Hide/Show Apps

Minerallerin değişik ortam ve koşullarda öğütülmesinin kırılma, ıslanma, şekil ve morfolojik özelliklere etkisi

Download
2002
Yekeler, Meftuni
Hiçyılmaz, Cahit
Ulusoy, Uğur
Özkan, Alper
Bu çalışmanın ilk kısmı üç aşamadan oluşmaktadır: İlk olarak, kalsit, barit ve linyit kömürünün laboratuvar ölçekli porselen bilyalı değirmende kuru, yaş ve kimyasal madde ile yaş öğütülmesiyle kırılma parametreleri ($S_$i ve $B_{i,j}$) belirlenmiş ve öğütme ürünlerinin tane boyu dağılımları elde edilmiş ve bu boyut dağılımlarının kendilerinin PSUSIM adlı program kullanılarak simülasyonları yapılmıştır. İkinci aşamada, değirmende kuru, yaş ve kimyasal madde ile yaş öğütülen farklı besleme boyutu fraksiyonu ürünlerinin ıslanmayı karakterize eden kritik ıslanma yüzey gerilimi değerleri ($\gamma$c) temas açısı ölçümü ve flotasyon tekniği ile belirlenmiştir. Son aşamada ise, öğütme testlerinden elde edilen kırılma parametreleri ($S_i$ ve $B_{i,j}$ parametresi olan $\gamma$) ile temas açısı ölçümleri ve flotasyon testlerinden elde edilen kritik ıslanma yüzey gerilimi parametresinin ($\gamma$c) olabilecek korelasyonları araştırılmıştır. Öğütmeye yardımcı kimyasal maddeler, kalsit ve barit minerali için daha yüksek kırılma hızları ve nispeten daha ince malzeme üretiminde etkili olmuştur. Fakat, kömürün yaş öğütülmesinde kullanılan kimyasal madde, kırılma hızlarını ve ince malzeme üretimini azaltmıştır. Elde edilen kırılma parametreleri ile birinci derece ve birinci derece olmayan kırılma bölgeleri için ürün tane boyu dağılımlarının simülasyonları yapıldığında, simülasyon sonuçları deneysel sonuçlarla benzer dağılımları vererek uyumlu olduğu görülmüştür. Bu minerallerin öğütülmüş ürünlerinin bir goniometre kullanılarak temas açısı ölçüm yöntemiyle belirlenen yc değerleri, yeni dizayn edilen mikroflotasyon hücresi kullanılarak flotasyon yöntemiyle belirlenen değerlere yakındır. Bu minerallerin kırılma parametreleri ($S_i$ ve $B_{i,j}$ parametresi olan $\gamma$) ile ıslanma parametresinin ($\gamma$c) anlamlı korelasyonlarının olduğu belirlenmiştir. Kalsit ve barit minerallerinden elde edilen veriler ışığında; daha yüksek temas açıları ve daha yüksek flotasyon verimlerinin eldesine dayanarak daha da hidrofobluğu belirten düşük $\gamma$c değeri verirken, $S_i$ değerinin de arttığını göstermektedir. Barit minerali için diğer bir ilişki $B_{i,j}$'nin incelik parametresi olan $\gamma$ ile $\gamma$c arasında bulunmuştur; yani $\gamma$c artarken $B_{i,j}$ parametresi olan $\gamma$'da artmaktadır, fakat kalsit için benzer bir ilişki bulunamamıştır. Buna ilaveten, kömürün kırılma parametreleri ile ıslanma parametresi arasında bazı anlamlı korelasyonlar da belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise bilyalı, çubuklu ve otojen değirmenlerde öğütülmüş farklı mineral gruplarını temsil eden kalsit, barit, talk ve kuvars minerallerinin tane şekli, pürüzlülük ve ıslanma özelliklerini belirlemek için deneysel çalışmalar yapılmıştır.Minerallerin ıslanma özellikleri EMDEE MicroFLOT test tüpü kullanarak flotasyon yöntemiyle ve goniomètre kullanarak temas açısı ölçümleriyle belirlenmiştir.Şekil özellikleri SEM kullanarak tanelerin izdüşümleri üzerinden ölçülerek Uzama Oranı, Yassılık, Yuvarlaklık, Göreceli Genişlik ve Eksensel Eşitlik gibi tanımlayıcılarla ifade edilmiştir. Her bir öğütme ürünü için yaklaşık 100-200 arasında tane ölçülmüştür.Yüzey pürüzlülükleri BET yüzey alanı ölçümlerinden hesaplanan rbet ve Surtronic 3+ makropürüzlülük ölçer ile belirlenen $R_a$ parametreleriyle ifade edilmiştir.Son olarak yüzey pürüzlülüğü, şekil özellikleri ile ıslanabilirlik arasında korelasyonlar yapılmıştır. Burada $\gamma$c değerleri artan pürüzlülük, yuvarlaklık, göreceli genişlik ve eksensel eşitlik ile artmakta uzama oranı ve yassılık ile azalmaktadır. Bir başka ifadeyle, daha düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip, daha uzun tanelerden oluşan mineral daha hidrofobik karakteri gösteren daha düşük $\gamma$c değeri ile daha iyi flotasyon davranışı göstermiştir.