5. ZENGİNLEŞTİRME BİRİMLERİNİN TASARIMI

Boyut küçültme (Kırma – eleme – öğütme – sınıflandırma) sonucunda birbirlerinden teknik ve ekonomik olarak istenilen derecede serbestleşmiş olan mineral tanelerinin fiziksel ve fiziko-kimyasal özelliklerindeki farklılıklardan yararlanarak yapılan ayırma işlemleri zenginleştirme olarak adlandırılır.

Herhangi bir zenginleştirme işlemi için en uygun akım şemasının ve zenginleştirme aygıtlarının seçimi cevher içindeki değerli ve değersiz tüm minerallerin; cinsine, fiziksel, kimyasal ve fiziko-kimyasal özelliklerindeki farklılıklara ve serbestleşme boyutlarına bağlıdır. Çok benzer mineralojik bileşimleri bile olsa, hiçbir cevherin birbirinin aynı olmadığı ve standart zenginleştirme reçetelerinin birebir uygulanmayacağı da bilinen bir gerçektir.

Birbirleriyle ters orantılı olan konsantre tenör ve verimini istenilen seviyeye getirmek için aşamalı olarak gerçekleştirilen zenginleştirme işlemlerinde genel olarak uygulanan akım şemaları Şekil 5.1 ve Şekil 5.2’de görülmektedir.

Minerallerin tane büyüklüğü, ayırma yöntemi seçiminde çok önemlidir. Mineraller iri boyutlarda ise (birkaç mm), özgül ağırlık farkı (gravite) ile zenginleştirme yöntemleri klasik flotasyona göre daha kolay ve ekonomik olabilir. Flotasyon tekniğinde özellikle kolon flotasyon tekniğindeki ilerlemeler bu boyutlarda (iri) zenginleştirmesi mümkün kılmaktadır. Daha iri boyutlara flotasyon uygulanmaz. Ancak ince boyutlara flotasyon uygulanabilir. İyi bir zenginleştirme için cevherin çok daha fazla öğütülmesi gerekebilir. Bu tip cevherler önce iri (kaba) öğütülür, flotasyonla (kaba zenginleştirmeyle) kıymetli kısım alınarak, artık atılır. Kıymetli kısmın ikinci (ince) öğütmeye ve konsantrasyon (flotasyon (ikinci zenginleştirme)) işlemlerine tabi tutulmasıyla konsantrenin tenörü istenilen dereceye yükseltilebilir (Şekil 5.1).

Yada Şekil 5.2’de görüldüğü gibi kaba öğütmeden sonra, cevher kaba zenginleştirme devresine verilerek kaba konsantre ve kaba artık elde edilir. Serbestleşme derecesi yüksek, değerli mineral taneleri kaba konsantre olarak alındıktan sonra, çeşitli nedenlerden dolayı konsantreye geçmiş gang minerallerinin veya ara ürün niteliğindeki tanelerin varlığı nedeniyle istenilen düzeyde olmayan bu konsantre tek veya çok kademeli temizleme devresinde tekrar zenginleştirilir. Bu kademelerdeki artıklar ise geri çevrimle devreye geri beslenir.

88

Şekil 5.1. Konsantrenin Öğütüldüğü İki Kademeli Zenginleştirme Devresi

.

Şekil 5.2. Artığın Öğütüldüğü İki Kademeli Zenginleştirme Devresi

Süpürme devresindeki amaç ise, kaba zenginleştirme devresi artıklarında bulunan, serbestleşme derecesi yeterli olmayan veya kaba zenginleştirme devresinde konsantreye

89

Kaba ( İri ) Öğütme

Kaba Ön Zenginleştirme Devresi

İkinci ( Temizleme ) Zenginleştirme Devresi

Beslenen Cevher

( Çubuklu Değirmen )

Kaba Artık

Kaba Konsantre

( Bilyalı Değirmen )

Konsantre

Artık

Ara Ürün

İnce Öğütme

Kaba ( İri ) Öğütme

Kaba Ön Zenginleştirme Devresi

Temizleme DevresiSüpürme Devresi

Beslenen Cevher

Kaba Konsantre Kaba Artık

Son Konsantre

Son Artık

İnce Öğütme (Gerekli İse)

geçmek için yeterli zamanı bulamamış değerli mineral tanelerini son artığa kaçmadan devrede tutmaktır. Süpürme devresinde önemli olan randımandır. Süpürme devresi konsantresindeki tanelerin serbestleşme derecesi yeterli değilse tekrar öğütüldükten (ince öğütme) sonra kaba zenginleştirme devresine döndürülürler. Süpürme devresinin artığı son artıktır; ancak birden fazla değerli mineral varsa ve seçimli bir zenginleştirme yapılıyorsa, bir sonraki zenginleştirme devresinin beslemesidir.

Çizelge 5.1. Zenginleştirme Yöntemleri, Yaralanılan Mineral Özellikleri ve Uygulama Boyutları

YARARLANILAN MİNERAL ÖZELLİKLERİ

ZENGİNLEŞTİRME YÖNTEMLERİ UYGULAMA BOYUTU, mmKURU İŞLEMLER YAŞ İŞLEMLER

Dayanıklılık - Gevreklik Yapı ve kırılış şekli Isı ile dağılma

BOYUTA GÖRE SINIFLANDIRMA İLE ZENGİNLEŞTİRME

+ 0.5+ 0.05+ 0.2

0.5 – 0.050.1 – 0.005

ElemeSiklon

ElemeKlasifikasyonHidrosiklon

Renk,parlaklık, fluoresans,radyoaktivite, manyetizm,iletkenlik, özgül ayırım, X-ışınımı

AYIKLAMA ( TRİYAJ ) İLE ZENGİNLEŞTİRME300 – 20200 - 5

Elle ayıklamaOtomatik ayıklama

Özgül ağırlıkYapı ve kırılış şekliSürtünme Isı ve gözenekliliğin değişimi

ÖZGÜL AĞIRLIK FARKI ( GRAVİTE ) İLE ZENGİNLEŞTİRME

JigSarsıntılı masa

Ağır ortam koni ve tamburAğır ortam siklonJigSarsıntılı masaSpiralOluklar

1.2 – 0.30.5 – 0.1100 –12 - 0.425 – 1

2 – 0.052 – 0.12 – 0.1

Manyetik duyarlılıkIsı ile manyetikliğin değişimi

MANYETİK AYIRMA İLE ZENGİNLEŞTİRMEDüşük Alan Şiddetli ayırmaYüksek Alan Şiddetli Ayırma

Düşük Alan Şiddetli ayırmaYüksek Alan Şiddetli Ayırma

15 0.13 – 0.13 – 0.05

0.5 – 0.005Elektriki iletkenlik ELEKTRO – STATİK AYIRMA İLE ZENGİNLEŞTİRME

Yüzey ve ara yüzey özellikleri

SALKIMLAŞTIRMA ve DAĞITMA( FLOKÜLASYON VE DİSPERSİYON )

- 0.02

0.3 – 0.01- 0.3

- 0.02- 2

Seçimli SalkımlaştırmaFLOTASYON ( YÜZDÜRME )

Köpük FlotasyonuTabla FlotasyonuUltra Flotasyon

AMALGAMLAŞTIRMAFarklı çözünürlükKimyasal reaksiyon

KİMYASAL ZENGİNLEŞTİRME

-200

- 0.3

KalsinasyonKavurma

SiyanürasyonAsit liçBazik liç

Başlıca zenginleştirme yöntemleri, bunların dayandığı mineral özellikleri ve uygulama boyutları Çizelge 5.1’de görülmektedir.

90

5.1. Boyuta Göre Sınıflandırma İle Zenginleştirme

Boyut küçültme işlemleri sırasında cevheri oluşturan mineraller bazı yapısal (dayanıklılık, kırılış şekli, dilinim vb.) özelliklerine bağlı olarak farklı büyüklük ve şekilde kırılabilirler. Bazen değerli mineral iri kalırken değersiz mineral fazla ufalanabilir, bazen de bunun tersi olur. Her iki durumda da boyuta göre sınıflandırma ile değerli mineral belirli ölçülerde zenginleştirilebilir. Örneğin;

1. Sedimanter oluşumlu oolitik (yumrulu) demir, mangan ve fosfat cevherleri boyut küçültmeye tabi tutulduklarında, yumrular iri kalırken çimentoyu oluşturan kalker daha fazla ufalanır.

