KALKOPİRİTİN KOLLEKTÖRSÜZ FLOTASYONUNUN İKİ SIVI FLOTASYON İLE İNCELENMESİ: ÖĞÜTME ORTAMI ve ph'nin ETKİSİ

Benzer belgeler
MADENCİLİK. Sülfür Cevherlerinin Flotasyonu 2: Sülfür Minerallerinin Doğal Yüzebilirliği

SÜLFÜR FLOTASYONUNDA PÜLP POTANSİYELİNİ ÖLÇMEK İÇİN Pt VE MİNERAL ELEKTROTLARIN MUKAYESELİ BİR İNCELEMESİ

KALKOPİRİT-PİRİT FLOTASYONUNDA ELEKTROKIMYASAL POTANSİYEL ÖLÇÜMÜ VE SEÇİMLİLİĞE ETKİSİ

MBD 2012, 1(3): Anahtar Kelimeler: Pirit, Flotasyon, Pülp potansiyeli, Dönüşümlü voltametri, Organik bastırıcı

Türkiye 16. Madencilik Kongresi / /o"* Mining Congress of Turkey, 1999, ISBN

Korozyon tanımını hatırlayalım

S ve farklı toplayıcı birleşimlerinin kullanımının altın flotasyonu üzerindeki etkisinin belirlenmesi Determination of the effect of CuSO 4

Özellikleri ÖZET ABSTRACT 1. GİRİŞ. Mustafa TEFEK (*)

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ

POTANSİYEL - ph diyagramları

Harran Üniversitesi Kısa tarihi

Kimyasal Metalürji (II) (MET312)

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

Sülfür Cevherlerinin Flotasyonu 1: Sülfür Minerallerinin Özellikleri ve Flotasyona Etkileri

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

HAZİRAN-EYLÜL JUNE-SEPTEMBER ADSORPLANMIŞ KSANTATIN TERMAL DESORPSIYONU VE DESORPLANÀN KSANTATIN PİRİT YÜZEYİNE TEKRAR ADSORPSİYONU

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

TAŞKÖMÜRLERİN PETROGRAFİK İÇERİKLERİNİN DOĞAL YÜZEBİLİRLİCE ETKİSİ

Prof. Dr. Hayrünnisa DİNÇER ATEŞOK

Katoda varan pozitif iyonlar buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar.

Normal derişimler için: PE- HD, PTFE Nitrik asit (ρ 1,42 g/ml) ile ph 1-2 olacak şekilde asitlendirilmelidir. Düşük derişimler için: PFA, FEP

Teknoloji: Elde bulunan mevcut maddelerden yararlanarak istenilen ürünün elde edilmesi

BİSFENOL A NIN BAKIRIN LEKTROKİMYASAL DAVRANIŞLARINA ETKİSİ 1. The Effects of Bisphenol A on Electrochemical Behaviour of Copper*

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

ŞELİT VE KALSİTİN YÜZEY ÖZELLİKLERİNE AMİN VE ELEKTROLİTLERİN ETKİSİ

ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ

VAKUM TESİSİ DEVREYE ALMA PRATİĞİ

6-Maddelerin daha az çözünür tuz ve esterleri kullanılabilir. 7-Isı, ışık ve metaller gibi katalizörlerin etkisi önlenebilir.

ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

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

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

K.T.Ü. MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ANABİLİM DALI CEVHER HAZIRLAMA LABORATUVAR DERSİ DENEY FÖYLERİ

KOROZIF ORTAMLARDA 42CRMO4 ÇELIĞIN İLETKEN POLIMERLERLE KOROZYONDAN KORUNMASI

KUYUCAK YÖRESİNE AİT BARİT CEVHERİNİN FLOTASYONLA ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

OKSİDE KURŞUN ÇİNKO CEVHERLERİNİN FLOTASYONUNUN MEMBRANLI ELEKTRODLA KONTROLÜ

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

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ MADEN VE CEVHER HAZIRLAMA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KİMYASAL ANALİZ LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

MESS Entegre Geri Kazanım ve Enerji San. ve Tic. A.Ş.

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

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

TANE BOYU DAĞILIMININ KALKOPİRİT FLOTASYONUNUN KİNETİK PARAMETRELERİ ÜZERİNE OLAN ETKİSİ

ÇAYELİ BAKIR-ÇİNKO CEVHERLERİNİN FLOTASYON YOLU İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

O2 tüketerek ya da salgılayarak ta redoks potansiyelini değiştirebilirler.

