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



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

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

Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

KÖMÜR JEOLOJİSİ. Kömürün Kullanım Alanları ve Teknolojisi

Partikül halinde kömürden uzaklaştırılma. Çözelti halinde kömürden uzaklaştırılma

Kömür Tüketimi-Termik Santrallar

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler

KÖMÜRÜN ENERJİDEKİ YERİ

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

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

LİNYİTLERİMİZDEN DAHA FAZLA VE DAHA TEMİZ ENERJİ ÜRETİMİNİ GERÇEKLEŞTİRDİK. LAVVAR ARTIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ VE TESİS UYGULAMALARI

BİYOKÜTLE ENERJİ SANTRALİ BİOKAREN ENERJİ

TUNÇBİLEK KÖMÜR YIKAMA TESİSİ ARA ÜRÜNÜNÜN JAMESON HÜCRESİNDE FLOTASYONU

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA.

MİHALIÇÇIK (ESKİŞEHİR) KÖMÜRLERİNİN ZENGİNLEŞTİRME OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

UFALANMA FARKLILIĞINDAN YARARLANILARAK YOZGAT AYRIDAM LİNYİTİNİN ZENGİNLEŞTİRİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

MAKİNE VE TEÇHİZAT İŞLERİNDE İSG

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

ESKiŞEHiR-MiHALIÇÇIK LiNYiTiNiN YlKANABiLME ÖZELLiKLERiNiN ARAŞTIRILMASI ÖZET

BARTIN ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME LABORATUVARI-I DERSİ OKSİTLİ BAKIR CEVHERİNİN LİÇİ DENEYİ DENEYİN AMACI: Uygun

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği. Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı

Kömür, karbon, hidrojen, oksijen ve azottan oluşan, kükürt ve mineral maddeler içeren, fiziksel ve kimyasal olarak farklı yapıya sahip bir maddedir.

NOHUT SAMANI HIZLI PİROLİZİNİN DENEY TASARIMI İLE MODELLENMESİ

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

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON-2

ÖMRÜNÜ TAMAMLAMIŞ LASTİKLERİN GERİ KAZANIMINDA PİROLİZ YÖNTEMİ

III VE IV.GRUP MADENLER 2017 YILI OCAK BAŞI SATIŞ FİYATLARI A. IV-B GRUBU MADENLER

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Kazanı Verim Hesapları Eğitimi

TKĐ SINIRLI SORUMLU EGE LĐNYĐTLERĐ ĐŞLETMESĐ MÜESSESE MÜDÜRLÜĞÜ LABORATUVAR ŞUBE MÜDÜRLÜĞÜ

ESKİŞEHİR KENT MERKEZİ YANMA KAYNAKLI EMİSYON ENVANTERİ ÇALIŞMASI

ENERJİ ÜRETİMİ VE ÇEVRESEL ETKİLERİ

AR& GE BÜLTEN. Ülkemiz önemli maden yataklarına sahip olup belirli madenlerde kendine yetebilen ender ülkelerden birisidir.

ENERJİ KAYNAKLARI ve TÜRKİYE DİYARBAKIR TİCARET VE SANAYİ ODASI

T.C. PODGORİCA BÜYÜKELÇİLİĞİ TİCARET MÜŞAVİRLİĞİ YILLARI ARASINDAKİ ENERJİ DENGESİ İSTATİSTİKLERİ

Ekonomik Metalurji. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU 2012

FOSİL YAKITLARIN YANMASI

KÜRESELLEŞEN DÜNYA GERÇEKLERİ TÜRKİYE NİN ENERJİ GÖRÜNÜMÜ VE TEMİZ TEKNOLOJİLER

ÇEVRE KORUMA ENERJİ. Öğr.Gör.Halil YAMAK

ELEKTRİK ve PLANLAMA 21. YÜZYILDA PLANLAMAYI DÜŞÜNMEK. Ankara Üniversitesi Siyasal Bilgiler Fakültesi Cengiz GÖLTAŞ 14 Mayıs 2011

qwertyuiopgüasdfghjklsizxcvbnmöçq wertyuiopgüasdfghjklsizxcvbnmöçqw ertyuiopgüasdfghjklsizxcvbnmöçqwer tyuiopgüasdfghjklsizxcvbnmöçqwerty

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

FIRINLARDA ENEJİ VERİMLİLİĞİ BEYZA BAYRAKÇI

AFŞİN-ELBİSTAN LİNYİTİNİN KURUTULMASI VE NEM İÇERİĞİNİN DARBE DAYANIMINA ETKİSİ *

2-Emisyon Ölçüm Raporu Formatı

BİYOKÜTLE OLARAK PİRİNANIN ENERJİ ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

