Investigation of the effect of cylpebs grinding media on ball mill dry grinding performance of a chromite ore
Silpeps öğütücü ortamı boyunun bir krom cevherinin bilyalı değirmende kuru öğütülme performansı üzerine etkisinin incelenmesi
- Tez No: 781377
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMÜRDEN GENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Öğütme, Bilyalı değirmen, Silpeps, Kırılma hızı, Matematiksel modelleme, Kromit, Grinding, Ball mill, Cylpebs, Breakage rate, Mathematical modelling, Chromite
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Bu tezin amacı, bir krom cevherinin bilyalı değirmen kuru öğütme performansının tek-boyutlu ve çok-boyutlu silindirik şekilli silpeps dağılımları kullanılarak araştırılmasıdır. Öğütücü ortam boyu ve şekli bilyalı değirmende öğütme performansını etkileyen önemli parametrelerden biridir. Bu bağlamda, öğütücü ortam boyu ve dağılımının kuru öğütme performansı üzerine etkileri, silindirik şekilli ortam boyu kullanılarak standard Bond bilyalı değirmeninde kesikli kinetik testler yürütülerek incelenmiştir. Ocak çıkışı cevher örneği düşük tenörlü tipte olup, Muğla-Karacaören bölgesinden temin edilmiştir. Bilyalı değirmen kesikli öğütme testlerinde kullanmak üzere, 3.35 mm'nin altında malzeme elde edebilmek için, cevher örneği çeneli kırma ve çubuklu değirmen öğütme işlemlerine tabi tutulmuştur. Boyutu -3.35mm malzeme standard Bond bilyalı değirmeninde 25sn, 1dk, 3dk, 5dk ve 10dk'lık durma zamanı aralıklarında tek-boyutlu ve çok-boyutlu şarj dağılımları kullanılarak kesikli öğütülmüştür. Uygulanan şarj dağılımlarında, 40x40mm, 30x30mm, 25x25mm, 19x19mm ve 16x16mm'lik silpeps boyları kullanılmıştır. Değirmen beslemesi ve ürünü tane boyu dağılımları en iri boydan (-3.35mm), 0.038mm'ye kadar Ro-tap elek sarsma cihazı kullanılarak kuru elemeyle belirlenmiştir. Tek-boyutlu ve çok-boyutlu öğütme koşullarının tekrarlanabilirliği test edilmiş ve istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Kesikli testlerin özgül enerji tüketimleri (kWs/t), Bond enerji eşitliği'nden (Napier Munn vd., 2005) tahmin edilmiştir. Tanelerin ortalama özgül kırılma hızları mükemmel karışım matematiksel modelinden (Whiten, 1976) tahmin edilmiş ve test koşulları için öğütme performansının değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Değirmen beslemesi, çıkışı tane boyu dağılımları ve Broadbent-Callcott teorik kırılma fonksiyonu özgül kırılma hızı fonksiyonlarının mükemmel karışım modelinden geri hesaplanmasında kullanılmıştır. Özgül kırılma hızlarının geri hesaplanmasında JKSimMet cevher hazırlama yazılımının model uydurma modülü kullanılmıştır. Tek-boyutlu ve çok-boyutlu silpeps uygulamaları için, tekrarlanabilir test sonuçları elde edilmiştir. Uygulanan yöntem ile, silpeps boyu ve şarj dağılımının ortalama özgül kırılma hızı fonksiyonları üzerine etkileri, başarılı bir şekilde yansıtılabilmiştir. Kesikli testlerin tane boyu dağılımları herbir silpeps şarjı uygulaması için sistematik boyut küçültme göstermiştir. Değirmen ürünü tane boyu dağılımı değirmendeki durma zamanı arttıkça incelmiştir. Tek-boyutlu silpeps testi sonuçları, 425µm'dan ince tanelerin özgül kırılma hızlarının 3dk'lık durma zamanı aralığında 19x19mm şarj dağılımı ile artırılabildiğini göstermiştir. Çok-boyutlu silpeps dağılımları, 0.212mm'den iri tanelerin etkin bir şekilde kırılabilmesi için, 40x40mm ve 30x30mm'lik silpeps boylarının dağılımlarda kullanılma gerekliliğini göstermiştir. Kırılma hızları ve böylece, 0.425mm'den ince tanelerin öğütme performansı, 5dk'lık durma zamanında, ağırlıklı ortalama boyu 21x21mm olan şarj dağılımının kullanılmasıyla artırılabilmektedir. Tek-boyutlu ve çok-boyutlu silpeps uygulamaları için değirmen ürünü inceliği (P80) ve durma zamanı arasında üstel korelasyonlar kurulmuştur. Tek boyutlu ve çok-boyutlu silpeps uygulamaları için P80 ve özgül enerji tüketimleri arasında logaritmik korelasyonlar bulunmuştur. Tek-boyutlu silpeps öğütmesi için, özgül enerji tüketimi ve durma zamanı arasında doğrusal korelasyonlar kurulmuştur. Tek-boyutlu silpeps şarjının özgül kırılma hızları üzerine etkisi en iyi şekilde 5dk'lık durma zamanı koşulunda yansıtılabilmiştir. 0.884mm'den iri boyut fraksiyonlarının, silpeps şarjı boyu dağılımının irileşmesiyle daha yüksek hızda kırıldığı belirlenmiştir. 