Investigation of the enrichment of rare earth ore in Eskişehir-Beylikova region by flotation
Eskişehir-Beylikova bölgesindeki nadir toprak cevherinin flotasyon ile zenginleştirilmesinin araştırılması
- Tez No: 808593
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERGİN GÜLCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Nadir toprak mineralleri ileri teknoloji ürünlerinde ve savunma sanayinde büyük öneme sahiptir. Türkiye'nin en önemli yataklarından biri olan Eskişehir - Beylikova bölgesindeki nadir toprak minerali yatakları, çok çeşitli minerallerden oluştuğu için“Kompleks Cevher”olarak bilinmektedir. Cevherde kompleks bir cevherleşme içerisinde bastnaesit, florit, barit ve kalsit minerallerinin bulunduğu bildirilmektedir. Lantan (La), seryum (Ce) ve neodim (Nd) yatakta bulunan başlıca nadir toprak elementleridir. Beylikova kompleks NTE cevherinden hem toryum hem de nadir toprak oksitlerin ayrıştırılması ve zenginleştirilmesi için önceki yıllarda birçok teknolojik çalışma yapılmıştır. Ancak bugüne kadar yapılan Ar-Ge çalışmaları, bastnaesit, florit ve barit gibi cevher bileşenlerinin ekonomik olarak zenginleştirilmesine yönelik kapsamlı bir süreç için ikna edici veriler sunamamıştır. Bu tezin amacı, Eskişehir-Beylikova cevherinin flotasyon davranışını, öncelikle değerli gang mineralleri olan florit ve barit ile nadir toprak oksitlerine odaklanarak incelemektir. Florit ve baritin bu cevherden ayrı satılabilir ürünler olarak çıkarılması ve ayrılması, sahanın ekonomik olarak işletilmesi için kilit öneme sahiptir. Bu amaçla, cevher içindeki florit ve baritin zeta potansiyel ölçümleri pH'ın bir fonksiyonu olarak, yağ asitleri ve hidroksamat gibi farklı toplayıcı konsantrasyonları altında ve farklı bastırıcılar altında gerçekleştirilmiştir. Ardından, ilgili içeriklerin flotasyon davranışları farklı toplayıcı dozajları ve farklı pH değerleri altında incelenmiştir. Bu amaçla, deneysel çalışmalara Beylikova yatağının mineralojisini belirlemek için minerallerin karakterizasyonu ile başlanmıştır. Ardından, saf barit ve florit mineralleri elde edilmiştir. Tüm mineral numuneleri, elektroforez tekniği ile tüm alıntılanan varyantlar altında potansiyel zeta ölçümüne tabi tutulmuştur. Bu ölçümlerde, çözeltinin ilgili mineral yüzeyi üzerindeki etkileri farklı koşullar altında değerlendirilmiştir. Ayrıca, gelecekteki araştırmalar için bir veri tabanı olarak faydalı olabilecek IEP değerleri de sunulmuştur. Ardından, zeta potansiyel ölçüm testleri temelinde elde edilen bilgilerle, doğrulama için farklı koşullar altında bir dizi flotasyon testi gerçekleştirilmiştir. Flotasyon testleri sırasında farklı toplayıcı tipleri, bastiricilar, toplayıcı karışımları ve canlandırıcı kullanılmış ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Kullanılan cihazlarla (optik ve lazer) saf barit için elde edilen zeta potansiyeli sonuçları, IEP varyasyonu ZN=5.25 ve ZS=5.27 olacak kadar yakın sonuçlar göstermiştir. Toplayıcı eklenmesi, özellikle pozitif elektrik yükleri ve dolayısıyla zeta potansiyeli üzerinde etkili olmuştur. Buna karşılık, floritin ZN ve ZS ile zeta potansiyeli benzer bir eğilim göstermiş ve IEP değişimi sırasıyla ZN=8.8 ve ZS=8.1 olmuştur. Zeta potansiyelinin bir toplayıcının eklenmesiyle önemli ölçüde azaldığı görülmektedir. Sırayla gerçekleştirilen flotasyon işlemi barit kava flotasyonu ile başlanmış ve fluorit kava flotasyonu ile devam edilmiştir. Barit flotasyonunda en iyi sonuçlara %77.51 BaSO4 tenörü ve %95.93 verimi ile A825 (300 g/t) ve A845 (100 g/t) toplayıcılarının karışımı ile ulaşılmıştır. Barit kaba flotasyonunun atığı florit kaba flotasyonuna aktarılmıştır. Burada, kullanılan iki farklı toplayıcı (A704 ve A726) altında elde edilen en iyi sonuçlar A726 ile %35.68 verim ve %79.80 tenör şeklinde elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Rare earth minerals have great importance in advanced technology products and defense industry. Rare earth mineral deposits in the Eskişehir - Beylikova region, which is one of the most important deposits in Turkey, is known as a“Complex Ore”since it consists of a wide variety of minerals. Bastnaesite, fluorite, barite, and calcite minerals are reported to be found in the ore within a complex mineralization. Lanthanum (La), cerium (Ce) and neodymium (Nd) are primary rare earth elements found in the deposit. Many technological studies have been carried out in previous years for