Küre disemine bakır cevherinin ön zenginleştirilme olanaklarının araştırılması
Investigation of preconcentration possibilites of Küre disseminated copper ores
- Tez No: 104270
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜVEN ÖNAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
KÜRE DISEMINE BAKIR CEVHERİNİN ON ZENGINLEŞTTRILME OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI ÖZET Artan bakır tüketimleri, daha düşük tenörlü bakır yataklarının işletmeye açılmasını ve eski işletme dönemlerinden kalma atıkların yeniden değerlendirilmesini gündeme getirmektedir. Genellikle flotasyonla kazanılan düşük tenörlü bakır cevherlerinde, gerekli serbestleşmeye çok küçük boyutlarda ulaşılmakta, öğütme ve flotasyon maliyetleri yüksek olmaktadır. Bu nedenle düşük tenörlü bakır cevherlerinin mevcut proseslere göre daha ekonomik olarak değerlendirilebilmesi önem kazanmaktadır. Bu amaçla, mümkün olduğu kadar iri boyutta yapılacak ön zenginleştirmeyle temiz bir artık atılması, düşük tenörlü bakır yataklarını ekonomik potansiyel konumuna getirecektir. Küre Aşıköy bakır yatağından alınan disemine cevher numuneleri üzerinde gerçekleştirilen mineralojik incelemeler, ana cevher minerallerinin genellikle diyabaz bileşimli yan kayaç içerisinde gelişmiş, kalkopirit ve piritten oluştuğunu; yan kayacın alterasyon sonucunda kısmen killeştiğini, kırık ve çatlaklar boyunca kuvars ve karbonatlarla doldurulduğunu göstermiştir. Cevher, %0.63 Cu, %0.17 Zn, %19.82 Fe, %0.01 Pb, %0.043 Co, %0.003 Ni, %0.43 Ti, %13.68 S, 0.2 g/t Au ve 1.5 g/t Ag içermektedir. Tez kapsamında ön zenginleştirme amacıyla manyetik duyarlılık ve özgül ağırlık farkına göre ayırmanın etkinliği araştırılmıştır. Sahadan alınan numune üzerinde yapılan yüzdürme-batırma deneylerine göre uygun serbestleşmeye 9 mm altında ulaşılabilmektedir. Bu nedenle cevher, kademeli olarak 9 mm altına kırıldıktan sonra, -9+6 mm, -6+4 mm, -4+2 mm ve -2+1 mm boyut gruplarında sınıflandırılarak farklı yoğunluklarda yüzdürme-batırma işlemine tabi tutulmuş ve yoğunluk dağılımı saptanmıştır. Yüzdürme-batırma deneylerinde sodyum poli volframat çözeltisi kullanılmıştır. Boyut gruplarında yapılan yüzdürme-batırma sonuçları esas alınarak saptanan yoğunluk dağılım eğrisi cevherdeki minerallerin 9 mm altında özgül ağırlık farkına göre ayrılabileceğini göstermiştir Manyetik ayırma ile zenginleştirmede, tamamı 9 mm altına kırılan ve -9+6 mm, -6+4 mm, -4+2 mm ve -2+1 mm boyut gruplarında sınıflandırılan cevherler kullanılmıştır. REMS (Rare Earth Magnetic Separator) manyetik ayırıcı kullanılarak gerçekleştirilen deneylerde bant hızının ayırma üzerindeki etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda manyetik olmayan ürün, manyetik ürün ve kuvvetli manyetik ürün adı altında üç farklı ürün alınmıştır. Ürünler üzerinde yapılan bakır analizi sonuçlarına göre bant hızının artışı ile kuvvetli manyetik ürün miktarı azalmaktadır.Optimum koşullarda değişik boyut gruplarında yapılan manyetik ayırma deney sonuçlarına göre, %49.7 oranında %0.23 Cu içerikli artık %18.4 bakır kaybıyla uzaklaştırılmakta; %50.3 oranında konsantre %1 Cu içeriği ve %81.6 bakır kazanma verimi ile elde edilmektedir. Tamamı 9 mm altına altına kırılan cevher ile -9+3 mm, -3+1 mm ve -9+1 mm boyut gruplarında ayrı ayrı jig ile ön zenginleştirme yapılmıştır. -9+3 mm ve -3+1 mm boyut gruplarında gerçekleştirilen ayırmada deneye giren cevherin %48'i %0.10 Cu içeriği ve %7.5 bakır kaybı ile artık olarak uzaklaştırılmakta ve % 1.1 3 Cu içerikli bir konsantre %92.5 bakır kazanma verimi ile elde edilmektedir. -9+1 mm boyut aralığındaki cevher ile gerçekleştirilen zenginleştirmede ise %46.2 oranında bir artık %0. 