2. Killi cevherlerin kırılması ve dağıtılması sırasında kil mineralleri çok küçük boyutlara indiği halde, diğer mineraller iri kalır (örneğin bor cevherleri).

3. Mika, nabit Au, Ag, Cu gibi levha şeklinde kırılan mineraller, birlikte bulundukları diğer minerallere göre daha iri boyutta kalırlar.

4. Kömür, yan taşlarına göre daha fazla ufalanır. Boyuta göre sınıflandırma, cevher özelliklerine bağlı olarak, ya doğrudan doğruya boyut küçültmeden sonra veya yıkama ve dağıtma gibi işlemleri izleyerek uygulanmaktadır.

Dağıtıcı olarak kullanılan aygıtlar:

1- Karıştırma ile dağıtma yapan aygıtlar

a- Yalaklı yıkayıcı ( maksimum cevher boyutu 10 cm )b- Pervaneli dağıtıcı ( Attrition Scrubber ): 4 – 5 mm’ nin altındaki cevher % 70 – 80 katı

içeren pülp halinde beslenmektedir.c- Kütüklü dağıtıcı: Besleme boyutu 7 – 8 cm

2- Aktarılan ortamda dağıtma yapan aygıtlar

a- Aktarma tamburu: Besleme boyutu 10 cm fakat özel tiplerde 25 cm’ye kadar olabilmektedir.

b- Döner elekli (tromel) yıkayıcı

3- Basınçlı su ile çalışan dağıtıcılar

Yıkayıcı ve boyutlandırıcı olarak kullanılan aygıtlar;

1- Kavisli elek ( Sieve bent )2- Döner ( tromel ) elek3- Sarsıntılı elek4- Titreşimli elek5- Klasifikatörler ( spiralli ve taraklı )6- Hidrosiklonlar

91

0,5 mm’nin üstünde

0,5 mm’nin altında

5.2. Ayıklama İle Zenginleştirme

5.2.1. Elle Ayıklama (Tavuklama) (Triyaj)

Gang mineralleriyle, değerli mineraller arasında renk, parlaklık, şekil gibi farklılıklar olması gerekmektedir. Cevher boyutu 6 – 30 cm arasında olmalı ve birbirine yakın boyutlarda sınıflandırılarak ayrı ayrı ayıklamaya tabi tutulmalıdır. Gerekirse tanelerin iyi tanınması için, tane yüzeylerini kaplayan toz ve pislikler yıkamayla uzaklaştırılmalıdır.

Elle ayıklama işlemi sabit veya hareketli yüzeyler üzerinde yapılmaktadır. En çok uygulanan yöntem, bant konveyörler üzerinde yapılan ayıklamadır. Bant konveyörler genellikle 10 –12 m/dak hızla hareket ederler. Çalışma koşullarına ve cevher özelliklerine bağlı olarak konveyör bantta 1 kişi yaklaşık olarak saatte 5 ton ayıklama yapabilmektedir.

Ülkemizde çok sayıda krom, manganez, manyezit, bor, antimuan, kurşun, çinko, bakır ve kömür işletmelerinde elle ayıklama uygulanarak ön veya nihai konsantreler üretilebilmektedir. Elle ayıklama yaygın olarak ocaklarda da uygulanmaktadır.

5.2.2. Otomatik Ayıklama

Minerallerin renk, iletkenlik, özgül ağırlık, ışığın yansıması ve kırılması, fluoresans ve fosforesans, radyo – aktivite, ferromanyetizma, X-ışınları difraksiyonu gibi özelliklerinden faydalanılarak yapılan bir yöntemdir.

Genellikle 0.5 – 20 cm boyutları arasında uygulanır. Cevher temiz ve birbirine yakın boyutta olmalıdır. Taneler tek tek beslendiği için kapasite düşüktür.

Otomatik ayıklama özelliklerine göre aşağıdaki minerallere genellikle ön zenginleştirme amacıyla uygulanabilmektedir.

Radyoaktivite → Uranyum ( U3O8 )Fluoresans → Şelit ( CaWO4 )X-ışınları difraksiyonu → ElmasFerromanyetik → Manyetit ( Fe3O4 )Renk → Kalker, Manyezit vb. ( Sortex ayırıcılar kullanılır )

5.3. Gravite ( Özgül Ağırlık ) Zenginleştirme Yöntemleri

Mineral tanelerinin, aralarındaki özgül ağırlık, boy ve şekil farklılığının neden olduğu; akışkan ortamdaki (akışkan ortam cinsi ve yerçekimine bağlı olarak) ve kullanılan cihazın şekli ve hareket tarzından (merkezkaç kuvvet gibi) dolayı farklı hareket etmelerine dayanılarak, birbirlerinden ayrılması gravite zenginleştirmesi olarak tanımlanır. Bu yöntemde tane boyu etkisini ortadan kaldırmak için cevher mümkün olduğunca dar tane boyutlarına sınıflandırılmalıdır.

İki mineral arasında yapılacak bir gravite ayırmasında başarının tahmininde ilk (ön) değerlendirme Taggart kriterinin incelenmesidir. Taggart kriterinin değeri, özgül ağırlık farkı

92

k =

ile zenginleştirmenin hangi boyutlarda ve hangi yöntemlerle uygulanabileceği hakkında genel bir fikir vermektedir.

δA - ρ δH - ρ

ρ = Ortamın özgül ağırlığı ( Su = 1 )δA = Ağır ortamın özgül ağırlığıδH = Hafif mineralin özgül ağırlığı

Çizelge 5.2’de konsantrasyon kriterinin değerlerine karşı gelen gravite zenginleştirme yöntemi uygulanabilirlik tane boyu limitleri verilmiştir.

Çizelge 5.2. Konsantrasyon Kriterine Uygun Zenginleştirme Yöntemleri

k Uygulanabilir tane boyu limiti ve gravite zenginleştirme yöntemleri> 2,5 74 mikrona kadar bütün gravite yöntemleri kolaylıkla uygulanabilir

2,5 – 1,75 150 mikrona kadar bütün gravite yöntemleriyle etkin bir ayırım sağlanabilir1,75 – 1,50 1,7 mm’ ye kadar ayırım mümkün, ama zor bir işlem, ağır ortam ve jig

kullanılabilir1,50 – 1,25 6 mm’ ye kadar ayırım mümkün, ama zor bir işlem, ağır ortam ve jig

kullanılabilir < 1,25 Ağır ortam ayırması mümkündür

Bu ayırma limitleri günümüz modern gravite ayırma aygıtlarında daha ince boyutlara çekilmiştir. Örneğin;

k Tane Boyu 1,75 50 – 60 mikron1,50 250 mikron1,25 1 mm

Örnek: Özgül ağırlığı 3,1 olan manyezit ile özgül ağırlığı 2,6 olan serpantin minerallerini birbirinden nasıl ayırabiliriz?

Ağır ortam kullanılmalı. Ortam olarak manyetit veya ferrosilikon kullanmak daha avantajlıdır.

Konsantrasyon kriterine göre yapılan değerlendirmede gravite zenginleştirmesinin mümkün görüldüğü cevherlerle tesis ve proses tasarımı ve aygıt seçimi öncesi yapılması gereken ikinci çalışma laboratuar ölçekli yüzdürme – batırma deneyleridir. Farklı özgül ağırlıktaki sıvılarla yapılan bu işlemin amacı, daha önceden belirlenmiş tane boyu aralığında hazırlanmış cevher numunelerinin özgül ağırlık fraksiyonlarına ayrılmasıdır. Her bir özgül ağırlık fraksiyonundaki değerli mineral (veya metal) ve ağırlık dağılımını veren bu analiz sonucu

93

hangi gravite zenginleştirme yönteminin ve aygıtının seçilmesi gerektiği konusunda en etkin parametrelerden biri ayırma yoğunluğuna yakın (I % 10) malzeme miktarıdır.

Çizelge 5.3’de bu parametreye bağlı olarak zenginleştirmenin zorluğu ve kullanılması önerilen aygıtlar verilmiştir.