ENERJİ YÖNETİMİ ve POLİTİKALARI

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

ELBİSTAN LİNYİTİ VE ATIKLARIN BİRLİKTE SIVILAŞTIRILMASI

ÇANAKKALE-ÇAN LİNYİTİNİN KURUMA DAVRANIŞI

Güneş Enerjisiyle Isıtma ve Soğutmanın Ticari Uygulamaları İŞ ENERJİ Aclan KAYA Proje Mühendisi

Batman Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Güz

EMET BOR İŞLETME MÜDÜRLÜĞÜ HİSARCIK BARAJ ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Yenilenebilir olmayan enerji kaynakları (Birincil yahut Fosil) :

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KÖMÜR MADENCİLİĞİNİN ÇEVRESEL ETKİLERİ VE ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ. Hazırlayan: Serkan YUMUŞAK

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

2012 ve Sonrası için Türkiye nin Kömür Performansı. Türkiye Madencilik Zirvesi Alp Gürkan, Yönetim Kurulu Başkanı.

TEHLİKELİ ATIK ÖN İŞLEM TESİSLERİ

LİNYİT KÖMÜRLERİNİN ISIL İŞLEMLERLE İYİLEŞTİRİLMESİ TREATMENT OF LIGNITES BY THERMAL OPERATION. Ramazan ASMATÜLÜ* Neşet ACARKAN** Güven ÖNAL***

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK ENERJİ SANTRALLERİ 2.

Eğitimcilerin Eğitimi Bölüm 6: Veri Boşlukları, Veri Akış Faaliyetleri ve Prosedürler. Esra KOÇ , ANTALYA

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

STOK SİLOSU. %80 Nemli Arıtma Çamuru Havuzu. Kurutulmuş Çamur Siloları. %80 Nemli Arıtma Çamuru Paçallama Mixeri PAÇALLAMA MİXERİ

ÖZGEÇMİŞ Doç. Dr. AYŞE DİLEK ÇUHADAROĞLU

YÜKSEK VE DUŞUK UÇUCULU KÖMÜRLERİN SOBALARDA YANMASININ TUNÇBİLEK VE İTHAL KÖMÜRLER ÖRNEĞİNDE İNCELENMESİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI

ENERJİDE TEMİZ KÖMÜR ÖZET

TÜRKİYE KÖMÜR ARAMALARI

Afşin-Elbistan Termik Santralleri Elektrik Üretiminden Çok İklimi Değiştiriyor

ZONGULDAK ÇATALAĞIZI'NDA KURULMAKTA OLAN TERMİK SANTRALIN YAKIT GEREKSİNİMİNİN KARŞILANMASI

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ ÇALIŞMA YAPRAĞI

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-5

İÇİNDEKİLER SUNUŞ... XIII 1. GENEL ENERJİ...1

%20 Fazla hava dikkate alınarak yanma denklemi aşağıdaki şekilde yazılır:

Taşkömürü Tozları Flotasyonunda Sıcaklığın Etkisi

1)Isı ve Sıcaklık farklıdır Sıcak Madde Soğuk Maddeyi İletir

YÖNETMELİK. Çevre ve Orman Bakanlığından: ISINMADAN KAYNAKLANAN HAVA KİRLİLİĞİNİN KONTROLÜ YÖNETMELİĞİNDE DEĞİŞİKLİK YAPILMASINA DAİR YÖNETMELİK

ADIYAMAN-GÖLBAŞI LiNYiTiNiN YIKAMA OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI

ENERJİ VERİMLİLİĞİ MÜCAHİT COŞKUN

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-3

İNÖNÜ-PAL 2018 YILI ANALİZ ÜCRETLERİ

Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu

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

OPEN-END İPLİKÇİLİĞİNDE FARKLI ÇAPTA ROTOR KULLANIMININ İPLİK KALİTESİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

KANLIĞI ÇEVRE. Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU ANTALYA 05-07/10/2010 ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE İZİN VE LİSANSI

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-1

ZONGULDAK İNCE KÖMÜRLERİNİN KABA FLOTASYON PARAMETRELERİNİN CEVAP YÜZEYİ METODU İLE OPTİMİZASYONU

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

Yoğuşma Teknolojisi. Teknolojisi. Nedir?

MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 0321 CEVHER HAZIRLAMA LAB. I SERBESTLEŞME TANE BOYU SAPTANMASI DENEYİ

YÖNETMELİK. Çevre ve Orman Bakanlığından: ISINMADAN KAYNAKLANAN HAVA KİRLİLİĞİNİN KONTROLÜ YÖNETMELİĞİNDE DEĞİŞİKLİK YAPILMASINA DAİR YÖNETMELİK

AKIŞKAN YATAKTA KÖMÜR KURUTULMASININ DENEYSEL ANALİZİ

Transkript:

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 ÇATALAĞIZI TERMİK SANTRALİNDE (ÇATES) KULLANILAN LAVVAR ARTIKLARINDAKİ KÖMÜRÜN KAZANIMINDA OPTİMUM FLOTASYON KOŞULLARININ ARAŞTIRILMASI Investigation Of Optimum Flotation Conditions For Coal Recovery Of The Tailings Of Coal Preparation Plant Using For Catalagizi Thermal Power Plant (Cates)) Halit YILMAZEL Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Hüseyin VAPUR Maden Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZET Bu çalışmada, ÇATES (Çatalağzı Termik Santrali) ne beslenen lavuar artıklarının optimum flotasyon şartlarında zenginleştirilmesi araştırılmıştır. Flotasyon hücresi ( litre) ile yapılan bu deneysel çalışmalarda katı oranı, toplayıcı, köpürtücü oranı ve devir sayısı deneysel parametreler olarak ölçülmüştür.. Optimum şartlarda 6.5-7 ph arası alınmıştır. Katı oranı %0-30 arası, toplayıcı 300-3375 gr/ton Köpürtücü 30-337,5 gr/ton Devir sayısı 300 ile 500 arası seçilmiştir. Yapılan çalışma sonunda optimum flotasyon şartlarında%96,9 oranında verime ulaşılmıştır. Elde edilen veriler Yates yöntemi kullanılarak düzenlenmiştir. Sonuç olarak ÇATES te kullanılan kömürün flotasyonla kok kömür derecesinde kalorifik değere ulaştığı görülmüştür. Ayrıca optimizasyon deneyleri yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Artık, Koklaşabilir Kömür, Flotasyon, ÇATES, Yates Yöntemi ABSTRACT In this study, the optimum flotation conditions to enrich the tailings of coal preparation plant (lavuar) feeding Cates (Çatalağzı Thermal Power Plant) were investigated. In this experimental work using the flotation cell ( liter) solid rate, collector dosage, frother dosage and agitation speed are measured as the experimental parameters. Optimum ph conditions were used for 6.5-7.0. Solid weight ratio between 0-30%, collector 300-3375 g / ton, frother dosage: 30-337,5 g / ton of RPM between 300 and 500 were selected. At the end of study, combustible recovery of optimum flotation conditions was reached 96.9%. The obtained Data were arranged using Yates method. As a result, using Yates method the calorific value of final concentrate was reached calorific value of coke with flotation. In addition optimization experiments were done. Keywords: Tailing, coking coal, flotation, ÇATES, Yates Method *Yüksek Lisans Tezi-MSc. Thesis - 8 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 Giriş Dünya daki petrol ve doğal gaz kaynaklarının kömüre göre daha az olduğu bilinen bir gerçektir. Yakın gelecekte petrol ve doğal gaz aşırı kullanım sonucunda artan talebi karşılayamayacak duruma geleceklerdir. Şu anki üretim değerlerine göre doğal gazın 47, petrolün ise 30 yıl yeteceği tahmin edilmektedir. Oysa Dünya kömür rezervleri petrol ve doğal gazın oldukça üzerinde olup yaklaşık 50 yıl gibi bir ömre sahiptir (Sirkeci, 000).Türkiye de kalkınmakta olan ve nüfusu hızla artan bir ülke olması nedeniyle, bir yandan birincil enerji tüketimi, diğer yandan da büyük bir hızla elektrik tüketimi artmaktadır. 