Çorum/İskilip linyit kömüründen flotasyon yöntemiyle temiz kömür elde edilmesi
Obtaining clean coal from Çorum/İskilip lignite coal with the flotation method
Yazar: TUBA UZUNALP
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM KAYA
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Cevher Hazırlama Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Flotasyon = Flotation ; Linyit = Lignite ; Sürükleme = Drag ; Toz uzaklaştırma sistemi = Dust removal system ; Verim = Yield

Özet:
Bu çalışmada, Çorum/İskilip linyit kömüründen flotasyon yöntemiyle temiz kömür elde edilmesi araştırılmıştır. Flotasyonda bastırıcı miktarı, toplayıcı ve köpürtücü reaktiflerin türü ve miktarı ve köpük alma süresinin etkileri incelenmiştir. Ayrıca temizleme ve süpürme devreleri ile suyla sürüklenme (entrainment) faktörü (Pi)'nün süreye bağlı olarak değişimi belirlenen optimum flotasyon koşullarında incelenmiştir. Sonuçlar ağırlıkça verim (%), yanabilir verim (%) ve kül uzaklaştırma (%) açısından değerlendirilmiştir.
Toplayıcı reaktif türü ve miktarının incelendiği deneylerde; gazyağı, mazot, fuel oil gibi klasik toplayıcı reaktifler ile Dehpa, Cyanex-272 ve LIX-984 ticari organik bazlı reaktiflerin etkileri araştırılmıştır. %100 Dehpa (20 kg/ton) ve %100 mazot (32 kg/ton) iki toplayıcı reaktif (toplam 52 kg/ton) kullanarak %61.92 ağırlıkça verim, %66.59 yanabilir verim ve %46.38 kül uzaklaştırma ile en iyi sonuçlar elde edilmiştir. Bastırıcı reaktif (sodyum silikat) miktarının incelendiği deneylerden elde edilen sonuçlar; flotasyon verimi ve kül uzaklaştırma açısından değerlendirilmiş ve belirgin bir etkisi olmadığından deneylerde bastırıcı kullanılmamıştır. Köpürtücü reaktif türünün incelendiği deneylerde; çamyağı, metil isobütil karbinol (MIBC) ve Dowfroth 250 (DF-250) reaktiflerinin etkileri araştırılmıştır. Köpürtücü reaktif 200 g/ton çamyağı olarak belirlenmiştir. Köpük alma süresinin incelendiği deneylerde; sürenin (45, 90, 135, 180 ve 240 saniye) flotasyona etkisi araştırılmış ve köpük alma süresi 3 dakika olarak belirlenmiştir.
Belirlenen optimum flotasyon koşullarında; Çorum/İskilip linyit kömürünün külü %36.01'den %31.18'e düşürülmüştür.
Belirlenen optimum flotasyon koşullarında temiz kömüre iki kademe temizleme ve artığa bir kademe süpürme flotasyonları uygulanmıştır. Temizleme flotasyonunda nihai temiz kömürde kül uzaklaştırma %61.98 olarak elde edilmiştir. Süpürme flotasyonunda ise ağırlıkça verim %4.50, yanabilir verim %4.29 olarak elde edilmiştir.
Suyla sürüklenme (entrainment) faktörü (Pi)'nün etkisi köpük alma süresine (45, 90, 135, 180 ve 240 saniye) bağlı olarak belirlenen optimum flotasyon koşullarında incelenmiş; süreye bağlı olarak belirgin bir değişim olmamıştır. 

Anahtar kelimeler: Flotasyon, linyit, Dehpa, Cyanex-272, LIX-984, suyla sürüklenme (entrainment) faktörü (Pi), verim, yanabilir verim, kül uzaklaştırma

Abstract:
In this study, it was investigated to obtain clean coal from Çorum/İskilip lignite coal with a flotation method. In flotation, the amount of depressant, the type and amount of collector and frother reagents, and the effects of flotation time were investigated. In addition, the cleaning and scavenging circuits and the variation of entrainment factor (Pi) depending on the time were investigated under optimum flotation conditions. The results were evaluated in terms of yield (%), combustible yield (%), and ash rejection (%).
In the experiments in which the type and amount of collector reagent were examined; the effects of classical collector reagents such as kerosene, diesel oil, fuel oil, and organic–based reagents such as Dehpa, Cyanex-272, and LIX-984 were investigated. In the use of 100% Dehpa (20 kg/ton) and 100% diesel (32 kg/ton) two collector reagents (total 52 kg/ton), the best results were obtained with 61.92% yield, 66.59% combustible recovery and 46.38% ash rejection. The results were obtained from the experiments in which the amount of depressant reagent (sodium silicate) was examined; it was evaluated in terms of flotation efficiency and ash rejection, and no suppressant was used in the experiments since it had no significant effect. In the experiments examining the frother reagent type; the effects of pine oil, methyl isobutyl carbinol (MIBC), and Dowfroth 250 (DF-250) reagents were investigated. The frother reagent was determined as 200 g/t pine oil. In the experiments examining the flotation time; the effect of time (45, 90, 135, 180, and 240 seconds) on flotation was investigated and the flotation time was determined as 3 minutes.

Under the determined optimum flotation conditions; The ash of Çorum/Iskilip lignite coal was reduced from 36.01% to 31.18%.
Under the determined optimum flotation conditions, two-stage cleaning flotations were applied to the concentrate and one-stage scavenger flotation was applied to the residue. In the cleaning flotation, ash rejection was obtained as 61.98% in the final clean coal. In scavenging flotation, the yield was 4.50% and the combustible recovery was 4.29%.
The effect of the entrainment factor (Pi) was investigated under determined optimum flotation conditions on the flotation time (45, 90, 135, 180, and 240 seconds); there was no significant change depending on time.

Keywords: Flotation, lignite, Dehpa, Cyanex-272, LIX-984, entrainment factor (Pi), yield, combustible recovery, ash rejection