Yüksek alan şiddetli kalıcı mıknatıslı rulo tipi kuru manyetik ayırıcıların ayrık elemanlar yöntemi ile modellenmesi
Discrete element modelling of dry high intensity permanent magnetic roll separators
Yazar: EREN CANER ORHAN
Danışman: PROF. DR. ÖZCAN Y. GÜLSOY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Endüstriyel hammaddeler = Industrial raw materials ; Manyetik ayırma = Magnetic separation ; Zenginleştirme yöntemleri = Enrichment methods

Özet:
Yüksek alan şiddetli kalıcı mıknatıslı rulo tipi kuru manyetik ayırıcılar, NdFeB alaşımlı mıknatısların geliştirilmesini takiben, özellikle 1990'lardan bu yana dünyada ve ülkemizde endüstriyel hammaddelerin zenginleştirilmesinde başarıyla kullanılmaktadır. Bu ekipmanların çalışmasında etkili olan temel fiziksel prensipler bilinmekle beraber, tesis performansı değerlendirme, devre tasarımı ve optimizasyonu konularında kullanılabilecek, işlem ve tasarım değişkenlerinin ürün özelliklerine etkilerini de içeren etkin bir model bulunmamaktadır.İlk olarak 70'li yıllarda öne sürülen ayrık elemanlar yönteminin (AEY) etkin olarak kullanımı bilgisayar işlem kapasitelerinin düşük olması nedeniyle kısıtlı kalmıştır. Bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeye paralel olarak artan işlemci hızları sonucunda, bu yöntem, taneli malzemelerin proses edilmesi konularını kapsayan cevher hazırlama alanında 1990'lı yıllardan beri taneli malzemelerin hareketinin modellenmesinde başarıyla kullanılmaktadır. Ancak, ülkemiz cevher hazırlama alanında bu yöntemin kullanıldığı çalışmalara rastlanmamaktadır.Bu çalışma kapsamında yüksek alan şiddetli kalıcı mıknatıslı rulo tipi kuru manyetik ayırıcılar AEY kullanılarak modellenmiş ve işletme-tasarım değişkenlerine bağlı olarak manyetik ayırıcıya beslenen bir malzemede tanelerin hareketinin ve dolayısıyla ürünlere ne şekilde dağıldığının belirlenmesini sağlayan bir simülatör geliştirilmiştir. Hazırlanan simülatörün tahmin gücünün sınanması amacıyla yapılan laboratuvar deneyleri ve tesis örnekleme çalışmaları simülatörün başarılı tahminler üretebildiğini göstermektedir.Bu sonuçlar, hazırlanan simülatörün tesis performansı değerlendirme, ekipman seçimi ve devre optimizasyonunda yararlı bir araç olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Following the development of NdFeB magnets, permanent magnetic rolls have been successfully employed in the processing of industrial minerals in the world and in Turkey since 1990s. Although the basic physical fundamentals governing the operation of these equipments are known, a model to be used for plant performance evaluation, flowsheet design and optimization studies which also reflects the effects of operating and design variables on the product specifications has not been developed.The use of discrete (distinct) element modelling (DEM), proposed first in 70s, had been limited due to the low computing capabilities of computers. Following the increase in CPU frequencies due to the advancement in computer technologies, this technique has been used successfully for the modelling of the motion of granular materials since 1990s in the mineral processing field which covers the processing of particulate materials. However, the mineral processing area in Turkey is deficient in studies comprising the use of this method.In this study, the permanent magnetic rolls are modelled using DEM and a simulator is developed which provides the prediction of the motion of the particles, which are fed to the magnetic separator, under the influence of operating and design parameters. Laboratory experiments and plant sampling studies conducted in order to test the accuracy of prediction capabilities of the simulator show that the simulator can provide successful predictions.These results show that the developed simulator can be used as a useful tool in plant performance evaluation, equipment selection and circuit optimization purposes.