Çizelge 5.3. Ayırma Yoğunluğuna Yakın Malzeme Miktarına Bağlı Olarak Zenginleştirme Zorluğu ve Önerilen Zenginleştirme Aygıtı

Ayırma yoğunluğunun ± % 10’ una yakın malzemenin

ağırlık yüzdesi

Zenginleştirmede beklenen zorluk derecesi

Önerilen zenginleştirme aygıtı

0 – 7 Kolay Oluklar, jig7 – 10 Kolay gibi Reichert konileri10 – 15 Orta zorlukta Sallantılı masa, spiral, ağır ortamlı

ayırıcılar15 - 25 Zor Ağır ortamlı ayırıcılar

5.3.1. Ağır Ortam Ayırması

İri boyutlu mineral tanelerinin aralarındaki özgül ağırlık farklılığına dayanılarak, ağır bir akışkan içerisinde, yüzme ve batma yoluyla birbirinden ayrılması ile yapılan zenginleştirme

işlemidir. Ağır ortam ayırması genellikle metalik cevherlerin ön ayrılmasında ve kömür yıkamada kullanılır.

Endüstriyel uygulamalarda genellikle ortam olarak, geri kazanımı kolay olan manyetit (-50 mikron) veya ferrosilikonun (-150 mikrondan –40 mikrona kadar inceliklerde) su ile karışımından elde edilen süspansiyonlar kullanılmaktadır.

Manyetitli ağır ortamlar metalik cevherlerde ve kömürde kullanılır ve 1,6 – 2,5 arasında ortam özgül ağırlığı elde edilebilir. Ferrosilikonlu ortamlar metalik cevherlerin zenginleştirilmesinde 2,4 – 3,5 arası ortam özgül ağırlığı elde edilmesinde kullanılır. Bu iki ortamda manyetik ayırıcılarla geri kazanılabilmektedir.

Şekil 5.3’de genel bir ağır ortam ayırma sistemi akım şeması verilmiştir.

94

Şekil 5.3. Ağır Ortam Ayırma Sistemi Akım Şeması

5.3.1.1. Ağır Ortam Ayırma Aygıtları

1- Statik olanlara- Tamburb- Konic- Spiralli klasifikatör

2- Dinamik olanlara- Ağır ortam siklonlarıb- Dyna Whirlpoolc- Stripa

5.3.1.1.1. Ağır Ortam Ayırma Tamburu

Tek veya iki kompartımanlı olabilir. Metalik cevherlerin ve kömürün zenginleştirilmesinde kullanılırlar. Tek tambur tipinde tek ağır ortam kullanılarak konsantre ve artık elde edilirken (şekil 5.3) iki kompartımanlıda iki ortam kullanılarak bir de ara ürün elde edilebilir (şekil 5.4).

Tamburların çapları 1,8 – 3,6 m arasında olup, 6 – 200 mm iriliğinde taneler ayırıma tabi tutulabilmektedir.

Çizelge 5.4’de Denver Sala Basic ayırma tamburu ölçüleri ve kapasiteleri verilmiştir.

Çizelge 5.4. Ayırma Tamburu Ölçüleri ve Kapasiteleri

Çap ( m ) x Uzunluk ( m ) 1,8 x 1,8 3,4 x 2,4 3,0 x 3,0 3,6 x 3,6Kapasite ( ton/saat ) 15 - 30 30 - 70 70 - 140 140 - 250

95

Wemco firmasının ürettiği tambur tipli ağır ortam ayırıcılarının kapasiteleri 450 t/h olabilmektedir (4,5 m çap, 6 m boy). 30 cm’ye kadar ayırım yapabilmektedir. Şekil 5.2’de ağır ortam tamburu görülmektedir.

Şekil 5.2. Ağır Ortam Tamburu

Şekil 5.3. Tek Bölmeli Ağır Ortam Ayırma Tamburu ( Wemco )

96

Batan

OrtamBesleme

Ortam

YüzenBatan Kaldırma Paleti

Batan Oluğun

Batan

YüzenBatan-Yüzen Aralığı

Şekil 5.4. İki Bölmeli Ağır Ortam Ayırma Tamburu ( Wemco )

5.3.1.1.2. Ağır Ortam Ayırma Konileri

Koni şeklinde bir banyo olan aygıttan yüzen ürün taşma ile batan üründe dip kısımdan alınmaktadır. Banyo içindeki ortam; hafif bir şekilde karıştırılmaktadır. Wemco firmasının ürettiği koni tipi ağır ortam ayırıcıları 6 m çapa kadar olup 500 t/h kapasite ile çalışabilmektedir. 10 cm’e kadar besleme yapılabilir.

5.3.1.1.3. Ağır Ortam Siklonları

Çalışma ilkeleri sınıflandırma hidrosiklonlarına çok benzer olan, su yerine manyetit veya ferrosilikon süspansiyonlarının yer aldığı bu aygıtlar cevher zenginleştirme veya kömür yıkama işlemlerinde 0,5 – 40 mm tane iriliğinde kullanılır. Ağır ortam siklonlarının şekil yönünden diğer siklonlardan farkı çaplarının daha fazla olmasıdır. Ayrıca bu siklonlar yatayla 20 – 300 açı yapacak şekilde çalışırlar. Normal besleme basınçları 150 – 200 kPa’dır. kapasiteleri ise siklon çapına bağlı olup, siklon çapının da besleme içindeki en iri tane boyuna göre seçilmesi gerekir (Çizelge 5.5 ).

Şekil 5.5. Ağır Ortam Siklonu

97

Yüksek Özgül Ağırlıklı Ortam

Besleme

Yüksek Özgül Ağırlıklı Ortam

Yüzen

Batan

Ara ÜrünYüksek Özgül Ağırlık Bölümü

Düşük Özgül Ağırlık Bölümü

Çizelge 5.5. Kömür Yıkamadaki Ağır Ortam Siklon Çapları ve Kapasiteleri

Siklon Çapı ( mm )

En İri Besleme Tane Boyu ( mm )

Kapasite ( ton/saat )

350 20 27 - 36500 25 45 – 77600 40 68 – 82700 45 100 – 150750 50 Verilmemiş

5.3.1.1.4. Drewboy Ayırıcı Teknesi

Kömür yıkamada 6 – 1200 mm parça büyüklüğünde kullanılan, 300 ton/saat’e kadar batan malzeme kapasitesi olan bir ağır ortam ayırıcısıdır (Şekil 5.6). Yüzdürme – batırma teknesinin genişliği ile tanımlanan Denver Sala Basic ölçüleri ve kapasiteleri Çizelge 5.6’da verilmiştir.

Şekil 5.6. Drewboy Ayırıcı Tekne

Çizelge 5.6. Drewboy Ayırıcı Tekne Ölçüleri ve Kapasiteleri

Tekne Genişliği ( m ) 1,2 1,6 2,0 2,6 3,2 4,0Besleme Kapasitesi

(ton/saat)200 -350 210 -385 225 - 425 305 - 565 405 - 665 500 - 820

5.3.1.1.5. Dyno Whirlpool Ayırıcısı

Ağır ortam siklonlarının farklı bir uygulaması olan bu aygıt belli bir eğimde tutulan (15 – 250) bir silindir şeklindedir. Kömür ve metalik minerallerin ayırımında kullanılmaktadır

98

(Şekil 5.7). İşleyebildiği tane boyutu 0,5 – 30 mm arasındadır. Besleme basıncı 100 – 150 kPa olup, kapasiteleri çap ölçülerine göre Çizelge 5.7’de görülmektedir.

Şekil 5.7. Dyno Whirlpool Ayırıcısı

Çizelge 5.7. Dyno Whirlpool Ayırıcısı Ölçüleri ve Kapasiteleri

İç Çap, mm (İnç) 230 ( 9 ) 305 ( 12 ) 380 ( 15 ) 457 ( 18 )Uzunluk, mm 1555 1800 1950 2070Kapasite, ton kömür/saat 10 - 20 20 - 35 35 - 55 55 - 75

6.3.2. Jig

Jigler, bir tekne içerisine yerleştirilmiş ızgara veya elek yüzeyi üzerindeki faklı özgül ağırlıktaki mineral tanelerinin, düşey (aşağı ve yukarı) hareketli bir akışkan ortamdan yararlanılarak, tabakalar halinde ayrılması ilkesine göre çalışırlar. Jiglerde kullanılan akışkan ortam, çoğunlukla su, bazen hava nadiren de ağır bir sıvı olmaktadır. Ağır mineral tanelerinin boyutuna ve jig eleğinin göz açıklığına bağlı olarak elek üstünde veya elek altında ürün alınabilir.

Mineral jiglerinde cevherin dar tane boyu aralıklarında sınıflandırılması gerekirken kömür jiglerinde sınıflandırmaya gerek yoktur. Çizelge 5.8’de jiglere beslenen bazı cevher özellikleri verilmiştir.

99

Çizelge 5.8. Jiglere Beslenen Malzeme Özellikleri

Jig Tipi Uygulandığı Tane Boyu Sınırları, mm

Besleme Katı Oranı, %

Konsantre Katı Oranı, %

Mineral Jigleri 0,1 –16 30 - 70 10Kömür Jigleri 25 – 150Feldspat Yataklı Kömür Jigleri - 19 veya - 12,5

Mineral jiglerinin kapasiteleri, standart olarak dikdörtgen şeklinde olan jig yatağının alanı, beslenen cevherin tane boyu ve diğer özellikleri ile bağlantılıdır. Tek tekneli (simpleks tasarım) jiglerde yatak alanı 0,02 – 0,56 m2 aralığındadır. Kapasiteyi arttırmak için paralel konumda çalışan iki tekneli (dubleks tasarım) jigler veya birden fazla jig kullanılabilir. Tek aşamada yeterli ayırım sağlamaz ise, seri konumda birden fazla teknesi olan jigler kullanılabilir. Çizelge 5.9’da Sepor firmasının ürettiği bazı mineral jiglerinin ölçüleri ve kapasiteleri verilmiştir.

Çizelge 5.9. Mineral Jig Ölçüleri ve Kapasiteleri

Jig Yatağı Ölçüleri, en x boy, mm

Jig Yatağı Alanı, m2

Jig Kapasitesi, ton cevher/saat

Su Girdisi, m3/saat

Motor Gücü, BG

203 x 305 simpleks 0,06 0,3 –1,5 0,5 – 0,8 0,75205 x 305 dupleks 0,12 0,6 – 3,0 1,0 – 1,5 1,0228 x 406 simpleks 0,09 0,5 – 1,0 2,3 – 3,4 -305 x 457 simpleks 0,14 1,0 –3,0 1,3 – 2,0 1,0305 x 457 dupleks 0,28 2,0 – 6,0 2,0 – 4,0 1,5406 x 610 simpleks 0,25 3,0 – 8,0 1,5 – 3,0 1,5406 x 610 dupleks 0,50 6,0 – 16,0 3,0 – 5,0 2,0610 x 915 simpleks 0,56 - 5,0 – 7,0 -610 x 915 dupleks 1,12 - 9,0 – 14,0 -

Çizelge 5.10’da ise Sapor firmasının ürettiği dairesel jiglerin çapları ve pülp kapasiteleri verilmiştir.

Çizelge 5.10. Dairesel Jig Ölçüleri ve Pülp Kapasiteleri

Jig Çapı, m 0,91 1,83 2,74 5,5Pülp Kapasitesi, m3/saat 8,8 32,0 75,0 300

100

Çizelge 5.11. Jig Tipleri, Boyutları, Kapasiteleri, Besleme Boyutu, Uygulama Alanları

Jig Tipi Boyut ( m )Genişlik x Uzunluk

Kapasite Besleme Boyutu Uygulama

Diyafram yada mineral jigi

1,2 x 1,1 4,0 t/h/m2 200 μm kasiterit Kasiterit, altın, şelit için kaba, temizleme, süpürme

Baum Jigi 1,76m’ye kadar (2 x 6 paralel hücreler)

20 t/h/m2 - 150 μm kömür Kömür yıkamada

Batak Jigi 30 m2 24 t/h/m2

12 t/h/m2-150 mm kömür-12 mm kömür

Kömür yıkama için. İnce kömür yıkamada Baum jiginden daha çok tercih edilir.

Wemco-Remer Jigi

1,5 x 4,9 7 t/h/m2 - 25 mm agrega Agrega üretiminde kullanılır.

Sirkular Jigi Çap: 7,5m 10 t/h/m2 200 μm kasiterir Kalayda kullanılır.Pinomatik Jigi 1,8 x 3,8 2 – 3 t/h/m2 Değişik Kuru kömür kazanımında

Şekil 5.8. Denver Mineral Jigi

101

Şekil 5.9. Baum Jigi

5.3.3. Sallantılı Masalar

Sarsıntılı masa esas olarak, dikdörtgen, paralelkenar, dikdörtgene yakın yamuk veya V şeklinde, eğimi ayarlanabilen ve üzerinde belli yükseklikte ve düzende çıtalar bulunan ve burada tabaka halindeki akan akışkan (su) akımında ayırım yapan aygıtlardır. En çok kullanılan türleri;

1- Wiffley2- Deister masalarıdır.

Sallantılı masalarda da etkili bir ayırım yapılabilmesi için beslenen cevherin dar tane aralıklarında sınıflandırılarak her tane aralığının ayrı ayrı işleme tabi tutulması gereklidir. Cevherin hidrolik sınıflandırıcılarda sınıflandırılması tercih edilir. Çubuklu değirmende öğütme daha az şlam verir.

Şekil 5.10. Sallantılı Masalarla Zenginleştirme Akım Şeması

102

Besleme Boyutu: 3 – 0,05 mm. Şlam masalarında 10 mikronun altı atılırsa 10 – 15 mikrona kadar zenginleştirme yapılabilir. Kömür zenginleştirmede üst boyut 8 mm’ye kadar çıkabilmektedir.

Pülp Katı Oranları : Beslenen cevher Beslenen KömürKonsantre Ara Ürün Artık

:::::

% 25% 35 – 40% 80% 70% 20

Su Sarfiyatı : CevherKömür

::

1 – 4 m3/saat2,4 m3/saat

Kapasite : Kapasite tane boyuna ve konsantrasyon kriterine bağlıdır. Çizelge21’de verilen boyutlarda 9 – 10 m2 yüzey alanlı ve 1,95 x 4,8 m ölçülerindeki bir masanın kapasitesi, genlik ve frekans değerleri görülmektedir.

Malzeme Oranları : % 5 – 15 konsantreye% 10 – 20 ara ürüne

Çizelge 5.12. Sallantılı Masalarda Kapasite, Genlik ve Frekans Değerleri

Boyut; mm Kapasite; t/h Genlik; mm Frekans; d/d- 1 + 0,7 1,2 18 250

- 0,7 + 0,4 0,65 15 300- 0,4 + 0,1 0,45 12 325 – 350

- 0,1 0,35 10 - 11 390

Tesis çapında kullanılan tam boy bir Deister masasının ölçüleri 1,85 x 4,3 m olup, 1,5 kW (2 BG) motoru vardır. İşletmedeki çekilen güç ile yaklaşık 0,6 kW’tır.

5.3.4. Humprey Spiralleri

Spiraller, helezon şekline dönüştürülmüş bir olukta tabaka halinde akan su içerisinde, merkezkaç kuvvetinden de yararlanarak; mineral tanelerinin özgül ağırlığına, boyuna ve şekline göre ayırım yapan aygıtlardır.

Besleme Boyutu : Cevher

Altın

:

:

1 mm – 75 mikron. Bazı durumlarda üst tane boyu 3 mm olabilir. 30 mikron inceliğe kadar etkin bir ayırım yapılabilir.

Sarım : CevherKömür

::

5 – 7 sarımlı6 – 10 sarımlı ve daha yayvan oluklu

Pülp Katı Oranları : Besleme CevherKömürMaximum OranKonsantre CevherKömürAra ÜrünArtık

:::::::

%35% 40% 50% 65% 30% 60% 30

103

Malzeme Oranları : KonsantreAra ÜrünArtık

:::

% 10% 20% 70

Kapasite : Optimum Maksimum

::

1,8 – 2,2 ton/saat3 – 4 ton/saat

Kapasiteyi arttırmak için iki veya üç spiral iç içe bindirilir, böylece birim tesis alanında iki veya üç kat daha fazla kapasite elde edilir. Spiraller genellikle bataryalar halinde bir araya getirilerek istenilen tesis kapasitesine ulaşılır. Tesisteki ana zenginleştirme yöntemi olarak kullanıldıklarında kaba zenginleştirme, süpürme ve temizleme bazende ara ürün spiralleri olarak düzenlenir.