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

Magnezit ve Dolomit Minerallerinin Elektrokinetik Potansiyeli ile ph Arasındaki İstatistiksel İlişki

Elazığ İlinde Bir Maden Sahasından Kaynaklanan Sızıntı Sularının Maden Çayına Etkisi: II. Diğer Parametreler

METAL ÜRETİM TEKNİKLERİ

BASINCA SEBEP OLAN ETKENLER. Bu bölümü bitirdiğinde basınca sebep olan kuvvetin çeşitli etkenlerden kaynaklanabileceğini fark edeceksin.

A- LABORATUAR MALZEMELERİ

Et, Süt ve ürünlerinde ph ölçümü

VIA GRUBU ELEMENTLERİ

Gıda Analizlerinde Toksik Madde Tayini LC-GC Aplikasyonu Tanım:

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

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

GÜMÜŞ SÜLFÜR - OKSİJEN - KSANTAT FLOTASyON SİSTEMİ. özet. Baran İLTER* Raşit TOLUN**

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

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

OTOJEN ÖĞÜTMEYİ ETKİLEYEN KRİTERLER

Düşük Tenörlü Oolitik Demir Cevherinin Flotasyon«

(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

SELEKTİF FLOKULASYON İLE LİNYİTLERİN PRİTİK KÜKÜRTTEN TEMİZLENMESİ

ŞlamKaplamaMekanizması

Akvaryum veya küçük havuzlarda amonyağın daha az zehirli olan nitrit ve nitrata dönüştürülmesi için gerekli olan bakteri populasyonunu (nitrifikasyon

( PİRUVİK ASİT + SU + ALKOL ) ÜÇLÜ SIVI-SIVI SİSTEMLERİNİN DAĞILIM DENGESİNİN İNCELENMESİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

METAL OKSALAT HİDRATLARI

BİTKİ BESİN MADDELERİ (BBM)

Kireçtaşlarından Çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat Üretimi Doç. Dr. Özen KILIÇ

6-AMİNO-m-KRESOL POLİMERİNİN PASLANMAZ ÇELİK ÜZERİNE SENTEZİ VE KOROZYON PERFORMANSININ İNCELENMESİ *

ŞEHİR ATMOSFERİNDE ESER METALLERİN KURU ÇÖKELMESİ

TÜRKİYE 6. KÖMÜR KONGRESİ The Sixth coal Congress of TURKEY

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

TEHLİKELİ ATIK ÖN İŞLEM TESİSLERİ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

BETONARME DEMİRLERİNİN KOROZYONU

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Taşkömürü ve Linyit Kömürlerinin Tuzlu Su İçerisinde Flotasyon Davranışları

Yanma Kaynaklı Kirleticiler

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASI

DN SERİSİ Entegre Tip

ÇİNKUR TESİSLERİNDE ELDE EDİLEN LİC ARTIKLARININ ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

Karakterizasyon Teknikleri. Malzeme Üretim Laboratuvarı II

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

MANYETİK DEBİMETRE. KULLANILAN SEKTÖRLER Kimya Petro Kimya Su Teknolojileri Otomasyon Uygulamaları DN SERİSİ TEKNİK ÖZELLİKLERİ

Demir-Çelik Üretim Teknolojileri (MATE 305) Ders Detayları

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

UFALANMA FARKLILIĞINDAN YARARLANILARAK YOZGAT AYRIDAM LİNYİTİNİN ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

SÜLFÜRİK ASİT VARLIĞINDA HAVA OKSİJENİ KULLANARAK KÜRE KALKOPİRİT KONSANTRESİNDEN BAKIRIN EKSTRAKSİYONU

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) Chemical Oxygen Demand (COD)

ELEKTROKİMYA Elektrokimya: Elektrokimyasal hücre

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

TKĐ SINIRLI SORUMLU EGE LĐNYĐTLERĐ ĐŞLETMESĐ MÜESSESE MÜDÜRLÜĞÜ LABORATUVAR ŞUBE MÜDÜRLÜĞÜ

Numune Alma Kılavuzu

Elektrokimya. KIM254 Analitik Kimya 2 - Dr.Erol ŞENER

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

1-2. çimentolar hidratasyon. Paki Turgut

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL PRENSİPLERİ

Transkript:

KALKOPİRİTİN KOLLEKTÖRSÜZ FLOTASYONUNUN İKİ SIVI FLOTASYON İLE İNCELENMESİ: ÖĞÜTME ORTAMI ve ph'nin ETKİSİ THE INVESTIGATION OF COLLECTROLESS FLOTATION OF CHALCOPYRITE BY USING TWO-LIQUID FLOTATION Duran KOCABAĞC) Micheat SMITH (*) ÖZET Parklı koşullarda öğütülmüş kalkopirit mineralinin kollektörsüz flotasyonu iki sıvı flotasyonu tekniği ile incelendi. Flotasyon pülp potansiyeli mineral elektrotlar kullanarak ölçüldü. Neticeler kalkopiritin akik taşı değirmende yaş ve kuru olarak ve çelik değirmende yaş olarak öğütüldüğü zaman kolîektörsüz olarak yüzdüğünü, çelik değirmende kuru olarak öğütüldüğü zaman ise ph^*'5 de yüzmediğini göstermektedir. Azot atmosferi altında yapılan testlerle beraber ele alındığında elde edilen neticeler, mineralin belli oranda doğal yağıslanır (oleophilic) özelliğe haiz olabileceğini ve oksitlenme neticesi oluşacak kükürtün bu özelliği arttıracağını göstermektedir. ABSTRACT The collectorless flotation of chalcopyrite ground under different conditions has been investigated by using the two-liquid flotation technique during which the pulp potential has been measured by using mineral electrodes. The results show that chalcopyrite is naturally floatable when wet or dry ground in an agate mill and wet ground in a steel mill. However, it is unfloatable when ground dry in a steel mill, except at ph< 5. Flotation tests were also performed under an inert atmosphere. The results suggest that chalcopyrite is naturally oleophilic to a degree to make the mineral recoverable at the oil/ water interface. However, formation of sulphur by oxidation can increase this oleophilicity. 1* Dr. Maden Yük. Müh. ORTAŞ A.Ş. Libya Cad. Becerikli Sok. No: 8 Kocatepe-ANKARA Jt- öğretim Üyesi, Imperial College, Mineral Resources Eng. Dept. London SW 7. 433

1. GIRÎŞ Flotasyonun bir cevher hazırlama tekniği olarak uygulanmaya başlandığı ilk yıllardan beri tartışıla gelen konulardan biride sülfür minerallerinin doğal yüzebilirlik (natural floatability) özelliğine sahip olup olmadığı, dolayısı ile kollektör kullanmadan yüzüp yüzmeyecekleridir (Gaudin 1932, Ravitz ve Porter 1934 ve Ravitz 1943). Bu sorunun yanıtlanması temel bilimsel açıdan olduğu kadar, özellikle sülfür cevherlerinin selektif flotasyonu açısındanda çok önemlidir. Son yıllarda konuya olan ilgi artmış ve bu konuda birçok araştırma yapılmıştır (Finkelstein v.d 1975, Fuerstenau ve Sabacky 1981, Trahar 1984 ve Walker v.d 1986). En çok inceleme konusu olan mineral kolkopirittir (CuFeS-). Bu mineralin otojen olarak ögütüldügü zaman kollektörsüz olarak yüzdüğü tesbit edilmiştir (Lepetic 1974). Fuerstenau ve Sabacky (1981) sülfür minerallerinin nisbi oksijensiz ortamda doğal olarak yüzdüğünü gözlemlediler. Konu ile ilgili yaygın kanı ise sülfür minerallerinin oksitlenme koşullarında kollektörsüz yüzebileceği indirgenme koşullarında ise yüzmeyeceği yönündedir (Heyes ve Trahar 1977, Gardner ve Woods 1979, Trahar 1983 ve 1984, Lutrell ve Yoon 1983 ve 1984 ve Walker v.d 1986). Gerek sülfür minerallerinin kendi oksitlenmeleri (Heyes ve Trahar 1977, Gardner ve Woods 1979), gerekse mineral yüzeyini sülfürleştire- -2 rek temizlemek için yaygın olarak kullanılan sülfür (S ) veya hidrojen sülfür (HS ) iyonlarının oksitlenmesi neticesi (Trahar 1983, Lutrell ve Yoon 1983 ve 1984 ve Walker v.d 1986)mineral yüzeyinde yeteri oranda hidrofobik kükürt (S ) oluşması durumunda sülfür minerallerinin kollektörsüz yüzebileceği tartışma götürmez ise de, okside olmamış sülfür minerallerinin doğal olarak hidrofobik olup olmadığı veya ne oranda hidrofobik olduğu hususu açık değildir. Mineral kollektörsüz yüzdüğü halde mineral yüzeyinde kükürtün tesbit edilemediği durumlar olduğu gibi (Heyes ve Trahar 1977, Yoon 1981), mineral yüzeyinde bol miktarda kükürt tesbit edildiği halde kolkopiritin yüzmediği durumlarda mevcuttur (Lutrell ve Yoon 1984 a,b). Finkelstein v.d (1975) mineral yüzeyindeki kükürt kalınlığı 6 molekülsel tabakanın altında olduğu zaman flotasyon kazanımı ile kükürt miktarı arasında bir ilişki olmadığını tesbit ettiler. Walker v.d (1986) ise serbest bir gaz kabarcığının kalkopirıt yüzeyinde 45 den daha 434