980-998 yılları arasında birincil enerji kaynaklan üretimi yıllık ortalama %,8 oranında artmıştır. Bu dönem içerisinde her iki kaynağın üretimi dört kat artmıştır.. Dünyada kullanılan enerji kaynakları olarak: kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil kaynaklar ve bunların yanı sıra su kaynakları, nükleer enerji kaynakları, odun, biyogaz, güneş, termal, gibi yenilenebilir enerji kaynakları sayılabilir (Boylu ve Ateşok, 999). Kömür; çoğunlukla karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan az miktarda kükürt ve nitrojen içeren, kimyasal ve fiziksel olarak farklı yapıya sahip maden ve kayaçtır. Bileşiminde %60 ile 73 oranında karbon bulunan kahverengi veya siyah fosil kömür: tozu kahverengidir. Linyitin oluşum süreci taşkömürününkine benzer; linyit, bataklıklardaki bitki kalıntılarının bozuşması, sonra da yavaş yavaş alüvyon çökeltileriyle örtülmesi sonucu oluşur. Ülkemizde 99de 5 milyor ton ve 000 li yıllarda ise 7,5 milyon ton taş kömürü üretimi hedeflenmiş olup ithalat mecburiyeti vardır. Taş kömürü tüketiminin % 3 miktarı ısıtmaya kullanılmaktadır (Kemal ve Arslan, 999). Kömürün havasız bir ortamda ısıtılması sonucu uçucu maddelerin bünyesinden atılarak geriye kalan gözenekli ve sert yapıdaki karbon yüzdesi yüksek olan kısmına ok adı verilir. Sıcaklık 900 o C nin üstünde ise yüksek sıcaklık, 700 o C civarında ise orta sıcaklık ve 550 o C civarında ise düşük sıcaklık koklaşması denir (Kemal ve Arslan, 999). Sert ve parlaktır. En eski Kömür çeşididir. Karbon yönünden zengindir. Meydana geliş târihi 300 milyon yıl geriye dayanan antrasitteki karbon yüzdesi 90-95 i bulur (Kemal, 99; DPT, 00; Kural, 99). Günümüzde kömürlerin kullanım alanı oldukça geniş bir alanı kapsamaktadır. Bu kadar fazla kullanım alanı bulunabilen kömürlerin gerek yakma sırasında gerekse yanma atıkları olarak birçok problemler yarattığı bilinen bir gerçektir. Flotasyon işlemleri ile bu bileşimlerin olumsuz etkilerinin giderilmesi mümkün olabilecektir, Kül atma işlemleri ile yakma öncesi kükürt içeren özellikle piritik ve sülfat kökenli kükürtlerin azaltılması yakma işlemi sonucu oluşan baca gazındaki S0 miktarının azaltılması sağlayacaktır. (DPT, 00). Konvansiyonel kömür hazırlama yöntemleri ile temizlenen düşük kaliteli kömürlerin içerdikleri yanan kükürt oranı azaltılabilmektedir. Bu kükürtlerin daha kömür yakılmadan tutulabilmesi ile çevre kirliliği önlenebilmekte ve bu sayede işletmelerin ayrıca bir baca gazı tesisine ihtiyaçları olmayacaktır. Kömür temizleme yöntemleri yanar kükürdü azaltılan kömürlerin aynı zamanda ısıl değerleri yükselmektedir. Isıl değerin yükselmesi ile aynı enerjiyi almak daha az kömürün yakılması mümkün olmaktadır(kural, 99). Yüksek kül, nem ve uçucu madde içeren genç linyitler yakıldıkları zaman yakma ortamına kirlenme ve korozyon gibi - 9 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 olumsuz etkiler yaratmaktadır. Kül atma işlemleri ile kazan içi kirlenme ve buna bağlı olarak ısı transferinden oluşan enerji kayıpları azalacak, dolayısı ile ekonomik kazanım sağlanacaktır. Bu sorunlar nedeni ile tıkanıklıklar yaşanmakta ve bu ünitelerin belirli bir süre devre dışı