13 Cu içeriği ve %10.6 bakır kaybı ile uzaklaştırılmakta, %0.94 Cu içerikli bir konsantre %89.4 bakır kazanma verimi ile elde edilmektedir. Ağır ortam siklonu kullanılarak -9+1 mm boyut aralığındaki cevher ile gerçekleştirilen zenginleştirme deneylerinde besleme basıncının ve ortam yoğunluğunun ayırma üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ağır ortam malzemesi olarak tamamı 100 |im altında, 6.795 g/cm3 özgül ağırlıklı FeSİ kullanılmıştır. 1.5 bar besleme basıncı ve 2.60 g/cm3 ortam yoğunluğu optimum koşullarında gerçekleştirilen ayırmada, cevherin %57.4'ü %0.08 Cu içeriği ve %7.0 bakır kaybı ile artık olarak uzaklaştırılmakta; %42.6 oranında %1.43 Cu içerikli konsantre %93.0 bakır kazanma verimi ile elde edilmektedir. Ağır ortam siklonunun ayırma etkinliğini saptamak amacıyla artık ve konsantre üzerinde yapılan yüzdürme-batırma deney sonuçlarına göre Et hata faktörü 0.03, I hassasiyet faktörü de 0.015 olarak saptanmıştır. Ön zenginleştirmenin flotasyon üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla tuvenan cevher ve ön zenginleştirilmiş konsantre+1 mm altındaki cevher ile ayrı ayrı selektif flotasyon deneyleri yapılmıştır. Deneylerde, bakır devresinde kollektör olarak tiyono karbamat, pirit devresinde NalBX, köpürtücü olarak ise alkil poliglikol eter kökenli Flotanol D-14 kullanılmıştır. Tuvenan cevher üzerinde yapılan flotasyon sonucunda %61 oranında bir artık %0.03 bakır içeriği ve %3.1 bakır kaybı ile uzaklaştırılmakta, 3 kademe temizleme sonucunda %14.09 Cu içerikli bir konsantre %57.4 bakır kazanma verimi ile elde edilmektedir. %27.6 oranında pirit konsantresi %0.23 Cu ve %43.90 S içermektedir. Ön zenginleştirilmiş cevher ile gerçekleştirilen flotasyonda ise girene göre %69.3 oranında %0.06 Cu içerikli bir artık %6.7 bakır kaybı ile uzaklaştırılmakta, üç kademe temizleme sonucunda girene göre %2.7 oranında %15.07 Cu içerikli bir konsantre %62.1 bakır kazanma verimi ile elde edilmektedir. %22.9 oranında pirit konsantresi ise %0.28 Cu ve %48.28 S içermektedir. Ekonomik irdeleme, ağır ortam siklonu ile %17.6'dan fazla artık atılması durumunda, ön zenginleştirmenin ekonomik olacağını göstermektedir. Optimum koşullarda gerçekleştirilen ağır ortam siklonu ile ön zenginleştirme sonucunda; %57.4 oranında bir artık atılması mevcut duruma göre flotasyon tesisinde %46 civarında bir kapasite artışı, operasyon ve zenginleştirme maliyetinde yaklaşık %18 ve %32 bir ekonomik iyileşme sağlayabilecektir. xıBu çalışmayla, dünyada ve Türkiye'de ilk kez disemine bakır cevherlerinin ağır ortam siklonu kullanılarak özgül ağırlık farkına göre ayırma ile ön zenginleştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Küre disemine bakır cevherine uygulanan pilot ölçekli ağır ortam siklonu ayırımından teknolojik ve ekonomik yönden olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçlar dikkate alınarak, Küre disemine cevherinin ön zenginleştirmeye tabi tutulması ve daha sonra flotasyonla nihai olarak zenginleştirilmesi uygun olacaktır. Bu şekilde işletme önemli ekonomik yararlar sağlayacaktır. Ayrıca, bu araştırma kapsamında REMS, ilk kez disemine bakır cevherlerinin ön zenginleştirilmesinde kullanılmıştır. xn U. tfKSKKKlli KUftULO
Özet (Çeviri)