5.4. Manyetik Ayırma

Farklı manyetik duyarlıktaki mineral tanelerinin kuru veya sulu ortamda, düşük (500 – 1500 Gauss) veya yüksek (1500 – 15000 Gauss) manyetik alan içinde, başlıca manyetik kuvvet olmak üzere, çeşitli kuvvetlerin (yerçekimi, sürtünme, merkezkaç vb.) bileşik etkilerine dayanılarak birbirlerinden ayrılmasıdır.

Laboratuarlarda uygun alan şiddetli manyetik ayırıcılarla yapılan testler çoğu zaman tesis ve proses tasarımı için yeterlidir. Bu aşamada en önemli etkenler birbirinden ayrılması istenen minerallerin manyetik duyarlık derecesi ve besleme tane boyutudur. Seçilecek olan manyetik ayırıcıların alan şiddetlerinin minerallerin manyetik duyarlılıklarına uygun olması gerekir. Çizelge 5.13’de bazı minerallerin manyetik duyarlılıkları ve ayrılmaları için gerekli manyetik alan şiddetleri verilmiştir.

Çizelge 5.13. Bazı Minerallerin Manyetik Ayırımı İçin Gerekli Alan Şiddetleri

Manyetik Duyarlık Mineral Gerekli Manyetik Alan Şiddeti

(Gauss)Ferromanyetik Kuvvetli Manyetik Demir,manyetit, franklinit, lösit,

ferrosilikon500 – 1500

Paramanyetik

Orta Derecede Manyetik

Pirotit, ilmenit, biotit 1000 – 5000

Zayıf ManyetikGarnet, wolframit, hematit, kolombit, limonit, kromit, siderit, turmalin, rutil, pirit, manganit, pirolüzit, rodokrozit vb.

8000 – 18000

Çok Zayıf ManyetikRodonit, dolomit, kolomin, tantolit serüzit, epidot, monozit, zirkon, molibdenit, bornit, tetraedrit, şelit vb.

18000 – 23000

Diyamanyetik Manyetik Olmayan Kasiterit, fluorit, kiyanit, kuvars, elmas, apatit, galen, kalsit vb.

Manyetik Çekimleri Yoktur

Yüksek duyarlıktaki ferromanyetik mineraller düşük alan şiddetli manyetik ayırıcılarla, düşük duyarlıktaki paramanyetik mineraller yüksek alan şiddetli manyetik ayırıcılarla ayrılırlar. Genelde yaş manyetik ayırıcılar kuvvetli manyetik duyarlığı olan minerallerin ayrılmasında kullanılırken, zayıf duyarlığı olan minerallerin ayrılmasında kuru ayırıcılar tercih edilir. Düşük alan şiddetli manyetik ayırıcıların bazı özellikleri Çizelge 5.14’de görülmektedir.

104

Çizelge 5.14. Düşük Alan Şiddetli Manyetik Ayırıcıların Özellikleri

Manyetik Alan

Şiddeti

Çap(mm)

Genişlik (mm)

Kapasite(ton/saat)

Tane Boyu(mikron)

Hız(dev/dak )

Katı Oranı (%)

Yaş Tamburlu Manyetik Ayırıcılar

500

- 15

00

760(30 inç)

916(36 inç)

1200(48inç)

300

– 30

00 a

rası

nda

300

mm

ara

lıkl

arla

değ

işik

ge

nişl

ikle

rde

Tam

bur

geni

şliğ

inin

her

m

etre

si iç

in

20 – 1000 40 – 60( iri cevher )

50 – 65(ince cevher)

50 - 55 (Ters akımla çalışanlar)

35 – 45 (Aynı yönlü akımla çalışanlar)

Kuru Tamburlu Manyetik Ayırıcılar

20 – 10000 20 - 55 (standart)

200 (yüksek hızlı)

-----

Yüksek alan şiddetli bazı manyetik ayırıcıların özellikleri Çizelge 5.15’de görülmektedir.

Çizelge 5.15. Yüksek Alan Şiddetli Manyetik Ayırıcıların Özellikleri

Manyetik Alan Şiddeti ( Gauss)

Manyetik Ayırıcı Cevher Boyutu( mikron )

Katı Oranı( % )

Kapasite ( ton/saat )

Yaş 1500 – 25000 Jones 1 - 3000 2 – 40 120 olabilirCorpca – Amax 1 - 3000 2 – 40 1 – 5

Kuru

1500 - 20000

Endüvi silindirli( Silindir çapı = 65 – 150 mmSilindir eni = 2 m’ye kadar )

45 - 3000 - 2 – 6( tamburun metre genişliği

için )

Çapraz bantlı 45 - 1000 - 1,5 – 3 (metre bant genişliği için)

Diskli 45 - 3000 - 3 (metre bant genişliği için )

5.5. Elektrostatik Ayırma

Elektrostatik ayırmada minerallerin elektriksel iletkenlik özelliklerinden yararlanılır. Mineral tanelerine kazandırılan statik elektrik yükü, tane büyüklüğü, di-elektrik sabiti, kutuplaşma ve sıcaklık gibi etkenlere bağlı olarak değişmekte ve minerallerin birbirinden ayrılmasında etkili olmaktadır.

Mineraller elektriksel özellikler açısından yalıtkan ve iletken veya yarı yalıtkan olarak sınıflandırılabilirler (Çizelge 5.16). Yalıtkan mineraller normal şartlarda elektriği iletmeyen diğer bir deyişle elektron transferi yapmayan minerallerdir. Bu grupta organik malzemeler, metalik olmayan bir çok oksitler, kuvars, kalker ve birçok silikatlar bulunmaktadır. İletken veya yarı iletken mineraller az veya çok elektron transferine müsaade eden minerallerdir. Metalik elementleri içeren minerallerin çoğu, az veya çok elektriksel iletkenlik gösterirler.

Çizelge 5.16. İletken ve Yalıtkan Mineraller

Yalıtkan Mineraller İletken MinerallerApatit : Ca5( F,Cl,OH) (PO4)Altın : Au

105

Barit : BaSO4 Elmas : CDolomit : CaMg( CO3)2 Fluorit : CaF2

Garnet : Silikat mineralleri Galen : PbSJips : CaSO4H2O Hematit : Fe2O3

Kalsit : CaCO3 Kassiterit : SnO2

Korund : Al2O3 Kromit : FeCr2O4

Kuvars : SiO2 Limonit : FeO(OH).nH2OKyanit : Al2SiO5 Manyetit : Fe3O4

Mikalar Pirit : FeS2

Sillimonit : Al2SiO5 Rutil : TiO2

Spinel : MgAl2O4 Sfalerit : ZnSŞelit : CaWO4 Stibnit : Pb2S3

Turmalin : Silikat mineralleri Tantalit : ( Fe, Mn)WO4

Zirkon : ZrSiO4 Wolframit : (Fe, Mn)WO4

Genel olarak toz boyutundaki 50 – 75 mikron altındaki taneler uzaklaştırılarak 50 – 500 mikron boyutunda cevhere uygulanır. Sulu (nemli) ortamda elektriksel iletkenlik yok olacağından elektrostatik ayırıcılara beslenen malzemenin kuru olması hatta yaklaşık 80 0C’ye ısıtılması etkin bir ayırma için zorunludur.

Elektrostatik ayırma pahalı bir işlem olduğundan kullanım alanı sınırlıdır. Bu nedenle sahil kumlarının zenginleştirilmesinde manyetik ayırıcılar ile birlikte kullanılırlar. Ayrıca havaiçindeki tozları toplamak amacıylada kullanılmaktadırlar.

Elektrostatik ayırma pahalı bir işlem olduğundan kullanım alanı sınırlıdır. Bu nedenle sahil kumlarının zenginleştirilmesinde manyetik ayırıcılar ile birlikte kullanılırlar. Ayrıca hava içindeki tozları toplamak amacıylada kullanılmaktadırlar.