kaldıkları için her yıl belirli miktarlarda enerji kaybına neden olmaktadır. Olaya ülke ekonomisi açısından bakıldığında, kömür gibi fosil enerji kaynakları yenilenmeyen enerji katmaklarıdır. (Kural, 99). Flotasyon farklı yüzey özelliklerine sahip minerallerden bir kısmını sulu bir bulamaç içerisinde yüzdürmek, diğerlerini çöktürme yoluyla yapılan bir ayırma ve zenginleştirme işlemidir. Şekil de görüldüğü gibi ayırma kabarcığa yapışan tanelerin (hidroforların) köpükle birlikte su yüzeyine çıkması, yapışamayan tanelerin (hidrofiller) ise yerçekimi kuvvetinin etkisi ile çökmesi prensibine dayanır. Şekil. Flotasyonda Köpük, Reaktif Ve Mineral Etkileşimi (Yaman ve ark., 998). Materyal Metod Çatalağzı Termik Santrali den alınan numune için sırasıyla kırma,öğütme, eleme, flotasyon, filtrasyon, kurutma, kül deneyi ve evrim hesaplaması yapılmıştır. İnce boyutta serbestleşen Zonguldak-Çatalağzı lavvar artığı köpük flotasyonu ile zenginleşebilirliğini araştırmak amacıyla kömür numuneleri öğütülerek, flotasyon deneylerine tabi tutulmuştur. Son yıllarda geliştirilen yağ flotasyonu, kömür taneciklerinin yüzeyine yağ zerrecikleri adsorblanarak yüzme yeteneğinin arttırılması esasına dayanmaktadır. Deneylerde yağ işlevi yapacak madde olarak mazot ve gazyağı kullanılmıştır. Köpürtücü olarak ise MIBC(Metil İzobütil Corbinol) ve çamyağı (çam ağacı reçinesinin buhar distilasyonu yöntemi kullanılarak damıtılmasıyla elde edilir) kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan kömür tane boyutu değiştirilerek yaklaşık 0,50 mm tane boyutu altında kömür numunesi kullanılmıştır Deneysel bulgularda elde edilen kül değerleri kullanılarak % yanabilir madde (%YMV) ve %kül içeriğine göre (%KV) verim değerleri aşağıdaki 4. ve 5. formüller kullanılarak hesaplanmıştır. - 0 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 C(00 c) F(00 f ) % YMV= 00 C c F f %KV= 00 Burada; %YMV: Yanabilir madde kazanım %KV: Kül Kazanımı C: Yüzen madde ağırlığı (gr) F: Besleme malı ağırlığı (gr) c: konsantre %kül içeriği f: besleme malı %kül içeriği () () Araştırma Bulguları Optimum Öğütme Süresinin Belirlenmesi Yapılan kırma deneyi ile -0,4 mm boyutuna indirilen kömür numunesinin besleme malı olarak uygun tane boyutuna indirilmiştir. Besleme malı d 80 = 0,75 mm olarak belirlenmiştir. Öğütme testleri neticesinde; 5 dakikalık öğütme ile d 80 = 0, mm; 7,5 dakikalık öğütme ile d 80 = 0,7 mm 0 dakikalık öğütme neticesinde ise d 80 = 0,3 mm boyutuna ulaşmıştır. 0 dakikalık öğütme süresi ve belirlenen tane boyutu flotasyon için yeterli bulunduğundan daha uzun süreli öğütme işlemi yapılmamıştır. Boyut küçültme oranı: 0.75/0.3= ~ 6 olarak bulunmuştur. Toplayıcı Cinsinin Seçimi Kollektör seçmek için mazot ve gazyağı kullanarak dört adet (n, n = 4) aynı şartlarda deney yapılmıştır. Hesaplanan konsantre verimleri kullanılarak istatistiksel varyans analizi yapılmıştır. Yapılan deneylerde tüm şartlar aynı alınmış yalnızca kolektör cinsi değiştirilmiştir. Deneylerde lt lik flotasyon selülü kullanılmıştır. Çalışılan deney şartları aşağıdadır: Katı oranı : % 0 Köpürtücü (Çamyağı) : 00 gr / t ph : 6,5 7 ( H SO 4 kullanılmıştır) Toplayıcı : 000 gr / t (Mazot Çamyağı) Kondüsyon süresi : 5 dk Flotasyon süresi : 5 dk Devir sayısı : 400 dv/dk