büyük bir temas açısı oluşturabilmesi için mineral yüzeyinin 25-30 molekülsel tabaka kalınlığında kükürtle kaplanması gerektiğini belirtirler. Kollektörsüz flotasyonun, kükürtün termodinamik olarak kalıcı olmaması gereken yüksek alkali ortamındada gözlenmesi doğal hidrofobikli- -2 gin kükürt yerine polisülfürden (S^ ) kaynaklanabileceğinin ileri sürülmesine neden olmuştur (Lutrell ve Yoon 1983). Konunun gerek temel bilimsel gerekse sülfür cevherlerinin flotasyonu açısından taşıdığı önem göz önüne alındığında konu ile ilgili yeni araştırmaların yapılmasının önemi açıktır. Bu çalışmada kalkopiritin doğal yüzebilirligi iki sıvı flotasyonu tekniğini kullanarak incelenmiştir, iki sıvı flotasyonu her ne kadar çok ince cevherlerin zenginleştirilmesi için önerilmiş bir tekniksede (Shergold ve Mellgren 1969), köpük (froth) flotasyonuna göre özellikle minerallerin doğal hidrofobisitelerinin mukayeseli incelenmesinde bazı avantajlar sağlar. Gazlar içerisinde dağılım (dispersion) güçlerinin olmaması mineral/ su/gaz sisteminde elde edilebilecek en büyük temas açısını 120 de sınırlarken, bu açı mineral/su/ yag sisteminde 180 dir (Lucassen- Reynders ve Lucassen 1984). Dolayısı ile aynı hidrofobiklik derecesinde ikinci sistemle daha büyük temas açısı elde edilecektir. Bu, minerallerin hidrofobisitelerinin ve dolayısı ile yüzebilirliklerinin incelenmesinde, daha hassas bir ölçek sağlar. 2. DENEYSEL ÇALIŞMA 2.1. Mineral Norveç orijinli kalkopirit minerali gözle görülebilir herhangi bir impurite içermiyordu. XRF analizi mineralin çok az miktarda, < %0,05, Pb ve Mn içerdiğini gösterdi. Parçalar halindeki mineral, çeneli bir kırıcıdan geçirildikten sonra kapalı şişelerde saklandı. Değişik biçimlerde hazırlanan aşağıdaki kalkopirit numuneleri incelendi. i) Akik taşı (Agate) değirmende kuru öğütüldü ve daha fazla oksitlenmesini önlemek için vakum desikatöründe saklandı. 435

ii) Paslanmaz çelik değirmende kuru olarak öğütüldü gibi muhafaza edildi. ve numune (i) iii) Paslanmaz çelik değirmende yaş olarak öğütüldü ve cam bir kapta su içinde azot atmosferi altında saklandı. iv) Akik taşı değirmende yaş olarak öğütüldü ve numune (iii) gibi muhafaza edildi. v) Numune değişik konsantrasyondaki NaOH solüsyonu içinde öğütüldü ve aynı solüsyon içerisinde azot atmosferi altında saklandı. vı) Mineral akik taşı değirmende kuru olarak öğütüldü ve 0,1 M NaoH solüsyonu ile yıkandı (leached). Şekil 1 deki K kabı içinde azot atmosferi altında 14 saat süre ile manyetik karıştırıcı (S) ile karıştırıldı. Daha sonra karıştırma durdurularak mineralin çökmesi beklendi. Kaptaki sıvı gaz basıncını kullanarak boşaltıldı ve kaba W kabından oksijensiz su ilave etmek sureti ile mineral kaptaki suyun ph sı^7 olana kadar yıkandı. 2.2 İki Sıvı Flotasyonu İki sıvı flotasyonu testlerinde, aynı anda pülp potansiyeli ve ph yi ölçmeye olanak sağlayan Şekil 2 deki cam hücre kullanıldı. Organik sıvı olarak 2.2.4 trimetil pentan (ıso-oktan) kullanıldı. Iso-oktan, bünyesinde bulunabilecek çok az miktardaki yüzey aktif maddeleri temizlemek için, aktive alumina filtrelerden geçirilerek temizlendi. Deneylerde çifte damıtılmış su kullanıldı. Kullanılan bütün reaktifler analitik saflıkta idi. Kuru öğütülmüş numunelerle yapılan testlerde 3 gr. numune 75 mi su içerisinde arzu edilen ph da 10 dakika süre ile koşullandırıldı. 25 mi ıso-oktan hücreye ilave edildi. Hücrenin içeriği 5 dakika süre ile karıştırıldı. Elde edilen emülsiyon bir huniye boşaltılmak sureti ile organik ve su fazları birbirinden ayrılarak organik fazla yüzen mineral kazanımı tesbit edildi. Yaş öğütülmüş numuneler için numunenin bulunduğu kaptan pipetle yaklaşık 3 gr katı içerecek süspansiyon hücreye taşındı. Hücreye su ilave etmek sureti ile toplam hacim 75ml ye tamamlandı. 436