INVESTIGATION OF PRE-CONCENTRATION POSSIBILITIES OF KURE DISSEMINATED COPPER ORES SUMMARY Because of the growth of copper consumption, processing of low-grade copper ores and re-evaluation of abandoned wastes are required. Generally flotation process for the treatment of low grade copper ores requires fine sizes through adequate liberation, thus concentration costs increase due to fine grinding. Therefore, economical evaluation of low-grade copper ores compared to other available processes becomes important. For this purpose, concentration of low-grade copper ores at coarser sizes with clean tailings will take low grade copper mines to higher economical potential. Mineralogical investigations of Aşıköy disseminated copper ore deposit reveal that the main ore is generally composed of chalcopyrite and pyrite developed in the diabase host rock which has partially altered to clay and filled with quartz and carbonates along the cracks and veins. The ore sample used in this study assays 0.63 %Cu, 0.17 % Zn, 19.82 % Fe, 0.01 % Pb, 0.043 % Co, 0.003 % Ni, 0.43 % Ti, 13.68 % S, 0.2 g/t Au and 1.5 g/t Ag. In this thesis, magnetic susceptibility and gravity separation efficiency for pre- concentration of copper ores are investigated. According to the float-sink tests on the sample taken from ore deposits, optimum liberation size can be reached at minus 9 mm. Therefore, the ore was reduced to minus 9 mm by multi-stage crushing and classified to the size fractions as -9+6 mm, -6+4mm, -4+2 mm and -2+1 mm. The float-sink tests with solutions having different densities were carried out on all fractions and the density distributions were determined. In the float-sink tests, sodium polywolframate solution was used as a heavy medium. The density distribution curve obtained from the float-sink test results with different size fractions indicates that the separation of copper minerals by gravity is possible at -9 mm particle size. In magnetic separation studies, ore samples were completely reduced to -9 mm and classified into different size fractions; -9+6 mm, -6+4 mm, -4+2 mm, -2+1 mm. REMS (Rare Earth Magnetic Separator) was used for determining the effect of roll speed on the quality of concentration. In the magnetic separation tests, non-magnetic, magnetic and high magnetic products were obtained. According to the copper assays of products, the amount of magnetic concentrate decreased with the increase in roll speed. At the optimum conditions of magnetic separation tests with different size fractions, a concentrate containing 1% Cu with 50.3% weight was produced with xm81.6% recovery while a tailings containing 0.23%Cu with 49.7% weight was discarded with 18.4% efficiency. Pre-concentration tests were carried out by jig on -9 mm samples classified into size fractions; -9+3 mm, -3+1 mm and -9+1 mm. In jig tests with the size fractions of -9+3 mm and -3+1 mm, a concentrate containing 1.13 % Cu with 92.5 % Cu recovery was produced while a tailings containing 0.1% Cu with 48.0 % by weight was obtained with 7.5 % loss of copper and. In concentration tests with -9+1 mm fraction, a tailings product containing 0.13 % Cu amounting to 46.2 % Cu was discarded with a copper loss of 10.6 % and a concentrate containing 0.94 % Cu with 89.4 % Cu recovery was obtained. Effects of feed pressure and density of heavy medium on separation were investigated using heavy medium cyclone with -9+1 mm size fraction. FeSi with -100 urn and a specific gravity of 6.795 g/cm3 was used as the heavy medium. In separation tests carried out at optimum conditions (feed pressure 1.5 bar and medium density 2.60 g/cm3), 57.4% by weight of ore was removed as tailings containing 0.08 % Cu with 7.0 % Cu loss and a pre-concentrate amounting to 42.6 % was obtained with a copper content of 1.43 % Cu and copper recovery of 93.0 %. Float-sink tests were applied on tailings and concentrate