Batı Anadolu linyitlerinin gravite bazlı kuru yöntemlerle zenginleştirilmesi
The beneficiation of Western Anatolian lignites by gravite based on dry methods
Yazar: TAN ÇETİNEL
Danışman: DOÇ. DR. CENGİZ KARAGÜZEL ; DOÇ. DR. FERİDUN BOYLU
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Linyit kömürü = Lignite coal

Özet:
Dünya'da katlanarak artan enerji ihtiyacı, enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesini ve verimli olarak kullanımını gerektirmektedir. Dünyada üretilen enerjinin en büyük kısmı fosil yakıtlardan sağlanmaktadır. Fosil yakıtları içerisinde ise kömür, kullanım oranları, geniş rezervleri ve dünya üzerinde birçok bölgede bulunması dolayısıyla ön plana çıkmaktadır. 
Ülkemiz kömür açısından oldukça geniş rezervlere sahip olmakla birlikte, rezervlerimizin büyük kısmını, yüksek nem, kül ve kükürt içeriğine sahip, yanma ürünleri (kükürt dioksit, azot oksitler ve partikül maddeler) nedeniyle çevresel problemlere neden olan düşük kaliteli linyitler oluşturmaktadır. Ekonomik çıkarlarımız nedeniyle bu kaynaklarımızın yanma öncesi yeni teknolojiler yardımıyla iyileştirilmesi gerekmektedir. Düşük kaliteli kömürlerin kül ve kükürtü uzaklaştırılarak iyileştirilmesi mümkün olup, bu amaçla genellikle yüksek miktarda suyun kullanıldığı teknikler kullanılmaktadır. Küresel ısınma ve iklim değişiklikleri sebebiyle büyük bir problem haline gelen su sıkıntısı, bununla birlikte özellikle Rusya gibi soğuk ülkelerde kış aylarında gözlenen donma problemi sebebiyle günümüzde kuru zenginleştirme yöntemleri ön plana çıkmıştır. Kuru zenginleştirme yöntemleri 1930–1990 yılları arasında uygulanmış ancak daha sonra düşük ayırma verimleri ve kapasiteleri sebebiyle popülaritesini yitirmiş olan kuru zenginleştirme yöntemleri bugünlerde tekrar gündeme gelmiş ve yüksek ayırma verimi ve kapasitesine sahip yeni teknoloji kuru zenginleştirme cihazlarının gelişimine yönelik çalışmalar hız kazanmıştır. Kuru zenginleştirme yöntemlerinin su sıkıntısı ve donma problemlerini önlemede önemli bir avantaj olmasının yanı sıra, özellikle zenginleştirme sonrasında elde edilen ürünlerin susuzlandırma probleminin ortadan kaldırılması, bu işlemi hem ekonomi hem de çevresel etki açısından çok daha avantajlı konuma getirmiştir.
Bu tez çalışması kapsamında, Soma Bölgesinden TKİ'ye ait üç farklı (İmbat yeraltı, Sarıkaya, Eynez açık ocak)  sahadan tüvenan kömür numuneleri alınmıştır. Karakterizasyon ve yüzdürme batırma testleri yapılan örnekler, laboratuvar çaplı AKAFLOW ve ALL AIRJIG'i ile kuru zenginleştirme testlerine tabi tutulmuştur. Kuru zenginleştirme testlerinde nem faktörü, boyut faktörü vb. parametreler sistematik olarak araştırılmıştır. Laboratuvar ortamında elde edilen sonuçlardan yararlanılarak, TÜBİTAK 109G045 no'lu proje kapsamında ALL MINERAL firması tarafından Soma'da kurulan 20 t/h kapasiteli, pilot çaplı ALL AIRJIG ile test edilmiş ve sonuçlar irdelenmiştir.
