Kolemanit flotasyonunun kimyasal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Flotasyon uygulamalarında kimyasal ve mekanik parametreler, karıştırma hızı (dev/dak), verilen hava debisi (cm3/dak), katı konsantrasyonu (g/lt) ve birim hacime düşen enerji (watt/cm3) konsantre tenör ve randımanlarına etki eden önemli faktörlerdendir. Avustralya'nın Northern Territories eyaletinin McArthur Çinko-Kurşun cevherleri flotasyonunda karıştırma hızı ve pülpe verilen hava debisinin önemini gösteren testler yapılmıştır. Bu çalışmada yukarıda bahsedilen parametreler Bigadiç yöresinin Kolemanit cevherlerinin, laboratuvarda yapılan flotasyon testlerinde denenmiştir. Kolemanit cevheri, Kolemanit, Kalsit ve Kil minerallerinden (İllit) oluşmakta ve ortalama analizleri % 31,67 B2O3, % 30,29 CaO, % 13,37 serbest CaO, % 4,0 SiO2, % 1,95 MgO, % 0,13 Na2O ve % 0,10 FeO içermektedir. Flotasyon testleri Kolemanit mineralinin tampon etkisi altında pH 9,5 civarında gerçekleştirilmiştir. pH 9,5 değerleri altında hem Kolemanitin hem de Kalsitin yüzeyleri pozitif işaretli olduğu için Kolemanit için seçici bir Anyonik Toplayıcı seçmek ilk amaç olmuştur.İlk olarak sülfonatla değişik pülp katı konsantrasyonları, 1 ve 2 lt'lik selüllerle, 200 g/lt ve 100 g/lt katı konsantrasyonları ve 1000 dev/dak, 1200 dev/dak ve 1400 dev/dak ile yapılan testlerde ise sülfonat Kalsit minerallerini yüzdürmede seçici olmuş altta kalan atıkta kolemanit zenginleşmiştir. Saksinamat ile yapılan testlerin 1 lt'lik selüllerle yapılan testlerde de Toplayıcı Saksinamat, Kalsit mineralleri için seçici olurken 2 lt'lik selüllerde durum değişmiş bu kez Saksinamat Kolemanit mineralleri için seçici olarak artıkda Kalsit zenginleşmiştir. Daha sonra yapılan çok sayıda testlerle Sülfonat-Saksinamat karışımının Kolemanit için yüzdürmede çok seçici olduğu bulunmuştur. Bundan sonraki testler bu Toplayıcı karışımı ile ve cevher öğütüldükten sonra takriben 10 mikron altındaki malzemenin ağırlıkça % 30 unun şlam olarak atılmasından sonra gerçekleştirilmiştir.2 lt'lik ve 4 lt'lik sellüllerle yapılan değişik karıştırma hızı, hava debisi ve pülp katı konsantrasyonlardaki testlerde önemli sonuçlar elde edilmiştir. Bunlar aşağıdaki gibi sıralanabilir:1. Kolemanitin flotasyonunda optimum şartlar için kritik bir alt karıştırma sınırı olduğu gibi kritik bir üst karıştırma sınırı da mevcuttur.2. 2 lt'lik sellülerle yapılan flotasyon testlerinde Kolemanit ve Kalsit + Kil mineralleri ayırımlarında başarılı olunmuş en yüksek tenör % 44,61 B2O3 1000 dev/dak karıştırma hızı ve 1000 cc/dak hava debisinde elde edilmiştir. Karıştırma hızı 1200 dev/dak'ya çıktığında tenör % 42,69 B2O3'e düşmüşse de ayırma kriteri, randımandaki artış dolayısı ile 34,07'den 36,78'e çıkmıştır. Daha yüksek karıştırma hızı ve hava debilerinde hem tenörlerde hem de ayırma kriterlerinde düşüş söz konusudur. Bu değerlerde Kolemanit flotasyonunda bir kritik üst karıştırma ve hava debisi sınırları olduğunu göstermektedir. Bu sınırlar aşıldığında toplayıcı karışımının Kolemanit mineraline karşı seçiciliği azalmaktadır.3. 4 lt'lik selüllerle yapılan flotasyon testlerinde Kolemanit ve Kalsit + Kil minerallerinin ayırımında daha da başarılı olunmuştur. Burada görülmüştür ki yapılan testlerde yalnızca karıştırma hızında bir üst sınır söz konusu değil bir de karıştırma hızı alt sınırı söz konusudur. 1000 dev/dak karıştırma hızı ve 1000 cm3/dak hava debisi ile yapılan testlerde reaktif ilaveleri ve şartlandırma karıştırması sonrası flotasyon gerçekleşmemiş fakat diğer şartlar aynı kalarak karıştırma hızı 1200 dev/dak'ya çıkarıldığında flotasyon gerçekleşmiştir.4lt'lik selüllerde yapılan flotasyon testlerinde optimum sonuçlar 1200 dev/dak karıştırma hızı ve 1000 cm3/dak hava debisi ile % 44,15 B2O3 tenör ve 37,33 ayırma kriteri ile elde edilmiştir. Burada da kritik bir üst karıştırma hızı sınırı söz konusudur. 1400 dev/dak karıştırma hızı hem tenörlerde hem de ayırma kriteri değerlerinde düşüşler söz konusudur. Kullanılan toplayıcı karışımı ile yapılan testlerde elde edilen en iyi sonuçlar 1200 dev/dak karıştırma hızı, 1000 cm3/dak hava miktarı 50 g/lt pülp katı konsantrasyonunda elde edilmiştir. Bu şartlarda % 45 B2O3 tenörlü Kolemanit konsantrelerinin şlamsızlaştırma sonrası % 60-70 randımanla elde edinilebileceği anlaşılmaktadır.