Minerallerin optik ayırma ile ayrılabilirliğinin araştırılması
Investigation of beneficiation of minerals by optical separation
Yazar: ERGİN GÜLCAN
Danışman: PROF. DR. ÖZCAN Y. GÜLSOY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada farklı renklerde taneler içeren minerallerin optik ayırıcı olarak tanımlanan görünür ışığa duyarlı sensör entegre edilmiş ekipman ile ayrılabilirlik davranımlarının ortaya konulması ve farklı mineraller içeren cevherlerin içinden optik ayırıcı yardımıyla bu minerallerin ne oranda ayrılabildiklerinin araştırılması hedeflenmiştir. Optik ayırma sistemleri, minerallerin görünümlerindeki farklara dayalı ayrıma yapan sistemlerdir. Optik ayırma teknolojisinin kullanımı 1950?li yıllara dayanmaktadır. Gıda güvenliğinden atık denetimi ve geri kazanımına kadar pek çok sektörde kullanılmaktadır. Bilgisayar, elektronik ve havalı sistemlerdeki gelişmeler modern optik ayırma cihazlarının tasarlanması ve endüstrinin çeşitli alanlarında yaygınlaşmasına neden olmuştur. Yöntem madencilik sektöründe de artan bir taleple kullanılmaya başlanmıştır. Kuvars, feldispat, altın, platin, bakır, nikel, krom, sülfürlü cevherler, elmas, kireç taşı gibi birçok mineralde ve kömürde cevheri içerdiği yantaşlarından arındırmak ve/veya kalitesine göre ayırmak optik ayırma kullanılarak mümkün olabilmektedir. Optik ayırma genellikle kuru uygulanan bir yöntemdir. Yüzeyi ıslatılmış tanelere de uygulanabilmektedir. Sınıflandırılmış olmak koşuluyla 2 mm?den 250 mm?ye kadar geniş bir aralıkta çalışabilmektedir. Çok geniş bir aralıkta çalışabilmesine rağmen henüz madencilik alanında uygulaması son derece sınırlı bir düzeydedir. Özellikle değerli mineral ve yan taş arasında gözle görülen fark olduğunda kolaylıkla uygulanan yöntem, taneler arasında gözle görülür fark olmadığında başarısını kaybetmektedir. Bununla birlikte minerallerin optik ayırma ile zenginleştirilmesinin değerlendirilmesi konusunda çalışmalar oldukça kısıtlıdır. Bu nedenle minerallerin optik ayırıcı ile ayrılabilirliği konusundaki teorik altyapıda önemli bir eksiklik mevcuttur. Optik ayırıcı üreten firmaların da madencilikteki tecrübesizlikleri mineral ayrımı konusunda önemli bir açıklığın halen devam etmesine neden olmuştur. Bu çalışmanın amacı; yöntemin farklı minerallere uygulanabilirliğinin araştırılması ve optik kamera uygulaması bazında değerlerinin ortaya koyulmasıdır. Böylece yeni teknolojik gelişmelere dayanan bu yöntemin uygulanmasına yönelik literatüre katkı sağlamak hedeflenmiştir. Bu amaçla farklı cevher numuneleri toplanarak bunların Hacettepe Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü Laboratuvarında bulunan optik ayırıcı kullanılarak ayrılabilirliği

Abstract:
In this study, behaviours of the mineral grains with different colors under visible lightsensitive sensor was investigated. Also in what extent minerals could be seperated via color camera mounted optical sorter was studied. Optical sorting systems are based on the separation of minerals according to the differences in their colors. First industrial use of the optical sorting systems dates back to 1950s. They are used in so many industries from food safety control to recovery of waste. Developements in computer, electronic and pneumatic systems has led the optical sorting systems to become widespread in various fields of industry.In the mining industry, optical separation is applicable with quartz, feldspar, gold, platinum, copper, nickel, chromium, sulphide ores, diamonds, limestone, and to purify coal from contaminants. It is commonly performed dry. In addition, grain surface can be wetted in order to remove dust before application. Optical sorters can run from 2 mm to 250 mm particle size as long as it is classified. However it can be used in a wide range of applications, it is used in an extremely limited level in the field of mining. Especially valuable minerals and minerals having visible color differences, it is an easily applied method. When color difference among grains is not visible, seperation success will be forfeited. Also, there are very limited studies on the evaluation of seperability of the minerals with optical sorting in mineral processing. For this reason, seperability of minerals with an optical sorter is a significant deficiency in theoretical infrastructure. The inexperience of mining companies producing optical sorters has caused the deficiency to continue.Purpose of this study is to investigate the applicability of the optical sorting method to various minerals and coal. Starting point of this study is difference of appearance of the minerals? and coal?s from their impurities which can be detected by optical cameras. Thus, study aimed to contribute to the literature for the implementation of this method to the minerals. For this purpose, different ore samples collected from ivdifferent mine sites are used to conduct optical sorting tests in Hacettepe University, Department of Mining Engineering Laboratory. As well as the optical separation of different minerals and coal, effects of the basic process parameters on optical seperation were investigated.Keywords: Coal, minerals, optical sorting