Numune miktarı : 50 gr (d 80 : 0,3 mm) - -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 Bu amaçla ortalamalar karşılaştırılarak varyans hesabı yapılmıştır. Birleştirilmiş, ortak (pooled) standart sapma değeri (S p ) sırası ile mazot ve gazyağı için bulunan varyans değerleri ( S S ves ) kullanılarak hesaplanmıştır (n ) S (n ) S p (3) n n Burada, aşağıda belirtilen hipotezler kullanılarak değerlendirme yapılmaktadır. H o H : : S olarak sırası ile toplumun tamamının varyansı ( ) ve seçilen ve grubun varyansı ( S ) dir. Kritik t testi (student) içinde aşağıdaki formül kullanılmıştır (D.C. Montgomery,99). Hesaplanan ortalama yanabilir verim ve varyans değerleri aşağıdadır. Mazot Gazyağı x 9.6 x 9. 59 S =.83 S = 8.9 =0,0 için istatistiksel tablodan çift kuyruklu test için olarak bulunur. Gözlenen deneysel istatistiksel değer ise f (3,3, 0.90 df ) 5,39 S / S =.83/8.9= 0.0 olarak bulunmuştur. Burada 0.0 değeri 5.39 dan küçük olduğu için H : hipotezi reddedilemez bu nedenle hesaplanan bileşik varyans genel toplumun varyansını tahmin etmekte kullanılabilir. Bu durumda S p Gözlenen nn t (4 ).83 (4 ) 8.9 5.38 4 4 t değeri: x x n n (4) Sp n n Burada, aşağıda belirtilen hipotezler kullanılarak değerlendirme yapılmıştır. H o : H : t Gözlenen nn değeri: - -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 t t 9.6 9.59 5.38 4 4 nn 4 4 t6 0.00 için gözlenen değer 0.00 olarak bulunmuş ve istatistiksel tablodan bulunan değer.44 olduğu için H : hipotezi reddedilemez. Temini kolay ve ucuz olduğu için mazot daha sonraki deneylerde kullanılmak üzere kolektör olarak seçilmiştir. - 3 - Köpürtücü Cinsinin Seçimi Optimum bir köpük derinliği elde etmek için Köpürtücü seçmek için çamyağı (pine oil) ve MIBC kullanarak dört adet aynı şartlarda deney yapılmıştır. Yapılan deneylerde tüm şartlar aynı alınmış yalnızca kolektör cinsi değiştirilmiştir. Deneylerde lt lik flotasyon selülü kullanılmıştır. Çalışılan deney şartları aşağıdadır: Katı oranı : % 0 Köpürtücü : 00 gr / t ph : 6,5 7 ( H SO 4 kullanılmıştır) Toplayıcı : 000 gr / t Kondüsyon süresi : 5 dk Flotasyon süresi : 5 dk Devir sayısı : 400 dv/dk Numune miktarı : 50 gr (d 80 : 0,3 mm) Kollektör seçimindeki yöntemle Köpürtücü seçim verimi hesaplanmıştır. Çamyağı ve MIBC ile yapılan konsantrelerin ortalama yanabilir verim değerlerinin farklı olduğunu gözlenmiştir. MIBC ile yapılan ortalama kömür kazanım verimi Çamyağı ile yapılan ortalama deneysel kazanım veriminden yüksek olduğu için MIBC daha sonraki deneylerde kullanılmak üzere en iyi köpürtücü olarak seçilmiştir (%94,4). n faktöriyel deney tasarımı birden fazla değişkenin aynı anda yapılabilecek en az sayıda deneyin uygulanma şeklidir. n faktöriyel tasarımın kullanılmasındaki diğer önemli bir neden Yates tekniği denilen kısa bir hesaplama yönteminin bu tasarıma uygulanarak işlemlerin basitleştirilmesidir. Yates Tekniği ile %30 Katı Oranı için Deneysel Düzenleme Yates tekniğine göre incelenen değişken parametreler için seçilen aralıklar %30 katı oranı için yapılmıştır ve aşağıdaki Çizelge de verilmiştir. Burada amaç yüksek katı oranında ve düşük reaktif kullanımı ile en ekonomik uygulanabilir koşulların saptanmasıdır. Diğer şartlar aşağıdadır; ph : 6.5-7.0 (sülfürik asit ile) Kondüsyon süresi : 5 dk