0.884mm'den daha ince boyut fraksiyonlarının özgül kırılma hızlarının silpeps şarjı boyu inceldikçe önemli düzeyde arttığı belirlenmiştir. Silpeps boyu ve maksimum özgül kırılma hızı (rmak) arasında tek-boyutlu silpeps uygulamalarının 25sn'lik öğütme koşulu için ilişki kurulmuş ve doğrusal bir korelasyon elde edilmiş olup, 1dk, 3dk ve 5dk için üstel, 10dk için ise güç korelasyonu elde edilmiştir. Yerçekimi ile zenginleştirme işlemleri için kritik boylar olan 2.5mm, 0.442mm ve 0.221mm'lik taneler için, tek-boyutlu ve çok-boyutlu silpeps dağılımları uygulamalarına ilişkin durma zamanı ve özgül kırılma hızları arasındaki ilişkiler kurulmuştur. Çok-boyutlu silpeps uygulamaları için, ağırlıklı silpeps boyu ve maksimum özgül kırılma hızı (rmak) arasında 25sn için, bir güç korelasyonu ve diğer durma zamanı aralıkları için üstel korelasyonlar elde edilmiştir. Maksimum silpeps boyu (c-mak) ve maksimum kırılma hızı (rmak) arasında 25sn için, bir güç korelasyonu oysaki, diğer durma zamanı aralıkları için üstel korelasyonlar elde edilmiştir. Çok-boyutlu silpeps dağılımları için, maksimum silpeps boyu (c-mak) ve maksimum tane boyu (Xm) arasında ampirik ikinci dereceden polinom korelasyonlar elde edilmiştir. Şarj dağılımlarında, 25x25mm maksimum silpeps boyu kullanıldığında, Xm boyu ve durma zamanı arasında bir güç korelasyonu elde edilmiştir. Silpeps öğütücü ortam boyu ve dağılımı etkileri, özgül kırılma hızları ve böylece, kuru öğütme performansı üzerine başarılı bir şekilde yansıtılabilmiştir. Kesikli testlerde, tam bir boyut dağılımı (-3.35mm) kullanılmış olması nedeniyle, test sonuçlarının endüstriyel ölçekli bilyalı değirmenlerin kuru öğütme performansı hakkında genel bir fikir verdiği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
The purpose of this thesis is to investigate the ball mill dry grinding performance of a chromite ore using steel mono-size and multi-size cylindrical cylpebs distributions. Grinding media size and shape are important parameters which affect the grinding performance in a ball mill. In this context, effects of grinding media size and its distribution on dry grinding performance were investigated by conducting batch kinetic tests in a standard Bond ball mill using cylindrical media shape. Run-of mine ore sample was a low-grade type and provided from Muğla-Karacaören region. Ore sample was subjected to jaw crushing and rod milling to obtain The -3.35 mm material to be used in the ball mill batch grinding tests. The -3.35mm material was ground in a standard Bond ball mill in batch for 25sec, 1min, 3min, 5min and 10min retention time intervals using mono-size and multi-size charge distributions. 40x40mm, 30x30mm, 25x25mm, 19x19mm and 16x16mm cylpebs sizes were used in the applied charge distributions. Particle size distributions of the mill feed and product were determined by dry screening from the top size (-3.35mm) down to 0.038mm using a Ro-tap sieve shaker. Repeatability of the mono-size and multi-size grinding conditions were tested and statistically analysed. Specific energy consumption (kWh/t) of the batch tests were estimated from the Bond's energy equation (Napier Munn et al., 2005). Average specific breakage rates of particles were estimated from perfect mixing mathematical model (Whiten, 1976) and were used to evaluate grinding performance for the test conditions. Mill feed, discharge particle size distributions and Broadbent-Callcott theoretical breakage function were used in the back-calculation of specific breakage rate functions from the perfect mixing model. Model fitting module of the JKSimMet mineral processing software was used in the back-calculation of the specific breakage rates. Repeatable test results were obtained for mono-size and multi-size cylpebs applications. Cylpebs size and charge distribution effects could be successfully reflected on the average specific breakage rate functions with the applied methodology. Particle size distributions of the batch tests indicated systematic size reduction for each cylpebs charge application. Particle size distribution of the mill product got finer as the retention time was increased in the mill. Mono-size cylpebs test results indicated that, specific breakage rates of particles finer than 425µm could be increased by the 19x19mm charge application at 3min retention time interval. Multi-size cylpebs distributions indicated the necessity of using 40x40mm and 30x30mm cylpebs sizes in the distributions to break particles coarser than 0.212mm effectively. Breakage rates and thus, grinding performance of particles finer than 0.425mm could be increased by using a charge distribution with an weighed average size of 21x21mm at 5 min retention time. Exponential correlations between mill product fineness (P80) and retention time were established for mono-size and multi-size cylpebs applications. Logarithmic correlations were found between P80 and specific energy consumption for mono-size and multi-size cylpebs applications. Linear correlations were established between specific energy consumption and retention time for mono-size cylpebs grinding. Effect of mono-size silpeps charge on specific breakage rates was best reflected at 5min retention time condition. Size fractions coarser than 0.884mm were determined to be broken at a higher rate when cylpebs charge size distribution got coarser. Specific breakage rates of size fractions finer than 0.884mm were determined to increase significantly when the cylpebs charge size got finer. Relationship between cylpebs size and maximum specific breakage rate (rmax) for 25sec grinding condition of mono-size cylpebs applications was established and a linear correlation was obtained whereas exponential correlations for 1min, 3min and 5min and a power correlation for 10min were obtained. Relationships between retention time and specific breakage rates for 2.5mm, 0.442mm and 0.221mm particle sizes, which are critical for gravity concentration process, were established related to mono-size and multi-size cylpebs distribution applications. A power correlation for 25sec and exponentional correlations were obtained for the other retention time intervals between weighed cylpebs size and maximum specific breakage rate (rmax) for multi-size cylpebs applications. A power correlation was obtained for 25sec whereas, exponentional correlations were obtained for the other retention time intervals between maximum cylpebs size (c-max) and maximum breakage rate (rmax). Second degree polynomial emprical correlations were obtained between maximum cylpebs size (c-max) and maximum particle size (Xm) for multi-size cylpebs distributions. A power correlation was obtained between Xm size and retention time when 25x25mm maximum cylpebs size was used in the charge distributions. Cylpebs grinding media size and distribution effects could have been reflected on the specific breakage rates and thus, on the dry grinding performance successfully. Test results were thought to give a general idea about the dry grinding performance of industrial scale ball mills as full size distribution (-3.35mm) was used in the batch tests.
Benzer Tezler
- Isının asfalt betonunun fiziksel özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of temperature to the physical properties of asphalt concrete
EMRULLAH DAĞDELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR YILDIRIM
- Deneysel diabette E vitaminin insülin gereksinimine ve oksidatif durumlar üzerine olan etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of vitamin E on insulin requirement and oxidative status in experimental diabetes
ERGÜL ERÇEL
- Döl tutmayan ineklerde luteal fazda prostaglandin uygulamasının ovaryum fonksiyonları ve döl verimi üzerine olan etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of prostaglandin F2a application on ovarium functions and fertility of the repeat breeder cows in the luteal phase
ÖZGÜR DEMİR
Doktora
Türkçe
1999
Veteriner HekimliğiUludağ ÜniversitesiDölerme ve Suni Tohumlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KEMAL SOYLU
- Erken emzirmenin anne bebek arasındaki iletişime ve plasentanın doğma süresine olan etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of early suckling on contact between the newborn and mothers and on the duration of placenta outlet
DİLEK BİLGİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
HemşirelikCumhuriyet ÜniversitesiHemşirelik Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HANDAN GÜLER
- Sigaranın serum lipid, lipoprotein ve lipid peroksidasyonu üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effect of cigaretta smoking on serum lipids, lipoproteins and lipid peroxidation
SALİH ZEKİ KUDUBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
BiyokimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKİN ÖNDER