Şekil 1. Flotasyon testlerini azot gazı altında yapmak için kurulan düzenek.

Oksitlenmenin mineralin doğal yüzebil ir ligi üstündeki etkisini' tesbit edebilmek için testler azot atmosferi altında tekrarlandı. Bu testlerde. Şekil 1 deki W kabında su içerisinden sürekli azot gazı geçirmek sureti ile elde edilen oksijeni alınmış su kullanıldı. Su ve mineral hava ile temasa gelmeden tamamı ile gaz basıncını kullanarak flotasyon hücresine nakledildi. Hücre atmosferden elastik bantlarda sıkıca sarılmış plastik bir örtü ile yalıtılmış idi. örtü karıştırıcı girişi ve organik sıvı ilavesi için iki açıklığa haiz idi. Kuru numunelerle, teste başlamadan önce 15 dakika süre ile içerisinden azot gazı geçirildi ve test sırasında da gaz geçirilmeye devam edildi. 2.3. Pülp Potansiyeli Mineralin oksitlenme düzeyi ile doğal yüzebilirligi arasındaki ilişkiyi tesbit edebilmek için pülp potansiyeli ölçüldü. Pülp potansiyelini ölçmek için yaygın olarak Pt elektrotlar kullanılmakta ise" de (Natarajan ve Iwasaki 1973) Pt ve mineral elektrotlarla yapılan mukayeseli bir incelemede Pt elektrodun indirgen reaktiflerin varlığında ve nötr ve alkali ortamlarda mineral elektrotlardan farklı davrandığı gözlendiğinden pülp potansiyelinin ölçülmesinde mineral elektrotlar kullanıldı. Referans elektrodu olarak bir cıva sülfat elektrodu (CSE) kullanılmışsada burada belirtilen potansiyeller CSE nun standart hidrojen elektroduna (SHE) karşı tersinir potansiyelinin 0,616 V olduğu varsayılarak SHE skalasına çevrilmiştir. 3. NETİCELER VE DEĞERLENDİRME Bir mineralin doğal yüzebilirligi, mineral yüzeyindeki mevcut hidrofilik ve hidrofobik güçlerin bir fonksiyonu olacaktır. Bu güçlerde mineral yüzeyinin kimyasal bileşimi tarafından, örneğin; mineral ve mineralin etkileşim ürünleri tarafından belirlenecektir. Sülfür minerallerinin doğal olarak hidrofobik özelliğe haiz olup olmadığı tartışma konusu olduğu halde, bu minerallerin oksitlenmesi ile oluşabilecek kükürtün doğal olarak hidrofobik olduğu bilinmektedir. 438