in order to determine the separation efficiency of heavy medium cyclone, and according to the results, the Ecart probable (Ep), and imperfection factor (I) were calculated as 0.03, 0.015, respectively. Selective flotation tests were conducted on original ore and pre-concentrate in order to determine the effect of pre-concentration on flotation. In the flotation experiments, while thionocarbamate and NalBX are respectively used as collectors in the copper and pyrite circuits, Flotanol D-14 (alkyl polyglycolether) is used as frother. As a result of the flotation tests performed on original ore, a tailings product was obtained with a 61.0 % by weight assaying of 0.03 % Cu and copper loss of 3.1 %. After three stages cleaning, a concentrate containing 14.09 % Cu was obtained with a Cu recovery of 57.4%. A pyrite concentrate, containing 0.23% Cu and 43.90% S, was produced with a weight percent of 27.6. Flotation of pre-concentrate was resulted in the removal of 69.3% of original ore as tailings with a copper content of 0.06% and copper loss of 6.7%. After three-state cleaning, 2.7% of original ore was obtained as concentrate with a Cu content of 15.07 % and copper recovery of 62.1%. A pyrite concentrate, containing the 0.28 % Cu and 48.28 % S, was obtained with a weight percent of 22.9. As a result of the economical evaluation, by using heavy media cyclone shows that pre-concentration will be economic in the case of removing more than 17.6 % tailings. Pre-concentration using heavy media cyclone under the optimum conditions, 57.4 % material as a tailings can be rejected. In this case 46 % capacity increase can be obtained in the flotation plant. By the way, overall operational and beneficiation costs will be decreased by 18 % and 32 %, respectively. This study on pre-concentration of disseminated copper ores in this respect is the first study on gravity separation both in Turkey and all over the world. Good technological and economical conclusions were achieved from pilot scale heavy media cyclone separation on Küre disseminated copper ores. The obtained results XIVwill be suitable to beneficial Küre disseminated copper ore by pre-concentration through gravity separation followed by final flotation. The proposed process is feasible based on the results of economic analysis. In addition, the use of REMS is the first application for pre-concentration of disseminated copper ores. xv
Benzer Tezler
- Küre masif zengin bakır cevherinin basınç altında çözündürülmesi
Pressure leaching of Küre massive rich copper ore
KUDRET TAHSİN PEREK
Doktora
Türkçe
2003
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher-Kömür Hazırlama ve Değerlendirme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA ARSLAN
- Etibakır Küre İşletmesi yeni maden sahasının jeolojik ve jeomekanik yer altı modellemesi
Geological and geomechanical underground modeling of Küre Etibakir new mine area
DUYGU DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİR VARDAR
- Ore minerology of the küre copper deposit (Kastamonu, Turkey)
Küre bakır yataklarının cevher minerolojisi
BEGOSEW ABATE TASSEW
- Geological, geochemical investigation and subsurface modeling of porphyry copper-molybdenum deposit in Tepeoba-Havran, Balikesir (NW Turkey)
Tepeoba-Havran, Balıkesir'in porfir bakır-molibden yatağının jeoloji, jeokimya ve yer altı modelleme incelenmesi
TORKAN TAHERI BONAB
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KUMRAL
- Kastamonu Küre bakırlı pirit yataklarının maden jeolojisi
The Mining jeology of cupriferous pyrite deposits of the Küre Kastamonu
AHMET ÜNSAL