Kömür flotasyonunda yeni tekniklerin uygulanabilirliğinın araştırılması
Investigation of applicability of novel methods for coal flotation
Yazar: ALİ TAŞDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. ŞAFAK GÖKHAN ÖZKAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada kömür flotasyonunda yeni teknikler kullanılmıştır. Önce kömür klasik yöntemle yüzdürülmüş, daha sonra kömür pülpü ultrasonik banyoda ön işlemden geçirilerek flote edilmiştir. Yine diğer bir teknik olarak kömüre mikrodalga enerjisi uygulandıktan sonra flotasyon yapılmıştır. Kömür numuneleri Türkiye'de halihazırda üretimi yapılmakta olan ocaklardan temsili olarak temin edilmiştir.Bunlardan taşkömürü numunesi Zonguldak-Armutçuk yöresinden, linyit numuneleri ise Muğla-Yatağan ve Kahramanmaraş-Afşin Elbistan yörelerinden sağlanmıştır.Kömür hazırlama işlemlerine geçilerek numuneler üzerinde boyut küçültme ve boyuta göre sınıflandırma yapılmış ve numuneler analize hazırlanarak kimyasal özellikleri tespit edilmiştir. Taşkömürü ve linyit numuneleri konvansiyonel kesikli (batch) ve konvansiyonel sürekli flotasyon (release analysis) koşullarında yüzdürülerek kül analizleri yapılmıştır. Kesikli flotasyon deneylerinden optimum reaktif miktarı ve türü belirlenmiştir. Sürekli flotasyon deneylerinin kül analizleri yapılarak elde edilen yanabilir verimler, kesikli flotasyon deneylerinden elde edilen yanabilir verim, kül uzaklaştırma verimi ve flotasyon ayırma etkinlikleri ile karşılaştırılmıştır.Ayrıca yeni tekniklerin ön işlemli olarak kullanıldığı sürekli flotasyon deneylerinin sonuçları ile, kesikli ve sürekli flotasyon deneylerinin sonuçları karşılaştırılarak yeni tekniklerin flotasyona olan etkisi ortaya konmuştur.Linyit flotasyonu deneylerinin yorumlanması ise sadece kül analizlerine göre değil, ayrıca flotasyonla yıkanmış ve yıkanmamış ürünlerin içerdikleri hümik asit verimlerine bağlı olarak yapılmıştır. Yıkanmamış linyit numuneleri, kesikli ve sürekli linyit flotasyonu ürünleri ile yeni tekniklerin ön işlemli olarak kullanıldığı sürekli flotasyon deneylerinin ürünleri için hümik asit eldesi analizleri yapılarak % ekstraksiyonlar tespit edilmiş ve % hümik asit verimleri hesaplanmış, yüksek % hümik asit verimleri elde edilmiştir.Şlamlı (-0,500 mm) ve şlamsız (-0,500+0,038 mm) olarak hazırlanan Zonguldak-Armutçuk taşkömürü numunesi ultrason ön işlemli sürekli flotasyon deneyi yüzen ürünlerin ön işlemin uygulanmadığı yüzen ürünler ile mikrodalga ön işlemli yüzen ürünlerden daha düşük kül yüzdesi ve yüksek yanabilir verim yüzdesiyle elde edildiği, yine mikrodalga ön işlemli yüzen ürünlerin ön işlemin uygulanmadığı yüzen ürünlerden daha düşük kül yüzdesi ve yüksek yanabilir verim yüzdesiyle elde edildiği görülmüştür.

Abstract:
In this study, applicability of novel methods were investigated for coal flotation.Firstly, coal samples were floated by use of classical methods. Then, ultrasonic bath was used before coal flotation.Besides, microwave energy was used as a pre-treatment method prior to coal flotation.Several different types of coal samples were experimented during coal preparation and flotation studies.Coal samples were provided from currently coal producing areas in Turkey, such as hard coal samples from Zonguldak-Armutcuk and lignite samples from Mugla-Yatagan and Kahramanmaras-Afsin Elbistan regions.Coal samples were prepared for complete chemical analysis after coal preparation and classification tests samples were floated for using classical batch and release analysis methods. Ash content of batch flotation products, release analysis flotation products and release analysis flotation products with pre-treatment were calculated after analysing. Optimum collector amount and type were found for using batch flotation experiment data.. Release analysis flotation tests were matched with batch flotation tests in terms of combustible recoveries, ash content and seperation efficiencies. Besides, recent techniques?s impact to flotation studies was also investigated.Comments on coal flotation data was not only depending on their ash values, but also depending on their humic acid quantities were also conducted. Humic acid recoveries for lignite samples, batch flotation products, release analysis flotation products and release analysis flotation products with pre-treatment were obtained after several chemical analyses. Humic acid analyses were performed for not only unwashed lignite samples of batch and release analysis flotation products but also products of release analysis experiments which used novel methods as pre-treatment. Extractions and humic acid recoveries were calculated and high humic acid recoveries were obtained under optimal conditions.Zonguldak-Armutçuk hard coal samples were prepared as -0,500 mm and -0,500+0,038 mm . Tests showed that ultrasonic pre-treatment release analysis flotation floated products were obtained with lower ash ratio and higher combustional recovery from conventional flotation floated products. Also ultrasonic pre-treatment release analysis flotation was given products with lower ash ratio and higher combustional recovery than microwave pre-treatment flotation. Microwave pre-treatment flotation products were obtained with lower ash ratio and higher combustional recovery than conventional flotation release analysis floated products.