Laboratuarda yapılan elektrostatik ayırım testleri kurulacak sanayi testleri için yeterli bilgileri verebilir. Yapımcı firmaların kataloglarından da yararlanılarak tesis ve proses tasarımları için gerekli bilgiler toplanabilir. Elektrostatik ayırmada kullanılan ayırma tamburlarının yerini son yıllarda plakalı ve elekli elektrostatik ayırıcılar almıştır.

Çizelge 5.17’de bazı elektrostatik ayırıcıların özellikleri görülmektedir.

Çizelge 5.17. Elektrostatik Ayırıcıların Bazı Özellikleri

Elektrostatik Ayırıcı

Tambur Çapı, mm

Tambur Genişliği,

mm

Tane Boyu, mikron

Kapasite, ton/saat

Tambur Hızı, d/d

Gerilim, wat

SUTTON 150 1200 1500 - 100 1,5 – 2 50 – 400 15000 – 20000JOHNSON 750 2400 1500 – 100 25 – 30 35 - 60 5000 – 18000

CARPCO 250 1524 1000 - 751,5 – 3

(tambur genişliğinin her metresi için)

20000

5.6. Flotasyon Ayırması

Flotasyon veya köpüklü flotasyon, ince öğütülmüş cevherlerin su ile oluşturulan süspansiyonlarının içinde oluşturulan hava kabarcıklarına yapışan (tutunan), yüzeyleri

106

ıslanmazlaştırılmış mineral tanelerinin süspansiyonun üzerinde oluşan köpük fazına taşınması ve ıslanabilir minerallerin süspansiyonda kalmasıyla gerçekleşen bir zenginleştirme yöntemidir. Flotasyon günümüzde en önemli ve en çok kullanılan ve her yıl milyonlarca ton konsantrenin üretildiği bir işlemdir. Özellikle bakır, kurşun, çinko ve nikelin sülfürlü ve oksitli minerallerinin zenginleştirilmesinde kullanılan flotasyon, bazı endüstriyel minerallerin ve kömürün zenginleştirilmesinde de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Flotasyon devreleri, belirli bir düzen içinde yerleştirilmiş flotasyon makinaları ve yardımcı donanımlardan (pompa, oluk, reaktif besleyici, pH, pülp seviyesi ve köpük seviyesi kontrol donanımları gibi) oluşur. Flotasyon işleminin başarılı olması üç parametrenin doğru seçimine bağlıdır.

1. Flotasyon kimyası (uygun kimyasal koşullar ve reaktifler).2. Flotasyon zamanı (flotasyon birim hücrelerini ve sayısını belirler).3. Karıştırma şiddeti ve hava miktarı (flotasyon makinasının tipini ve güç gereksinimini

belirler).

Flotasyon devrelerinin tasarımı için bu üç parametrenin optimum değerlerinin belirlenmesi laboratuar ölçekli yarı – kesikli deneylerle ve pilot ölçekli çalışmalarla mümkündür.

Laboratuarda aşağıdaki optimum koşullar belirlenir.

- Ayrıntılı mineralojik incelemeler- Konsantrelerde erişilebilecek tenörler ve randımanlar- Öğütme şartları ve serbestleşme- Kullanılacak reaktif çeşitleri ve miktarları

Pülp yoğunluğu, kullanılacak flotasyon selüllerinin hacimleri ve sayılarının belirlenmesinde pülp yoğunluğu belirleyici bir etkendir. Genel olarak kaba flotasyonda yüksek katı konsantrasyonlu, temizleme kademelerinde ise seyreltik pülplerle çalışılır.

Flotasyon zamanı, kullanılacak flotasyon selülllerinin hacim ve sayılarının belirlenmesinde diğer bir önemli etken flotasyon zamanıdır. Laboratuar tesislerinde flotasyon zamanı cevher cinslerine göre 5 ile 20 dakika arasında değişir. Laboratuarda elde edilen optimum flotasyon zamanı 2 – 2,4 arası bir ölçek büyütme kat sayısı ile çarpılarak tesisteki flotasyon zamanı hesaplanır.

pH değerleri, optimum pH değerini veren asit veya baz miktarları belirlenmelidir.

Pülp sıcaklığı, genellikle flotasyon işlemleri oda sıcaklığında yapılır. Fakat florit gibi bazı minerallerin ısıtılmış pülplerdeki flotasyonu daha kolay olur. Ayrıca sıcaklık farklarının fazla olduğu yerlerde de bu ısı farklarının flotasyona etkisi araştırılmalıdır.

Akım şeması düzeni, kaba flotasyon, temizleme kademeleri sayısı, süpürme flotasyonu, toplu flotasyon, seçimli flotasyon ve bunların kombinasyonları ve elde edilecek konsantreler akım şemaları düzenlemelerinde önemlidirler. Her cevher için bunlar farklı olmakla birlikte bazı temel devre tertipleri Şekil 5.11’de görülmektedir.

107

Şekil 5.11. Flotasyon Devreleri

5.6.1. Flotasyon Makinaları ve Bataryaları

Flotasyon makinalarının çeşitleri aşağıdaki gibidir;

1- Mekanik MakinalarA- Pülp Akışına Göre

108

1- Açık Akışlı (Free / open flow)2- Hücreden – hücreye (cell to cell)

B- Havalandırma Sistemine Göre1- Kendiliğinden havalandırmalı (Sub – aerating)2- Hava basılan / Üflenen makinalar (Supercharged)

C- Köpük Alma Cinsine Göre1- Üstten taşmalı (Overflow)2- Sıyırıcılı makinalar (Paddle)

2 - Pnömatik Makinalar3- Köpük Seperatörler 4- Flotasyon Kolonları5- Dovera Selülü

Üretici firmaların ürettiği makinaların boyut ve işletme şartları tamamen farklıdır.

Mekanik flotasyon makinalarında flotasyon hücresinde bulunan pülp içindeki mineral tanelerinin süspansiyonunda tutulması bir pervane veya rotor aracılığıyla mekanik karıştırma ile sağlanır. Bu tür flotasyon makinalarında hava kabarcıklarının oluşturulması için gerekli hava, ya pervanenin veya rotorun dönmesi sırasında oluşan vakum ile (kendiliğinden hava emmeli) yada pülp içine üflenen (basılan) basınçlı hava ile sağlanır.

Kendiliğinden hava emmeli flotasyon makinası üreten firmalar; Wemco, Booth, Denver, Sala, Outokumpu, Wedog ...

Üflenen (basılan) hava kullanan flotasyon makinası üreten firmalar; Galligher Agitair, Aker, Dorr Oliver gibi firmalardır. Eğer hava miktarının hassas kontrolü flotasyon için çok önemli değilse, kendiliğinden hava emmeli mekanik flotasyon makinaları en ekonomik seçimdir.

Genellikle açık akışlı makinalar hava üflemeli, hücreden – hücreye olanlar ise kendiliğinden hava emmelidir. Bazı üretici firmaların ürettiği mekanik flotasyon makinaları ve özellikleri Çizelge 5.18’de görülmektedir.

Burada dikkat edilmesi gereken husus içerilen mekanik flotasyon hücre hacimlerinin nominal değerler olduğu ve pülpün dolduracağı net hacmi hesaplamak için pülp içindeki hava kabarcıklarının ve karıştırma mekanizmalarının kullandığı hacmin çıkarılması gerektiğidir. Hava kabarcıkları pülp hacminin normalde %5 – 30 kadarını kapsar, hesaplamalar için %15 gibi bir ortalama değer alınabilir. Mekanizmalar için ise %5’lik bir hacim düşünülebilir. Böylece net kullanılır hacmi hesaplamak için çizelgede verilen nominal değerlerin %80’nini almak gerekir.

Pnömatik flotasyon makinalarında mekanik bir karıştırıcı bulunmaz. Aygıt içine gönderilen hava hem köpük oluşturulmasını hem de tanelerin pülp içinde süspansiyonda tutulmasını sağlar. Flotasyon kolonları ve Jameson Flotasyon Hücresi pnömatik tip aygıtlardır. Bu makinalar özellikle temizleme flotasyonunda bazı ülkelerde başarı ile kullanılmaktadır.