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 Flotasyon süresi Numune miktarı : 6 dk : 48 gr (d80: 0,3 mm), Çizelge %30 katı oranı için Yates düzeneğinde seçilen sınır değerler. Parametre Düşük Yüksek Orta Nokta A= Devir sayısı 300 500 400 d/d B= Toplayıcı miktarı 300 gr/t 900 gr/t 600 gr/ton C= Köpürtücü miktarı 30 gr/t 90 gr/t 60 gr/ton Aynı koşullarda orta nokta parametreleri yapılan deney sonuçları: - % Besleme Malı Verim %83,50 - % Besleme Malı Verim %80,04 3- % Besleme Malı Verim %8,60 Verim BM verilerine göre Deney ortalaması = 83,50+ 80,04+ 8,60 / 3 = 8,5 ve varyans= 4,09 olarak bulunur. Verim değerlerine göre; Y=84.88,77X,77X -,8X 3 -,93X X 3-3,68 X X 3 -,79 X X X 3 Burada X'ler kodlanmış değerlerdir.. Çok faktörlü lineer modelde tenör için hesaplanan korelasyon katsayısı (R ) 0,83 'dur. (Şekil.).Bu durum kömür flotasyonu için belirlenen parametreler arasında %83 oranında uyumluluk olduğunu göstermiştir Yates Tekniği ile %0 Katı Oranı için Deneysel Düzenleme %30 katı oranında yapılan deneylerden çok daha iyi yanabilir madde kazanma verimine ulaşmak için katı oranı %0 a düşürülüp daha yüksek miktarda reaktif kullanılmıştır. Bu işlem yine Yates tekniğine göre ( 3 ) yapılıp, incelenen değişken parametreler için seçilen aralıklar aşağıdaki Çizelge de verilmiştir. Ayrıca diğer şartlar aşağıdadır; ph : 6.5-7.0 (sülfirik asit ile) Kondüsyon süresi : 5 dk Flotasyon süresi : 6 dk Numune miktarı : gr (d 80 : 0,3 mm), Su Miktarı : 000cc Çizelge %0 Katı Oranı İçin Yates Düzeneğinde Sınır Değerler Parametre Düşük Yüksek Orta Nokta A= Devir sayısı 300 d/d 500 d/d 400 d/d B= Toplayıcı miktarı 5 gr/t 3375 gr/t 50 gr/ton C= Köpürtücü miktarı,5 gr/t 337,5 gr/t 5 gr/ton Aynı koşullarda orta nokta parametreleri için yapılan deney sonuçları: - 4 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 - % Besleme Malı Verim %9,3 - % Besleme Malı Verim %90,35 3- % Besleme Malı Verim %93,7 Verim BM verilerine göre Deneylerin Verim ortalaması = 9,3+ 90,35+ 93,7) / 3 = 9,74 ve varyans =3,03 bulunur. Verim değerlerine göre; Y=90,36-,4 X X,44X3 3,39 XX3 4,47XX3 Burada X' ler kodlanmış değerlerdir Şekil 4.6 de görüldüğü gibi çok faktörlü lineer modelde tenor için hesaplanan korelasyon katsayısı (R ) O.85'dir. Bu durum kömür flotasyonu için belirlenen parametreler arasında %85 oranında uyumluluk olduğunu göstermiştir. Yates düzeneği ile yapılan deneylerde % 0 katı oranında c kodlu deney şartlarında en yüksek yanabilir madde kazanma verimine %96,9 oranında erişilmiştir. Ancak yapılan kinetik çalışmalarda da görüldüğü gibi 4 dakikalık süreden flotasyon kazanma verimi eğrilerinin yataya yakın seyrettiği görülmüştür. Bu nedenle optimizasyon süresi sabit 4 dakika seçilmiştir. Ayrıca flotasyon süresinin 4 dakika olması zaman ve ekonomi açısından daha uygundur. Reaktif artış miktarları; toplayıcı miktarı için 80 g/ton, köpürtücü miktarında g/ton ve devir sayısın da 0 dev/dk lık artırımlar kullanılmıştır. Çizelge 3 de deney şartları verilmiştir. Ayrıca sabit deney şartları aşağıdadır; Devir : 300 dev/dk Toplayıcı miktarı : 3380 g/ton Köpürtücü miktarı : 375 g/ton ph : 6.5-7.0 Kondüsyon süresi : 5 dk Flotasyon süresi : 4 dk Devir sayısı : 400 dv/dk Numune miktarı: gr (d 80 : 0,3 mm), Su Miktarı: 000cc Çizelge 3 Optimizasyon Deneylerinde Farklı Devir Sayıları ve Reaktif Miktarları Deneyler Toplayıcı (gr/ton) Köpürtücü (gr/ton) Devir (dev/dk) 0pt. 3460 386 30 0pt. 3540 397 340 0pt. 3 360 408 360 0pt. 4 3700 49 380 0pt. 5 3780 430 400 Yapılan 5 adet optimizasyon deneyleri sonucunda Çizelge 4.33 de görüldüğü gibi en yüksek kazanma verimi 4 nolu deney koşullarında elde edilmiştir. Artırıma devam edildiği zaman verimde ani düşme olmuştur. Bu nedenle 4 nolu deney koşulları en uygun olarak belirlenmiştir ve %98,55 lik bir kazanma verimine - 5 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 ulaşılmıştır. Kazanma veriminin yüksek olması kömür numunesinin yaşlı (taşkömürü) olması ve koklaşabilir özelliği nedeniyle olduğu düşünülmektedir. Sonuçlar ve Öneriler Reaktif seçimi için yapılan flotasyon deneylerinde -0,30 mm boyutunda hazırlanan numuneler ph 6,5-7 de en iyi kollektör ve köpürtücü cinsini belirlemek için (mazot, gazyağı ile çamyağı, MIBC) %0 katı oranında