Kumlama işleminin cam küresinin tane şekline, yüzey pürüzlülüğüne ve flotasyon davranışı üzerine olan etkilerinin araştırılması
The investigation of effects on sandblasting on particle shape, surface roughness and flotation behavior of glass beads
Yazar: HİDAYET ÇALIŞKAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ÇINAR
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Cevher zenginleştirme yöntemlerinden flotasyon işlemlerinde cevherin tane boyutu kadar, yüzey özellikleri, yüzey gerilimi, temas açısı gibi birçok parametre flotasyon verimini etkilemektedir. Son yıllarda, özellikle, tanelerin yuvarlaklık, yassılık ve uzama oranı gibi şekil faktörleriyle birlikte pürüzlülük gibi yüzey özellikleri birçok araştırmacı tarafından incelenmekte olup, bu özelliklerde meydana gelecek değişimler cevher hazırlamada olduğu kadar birçok mühendislik alanında da araştırma konusu olmuştur.
Bu tez kapsamında, küresel şekilli olan -150 + 106 μm boyut aralığındaki cam kürelerine kumlama işlemi ve değirmende öğütme işlemi uygulanarak şekil faktörleri değiştirilmiştir. Şekil faktöründeki değişimler görüntü analizi yöntemi tekniği uygulanarak hesaplanmıştır. Ayrıca cam kürelerinin yüzeylerinde asitle muamele (etch) işlemi ile yüzeylerde pürüzlülük meydana getirilip AFM ile incelenmiş ve pürüzlülük parametreleri hesaplanmıştır. Cam küreciklerinin uygulanan işleme bağlı olarak şekil faktöründeki ve pürüzlülüklerindeki değişimlerin flotasyona / yüzebilirliğine etkisini görmek amacıyla mikroflotasyon deneyleri yapılmıştır.
Cam küreciklerinin flotasyon deneylerinde meydana gelen verimlerdeki değişimi açıklayabilmek ve net olarak ortaya koyabilmek amacıyla her bir işleme maruz kalmış taneciklere temas açısı, yüzey alanı, yüzey gerilimi ölçümleri ile adsorbsiyon deneyleri yapılmıştır. Numunelerin temas açılarındaki değişim Washburn denkleminin kullanıldığı kapileri yükselme yöntemiyle yapılmıştır. Yüzey alanı ölçümlerinde BET tekniği kullanılmıştır. Yüzey gerilimi ölçümleri pendant drop yöntemiyle ve Adsorpsiyon çalışmaları ise UV spektrometre kullanılarak yapılmıştır.
Analiz sonuçlarına göre; uygulanan üç çeşit işlem ile elde edilen cam küresi taneciklerinin şekil faktörü özelliklerindeki değişim en fazla değirmende öğütme ardından asit uygulaması ile sağlanmıştır. Kumlama işlemi sonrası cam küreciklerinin pürüzlülük değerlerinin asit uygulaması ve değirmende öğütüldükten sonraki asit uygulaması arasında bulunmuştur. Artan pürüzlülüğün ve küresellikten sapmanın flotasyon verimini olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir.

Abstract:
Flotation process is one of the most widely used method utilizing the physicochemical properties of materials in very fine sizes whereas in the case of minerals at coarse liberalization size the physical properties of materials are explotied. Many parameters effect the efficiency of the flotation process such as surface properties, surface tension, contact angle as well as the grain size of the ore.
In recent years especially, surface properties such as roughness were investigated together with grain shape such as roundness, flatness and elongation by many researchers. In this thesis, sandblasting, acid treatment and acid treatment after the grinding in mill were applied to glass spheres of -150 + 106 μm in size. The flotation efficiency upon sandblasting was evaluated with various methods and chang in the shape factor and the roughness of the glass sphere analyzed.
In this thesis, measurements of contact angle, surface area, surface tension, adsorption and microflotation of glass beads were performed. In this study, changes obtained with glass spheres in shape factor and roughness on flotasyon behavior based on hydrophobicity and floatability were investigated. Examination of the results reveals that the most significant change in shape factor of glass spheres was achieved with size veduction in ball mill followed by acid treatment.
The roughness value of glass spheres upon sand blasting was found in between acid treatment and grinding followed by acid trearment. Increasing roughness and chancing shape factor have been effected negatively the flotation efficiency.