the separation and enrichment of both thorium and rare earth oxides from Beylikova complex REE ore. However, R&D studies up to now could not be able to present convincing data for a comprehensive process for economically enriching the ore components such as bastnaesite, fluorite and barite all along. The aim of the thesis is to investigate flotation behavior of the Eskişehir- Beylikova ore primarily focusing on the valuable gangue minerals of fluorite and barite, along with the rare earth oxides. Removing and separating fluorite and barite from this ore as separate sellable products are key to operate the field economically. Within this aim, zeta potential measurements of fluorite and barite within ore were conducted as a function of pH, under different collectors and under different depressants. Following, flotation behavior of related contents was investigated under varying collector dosages and different pH values. For this purpose, experimental studies were started with the characterization of the minerals to determine the mineralogy of the Beylikova deposit. Following, pure barite, and fluorite minerals were obtained. All the mineral samples were subjected to the measurement of the zeta potential by means of the electrophoresis technique under all the quoted variants. Within these measurements, the effects of the solution on the mineral surface of interest being evaluated under different conditions. In addition, IEP values are presented which could be useful as a database for future research. Following, a series of flotation tests under different conditions were performed for validation. During flotation tests, different collector types, depressants, collector mixtures and activators were used, and results were evaluated. The zeta potential results for pure barite with the instrumentation used (optical and laser) showed results so close that the IEP variation is ZN=5.25 and ZS=5.27. The addition of collecting agents had an effect on the zeta potential, especially in the case of positive electrical charges and the implementation of an upright absorption. In contrast, the zeta potential of fluorite with ZN and ZS showed a similar trend and the IEP variation was ZN=8.8 and ZS=8.1. The zeta potential was also significantly reduced by the addition of a collector. For the flotation process that was carried out sequentially, starting with the barite rougher and counting with the fluorite rougher. In the flotation of barite, the best results are shown with the mixture of A825 (300 g/t) and A845 (100 g/t) with 77.51% BaSO4 grade and 95.93% recovery. The rougher tail of the barite flotation was transferred to the fluorite rougher flotation. Where the recovery and grade were 35.68% and 79.80% respectively with A726, being the higher results obtained under the two different collectors used (A704 and A726).
Benzer Tezler
- Eskişehir Sivrihisar Beylikahır kompleks cevherlerinden nadir toprak elementlerinin kazanılmasının araştırılması
Investigation of recovery of rare earth elements from Eskişehir Sivrihisar Beylikahır complex ores
UFUK ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Maden Mühendisliği ve MadencilikEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL BİLİR
- Türkiye'dek Toryum Cevherlerinden Kimyasal Çözündürme Yöntemleriyle Toryum Kazanımının Araştırılması
Investigation of The Recovering of Thorium with Chemical Solibilization Methods from Thorium Ores in Turkey
TUĞBA DENİZ TOMBAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLGİN KURŞUN
- Isparta yöresi nadir toprak elementlerinin kazanımı için yeni proseslerin geliştirilmesi
Development of new processes for beneficiation of Isparta region rare earth elements
MERT TERZİ
Doktora
Türkçe
2017
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLGİN KURŞUN
- Kızıldağ ve Kemiklitepe (Ayrancı-Karaman) boksit cevherleşmeleri ve ilişkili kaynak kayaçlarının nadir toprak element içeriklerinin incelenmesi
Investigation of rare earth element contents of the Kızıldağ and Kemiklitepe (Ayrancı-Karaman) bauxite mineralizations and related source rocks
BİHTER HEPVİDİNLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURULLAH HANİLÇİ
- Genetical investigation of Balya-Balikesir lead-zinc mineralizations
Balya-Balıkesir kurşun-çinko cevherleşmelerinin kökensel olarak incelemeleri
GÜLSEVİM ÖZIŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN GÜLEÇ
PROF. DR. İLKAY KUŞCU