 41. COLDEA, I.; GEORGESCU, D. And SPOREA, A., Column Flotation Parameters and Teir Influence Upon Rutile and Zircon Concentrates Purification, Proceeding of te 6 t Int. Min. Processing Symp., Kuşadası/Turkey, pp: 349-354, 1996. 42. TAO, D., LUTTRELL, G,H., and YOON, R.-H., An Experimental investigation on Column Flotation Circuit Configuration, International Journal of Mineral Processing, Vol.60, pp: 37-56, 2000. 43. MAVROS, P.; LAZARIDIS, N.K.; MATIS, K.A. and MATIS, K.A., Fines Processing in a Flotation Column Proceeding of te II. International Min. Processing Symp, İzmir/Turkey, pp: 166-173, 1988. 39