Çalışmalar sonunda kuru zenginleştirmeye en yatkın sahanın İmbat sahasına ait kömürler olduğu belirlenmiştir. Bu sahadan alınan örnekler ile yapılan kuru zenginleştirme testleri sonunda -4+1 mm boyutundaki kömür, AKAFLOW ile % 31.7 kül içeren örnekten % 25,35 kül içeren lave % 23,8 ayırma etkinliği ile kazanılırken, ALL AIRJİG'i ile % 20,1 kül içeren lave  % 38,8 ayrıma etkinliği ile elde edilmiştir. -13+4mm boyutunda ise ALL AIRJİG'i ile % 14,2 kül içeren lave  % 49,8 ayrıma etkinliği ile elde edilmiştir. Aynı örneğin pilot ölçekli testleri sonunda da % 19,74 kül içeren lave kazanılmıştır.
Kuru zenginleştirme ile yapılan laboratuvar ve pilot çaplı testler kuru zenginleştirmenin bazı cevher oluşumları için yaş yöntemlere alternatif olabileceğini göstermektedir. Gelecekte yaşanacak su problemleri ve teknolojik gelişmeler düşünüldüğünde kuru yöntemlerin daha avantajlı duruma geleceği kaçınılmaz bir gerçektir. Ülkemizde kuru zenginleştirme yöntemlerinin geliştirili ve  uygulanmasına yönelik Üniversite-Sanayi işbirliği içerisinde Ar-Ge çalışmalarının yapılması önerilmektedir.

Abstract:
The rise in energy demand is proportionate to the growth of the world population. Such an urgency mandates diversification and efficient deployment of energy resources. Fossil fuels are still an integral part of energy production. Coal, with its vast reserves, world-wide availability and high rates of utilization, remains in the forefront. Developing countries, for the most part, exploit coal to cover their energy needs. 
Turkey has capacious coal rezerved but the majority of it consists of low quality lignite which cause environmental problems due to combustion products (sulfur dioxide, nitrogen oxides and particulate matter) with high humidity, ash and sulphur content. Due to our economic interests, these resources need to be improved with the help of new technologies before burning. It is possible to improve low quality coal by removing ash and sulfur. For this purpose, techniques are used which generally use high amounts of water. It's known that such a composition poses severe environmental threats. Strict legislations enforce new technologies to improve coal before combustion in order to control polluters like sulphur dioxide, nitrogen oxide and particules. In the midst of ever growing air pollution since late 1980's, Turkey faced the dilemma of reforming the treatment of its coal resources against importing high quality, high-priced coal.
Within the scope of this thesis, samples of three different (Imbat u.g., Sarıkaya, Eynez o.p.) landfill coal samples belonging to TKI from Soma Region were taken. The samples subjected to characterization and float - sink tests were subjected to dry beneficiation tests with laboratory-scale AKAFLOW and ALL AIRJIG. Moisture content factor, grain size factor etc. in dry beneficiation tests. parameters were systematically researched. Using the result of obtained in the laboratory scale, A pilot scale ALL AIRJIG by ALLMİNERAL company, with a capacity of 20 t / h constracted by SOMA with in the scope of TUBITAK the project number 109G045 and the results were examined.
We extracted lignite from various sources across Turkey and put it through a dry beneficiation process. The delivarables are ash and sulphur free fuel and development of a new technology which is in turn expected to considerably curb the transport costs in open pit and underground mining under TKİ administration. Based on the evidence presented by a pilot enrichment rig, this paper proposes significant contribution to the generation of quality products and TKİ's enery policies in the upcoming decades. 
This thesis, it was determined that the coal that belongs to the Imbat – Soma region is the most susceptible to dry beneficiation. At the end of the dry beneficiation tests made with samples taken from this area, coal with partical size of -4 + 1 mm was obtained with AKAFLOW, 25.35% ash containing lave from % 31.7 ash sample with 23.8% separation efficiency. On the other hands the lave containing  % 20.1 ash was obtained by ALLAIR JIG experiment with % 38.8 separation efficiency. Partical size of -13 + 4 mm, it was obtained 14.2% ash containing lave with 49.8% separation efficiency by ALL AIRJIG. At the end of the pilot scale tests of the same sample, 19.74% ash was recovered.
Lab-scale and pilot-scale tests with dry beneficiation show that dry beneficiation may be an alternative to wet beneficiation for some ore occurrences. Considering future water problems and technological developments, it is inevitable that dry methods will come to a more advantageous position. It is suggested that R & D studies should be carried out in cooperation with Universities and Industry for the development of dry beneficiation methods in our country.