Zonguldak Çatalağzı lavvarı siklon üst akımı yüksek küllü kömürün agloflotasyon yöntemiyle zenginleştirilmesi
Enrichment of high ash coal from Zonguldak Çatalağzı washery cyclone overflow by aggloflotation method
Yazar: NİHAT YUSUF USLU
Danışman: PROF. DR. SELMA DÜZYOL
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Bitümlü kömürler = Bituminous coals ; Cevher zenginleştirme = Ore dressing ; Toz kömürler = Pulverized coals ; Türkiye Taşkömürü Kurumu = Turkish Hard Coal Enterprise

Özet:
Bu çalışmada, yüksek kül içerikli taş kömürünün agloflotasyon yöntemi ile zenginleştirilmesi
incelenmiştir. Zonguldak Çatalağzı lavvarından elde edilen kömür numunesi, deneysel olarak tasarlanmış
yeni bir agloflotasyon hücresi kullanılarak çeşitli parametreler altında agloflotasyon işlemlerine tabi
tutulmuştur. Deneylerde pH, aglomerasyon süresi, bağlayıcı sıvı (evsel atık yağ) miktarı, karıştırma hızı,
köpürtücü miktarı ve dispersant miktarının kömürün agloflotasyonu üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
Deney sonuçları, konsantre kömürün kül içeriği, ağırlık verimi ve yanabilir kısım verimi üzerinden
değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, optimum pH değerinin doğal pH olduğunu göstermiştir, reaktif
tüketimi ve maliyet açısından avantaj sağlamaktadır. Aglomerasyon süresi için optimum süre 5 dakika
olarak belirlenmiş, bu sürenin kömür partiküllerinin sağlam bir aglomerat yapısı oluşturması için yeterli
olduğu tespit edilmiştir. Bağlayıcı sıvı miktarının artmasıyla yanabilir kısım verimi artmış ancak aşırı yağ
kullanımı ile aglomeratlar yapışkan bir hal almıştır. Bu nedenle, optimum yağ miktarının 5 ml olduğu
belirlenmiştir. Karıştırma hızı, agloflotasyon sürecinde önemli bir parametre olarak tespit edilmiş ve
optimum hız 1000 dev/dk olarak belirlenmiştir. Köpürtücü miktarının agloflotasyon üzerinde belirgin bir
etkisi olmadığı, 0,1 ml köpürtücünün yeterli olduğu tespit edilmiştir. Dispersant ilavesi, konsantrenin kül
içeriğini azaltmış ve yanabilir kısım verimini artırmıştır. Bu çalışmada elde edilen bulgular, yeni tasarlanan
agloflotasyon hücresinin yüksek kül içerikli ve ince taneli taş kömürünün agloflotasyonunda etkili
olduğunu göstermektedir. Deneysel tasarlanan agloflotasyon hücresi ile literatürde kesikli ve iki aşamalı
gerçekleştirilen agloflotasyon işlemi tek aşamalı ve kesintisiz olarak gerçekleştirilmiş ve özellikle
aglomerasyon süresini 30 dakikadan 5 dakikaya düşürerek zaman ve enerji tasarrufu sağlanmıştır.

Abstract:
In this study, the enrichment of high-ash content bituminous coal by aggloflotation method was
examined. The coal sample obtained from Zonguldak Çatalağzı washery was subjected to aggloflotation
processes under various parameters using a specially designed new aggloflotation cell. In the experiments,
the effects of pH, agglomeration time, amount of binder liquid (domestic waste oil), mixing speed, frother
amount and dispersant amount on the aggloflotation of coal were investigated.
The test results were evaluated based on the ash content, weight yield and combustible recovery
of concentrated coal. The findings showed that the optimum pH value is natural pH because it provides
advantages in terms of reagent consumption and cost. The optimum agglomeration time was determined as
5 minutes, and it was obvious that this time was sufficient for the coal particles to form a robust agglomerate
structure. As the amount of binder liquid increased, the combustible recovery increased, but with excessive
use of oil, the agglomerates became sticky. Therefore, the optimum amount of oil was determined to be 5
ml. Stirring speed was determined as an important parameter in the aggloflotation process and the optimum
speed was determined as 1000 rpm. It was assigned that the frother amount did not have a significant effect
on aggloflotation and 0.1 ml of frother was sufficient. The addition of dispersant reduced the ash content
of the concentrate and increased the combustible recovery. The findings obtained in this study show that
the newly designed aggloflotation cell is an effective in the aggloflotation of high-ash content and fine-
grained bituminous coal. With the experimentally designed aggloflotation cell, the aggloflotation process,
which is performed in batches and two stages in the literature, was carried out in a single stage and
continuously, and time and energy savings were achieved, especially by reducing the agglomeration time
from 30 minutes to 5 minutes.