Characterization of coal and wastes from Zonguldak coal washery and effect of clays on coal flotation
Zonguldak lavyarı kömür ve atıklarının özelliklerinin belirlenmesi ve killerin kömür flotasyonundaki etkisi
- Tez No: 23257
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLHAN ÖZBAYOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Lavvar Atıkları, Kil mineralleri, XRD Analizi, Düşük Sıcaklık Küllendirmesi, Zeta Potansiyel, Kömür-Kil Flotasyonu, Washery Wastes, Clay Minerals, XRD Analysis, Low Temperature Ashing, Zeta Potential, Coal-Clay Flotation
- Yıl: 1992
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 196
Özet
Bu çalışmada, çeşitli işlemleri olumsuz şekilde etkileyen killerin belirlenmesine ağırlık verilmek üzere Zonguldak lavvannın katı atıkları ile kömür ve lawar suyunun mineral içeriği nitel ve nicel olarak tesbit edilmiştir. Petrografik analiz, katı atıklarda ortalama hacimce % 58 oranındaki kil minerallerinin yanında silikatlar, kömür, karbonatlar, sülfürler ve manyetitin bulunduğunu göstermiştir. XRD analizleri tüm örneklerin illit, kaolinit ve klorit olmak üzere üç çeşit kil minerali içerdiğini göstermiştir. Lawar katı atıklarında illitin (% 47), kömür ve lawar suyunda ise sırasıyla kaolinit (% 58) ve illitin (% 65) çoğunlukta olduğunu göstermiştir. Yan-nicel XRD analizleri için kömür örnekleri karbonu uzaklaştırmak vıamacıyla ön işleme tabi tutulmuş ve kil minerallerinin varlığını göstermek için düşük sıcaklık küllendirmesi (LTA) yapılmıştır. Ateş kaybı analizleri, bütün örneklerde % 5 - % 63 arasında organik karbon ile, % 3 - % 6.5 arasında karbonatın varlığını göstermiştir.. Kömür örneğinin asitle özümleme, düşük sıcaklıkla küllendirme ve Parr formülü ile bulunan mineral madde miktarı sırasıyla % 39.8, % 42.2 ve % 38.2 olarak bulunmuştur. Kömürün kükürt içeriği ise % 0.48'dir. Temiz kömür ile yapılan zeta potansiyel ölçümleri, kömürün eş elektrik noktasının (IEP) pH 4. 1 de olduğunu göstermiştir Sıfir yük noktası (pzc) olmayan kaolinitin illite göre daha negatif zeta potansiyele sahip olduğu, illit'in ve kloritin sıfır yük noktalarının sırasıyla pH 2.5, ve pH 3.0'de oluştuğu anlaşılmıştır. Temiz kömürde elektrolitlerle yapılan zeta- potansiyeli ölçümleri, Al+3 katyonunun kömürün yüzey yükünün işaretini değiştirdiğini göstermiştir. Dağıtıcı ve bastıncılann kullanılması ise kömürün negatif zeta potansiyelini arttırmıştır. Saf kaolinit, illit, klorit ve temiz kömürden oluşan sentetik karışımlar ile flotasyon deneyleri yapılmış, ve kömür için en zararlı kil mineralinin illit, en zararsız kil mineralinin ise kaolinit olduğu tesbit edilmiştir. % 35.1, %39.9 ve % 67.1 kül içeren değişik kömür örnekleri üzerinde gazyağı, Pamak 4 ve oleik asit kullanarak yapılan direkt flotasyon çalışmalarında, aynı kül içerikli kömür üretiminde Pamak 4'ün gazyağına göre % 20 daha fazla verim vıısağladığı gözlenmiştir. Bu toplayıcı gelecek için ümitli görünmektedir. Flotigam EN A kullanarak % 35.1 küllü kömür ile yapılan tek basamaklı ters flotasyon deneyi sonucunda % 16.5 kül içerikli temiz kömür, % 62 lik bir verimle kazanılmıştır. Pamak4 kullanarak yapılan düz flotasyon ve onu takip eden ters flotasyondan oluşan iki aşamalı flotasyon ile % 12 küllü temiz kömür % 55'lik bir verimle kazanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the qualitative and quantitative mineral composition of Zonguldak washery wastes, coal and black water have been determined, with an emphasis on the characterization of clays which harmfully affect various processes. The petrographic analysis of wastes revealed an average of 58 % (by volume) clay minerals in addition to silicates, coal, carbonates, sulphides and magnetite. The XRD analysis of all the samples showed qualitatively and semi-quantitatively, the presence of three clay minerals, illite, kaolinite and chlorite. The washery wastes were abundant in illite (47 %) whereas coal and black water samples showed the dominance of kaolinite (58 %) and illite (65 %), respectively.For semi quantitative XRD analysis, coal samples were pretreated to remove organic carbon and also subjected to low temperature ashing (LTA) for verifying the presence of three clays. Loss on ignition analysis of all the samples revealed that organic carbon ranged from 5-63 % where as carbonates were 3-6.5 %. Mineral matter of coal found by acid digestion, LTA and Parr formula were 39.8, 42.2 and 38.2 %, respectively. The sulphur content was 0.48 %. The zeta potential measurements of clean coal gave isoelectric point at pH 4.1. The pure kaolinite had more negative zeta potential than chlorite and illite and no point of zero charge (pzc) value was obtained for kaolinite whereas illite and chlorite gave pzc's at pH 2.5 and 3.0 respectively. The zeta potential of clean coal by using electrolytes showed that only AP+ cations reversed the sign of the charge. The use of depressants and dispersants on coal increased the negative zeta potential. Three pure clays namely kaolinite, illite and chlorite from Turkey and clean coal samples were floated as artificial coal-clay mixture; illite had the worst, chlorite the worse and kaolinite the least harmful effect by depressing the coal. The direct flotation of 35.1, 39.9 and 67.1 % ash coals with kerosene oil, Pamak 4 and oleic acid revealed that Pamak 4 gave 20 % higher yield than kerosene oil at the same ash level, indicating its future potential. IVThe reverse single stage flotation with Flotigam ENA of 35.1 % ash coal successfully brought 62 % yield with 16.5 % ash in concentrate, and two stage flotation by combining direct flotation using Pamak 4 followed by the reverse flotation of the concentrate gave lower ash product (12 %) with a yield of 55 %.
Benzer Tezler
- Linyit ve biyokütle karışımından aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of activated carbon from mixture of lignite and biomass
MUSTAFA ERDEM AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE YAĞMUR
- Katı atıkların depolanmasında karşılaşılan geoteknik problemler
Geotechnical problems encountered in disposal of wastes
AHMET KUTAY
- Kömür madenciliği atığı içeren tuğla üretimi ve karakterizasyonu
Brick production and characterization containing coal mining waste
AYSUN BACAKSIZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiBartın ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLFEM BİNAL
- Kömür maden sahalarının pasa ve cevher stok alanlarında asit maden drenajı karakterizasyonu: Kinetik test nem hücresi metodu
Acid mining drainage characteristics in waste and ore stock areas of coal mining areas: Kinetic test moisture cell method
TUGAY AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER FARUK ÖZTÜRK
- Dökümhane atık kumlarındaki inorganik ve organik kirleticilerin karakterizasyonu
Characterization of inorganic and organic pollutants of foundry waste sand
CEMİLE YERLİKAYA