Kil minerallerinin kömürün flotasyon performansına ve kabarcık boyutuna etkisi

Abstract

Flotasyon, kömürün doğal hidrofobik yapısından dolayı kömür parçacıklarının kazanılmasında en etkili yöntemlerden biridir. Ancak, flotasyon işlemlerinde kil minerallerinin varlığı birçok olumsuz etkiye neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında farklı kil minerallerinin (kaolen-montmorillonit) Tunçbilek linyit kömürünün flotasyon performansına ve kabarcık boyutuna etkisi araştırılmış ve kil miktarı/cinsi ile kullanılan flotasyon kimyasalları ve kabarcık boyutu arasındaki ilişki ortaya konulmaya çalışılmıştır. Deneysel çalışmalarda, toplayıcı olarak gaz yağı kullanılırken, köpürtücü olarak metilizobütilkarbinol (MIBC), DOW250, bastırıcı olarak ise Sodyum silikat kullanılmıştır. Kil cinsi -miktarı (%5-10-15), toplayıcı miktarı, köpürtücü cinsi-miktarı, bastırıcı miktarı ve flotasyon süresi çalışılan deneysel parametrelerdir. Kütahya-Tunçbilek bölgesinden getirilen linyit kömürü için zeta potansiyelinin sıfır olduğu nokta pH 2,1 olarak belirlenmiştir. Optimum bastırıcı miktarı kaolen içeren numuneler için 200 g/t, montmorillonit içeren numuneler için 300 g/t olarak tespit edilmiştir.Beslemede kaolen kilinin miktarı arttırıldıkça verimin azalıp konsantredeki kül içeriğinin arttığı, Montmorillonitte ise hem verimin hem de konsantre kül miktarının arttığı belirlenmiştir. Uygun köpürtücü cinsi-miktarının belirlenmesi amacı ile gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda, Dowfroth-250 ile daha yüksek yanabilir verim değerleri ancak MIBC ile kül içeriği daha düşük konsantreler elde edildiği tesbit edilmiş ve her iki kili içeren besleme numunelerinde optimum köpürtücü miktarı 200 g/t olarak belirlenmiştir.Dowfroth-250, MIBC' ye göre ;Montmorillonit içeren cevher, kaolen içeren cevhere göre daha büyük kabarcıklar üretilmesine neden olmuştur.

Flotation is one of the most effective methods for the recovery of coal particles due to the natural hydrophobic structure of coal. However, the presence of clay minerals in flotation processes causes many negative effects. In this thesis, the effect of different clay minerals (kaoline-montmorillonite) on the flotation performance and bubble size of Tunçbilek lignite coal was investigated and the relationship between clay quantity / type and flotation chemicals used and bubble size was investigated.In the experimental studies, gas oil was used as collector, methylisobutylcarbinol (MIBC), DOW250 and sodium silicate as depressant. Clay type (kaolin-montmorillonite) amount (5-10-15%), collector amount, foaming type-amount, depressant amount and flotation time are experimental parameters studied.Kütahya-Tunçbilek lignite coal is brought to the point of pH 2.1 was determined as the zeta potential is zero. The Optimum amount of depressant was determined as 200 g/t for samples containing kaolen and 300 g/t for samples containing montmorillonite. As the amount of kaolen Clay was increased, the yield decreased and the ash content in the concentrate increased, while in Montmorillonite, both the yield and the amount of concentrated ash increased. In experimental studies conducted with the aim of determining the appropriate foaming type-quantity, it was determined that higher burnable yield values with Dowfroth-250 but lower ash content concentrates with MIBC were obtained and optimum foaming amount was determined as 200 g / t in feeding samples containing both clay.Dowfroth-250, according to MIBC ; the ore containing Montmorillonite caused larger bubbles to be produced than the ore containing kaolen.