Kömürün Farklı Flotasyon Makinelerindeki Flotasyon Performanslarının Karşılaştırılması

Abstract

Flotasyon tanelerin yüzey özelliklerinden yararlanarak zamana bağlı olarak yapılan kinetik bir zenginleştirme işlemdir. Hava akış hızı, yüzey aktif madde miktarı, katı oranı gibi çeşitli parametrelerin etki ettiği flotasyon kinetiğini etkileyen en önemli parametrelerden birisi de tane boyutudur. Çok temiz taşkömürü ile yapılan flotasyon çalışmalarında flotasyon kolonu, jameson hücresi ve mekanik flotasyon hücresi kullanılarak bu cihazların performansları değerlendirilmiştir. 23 tam faktöriyel deney tasarım yöntemi kullanılarak yapılan flotasyon deneylerinde istatiksel değerlendirmek için köpürtücü miktarı, bias hızı/hava hızı ve tane boyutunun, flotasyon kolonu, Denver cihazı ve Jameson hücresi kinetiğine etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla deneyler -106+75, -75+38 ve -38 μm tane boyutları, 0,3-0,525-0,75 cm/s bias hızları, 3,5-3,75-4 cm/s hava hızları ve 5, 10, 15 ppm köpürtücü miktarlarındaki parametrelerin flotasyon hız sabitine ve verimine olan etkileri, istatistiksel modelleme programları kullanılarak matematiksel modeller oluşturulmuştur. Denver hücresi, özellikle -38 µm tane boyutunda, yüksek köpürtücü ve yüksek hava hızı koşullarında daha yüksek k değerleri üretse de Jameson hücresinin ince tanelerle çalışmadaki üstünlüğü, bias oranının baskın etkisi, enerji verimliliği ve endüstriyel uygulamalardaki pratik avantajları nedeniyle göz önüne alındığında, Jameson hücresi daha avantajlı bulunmuştur.

Flotation is a kinetic beneficiation process that utilizes the surface properties of particles over time. Among various parameters affecting flotation kinetics such as air flow rate, surfactant dosage, and solid concentration, one of the most significant parameters is particle size. In flotation studies conducted with very clean hard coal, the performances of a flotation column, jameson cell, and mechanical flotation cell were evaluated. Using a 2³ full factorial experimental design, flotation tests were conducted to statistically evaluate the effects of frother dosage, bias/air velocity, and particle size on the flotation kinetics of a flotation column, Denver cell, and Jameson cell. For this purpose, experiments were performed at particle size fractions of -106+75, -75+38, and -38 μm; bias velocities of 0.3, 0.525, and 0.75 cm/s; air velocities of 3.5, 3.75, and 4 cm/s; and frother dosages of 5, 10, and 15 ppm. The influence of these parameters on both the flotation rate constant and recovery was mathematically modeled using statistical modeling software. Although the Denver cell produced higher k values, particularly at -38 μm particle size under high frother and high air flow rate conditions, the Jameson cell was found to be more advantageous due to its superior performance with fine particles, the dominant effect of bias rate, energy efficiency, and practical advantages in industrial application