Sekil 3 de, paslanmaz çelik değirmende kuru öğütülen hariç diğer kalkopirit numunelerinin doğal olarak yüzdüğü görülmektedir. Genel olarak akik taşı değirmende öğütülen numunelerin flotasyon kazanımının çelik değirmende öğütülenlerden, yaş olarak öğütülen numunelerin flotasyon kazanımlarının da kuru olarak öğütülenlerden daha yüksek olduğu gözlenmektedir. Ayrıca diğer numunelerin flotasyonu ph ya bağımlı olduğu halde çelik değirmende yaş olarak öğütülen numunenin flotasyonunun ph dan bağımsız olduğu bir başka gözlemdir. Yaş öğütme sonunda elektrotları değirmen içine 5 dakika süre ile daldırmak sureti ile değirmen içindeki pülp potansiyeli ölçüldüğünde; akik taşı değirmende 0,0 V, çelik değirmende ise -0,263 V olarak ölçülmüştür, öğütme işlemi sırasında değirmenlerdeki pülp potansiyelleri arasındaki farkın daha fazla olacağı söylenebilir, çünkü çelik değirmenle yarı iletken özellikteki sülfür minerali arasındaki galvanik etkileşimden dolayı çelik değirmende pülp potansiyeli daha düşük olacaktır (Kocabag ve Smith 1985). Şekil 4 deki deney neticelerinden görüldüğü gibi genel olarak değişik kalkopirit numunelerinin pülp potansiyelleri Şekil 3 deki kollektörsüz flotasyon kazanımları ile aynı yönde bir değişim göstermektedir. Yani pülp potansiyeli arttıkça mineralin yüzebilirligide artmaktadır. Bu durum kalkopiritin oksitleyici ortamda kollektörsüz olarak yüzeceği, indirgeyici ortamda ise yüzmeyeceği yönündeki yaygın inanışı doğrular niteliktedir (Heyes ve Trahar 1977, Gardner ve Woods 1979, Trahar 1983 ve 1984, Lutrell ve Yoon 1983 ve 1984 ve Walker v.d 1986). Paslanmaz çelik değirmende yaş öğütme sırasında, yukarıda belirtildiği gibi, değirmenle mineral arasında oluşabilecek galvanik etkileşimden dolayı değirmen içinde indirgen bir ortam mevcuttur. Bu indirgen ortam mineralin oksitlenmesine mani olacaktır. Eğer S kollektörsüz flotasyonun tek nedeni olarak kabul edilirse, çelik değirmende öğütülen numunelerin flotasyon kazanımlarının daha düşük olması gerekir. Bu çelik değirmende öğütülen numunelerle, akik taşı değirmendeöğutülen numunelerin flotasyon kazanımları arasındaki farkın nedeni olabilir. Flotasyon kazanımları arasındaki bu farkta değirmenden aşınan demirin oksitlenerek mineral yüzeyinde oluşturduğu Fe(oH)_ de rol oynamış olabilir (Adam v.d 1984). Genel olarak, kalkopiritin nötr ve alkali ortamdaki oksitlenme etkileşiminin 439

Şekil 2. Flotasyon Hücresi. R.E= Referans elektrodu, M.E= Mineral elektrodu, ph.e= ph elektrodu. Şekil 3. Değişik koşullarda öğütülmüş kalkopirit mineralinin kollektörsüz flotasyon kazanımırıııı ph ile değişimi. 440

Şekil 4. Değişik koşullarda öğütülmüş kalkopirit mineralinin pülp potansiyelinin ph ile değişimi. Şekil 5. Akiktaşı değirmende kuru olarak öğütülmüş kalkopirit mineralinin flotasyon kazanımı ve pülp potansiyelinin ph ile değişimi. 441

[ı] olduğu kabul edilmektedir (Gardner ve Woods 1979). Bu etkileşimle mineral rai yüzeyinde hidrofobik S ün yanında hidrofilik Fe(oH) 2 de oluşmakta' dır. Asidik ortamda oksitlenme etkileşimi [2] Eh= 0,293 + 0,0295 log[fe 2+ ] dir. Bu etkileşimlerden görüldüğü gibi mineralin doğal yüzebilirliği mineralin kendisine olduğu kadar mineral yüzeyinde oksitlenme ile oluşabilecek S, CuS ve Fe(oH), ün mevcudiyetine de bağlıdır. Oksitlenme ve oksitlenme ürünleri ise ph ya ve pülp potansiyeline bağlı olarak değişir. Çelik değirmende kuru öğütme sırasında herhangi bir galvanik etkileşimden bahsedilemez. Dolayısı ile bu numunenin ph ^-5 de gösterdiği hidrofilik özellik, öğütme sırasındaki bir galvanik etkileşimden ziyade öğütme sırasında değirmenden aşınan demirin koşullandırma aşamasında oksitlenerek mineral yüzeyinde bir Fe(oH), tabakası oluşturmasının yanında bu oksitlenmenin mineral yüzeyinde yaratacağı indirgen etkiden kaynaklanabilir. Özellikle çelik değirmende, kuru öğütme sırasında sürtünmeden dolayı oldukça yüksek boyutlarda ısı açığa çıktığı ve değirmenin ısındığı gözlendi. Isının artması mineralin oksitlenmesini hızlandıracaktır. Bu durumda oksitlenme etkileşimi 2 CuFeS 2 + 10 0 2 = 2 CuSO. + Fe 2 (SO.) 3 [3] şeklinde olabilir. Şekil 3 de, çelik değirmende kuru öğütülen numunenin flotasyonunda ph < 5 de görülen artış, yukarıda bahsedilen oksidasyon ürünlerinin (Fe(OH) 3, Fe 2 (SO ) 3 ve CuSO.) asidik ortamda mineral yüzeyinden çözünmesi neticesi mineral yüzeyinin temizlenmesinin yanında, 2 nolu etki- 442

leşimle mineral yüzeyinde S oluşmasından kaynaklanabilir. Şekil 5 de flotasyon testleri azot atmosferi altında yapıldığı zaman pülp potansiyelinde yaklaşık 75 mv luk bir düşüş olduğu görülmektedir. Pülp potansiyelindeki bu düşüşe karşılık flotasyon kazanmanda ph 7,5un altında herhangi bir değişiklik olmayıp,bu değerin üstünde ise kısmî bir düşüş vardır. Flotasyon testleri azot atmosferi altında yapılarak test sırasında oksidasyon önlenmiş bile olsa, öğütme sırasında oksitlenme neticesi kükürtün oluşabileceği ileri sürülebilir. Şekil 6 daki kükürtün Eh-pH diagramında görüldüğü gibi, kükürt termodinamik olarak yüksek alkali ortamında durağan değildir. Kalkopirit ph 14 de öğütülüp, flotasyon testleri atmosfere açık olarak yapıldığı zaman, yani deney sırasında oksitlenmeye mani olunmadığı zaman, Şekil 7 de görüldüğü gibi flotasyon kazanmanda iki bölgede artış (ph 9-11 ve pm <' 7) ve phft* 8 de bir minimum gözlenmektedir, öğütme ph 11 de yapıldığı zaman bu minimum gözlenmediği gibi, flotasyon kazanmada daha yüksektir. Her ne kadar kükürt yüksek alkali ortamda termodinamik olarak durağan 2- değilsede SO. a oksidasyonu kinetik olarak çok yavaş olduğundan mineral yüzeyinde bulunabileceği iddia edilmiştir (Trahar 1984). Ayrıca alkali 2- ortamda doğal hidrofobikligin kükürt yerine polisülfürler (S ) olabıleceğide ileri sürülmüştür (Lutrell ve Yoon, 1983). Bu duruma ışık tutabilmek için kalkopirit (numune VI)14 saat süre ile azot atmosferi altında 0.1 M NaoH solüsyonu ile karıştırılıp, yıkandığında (leached)ı eğer mineral yüzeyinde öğütme aşamasında oluşmuş kükürt mevcut ise, bu yıkama işlemi sırasında mineral yüzeyinden temizleneceği varsayr* labilir.doğal flotasyonun nedeni kükürt değilde polisülfür iyonları ise, mineral inert atmosfer altında oksijensiz saf su ile yıkandığı zaman polisülfür iyonlarının seyrelerek temizlenmiş olması gerekir. Dolayısı ile her iki haldede kalkopiritin doğal yüzebilirliginin azalmasını ve flotasyon kazanmanın düşmesini bekleyebiliriz. Halbuki Şekil 8 de görüldüğü gibi, test sırasında oksidasyona mani olunduğu zaman pülp potansiyelinde 100 mv dan daha fazla bir düşüşe rağmen, ph < 9 da flotasyon kazanmanda % 20 ye varan bir artış gözlenmektedir. Aynı numune oksijen- 443

o -4 Şekil 6. S -H-0 sisteminin Eh-pH diyagramı, 298 K ve 10 M iyon konsantrasyonunda (Pourbaix, 1966, S.64) Şekil 7. Akiktaşı değirmende farklı ph da öğütülmüş kalkopiritin kollektörsüz flotasyon kazanımı ve pülp potansiyelinin ph ile değişimi. 444

