Adıyaman-Pınarbaşı apatitli manyetit cevherinin fosfordan arındırılarak konsantre haline getirilmesi
Dephosphorisation and concentration of apatite bearing magnetite ores of Adıyaman -Pınarbaşı region
Yazar: ESER OLCAY AVUNDUK
Danışman: PROF. DR. AHMET EKERİM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Demir cevheri = Iron ore

Özet:
Ülkemizin bilinen demir cevheri kaynakları ne yazık ki çok kısıtlıdır. Ne yazık ki bu kısıtlı kaynaklar barındırdıkları safsızlılar ve yüksek madencilik maliyetleri gibi dezavantajlarda içermektedirler. Bu çalışma Adıyaman Pınarbaşı apatitli manyetit cevherini fosfordan arındırarak, endüstriyel kullanıma uygun bir demir konsantresi elde etmeye yöneliktir.

Çalışmanın ikinci aşamasında ise elde edilen yüksek kaliteli demir konsantresinden DRI üretiminde dahi kullanılabilecek kalitede peletler elde etmek amaçlanmıştır.

Elde ettiğimiz Peletler % 68.2 Fe, %1.48 SiO2, %0.75 Al2O3, % 0.040 P, %0.06 CaO, % 0.09 MgO, %0.011 Na2O içermektedir. Düşük SiO2 ve yüksek Fe değeri ile hem DRI, hem de yüksek fırın peleti olarak kullanılabilecek bir ürün elde edilebilmiştir.

Çalışma sonucunda elde edilen peletlerin CCS değerleri averaj 82 kg olarak ölçülmüştür. Bu değer sanayi kuruluşlarının beklentisi olan 200 kg değerinin bir hayli altındadır. İleride yapılacak ek çalışmalar ile peletlerin CCS değerleri arttırılabilir.

Çalışmanın tamamında manyetit kazanımı ve fosfordan kurtulma ana hedefi ile hareket edilmiş ve akım şeması bu doğrultuda oluşturulmuştur. İleride yapılacak ek çalışmalarda flotasyon ve benzeri yöntemlerin denenmesi ve akım şemasına eklenmesi ile manyetik özellik taşımayan hematitlerin de kazanılması mümkün olabilir. Böylelikle hem toplam Fe verimi, hem de cevher ağırlık verimi arttırılabilir. Bu iki parametrede yapılabilecek iyileştirmeler, ileride kurulacak bir maden işletmesinin fizibilite etüdünde büyük fayda sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler: Demir Cevheri, Apatit, Manyetit, Pelet, DRI

Abstract:
Turkey has very limited identified Iron Ore reserves. On top of it, those  iron ore reserves are most of the times disadvantageus due to unacceptable levels of impurities and/or relatively high cost of mining. In this study, objective is to develop a concentrating flowsheet for processing crude ore to final magnetic concentrate of acceptable iron, silica, alumina and phosphorus grade. Second stage of the study is mini-pot pelletising tests.

Metallurgical studies returned promising results. The summary of final concentrate results are % 20.73 weight recovery , % 70.09 Fe , % 0.83 SiO2 , % 0.57 Al2O3 ve % 0.046 P. This is a high grade  concentrate with very low level of Silica. It is suitable both for production of blast furnace and DRI grade pellets.

Final Pellet chemistry is % 68.2 Fe, %1.48 SiO2, %0.75 Al2O3, % 0.040 P, %0.06 CaO, % 0.09 MgO, %0.011 Na2O. Low Silica and high Fe content allows use of Adıyaman-Pınarbaşı pellets for DRI production.

CCS value of Pınarbaşı pellets averaged at 82 kg. This value is substantially below the expectation of steel manufactureres. An acceptable CCS value should be at the range of 200 kg. CCS value can be improved by further testing in the future. Silica content in Bentonite negatively effects concentrate quality. Use of organic binders instead of Bentonite should be tested. Various firing gradients should be tested on a pilot scale facility to optimize pellet strength.

This work solely focus on magnetite recovery and phosphorus removal from Pınarbaşı ores. Additional studies should be performed to improve total Fe recovery and weight recovery. Improvement of this two parameters will greatly help feasibility and implementation of a mine and concentration plant.

Keywords: Iron Ore, Appatite, Magnetite, Pellet, DRI