Konduitle desteklenmiş flotasyon kolonunda hava alma holü fiziksel özelliklerinin flotasyon performansına etkisi
The effect of physical properties of air intake hole on flotation performance in flotation column supported with conduits
Yazar: KÜRŞAT ŞEKERCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUHAMMED CİHAT TUNA
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
ÖZET

Flotasyon işlemi, metalik ve metalik olmayan cevherlerin işlenmesi, evsel ve endüstriyel kaynaklı atık suların tasfiyesi, maden işleme tesislerinde cevher yüzdürme gibi birçok amaç için kullanılmaktadır. Flotasyon işlemi büyük ölçüde havalandırma ve oksijen transferine dayanmaktadır. Fiziksel olarak oksijenin atmosferden alınarak yeniden suya kazandırılması işlemine havalandırma adı verilir. Su mühendisliği prensipleri kullanılarak su içerisine kısa bir zaman zarfında önemli miktarda hava kabarcığı transferi yapılabilir. Günümüzde havalandırılma işleminde bazı hidrolik yapılar kullanılmaktadır. Kondüitler bunların en önemlileridir. Konduit kapağının daraltılması sonucunda yüksek su hızı ve oldukça düşük bir basınç meydana gelmektedir. Bu düşük basınç daraltma bölgesi mansabında bir vakumlama etkisi meydana getirir. Vena contracta bölgesi olarak bilinen bu kısımda atmosfere açılan bir hava holü(baca) yardımıyla dış ortamdan alınan hava, kabarcıklar halinde suya karışmış olur. Hava girişi, konduit kapağı vasıtasıyla sağlanan düşük basıncın atmosfer basıncı ile dengelenmesinden kaynaklanmaktadır. Çok sayıda kabarcık şeklinde akıma sürüklenen hava, oksijen transferini hızlandırır ve dolayısıyla havalandırma verimliliğini arttırır.
Bu çalışmada, yüksek basınçlı bir kondüit, flotasyon kolonuna (hücresine) entegre edilerek sisteme hava kabarcığı girişinin sağlanması amaçlanmıştır. Geliştirilen pilot ölçekli yeni sistemde konduit açıklık oranı ile hava alma holünün uzunluğu ve çapı gibi fiziksel parametrelerin havalandırma performansı ve flotasyon verimine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Sonuç olarak; bu yeni sistem sayesinde flotasyon kolonuna (hücresine) çok yüksek miktarda hava kabarcığı girişi sağlanmıştır. Ayrıca hücre içerisine giren havanın miktarı üzerinde hava alma holü (bacası) fiziksel özelliklerinin de önemli etkisi olduğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Flotasyon, Hidrolik yapılar, Havalandırma, Yüksek basınçlı konduit

Abstract:
SUMMARY

The Effect Of Physcal Properties of Air Intake Hole on Flotation Performance in Flotation Column Supported With Conduits

The process of flotation is used for several purposes, such as; processing metallic and non-metallic ores, deputaring domestic and industrial wastewater, ore flotation in ore processing plants. The process of flotation is majorly based on aeration and oxygen transfer. The process of regaining oxygen into the water by physically taking oxygen from atmosphere is called aeration by using the hydrualic engineering principles, substantial amount of air bubble can be transferred into the water in a short time. At the present time, some hydrualic structures are used in the process of aeration. Conduits are the most important among these. As a result of throtting(narrowing), the cover of conduit, high water velocity and fairly low pressure occur. This  low pressure brings about a vacuum effect in the constriction region. In this region, also known as "vena contracta " ambient air blends into the water in bubbles with the aid of an air hall opened to the atmosphere. Air intake, is derived from balancing low pressure provided by closed conduit with the atmospheric pressure. Several bubble shapped drifting air fastens the oxygen transfer and thus increases the aeration  efficiency. 
In thıs study, provision of air bubble entry is intended by imtegrating a high-head conduit to flotation cell. In the developed new pilot scale system, the effects of physical parametres like conduit opening ratio and the length and diameter of the aeration hall, on aeration performance and flotation yield are experimentally searched. As a conclusion remark, thanks to this new system, a very high amount of air bubble entry into the flotation cell is provided. Furthermore, it is observed that the physical features of the aeration hall has significant effects on the amount of air entering the cell.


Keywords: Flotation, Hydrualic Structures, Aeration, High-head conduit