Feldspat cevherinden flotasyon yöntemiyle safsızlıkların uzaklaştırılmasında kontrol reaktiflerinin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of modifying reagents on the removal of impurities from feldspar ore by flotation method
Yazar: EREN YURTSEVEN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET DENİZ BAŞ ; PROF. DR. TAKİ GÜLER
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Feldspat, seramik, cam ve boya gibi birçok sektörde yaygın olarak kullanılan, ekonomik değeri yüksek bir hammaddedir. Ancak doğal feldspat genellikle kuvars ve demir oksit gibi gang mineralleri ile bir arada bulunduğundan, ekonomik ve çevre dostu zenginleştirme yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Flotasyon yöntemi, feldspat minerallerinin gang minerallerinden ayrıştırılmasında etkili bir yöntemdir. Bu çalışmada, Muğla-Yatağan bölgesinden alınan feldspat cevherinin flotasyon süreçlerinde tannik asit (TA), guar gum (GG), ovalbumin (OVA) ve sodyum silikat (SS) gibi farklı kontrol reaktiflerin etkileri incelenmiştir. Tez çalışması kapsamında %77,86 SiO₂, %12,80 Al₂O₃, %0,98 Fe₂O₃, %0,13 TiO2, %4,41 Na2O ve %2,80 K₂O içeren bir feldspat cevheri deney örneği olarak kullanılmıştır. Flotasyon çalışmalarında kullanılan kontrol reaktiflerinin seçimliliği iyileştirdiği ve ağır metal içeren metal oksitlerin köpük fazında uzaklaştırılmasında başarılı olduğu tespit edilmiştir. Test edilen reaktifler içerisinde OVA; ağır metal oksitleri uzaklaştırmada diğer kontrol reaktiflerine oranla etkisiz kalmıştır. Fe2O3 ve TiO2 temizlenmesinde GG; TA ve SS'ye oranla %50'nin üzerinde ağır metal oksit uzaklaştırma verimi ile dikkate değer ölçüde başarılı olmuştur. GG ile yapılan çalışmalarda yüzen ürünün K2O tenörünün yüksek olması uzaklaştırılan metal oksitlerin mika mineral kökenli olduğunu ortaya koymuştur. GG ve SS ile TA'nın ikili sinerjik etki testleri TA'nın seçimliliği olumsuz etkilediğini, köpük fazında Na-feldspat kaybına neden olduğunu ve metal oksit uzaklaştırmada başarılı olamadığını ortaya koymuştur. SS ve GG ile yapılan çalışmalar ise birlikte kullanım durumunda seçimliliğin iyileştiği, mika minerallerinin köpük fazına gittiği görülmüştür. Bununla birlikte SS ve GG ile ağır metal uzaklaştırmada dikkate değer başarı sağlanamamıştır. Her üç kontrol reaktifinin birlikte kullanılması durumunda reaktiflerin ilave oranları değiştirilerek seçimliliğin iyileştirilebileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
Feldspar serves as an important raw material extensively employed across multiple industries, including ceramics, glass, and paint. Given that natural feldspar is typically associated with gangue minerals like quartz and iron oxide, it is essential to implement concentration techniques that are both cost-effective and environmentally sustainable. Flotation is an effective method for separating feldspar minerals from their associated impurities. This research examines the influence of various control reagents, including tannic acid (TA), guar gum (GG), ovalbumin (OVA), and sodium silicate (SS), on the flotation process of feldspar ore sourced from the Muğla-Yatağan region. The study utilized a feldspar ore sample characterized by 77.86% SiO₂, 12.80% Al₂O₃, 0.98% Fe₂O₃, 0.13% TiO₂, 4.41% Na₂O, and 2.80% K₂O. The analysis revealed that the control reagents employed in the flotation studies enhanced selectivity and effectively eliminated metal oxides associated with heavy metals in the froth phase. Among the reagents evaluated, OVA demonstrated limited efficacy in the removal of heavy metal oxides when compared to the other control reagents. GG demonstrated significant effectiveness in eliminating Fe2O3 and TiO2, achieving over 50% efficiency, which surpassed the performance of TA and SS in the removal of heavy metal oxides. The elevated K2O concentration in the froth phase from GG's experiments indicated that the removed metal oxides originated from mica minerals. Tests assessing the dual synergistic effects of TA in combination with GG and SS indicated that TA adversely impacted selectivity, resulted in the loss of Na-feldspar in the froth phase, and failed to effectively remove metal oxides. Tests performed with the combined use of SS and GG indicated an enhancement in selectivity, with mica minerals being reported in the froth phase. Nevertheless, the combination of SS and GG did not yield notable success in the removal of heavy metals. It has been established that the selectivity can be further enhanced by tuning the addition ratios of the reagents when all three control reagents are utilized concurrently.