Sülfürlü minerallerin flotasyonunda toplayıcı karışımlarının sinerjik etkisinin incelenmesi
Investigating synergistic effect of collector mixtures on flotation of sulphide minerals
Yazar: ESRA BAĞCI
Danışman: PROF. DR. ZAFİR EKMEKÇİ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
İki veya daha fazla toplayıcıdan meydana gelen toplayıcı karışımlarının flotasyon üzerindekisinerjik etkisi uzun zamandan beri bilinmektedir. Toplayıcı karışımları kullanılarak verim veseçimliliğin aynı anda arttırılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada karışım halinde eklenensodyum iso propil ksantat (SIPX) ve di iso butil dithiofosfat (DTPI) toplayıcılarının kalkopiritve pirit minerallerinin yüzeyine soğrum mekanizması incelenmiştir. SIPX güçlü ama azseçimli, DTPI ise seçimli toplayıcı olarak seçilmiştir.Farklı karışım oranlarındaki toplayıcıların soğrum davranımları ekleme sırasının etkisiylebirlikte pH 9 ve pH 11'de çevrimsel voltametri ve soğrum deneyleri ile incelenmiştir. Kalkopiritelektrotuyla yapılan yapılan çevrimsel voltametri deneylerinde SIPX ve DTPI'ın mineralyüzeylerine CuX ve CuDTPI olarak soğrulduğu belirlenmiştir. Karışımların kalkopirit yüzeyinesoğrulmalarında ekleme sırasının önemli oluğu, SIPX ilk eklendiği koşulda baskın birkarakter sergilediği ve DTPI'ın soğrumunu engellediği görülmüştür. Bununla birlikte DTPI'ınSIPX'ten önce eklenmesi durumunda DTPI'ın oldukça yüksek miktarlarda soğrulduğugözlenmiştir. Karışımlarda toplam soğrulan toplayıcı miktarı tek toplayıcılı deneylerlekarşılaştırldığında oldukça yüksektir. En yüksek soğrum DTPI'ın önce eklendiği koşulda30:70 (SIPX:DTPI) oranında ve beraber eklendikleri koşulda 50:50 oranında elde edilmiştir.Sonuçlar, en yüksek sinerjik etkiyi elde etmekte karışım oranının ve ekleme sırasının önemliolduğunu göstermiştir. Karışımların kalkopirit yüzeyine soğrum davranımları pH 11'de debenzerlik göstermiştir.Pirit sülfürlü cevherlerde en çok görülen gang mineralidir bu yüzden aynı koşullardaelektrokimyasal ve soğrum deneyleri pirit ile de yapılmıştır. pH 9.2 ve pH 11'de DTPI'ın pirityüzeyine soğrulmadığı ve SIPX'in diksantojen formunda pirit yüzeyine soğrulduğugörülmüştür. DTPI'ın soğrulmamasına rağmen artan derişimiyle SIPX'in pirit yüzeyinesoğrulmasını azaltmıştır. DTPI'ın varlığının SIPX'in soğrumunu engellediği görülmektedir vebu durum toplayıcı karışımlarının kalkopiritin piritten şeçimli flotasyonunda ki faydasını ortayakoymaktadır.Anahtar Kelimeler: Flotasyon, sinerji, toplayıcı, karışım, pirit, kalkopiritDanışman: Prof.Dr. Zafir Ekmekçi, Hacettepe Üniversitesi, Maden MühendisliğiBölümü, Cevher Hazırlama Anabilim Dalı

Abstract:
The beneficial effects of the synergy between two or more reagents were realized long timeago. Purposes of using mixture of collectors were to increase both the recovery andselectivity simultaneously. In this work, sodium isopropyl xanthate (SIPX) and di iso butyldithiophosphinate (DTPI) were used as strong and selective collectors respectively forinvestigating the adsorption mechanism of collector mixtures on chalcopyrite and pyritesurface.Adsorption behaviour of mixtures of various SIPX:DTPI ratios and effects of sequence ofaddition of the collectors were also investigated by cyclic voltammetry and adsorptionexperiments at pH 9.2 and 11. Cyclic voltammetry experiments performed with chalcopyriteelectrode in the presence of SIPX and DTPI showed formation of CuX and CuDTPI onchalcopyrite . Sequence of addition of the collector was found to be very important inadsorption of the collectors on chalcopyrite. SIPX was dominant and hindered DTPIadsorption when added as the first collector in a mixture. However, addition of DTPI prior toSIPX resulted in very high adsorption of DTPI. Moreover, the amount of total collector (SIPXand DTPI) was very high compared to single collector experiments at 30:70 (SIPX:DTPI)ratio when DTPI was added first and at 50:50 ratio when the two collectors were addedtogether. These results revealed that the maximum effect of synergistic effect of usingmixture of SIPX and DTPI was strongly influenced by the ratio of the collectors in the mixtureand particularly sequence of addition. Similar adsorption behaviour of the two collectors wasalso observed at pH 11.Similar electrochemical and adsorption experiments were also performed using pyrite, themost abundant sulphide gangue mineral in complex sulphide ores. The results showed noindication of DTPI adsorption at both pH 9.2 and 11, but adsorption of SIPX in the form ofdixanthogen. However, the amount of SIPX adsorbed on pyrite decreased substantially asthe concentration of DTPI was increased in the mixture. It appeared that presence of DTPIinhibited adsorption of SIPX on pyrite and this was a true benefit of synergistic effect onselective flotation of chalcopyrite from pyrite.Key Words: Flotation, synergism,collector, mixture, pyrite,chalcopyriteAdvisor: Prof.Dr. Zafir Ekmekçi, Hacettepe University, Mining Engineering,Department Mineral Processing Section