deneyler yapılmıştır. Ön flotasyon deneylerinde kondüsyon süresi ve flotasyon süresi 5 er dakika olarak seçilmiştir. Deney sonuçlarına göre kollektör olarak ortalama %9,6 yanabilir verimle mazot seçilmiştir. Ayrıca köpürtücü olarak da ortalama %94,63 verim ile MIBC seçilmiştir. Flotasyon sonrası elde edilen kömür konsantrelerinin yanabilir verim yüzdeleri %79,90 a kadar çıkmaktadır. Ön deneylerin sonuçları bize göstermektedir ki Zonguldak-Çatalağzı Termik Santrali lavuar artığı olan numuneler için kollektör olarak mazot, köpürtücü olarak MIBC kullanmanın en iyi sonuç vereceğini göstermektedir. Yates tekniği ile ( 3 ) %0 ve %30 katı oranlarında yapılan 8 er adet deneylerde düşük katı oranının daha yüksek kazanma verimi sağladığı görülmüştür (%0). Katı oranı %30 a yükseltildiğinde ise verim %95 lerden 90 lara düşmüştür. %0 katı oranında kolektör miktarı (mazot), köpürtücü miktarı (MIBC) ve devir sayısı için ise yüksek değerler daha uygun çıkmıştır. Ancak her üç değerin birlikte kullanılması (abc) verimde düşüşe neden olmuştur. Elde edilen en iyi yanabilir madde verim sonuçları c, b, ac, ve ab kodlu deneylerde >%93 olarak elde edilmiştir. Ancak en yüksek c kodlu deneyde elde edilmiştir (%96,9). Yates te elde edilen en iyi sonuca göre (c) düşük aralıklı değerlerle parametrelerde artırım yapılarak beş adet deney yapılmıştır. Bu deneylerde konsantre kül oranları ve kül atma verimleri de istenilen düzeylerdedir. Kalorifik değer yapılan deneylerde 6 dakikanın flotasyon için fazla bir süre olduğu bu nedenle optimizasyon çalışmalarının 4 dakika olarak yürütülmesinin daha ekonomik ve uygun olduğu düşünülmektedir. Optimizasyon çalışmaları ile %98,55 yanma verimine kadar ulaşılmıştır. Yapılan bu çalışma koklaşabilir (yaşlı) özellikteki taşkömürü atıklarından yüksek kalitede taşkömürü konsantresi elde edilmesi ve bu konsantrenin kok yapımında kullanılabilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca bu kömür ev yakıtı kalsinasyon biriketleme vb. alanlar için uygun kalitededir Başlangıçta 409-4304 kalori olan kömür Çizelge 4 de görüldüğü gibi 6450-6600 kalori değerine ulaşılmıştır. Termik santrallerde elektrik enerjisi üretiminde linyit ve düşük kalorili kömürlerin kullanılmasının daha uygun olacağı düşünülmektedir. Termik santral taşkömürü tüketimi havzadaki üretimin yarısından fazlası kullanılmaktadır (~%60). Bu çalışmada koklaşabilir taşkömürü artıklarından yüksek kalitede konsantre elde edilmesi ve bu konsantrenin kok yapımında kullanılabilmesi mümkündür. Elde edilen kömür, ev yakıtı, kalsinasyon, biriketleme vb. alanlar içinde uygun kalitededir. Termik santrallerde elektrik enerjisi üretiminde linyit ve düşük kalorili kömürlerin kullanılmasının daha uygun olacağı düşünülmektedir - 6 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:0 Cilt:8-5 Çizelge 4 Flotasyon Sonucu Elde Edilen Ürünün Analiz Sonucu (MTA) Analiz Tipleri Orijinal Numune Kuru numune Analiz Metodu Toplam Nem %,36 --- ASTM D 54 Kül % 7,8 8, ASTM D 54 Uçucu Madde % 3,5 3,47 ASTM D 54 Sabit Karbon % 54,55 55,5 ASTM D 54 Toplam Kükürt % 0,48 0,48 ASTM D 439 Alt Isıl Değer Kcal/kg 650±00 6450±00 ASTM D 5865 Üst Isıl Değer Kcal/kg 6550±00 6600±00 ASTM D 5865 Kaynaklar BOYLU F., ATESOK G., 999. Çevre Dostu Yeni Bir Enerji Hammaddesi: Kömür- Su Karışımları, Türkiye de Kömür Politikaları ve Temiz Kömür Sempozyumu, Ankara. 54-6s DPT, 00. Madencilik Özel İhtisas Komisyon Raporu Enerji Maddeler Alt komisyonu Kömür Çalışma Grubu. Ankara, DPT: 605 - ÖIK: 66. KEMAL, M., ARSLAN, V., 999. Kömür Teknolojisi (Genişletilmiş 3. Baskı), D.E.Ü., Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi, İzmir. KEMAL, M., 99. Linyit Kömürü Değerlendirilmesi ve Kullanımında Kömür Özelliklerinin Etkileri, Önal, G., Atesok, G., Kömür Teknolojisi ve Kullanımı Semineri,YMGV,70-8s. SİRKECİ, A. (000) Rusya da enerji ve Kimya alanlarında kömür kullanımındaki problemler, Kömür Teknolojisi ve Kullanımı Semineri V Kitabı, ed. G. Önal ve H.Dinçer, Yurt Madenciligini Gelistirme Vakfı Yayınları, _stanbul, s.3-36. TTK Çatalağzı (003) TTK Çatalağzı Lavuarı kayıtları, Zonguldak YAMAN, ve ark. (998) Kömürün kükürdünün giderilmesi.kömür, ed. O.Kural, Kurtis Matbaası, İstanbul, s.337-35. www.catestermik.com.tr, 00-7 -