Bu makinalar çok iyi derecede serbestleşmiş ve kolay yüzme özelliği olan minerallerin flotasyonunda tercih edilmelerine rağmen iri ve ince tüm minerallerde de daha ekonomik olarak yaygınlaşacağı düşünülmektedir.

109

5.6.2. Flotasyon Selül Sayısı ve Büyüklüğü

5.6.2.1. Kaba Flotasyon

Seçilen flotasyon makinasının minimum yatırım ve işletme maliyetinde buna karşın ise maksimum işletme verimliliğinde olması istenir. Selül boyut hesaplamasında aşağıdaki faktörlerin bilinmesi gerekir.

1. Beslenen cevher katı miktarı ( ton/gün )2. Katı madde yoğunluğu ( özgül ağırlığı )3. Pülp yoğunluğu4. Flotasyon süresi

110

Çizelge 5.18. Bazı Üretici Firmaların Ürettiği Mekanik Flotasyon Makinaları ve ÖzellikleriF

irm

a A

dı

Model No

Tank İçi Boyutları

Üfl

eyic

i G

erek

sini

mi

Spe

sifi

k H

ava

Akı

mı

(beh

er m

3 pül

p iç

in)

Pervaneyi Döndürmek İçin

Gerekli Güç

Karıştırıcı Boyutları

EnLm

BoyWM

YükseklikDm

Tank İçi

Hacmi m3

Yüzey Alanı

m2

Selülün Üstündeki Alanın Beher m3

Başına Alanı m2/m3

Spesifik Uzunluk

m/m3

Motor kW

Spesifik kullanım kW/m3

ÇapØ m

Karıştırıcı Çapı 2Ø(L + W)

Ake

r

FM-1 1.00 1.00 0.75 0.75 1.00 1.33 1.33 Var 1.5

1.1

1.7-2.0 0.23 0.23FM-2 1.45 1.45 1.00 2.10 2.10 1.00 0.69 Var 1.5 0.31 0.21FM-5 1.90 1.90 1.40 5.10 3.61 0.71 0.37 Var 0.38 0.20FM-10 2.40 2.40 1.80 10.4 5.76 0.55 0.23 Var 1.4 0.51 0.21FM-20 3.00 3.00 2.25 20.3 9.00 0.44 0.15 Var 0.70 0.23FM-40 3.75 3.75 2.85 40.0 14.1 0.35 0.094 Var 1.1 0.85 0.23

Boo

th

48 1.22 1.22 0.61 1.1 1.49 1.35 1.11 Yok 8

5

5.5 4.1 - -66 1.68 1.68 0.84 1.8 2.82 1.57 0.93 Yok 11 4.9 - -96 2.44 2.44 1.22 6.4 5.95 0.93 0.38 Yok 30 3.8 - -120 3.05 3.05 1.52 14.2 9.30 0.65 0.21 Yok 45 2.5 - -

Den

ver

D-R

M

iner

al

100 1.53 1.57 1.21 2.8 2.46 0.88 0.56 Var 1.4 11 3.1 0.61 0.39180 1.82 1.82 1.62 5.1 3.31 0.65 0.36 Var 1.0 15 2.4 0.69 0.38300 2.23 2.23 1.82 8.5 4.97 0.58 0.26 Var 0.9 22 2.1 0.84 0.38500 2.69 2.69 2.01 14.2 7.24 0.51 0.19 Var 0.8 30 1.7 0.84 0.311275 4.26 3.45 2.59 36.1 14.7 0.41 0.12 Var 0.6 55 1.2 1.27 0.33

Den

ver

D-R

K

ömür

100 1.57 1.57 1.21 2.8 2.46 0.88 0.56 Var 1.2 7.5 2.1 0.61 0.39180 1.82 1.82 1.62 5.1 3.31 0.65 0.36 Var 0.9 11 1.7 0.61 0.34300 2.23 2.23 1.82 8.5 4.79 0.58 0.26 Var 0.8 18.5 1.5 0.69 0.31500 2.69 2.69 2.01 14.2 7.24 0.51 0.19 Var 0.6 22 1.2 0.84 0.31

Agi

tair

M

iner

al

78Ax200 1.98 1.98 1.45 5.7 3.92 0.69 0.35 Var 0.9 11 1.5 0.69 0.3590Ax300 2.29 2.29 1.73 8.5 5.24 0.62 0.27 Var 0.8 18.5 1.7 0.76 0.33102Ax500 2.74 2.74 2.01 14.2 7.51 0.53 0.19 Var 0.7 30 1.7 0.84 0.31144Ax1000 3.58 3.30 2.24 28.3 11.8 0.42 0.13 Var 0.6 45 1.3 1.02 0.30165Ax1500 4.21 3.66 2.98 42.5 15.4 0.36 0.099 Var 0.5 55 1.1 1.14 0.29

Agi

tair

K

ömür

90Cx 300 2.29 2.29 1.73 8.5 5.24 0.62 0.27 Var 0.6 15 1.4 0.69 0.30102Cx500 2.74 2.74 2.01 14.2 7.51 0.53 0.19 Var 0.5 18 1.0 0.76 0.28144Cx1000 3.58 3.30 2.13 28.3 11.8 0.42 0.13 Var 0.4 30 0.8 0.84 0.24

Hum

bold

t 3 - - 1.20 3 3.53 1.18 - Yok 15 4.0 0.58 -5 - - 1.50 5 5.51 1.10 - Yok 18 3.0 0.63 -8 2.20 3.80 1.20 8 8.36 1.05 0.28 Yok 30 3.0 0.75 0.25

111

W ed ag

10 2.37 4.10 1.30 10 9.72 0.97 0.24 Yok 30 2.4 0.75 0.2312 2.60 4.30 1.40 12 11.2 0.93 0.22 Yok 37 2.5 0.85 0.25

Krupp TR 5000 1.82 2.77 1.60 5 5.04 1.00 0.32 Yok 15 2.4 - -M

achi

noex

port

ØПM-ΓMO-1.2 1.2 Yok 10 6.7ØПM-ΓMO-1.2 1.2 Var 5.5 3.7ØПM- ΓMO-1.6 1.6 Yok 10 5.0ØПM-ΓMO-1.6 1.6 Var 5.5 2.8ØMP-25C 2.5 Yok 13 4.2ØMP-25C 2.5 Var 10 3.2ØMP-25P 2.5 Yok 13 4.2ØMИ3-3.2 3.2 Yok 10 2.5ØMИ3-3.2 3.2 Var 5.5 1.4ØKM-63 6.3 Yok >30 >3.8ØKP-63C 6.3 Yok >30 >3.8

BC

S

850 0.85 0.85 0.90 0.65 0.72 1.11 1.31 Var 0.9-1.5 2.25 2.8 0.37 0.441050 1.05 1.05 1.00 1.10 1.10 1.00 0.95 Var 0.9-1.4 3.75 2.7 0.44 0.421350 1.35 1.35 1.00 1.80 1.82 1.01 0.75 Var 0.9-1.3 7.5 3.3 0.50 0.371650B 1.65 1.65 1.05 2.8 2.72 0.97 0.59 Var 0.8-1.6 11 3.1 0.70 0.421650H 1.65 1.65 1.65 4.4 2.72 0.62 0.38 Var 0.5-1.0 11 2.0 0.70 0.422350B 2.35 2.35 1.70 8.5 5.52 0.65 0.28 Var 0.8-1.2 18.5 1.8 1.00 0.572350H 2.35 2.35 2.30 12.0 5.52 0.46 0.20 Var 0.6-0.8 18.5 1.2 1.00 0.57

OK

1.5R - - - 1.5 - - - Var 0.3-1.3 5.5 1.0-2.7 0.43 -3R 1.52 1.52 1.21 3 2.31 0.77 0.51 Var 0.3-1.0 7.5 1.0-2.0 0.50 0.538R 2.29 2.29 1.88 8 5.24 0.66 0.29 Var 0.5-1.3 15 1.0-1.6 0.63 0.2916R 2.95 2.69 2.46 16 7.94 0.50 0.18 Var 0.5-1.1 30 0.9-1.4 0.75 0.2716U - - - 16 - - - Var 0.5-1.1 30 0.9-1.4 0.75 -38U 3.49 3.59 3.23 38 12.5 0.33 0.092 Var 0.3-0.8 55 0.9-1.2 0.90 0.25

