Sülfürlü cevherlerin flotasyonunda ultrasonik enerjinin flotasyon verimi ve selektivitesine olan etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of ulrasound energy on the recovery and selectivity of sulphide ore flotation
Yazar: ÜMİT HORASAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET TANRIVERDİ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Cevher Hazırlama Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Flotasyon, sülfürlü cevherlerin zenginleştirilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Flotasyonda sellektivite ve verimi artırmak için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Flotasyon yöntemiyle minerallerin birbirinden ayrılmasında yeni ve etkin yollardan biri ultrasonik enerjinin kullanılmasıdır. Ultrasonik enerji, maden ve metal endüstrisinde genellikle yüzey temizleme işlemlerinde kullanılmaktadır.
Bu çalışmada, ultrasonik enerjinin etkisi iki aşamada araştırılmıştır. İlk aşamada; sülfürlü saf cevherler (galen, kalkopirit, sfalerit ve pirit) üzerindeki etkisi, mikro-flotasyon testleri yapılarak araştırılmıştır. Mikro-flotasyon testleri sonucunda; ultrasonik enerji kondisyonlama öncesi ve boyunca uygulandığında tüm mineraller üzerinde canlandırma etkisi gösterdiği tespit edilmiştir. Ancak, ultrasonik enerji kondisyonlama sonrasında uygulandığında kalkopirit, sfalerit ve pirit üzerinde bastırıcı etki yaparken galen üzerinde canlandırıcı etkisi yaptığı tespit edilmiştir. Ultrasonik enerjinin bu özelliğinden yararlanılarak, kondisyonlama sonrasında uygulandığında galen minerali diğer sülfürlü minerallerden yüksek sellektivite ve verimde ayrılabildiği tespit edilmiştir. 
İkinci aşamada ise ultrasonik destekli bir test düzeneği kurulmuştur. Daha sonra Balıkesir-Balya, Giresun-Şebinkarahisar ve Kütahya-Çatak tesislerinden getirilen numuneler ile ilk aşamada tespit etmiş olduğumuz koşullar doğrultusunda testler yapılmıştır. Yapılmış olan testler sonucunda, ultrasonik enerji kondisyonlama öncesinde ve boyunca uygulandığnda mikro- flotasyon testlerinde olduğu gibi tenörü ve verimi arttırdığı tespit edilmiştir.Ultrasonik enerji kondisyonlama sonrası uygulandığında ise galen diğer sülfür minerallerinden bastırıcı kullanmadan yüksek sellektivite ve verimle ayrılabildiği tespit edilmiştir. Ayrıca, Kütahya-Çatak cevherinde ise kükürt oranı ultrasonik enerji uygulamasıyla azaltılmıştır.

Anahtar kelimeler: Flotasyon, hallimond tüpü, Ultrasonik enerji, sülfürlü cevher, sellektivite

Abstract:
Flotation is commonly used in seperation sulphide ores.. Various studies are conducted to increase the selectivity and recovery in flotation. The use of Ultrasonic energy is one of the new and effective ways of separating minerals from each other by the flotation method. Ultrasonic energy is generally used in surface cleaning processes in the mining and metal industry In this study, the effect of ultrasonic energy was investigated in two stages. At the first stage, its effect on pure sulphide ores (galena, chalcopyrite, sphalerite, and pyrite) was investigated by performing micro-flotation tests. In these investigations, it was determined that ultrasonic energy had a rejuvenating effect on all minerals when it was applied before and during the conditioning phase. However, when it was applied before conditioning (refloating of the concentrate), it was found that its rejuvenating effect continued on galena while it had a suppressing effect on chalcopyrite, sphalerite, and pyrite. By using this feature of ultrasonic energy, it was revealed that galena mineral could be separated from other sulphide minerals with high selectivity and efficiency when it was applied before refloating of the concentrate. 
At the second stage, an ultrasonic-assisted test setup was established. The tests were then performed with the samples we took from Balıkesir-Balya, Giresun-Şebinkarahisar and Kütahya-Çatak facilities in line with the results we found at the first stage. As a resuL of our tests, it was determined that ultrasonic energy increased both grade and efficiency when it was applied before and during conditioning, and when it was applied after conditioning, galena could be separated from other sulphide minerals with high selectivity and recovery by this method without using a fine size suppressor. In addition, the sulfur content of the Kütahya-Çatak ore was reduced by the application of ultrasonic energy.

Keywords: Flotation, hallimond tube, ultrasonic energy, sulphide ore, recovery and selectivity