Şekil 8. 0,1 M NaOH solüsyonunda yıkanmış kalkopiritin kollektörsüz flotasyon kazanımı ve pülp potansiyelinin ph ile değişimi. Şekil 9. 0,1 M NaOH solüsyonundan sonra oksijensiz su ile yıkanmış kalkopiritin flotasyon kazanımı ve pülp potansiyelinin değişimi. 446

siz su ile yıkandığı zaman flotasyon kazanımı dahada artmıştır (Şekil 9). 4. SONUÇ Elde edilen bu neticeler, oksitlenme neticesi mineral yüzeyinde oluşan kükürtün S veya alkali ortamda polisülfürlerin (S ~) doğal flotasyonun tek nedeni olabilmeleri olasılığını zayıflatmaktadır. Bu nedenle, her ne kadar mineralin oksitlenmesi ile mineral yüzeyinde oluşabilecek kükürt veya polisülfürler mineralin yüzebilirliginin artmasına neden olabileceksede, kalkopirit mineralinin doğal halde belli oranda yağ ıslanır (oleophilik) özelliğe haiz olması ve iki sıvı flotasyonu ile kollektörsüz olarak yüzebilmeside mümkündür. KAYNAKLAR - Adam, K, Natarajan R.A ve Iwasaki I, 1984., Grinding media and its effects on the flotation of sulphide minerals, Int. J. Min. Process. 12: 39-54 - Finkelstein N.P v.d, 1975. Natural and Unduced Hydrophobicity in sulphide mineral systems, AICh.E. Symp. Seri 71(150): 165-175. - Fuerstenau M.C ve Sabacky BJ., 1981, On the natural floatability of sulfides, Int.J.Min. Process. 8: 79-84. Gardner J.R ve Woods,R,1979, An electrochemical Investigation on the natural floatability of chalcopyrite, Int. J. Min. Process, 6: 1-16 - Gaudin A.M. 1932, Flotation,McGraw-Hill Book Comp.,S 165 ve 198. - Heyes G.W. ve Trahar W.J., 1977, The natural floatability of chalcopyrite, Int. J. Min. Process. 4: 317-344. - Kocabag, D ve Smith, M.R., 1985. The effect of Grinding media and Galvanic Interaction Upon the flotation of sulfide minerals, Complex sulfides kitabı (Editör: A.D. Zunkel, R.S Boorman, A.E. Morris ve R.J. Wesley), The Metallurgical Society, N.Y. 55-82. - Lepetic, V.M., 1974. Flotation of chalcopyrite without collector after dry autogeneous grinding, CIM Bull. June : 71-77, 446

- Lucassen-Reynders, E.H ve Lucassen J, 1984. Thin films, contact angles, wetting, The Scientific Bases of flotation, adlı kitapta, Editör: K.J. Ives, NATO-ASI Seri. Martinus Nijhoff Publ. S. 79. - Lutrell G.H ve Yoon R.H. 1983, Surface Chemistry of Collectorless flotation of chalcopyrite, SME-AIME Annual meeting, Atlanta, Georgia, Mart. 6-10. - Lutrell G.H ve Yoon R.H, 1984 a, The collectorless flotation of chalcopyrite ores using sodium sulfide, Int. J. Min. Process. 13: 271-283. - Lutrell G.H ve Yoon R.H, 1984 b, surface studies of the collectorless flotation of chalcopyrite, eolloid Surfaces,12: 239-254. - Pourbaix, M., Atlas of Electrochemical Equilibria,'Pergamon Press, London, 1966. - Ravitz, S.F ve Porter R.R., 1934. Oxygen free flotation.-i, AIME Tech. Publ. 513. - Ravitz S.F., 1943, oxygen free flotation-ii., Trans. AIME., 153, S. 528. - Shergold, H.L ve Mellgren, O, 1969, Concentration of minerals at the oil/water interface. Hemetite-Iso-octane-water system in the presence of sodium dodecyl sulfate, Trans SME-AIME. 78, S. 121. - Trahar, W.J. 1983, A laboratory study of the influence of sodium sulphide and oxygen on the collectorless flotation of chalcopyrite Int. J. Min. Process. 11: 57-74. - Trahar, W.J. 1984, The influence of pulp potential in sulphide flotation. Principles of mineral flotation kitabında. Editör: M.H. Jones ve J.T. Woodcock, Aust. IJt.M., S. 117-135 - Walker, G.H, Walters C.P ve Richardson P.E, 1986, Hydrophobic effects of sulfur and xanthate on metal and mineral surfaces, Int. J. Min. Process 18: 119-137. - Yoon, R.H, 1981, collectorless flotation of chalcopyrite and sphalerite ores by using sodium sulfide, Int. J. Min. Process, 8:31-48. 447