Sal

a

AS2-1 1.76 0.88 0.77 1.2 1.55 1.29 1.47 Var 1.3 4 2.3 - -AS2-3 2.47 1.24 0.87 2.7 3.06 1.13 0.91 Var 0.9 11 2.9 0.55 0.44AS2-4 2.47 1.24 1.32 4.0 3.06 0.77 0.62 Var 0.6 11 1.9 - -AS2-6 3.48 1.74 1.06 6.6 6.06 0.92 0.53 Var 0.8 22 2.3 0.77 0.44AS2-9 3.48 1.74 1.51 9.1 6.06 0.67 0.38 Var 0.6 22 1.7 - -AS2-12 4.26 2.13 1.28 12 9.07 0.76 0.36 Var 0.8 37 2.2 0.95 0.45AS2-15 4.26 2.13 1.63 15 9.07 0.60 0.28 Var - - - - -AS2-18 4.92 2.46 1.44 18 12.1 0.67 0.27 Var 1.0 44/60 1.7/2.3 1.10 0.45AS2-22 4.92 2.46 1.79 22 12.1 0.55 0.22 Var 0.8 44/60 1.4/1.9 1.10 0.45AS2-28 5.62 2.46 1.79 28 13.8 0.49 0.20 Var 0.6 44/60 1.1/1.5 - -AS4-36 4.92 4.92 1.44 36 24.2 0.67 0.14 Var 1.0 88/120 1.7/2.3 1.10 0.45AS4-44 4.92 4.92 1.79 44 24.2 0.55 0.11 Var 0.8 88/120 1.4/1.9 1.10 0.45

112

Wem

co1

+ 1

44 1.12 1.12 0.51 0.57 1.25 2.19 1.96 Yok 1.0 3.75 3.9 0.22 0.2056 1.42 1.42 0.61 1.1 2.02 1.84 1.29 Yok 1.0 5.5 3.8 0.28 0.2066 1.52 1.68 0.69 1.7 2.55 1.50 0.89 Yok 1.0 7.5 3.5 0.32 0.2066D 1.52 1.68 1.19 2.8 2.55 0.91 0.54 Yok 0.9 7.5 2.1 0.33 0.2184 1.60 2.13 1.35 4.2 3.41 0.81 0.38 Yok 0.8 11 2.1 0.41 0.22120 2.29 3.05 1.35 8.5 6.98 0.82 0.27 Yok 0.8 22 2.1 0.56 0.21144 2.74 3.66 1.60 14.2 10.0 0.70 0.19 Yok 0.8 30 1.7 0.66 0.21164 3.02 4.17 2.36 28.3 12.6 0.45 0.11 Yok 0.7 45/55 1.3/1.6 0.76 0.21

HÜCREDEN HÜCREYE

Den

ver

Sub

-A

Köm

ür

100 1.52 1.52 1.22 2.8 3.91 1.40 0.54 Yok - 11 3.1 0.61 0.40200 1.83 1.83 1.59 5.7 4.72 0.83 0.32 Yok - 15 2.1 0.69 0.38300 2.10 2.10 1.89 8.5 6.83 0.81 0.25 Yok - 18.5 1.7 0.69 0.33400 2.30 2.30 2.12 11.3 8.18 0.72 0.20 Yok - 30 2.1 0.84 0.37500 2.70 2.70 1.98 14.2 10.8 0.76 0.19 Yok - 37 2.1 0.84 0.31

Max

wel

l

MX4Çapı

Yükseklik Kadardır

1.22 1.1 - - - Var - 2.25 1.6 0.31 0.25MX6 1.83 4.2 2.22 0.53 - Var 0.33 3.75 0.7 0.46 0.25MX8 2.44 9.9 4.07 0.41 - Var 0.21 7.5 0.6 0.61 0.25MX10 3.05 19.8 6.20 0.31 - Var 0.21 15 0.6 0.76 0.25MX12 3.66 40.0 8.61 0.22 - Var 0.17 22 0.4 0.92 0.25MX14 4.27 56.7 - - - Var 0.17 30 0.4 1.07 0.25

113

Böylece flotasyon devresinin her selülü için gerekli hacim hesaplanabilir. Flotasyon selüllerinin toplam hacmi, pülp hacmine ve zamana bağlıdır. Laboratuar testleri sonucunda elde edilen flotasyon süresi 2 – 2,4 kadar ölçek büyütme ile alınarak, tesis çapında bu kalma zamanını elde edebilmek için genellikle flotasyon makinaları veya hücreleri seri halinde birleştirilerek flotasyon bataryaları oluşturulur.

Yeterli kalma zamanını sağlamak için bataryaların oluşturulmasında çok sayıda küçük hacimli hücrelerin mi yoksa az sayıda büyük hacimli hücrelerin mi kullanılabileceği aşağıdaki faktörlere bağlıdır.

5.6.2.1.1. Küçük Hacimli Selüllerin Seçimi

1. Küçük ve orta kapasiteli tesisler 2. Sülfür cevherlerinin kaba flotasyon devresi bataryalarındaki selül sayısının, olması

öngörülür. Bu değerin 12 – 18 arasında olması önerilir. Sülfür olmayan minerallerin flotasyonunda ise bir dizi 4 – 10 selül arasında olabilir.

5.6.2.1.2. Büyük Hacimli Selüllerin Seçimi

1. Büyük kapasiteli tesisler2. Daha az enerji, yatırım ve daha az bakım gerektirirler.3. Montaj masrafı daha düşük 4. Pülpün kısa devre yapması önlenmiştir5. Kaba – süpürme devresi selüller dizisine ayrılabilir.

Ayrıca aşağıdaki faktörlerde göz önünde bulundurulmalıdır.

1. Tesis kapasitesi piyasaya göre yeterli esneklikte olmalıdır.2. Cevher yapısı ve tenöründeki değişikliklere ve bunların sonuçlara etkisini

önleyebilecek elastikiyette olmalıdır.3. Tamir ve bakım işleri tüm tesis durmadan yapılabilmelidir.4. Reaktif cinslerinin ve teknolojik gelişmelerin uygulanmasına açık olmalıdır.

Çizelge 5.19’da bazı mineraller için kaba flotasyon bataryalarında kalma zamanları ve hücre sayıları ve pülp katı oranları verilmiştir. Bu değerler her cevher için farklılık göstereceğinden sadece yaklaşık değerler olarak bilinmelidirler.

Çizelge 5.19. Bazı minerallerin kaba flotasyon devrelerindeki pülp katı yüzdeleri, flotasyon zamanları, hücre sayıları

Mineral Pülp Katı Yüzdesi,%

Flotasyon Zamanı, Dakika

Bataryadaki Hücre Sayısı

BaritBakır mineraliFlorsparFeldispatGalenMolibdenNikel minerali

30 – 4032 – 4225 – 3225 – 3525 – 3535 – 4528 – 32

8 – 1013 – 168 – 108 – 106 – 8

14 – 2010 – 14

4 – 812 – 185 – 104 – 84 – 8

12 – 1810 – 16

114

FosfatŞelitSifaleritKömür

30 – 3525 – 3225 – 324 - 12

4 – 68 – 128 – 124 - 6

3 – 66 – 106 – 103 - 6

5.6.2.2. Temizleme Flotasyonu

Bu kaba flotasyon devresini takip eden süpürme ve temizleme devrelerinin hücre sayılarının belirlenmesi için tüm devredeki kütle denkliğinin çözülmesi ve süpürme ve temizleme devrelerine giden pülp akış hızlarının belirlenmesi gerekir ki, bu da beslenen cevherin tenörünün ve bazı ürünlerin tenörünün veya ilgili oldukları bölümlerdeki randımanların bilinmesini gerektirir. Genel olarak süpürme flotasyon bataryaları kaba flotasyonun tekrarı gibidir. Temizleme flotasyonu bataryalarında daha düşük katı yüzdesi ve daha az sayıda flotasyon hücresi kullanılır; her bir bataryadaki hücre sayısı da daha azdır ve daha küçük hacimli birim hücreler kullanılabilir. Her bir temizleme aşamasındaki flotasyon zamanı kaba flotasyon zamanının yaklaşık %65 – 75’i kadardır.

115