Enrichment of Eskişehir Beylikova bastnaesite ore by centrifugal separators
Eskişehir Beylikova bastnazit cevherinin santrifüj separatörlerle zenginleştirilmesi
- Tez No: 977698
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ İHSAN AROL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Santrifüj ayırıcı, Centrifugal separator
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nadir toprak elementleri (NTE), yeşil enerji, savunma ve ileri teknoloji sektörlerinde stratejik öneme sahip kritik minerallerdir. Çin'in küresel tedarikteki baskın konumu göz önüne alındığında, Türkiye'nin Eskişehir-Beylikova yatağı, Bayan Obo'dan sonra dünyanın en büyük ikinci NTE rezervi olarak jeopolitik açıdan değerlidir. Bu çalışmada, Beylikova kompleks cevherindeki hafif NTE içeren bastnazit mineralinin fiziksel zenginleştirme olanakları incelenmiştir. Bu amaçla santrifüjlü ayırıcı sistemlerin kullanımı değerlendirilmiş; laboratuvar tipi 50 mm hidrosiklon, gıda sektöründen uyarlanarak ilk kez bu alanda kullanılan 10 mm mikro-siklon prototipi ve Falcon konsantratör karşılaştırılmıştır. Cevher, 850 μm altına kırılarak -150+20 μm ve -20 μm fraksiyonlarına ayrılmıştır. Ardından, +150 μm kaba fraksiyona aşındırmalı yıkama ve öğütme işlemleri uygulanarak tekrar fraksiyonlarına ayrılmıştır. Kimyasal analizler, tüvenan cevherde toplam NTE tenörünün %4,44 olduğunu ve bu oranın kırma sonrası elde edilen -20 μm fraksiyonunda %10,65'e, Siklosizer elek altı boyut analizinde ise %14,47'ye yükseldiğini göstermiştir. 50 mm hidrosiklon testlerinde toplam NTE tenörü %20,88'e yükselmiştir. 10 mm mikro-siklon ile %20 katı oranında ve 3,1 bar basınçta yürütülen deneylerde %27,80 toplam NTE tenörü ve %40 verim elde edilmiştir. Aynı katı oranında ve 6,2 bar basınçta ise %20,46 tenör ve %42 geri kazanım sağlanmıştır. 6,2 bar taşma ürünü, %10 katı oranında temizleme kademesinde tekrar işlenerek toplam NTE tenörü %40,05'e yükseltilmiş, kademe geri kazanımı %75 ve toplam geri kazanım %32 olarak sağlanmıştır. Falcon konsantratörle yapılan deneylerde ise %16,26 toplam NTE tenörü ve %35 verim elde edilmiştir. Bu sonuçlar, ince taneli sınıflandırma ve 10 mm'lik siklonet kullanılarak yapılan çok kademeli ayırma işlemlerinin, Beylikova kompleks cevherinden NTE zenginleştirme için uygulanabilir ve ölçeklenebilir bir proses alternatifi sunabileceğine işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
Rare earth elements (REEs) are critical minerals due to their essential roles in green energy, defense, and advanced technology sectors. Given China's dominance in global supply, Türkiye's Eskişehir-Beylikova deposit, the world's second-largest REE reserve after Bayan Obo, holds significant geopolitical importance. This study investigated the physical enrichment of bastnaesite, rich in light REEs, from the Beylikova complex ore. For this purpose, centrifugal separators were compared: a 50 mm laboratory hydrocyclone, a 10 mm micro-cyclone prototype adapted from the food sector and employed here for the first time, and a Falcon concentrator. The ore was crushed below 850 μm and classified into -150+20 μm and -20 μm fractions. Then, attrition scrubbing and grinding were applied to the coarser fraction (+150 μm), followed by re-fractionation. Chemical analyses indicated that the run-of-mine ore contained 4.44% TREE, increasing to 10.65% in the -20 μm fraction obtained after crushing and to 14.47% in the Cyclosizer analysis. It was upgraded to 20.88% with the 50 mm hydrocyclone. Tests with the 10 mm micro-cyclone at 3.1 bar and 20% solids achieved TREE grade of 27.80% and 40% recovery. At 6.2 bar and the same solids content, the grade and recovery were 20.46% and 42%, respectively. Reprocessing the 6.2 bar overflow under cleaner-stage conditions at 10% solids improved the TREE grade to 40.05%, with 75% stage recovery and 32% overall recovery. Falcon concentrator tests achieved a TREE grade of 16.26% and 35% recovery. These results demonstrate that fine particle classification and multi-stage separation using a 10 mm Cyclonette can significantly enhance REE beneficiation from Beylikova ore.
Benzer Tezler
- Investigation of the enrichment of rare earth ore in Eskişehir-Beylikova region by flotation
Eskişehir-Beylikova bölgesindeki nadir toprak cevherinin flotasyon ile zenginleştirilmesinin araştırılması
KARINA PATRICIA MOYA LASCANO
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERGİN GÜLCAN
- Eskişehir Beylikova bastnazit kompleks cevherinin karakterizasyonu ve farklı kalsinasyon koşullarının solvoliç verimine etkisinin incelenmesi
Characterization of Eskisehir Beylikova bastnasite complex ore and the effect of different calcination conditions on solvoleach efficiency
ÇİSEM ÇELİK KURTULAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
- Eskişehir beylikova bölgesi barit ve florit içeren nte cevherinin flotasyon yöntemiyle zenginleştirilmesi
Enrichment of Eskişehir beylikova region ree ore containing barite and fluorite by flotation method
CEYDA ŞAVRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH EKREM YÜCE
- Eskişehir-Beylikova Kızılcaören cevherinden toryum-nadir toprak elementleri konsantresi eldesi, toryumun ayrılması, NTE içeren oksalat tozlarının karakterizasyonu
Obtaining thorium-rare earth elements concentrate from Eskişehir-Beylikova Kızılcaören ore, separation of thorium, characterization of oxalate powders containing REE
ÜMİT EMRE KARTAL
Doktora
Türkçe
2024
KimyaEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL SERT
PROF. DR. EROL KAYA
- Nadir toprak elementlerinin solvent ekstraksiyon yöntemiyle seçimli ayrım potansiyelinin araştırılması
Investigation of the selective separation potential of rare earth elements by solvent extraction method
MELİKE TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR