Sülfürlü minerallerin mineralojik karakterizasyon parametreleriyle flotasyon davranımı arasındaki ilişkinin incelenmesi
Investigation of the relationship between the mineralogical characterization parameters and flotation behavior of sulphide minerals
- Tez No: 985995
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKAY BENGÜ CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Cevher Hazırlama Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde mineralojik karakterizasyon, cevherlerin karmaşık mineraloji ve düşük tenörlü olmalarına bağlı olarak ve artan metal taleplerinden dolayı metal konsantresi üreticilerinin daha verimli ve seçimli üretim yapma ihtiyaçları nedeniyle gittikçe önem kazanmaktadır. Bu sebeple, optimum verim ve tenör değerlerinin en ekonomik şekilde elde edilebilmesi için cevher mineralojisinin iyi karakterize edilmesi ve olası cevher değişkenliğini saptayabilmek amacıyla karakterizasyonun sıkı takibi gerekmektedir. Bu tez kapsamında; sülfürlü bakır mineralleri içeren bir cevherin, çubuklu ve bilyalı öğütme koşullarından kaynaklanan farklı mineralojik karakterizasyon parametreleri Clemex otomatik görüntü analiz yöntemi kullanılarak kantitatif olarak belirlenmiş ve bu cevherin kaba ve süpürme flotasyonu aşamalarında elde edilen Cu verim ve flotasyon hız sabiti (k) değerleri ile karakterizasyon parametreleri arasındaki ilişkiler detaylı incelenmiştir. Mineralojik karakterizasyon parametreleri olarak her iki öğütme mekanizmasından elde edilen ürünlerin tane boyu, Feret ortalama tane boyu, en-boy oranı, küresellik, yuvarlaklık, yüzey pürüzlülüğü ve bileşimsel serbestleşme oranları seçilmiş ve karşılaştırmalı incelemeler yapılmıştır. Bu incelemeler sonucunda; kalkopirit ve gang mineralleri üzerinden ayırma verimliliği hesabı yapılmış, optimum flotasyon süresi sonunda çubuklu değirmen ile öğütülmüş konsantrenin ayırma verimliliğinin bilyalı değirmene göre %12 daha fazla olduğu saptanmıştır. İki şarjdan öğütme sonrası elde edilen tane boylarına bakıldığında; çubuklu değirmenin dar tane boyu dağılımıyla ürün verdiği ve aynı sürelerde alınan iri boy ürünlerin bilyalı değirmene göre daha hızlı bir flotasyon kinetiğine sahip olduğu ortaya konmuştur. Kinetik verileriyle benzer olarak Cu verim değerleri kıyaslandığında da çubuklu değirmen ürünlerinin kaba flotasyon ilk iki aşamasında bilyalı değirmene göre yaklaşık %10 daha fazla Cu verimi elde ettiği ve bu durumun nihai verim değerlerinde de benzer olduğu sonucuna varılmıştır. Farklı öğütme mekanizmalarında yüzey pürüzlülüğü incelendiğinde; çubuklu değirmenin bilyalı değirmene göre daha pürüzlü yüzeye sahip taneler ürettiği ve bu pürüzlülüğün flotasyon kinetiği ve Cu verimi ile doğrudan pozitif yönde ilişkili olduğu ortaya konmuştur. Bir başka parametre olan en-boy oranı incelendiğinde çubuklu değirmen ürünlerinin bilyalı değirmene göre daha düzensiz şekle sahip olduğu (<1) ve düzensiz şekle sahip tanelerin flotasyon kinetiğinin bilyalı değirmenin düzenli şekle daha yakın tanelerine göre daha hızlı olduğu görülmüştür. Ek olarak bilyalı değirmen ürünlerinin çubuklu değirmen ürünlerine göre daha küresel ve yuvarlak taneler ürettiği görülmüş, daha az küresel ve daha az yuvarlak olan tanelerin flotasyon kinetiği ve verim değerleri daha yüksek çıkmıştır. Son olarak fraksiyonel bazda serbestleşme değerleri incelenmiş; aynı tane boyunda çubuklu öğütme mekanizmasının bilyalı değirmene göre daha fazla serbest kalkopirit ve daha az bağlı tane ürettiği belirlenmiştir. Her iki öğütmenin kaba flotasyonunun ilk konsantrelerinde serbest kalkopirit en fazla -38+20 µm boyunda görülürken bu durum çubuklu değirmen için %21 ve bilyalı değirmen için %17 olarak ölçülmüştür. Bu durum flotasyonun ilk dakikalarında serbest ince tanelerin daha hızlı yüzdüğünü ve serbest kalkopirit bazında çubuklu değirmen kinetiğinin bilyalı değirmene göre daha hızlı olduğunu ortaya koymuş, özellikle flotasyonun ilk dakikalarında yaklaşık %11 kadar Cu verimliliği farkı yaratarak nihai konsantredeki verimin çubuklu değirmen ürünleri adına %4 daha fazla çıkmasını sağlamıştır. Çalışma sonucunda her iki öğütme mekanizması için mineralojik ve flotasyon parametreleri açısından oldukça fazla sayıda veri elde edilmiş olup istatistiksel değerlendirme ve basit modellerin oluşturulması için altyapı hazırlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Due to the complex mineralogy and low grades of ores, as well as the growing demand for metals, mineralogical characterization is becoming increasingly important nowadays. This has led to a need for metal concentrate producers to engage in more efficient and selective production. Therefore, it is essential to closely monitor characterization to accurately characterize ore mineralogy, identify potential variability, and ensure optimal recovery and grade values are achieved economically. Within the scope of this thesis, the quantitative mineralogical characterization parameters of a copper sulfide ore, after using rod and ball milling, were determined using the Clemex automated image analysis method. The relationships between these characterization parameters and the Cu recovery as well as the flotation rate constant (k) values obtained in the rougher and scavenger flotation stages of this ore were examined in detail. As mineralogical characterization parameters, particle size, Feret average particle size, aspect ratio, sphericity, roundness, surface roughness, and compositional liberation ratios of the products obtained from both grinding mechanisms were selected, and comparative studies were conducted. As a result of these studies, separation efficiency calculations were performed on chalcopyrite and gangue minerals, and it was determined that the separation efficiency of the rod mill charge was 12% higher than that of the ball mill charge at the end of the optimum flotation time. Examining the particle sizes obtained from grinding the two different charges revealed that the rod mill produced a narrower particle size distribution and that coarse particles obtained at the same flotation times exhibited faster flotation kinetics than those from the ball mill. Consistent with the kinetic data, when comparing Cu recoveries, the products of the rod mill yielded approximately 10% higher Cu recovery in the first two stages of rougher flotation compared to the ball mill, and this trend was also evident in the final recovery values. When surface roughness was examined in different grinding mechanisms, it was found that grains with rougher surfaces were produced by rod mills than by ball mills, and that this roughness was directly and positively related to flotation kinetics and Cu recovery. Examination of aspect ratio showed that the rod mill product had more irregular shapes (<1) compared to the ball mill, and these irregularly shaped particles exhibited faster flotation kinetics than the more regularly shaped particles from the ball mill. Furthermore, the ball mill products were found to be more spherical and round compared to the rod mill products; however, particles that were less spherical and less round demonstrated higher flotation kinetics and recovery values. Finally, the liberation values were examined on a fractional basis. It was determined that, for the same particle size, the rod milling mechanism produced more liberated chalcopyrite and fewer locked particles than ball milling. In both grinding mechanisms, the highest liberated chalcopyrite in the initial concentrates from rougher flotation was observed in the -38+20 µm size fraction, measured at 21% for the rod mill and 17% for the ball mill. This indicated that the fine liberated particles floated faster during the initial stages of flotation, and that the rod mill exhibited faster kinetics for liberated chalcopyrite compared to the ball mill. Particularly in the early minutes of flotation, this resulted in approximately an 11% difference in Cu recovery, leading to a 4% higher final concentrate recovery for the rod mill products. Given the large number of data points obtained for both grinding mechanisms, the continuation of this study aims to establish statistical relationships among all these parameters and to develop simple models describing their interrelationships.
Benzer Tezler
- Düşük tenörlü altın cevherinin zenginleştirmesinde mineralojinin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of mineralogy on the beneficiation of low grade gold ore
SENA NAZ GÖKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKAY BENGÜ CAN
- Investigation of concentration possibility of Artvin-Dereici complex sulfide ore by flotation
Artvin-Dereiçi kompleks sülfürlü cevherinin flotasyon ile zenginleştirilebilme olanağının belirlenmesi
MAHİR CAN ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NACİ EMRE ALTUN
- Farklı flotasyon davranımına sahip sfalerit minerallerinin incelenmesi
Investigation of sphalerite minerals having different flotation behaviour
ELİF ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2020
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFİR EKMEKÇİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM BIÇAK
- Refrakter cevherlerden siyanür liçi ile altın ve gümüş kazanımında alkali ön işlemlerin uygulanması
Application of alkaline pretreatments for gold and silver recovery from refractory ores
OKTAY CELEP
Doktora
Türkçe
2011
Maden Mühendisliği ve MadencilikKaradeniz Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ALP
- Geochemical characterization and prediction of acid mine drainage generation potential of Kure volcanogenic massive sulfide deposits
Küre volkanojenik masif sülfid yataklarının jeokimyasal karakterizasyonu ve asit maden drenajı üretme potansiyelinin kestirmi
CANSU DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURGÜL ÇELİK BALCI