İşlem parametrelerinin altın flotasyonu üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of process parameters on gold ore flotation
Yazar: SEMİH OLUKLULU
Danışman: PROF. DR. YAŞAR UCBAŞ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Altın madenciliği = Gold mining ; Bakır cevherleri = Copper ores ; Cevher zenginleştirme = Ore dressing ; Düşük tenörlü cevher = Low grade ore ; Köpük flotasyonu = Foam flotation

Özet:
Bu çalışmada, Artvin, Yusufeli bölgesinin düşük tenörlü altın cevherinin flotasyon yöntemi ile zenginleştirilmesi olanakları araştırılmıştır. Mineralojik analizlere göre cevher, tipik bir epitermal altın yatağı olarak tanımlanmaktadır ve 1,40 g/t Au, %0,20 Cu, %5,20 Fe ve %1,40 S içermektedir. Flotasyon deneyleri, Loesche GmbH tarafından valsli dik değirmende kuru olarak öğütülmüş temsili cevher örneği üzerinde gerçekleştirilmiştir. 

Deneysel çalışmalar, kaba flotasyon, açık devre ve kapalı devre flotasyon deneylerinden oluşmaktadır. Kaba flotasyon deneylerinde, P80 tane boyutu, pH, köpürtücü dozajı, toplayıcı tipi ve dozajı, flotasyon süresi, pH ayarlayıcı, Eh ve koşullandırma süresinin Au, Cu, Fe ve S tenör ve verimlerindeki etkileri irdelenmiştir. Sonrasında, kaba flotasyon deneyleri ile belirlenen parametrelerin nihai konsantrenin verim ve tenör değerlerinde göstereceği etkileri araştırmak amacıyla iki temizleme kademesinden oluşan açık devre flotasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerde de temizleme kademelerinde altın ve bakırın verim ve tenör değerlerini önemli ölçüde etkileyebileceği düşünülen, tane boyutu, pH, koşullandırma süresi, toplayıcısız flotasyon ve flotasyon süreleri parametrelerinin etkileri incelenmiştir. Son olarak açık devre flotasyonu ile pekiştirilen şartlarda, bir kapalı devre flotasyon deneyi gerçekleştirilerek, belirlenen şartların uygulanabilirliği, süpürme kademesinin de ilavesi ile elde edilebilecek nihai tenör ve verim değerlerinin araştırılması sağlanmıştır.

Deneysel çalışmalar, Au ve Cu'nun toplayıcısız flotasyon ile seçimli olarak yüzdürülebileceğini göstermektedir. Benzer olarak, yüksek Au ve Cu seçimliliğinin, kısa koşullandırma ve kısa flotasyon süreleri ile toplayıcılı olarak da sağlanabileceği tespit edilmiştir. Bu bulgular, sülfürlü minerallerin yaş öğütmesinde meydana gelen ve flotasyonun seçimliliğine negatif etki eden galvanik etkileşimlerin, kuru öğütme sayesinde tamamen veya kısmen ortadan kaldırılması ile açıklanabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, flotation possibilities of a low grade gold ore from Artvin Yusufeli region were investigated. According to the mineralogical analyzes, ore is defined as a typical high-sulphidation epithermal gold ore, containing 1,40 g/t Au, 0,20% Cu, 5,20% Fe and 1,40% S. Bench scale flotation experiments were carried out with the representative samples of the ore, which were previously dry ground at Loesche GmbH by vertical roller mill. 

Experimental studies consist of rougher flotation, open circuit and locked cycle flotation tests. In rougher flotation tests, the effects of flotation parameters such as P80 size, pH, frother dosage, collector dosage and type, flotation times, pH modifier, Eh and conditioning times were investigated in terms of Au, Cu, Fe and S recoveries and grades. Following that, in order to investigate the effects of the parameters determined by rougher flotation tests on the recoveries and grades of the final concentrate, open circuit flotation tests consisting of two cleaning stages were carried out. In these tests, the effects of grain size, pH conditioning time, collectorless flotation and flotation times parameters, which are thought to affect significantly the recovery and grade values of gold and copper in cleaning stages, were studied. Finally, in conditions strengthened by open circuit flotation tests, a locked cycle flotation test was carried out by adding the scavenger stage, to investigate applicability of the specified conditions and grade and recovery values of the final concentrate.

Experimental studies revealed that, Au and Cu could be floated selectively without a collector. Similarly, it was found that high Au and Cu selectivity could also be obtained with short conditioning and short flotation times with the collector as well. It was concluded that, these findings can be explained with the galvanic interactions which affects selectivity negatively during the wet grinding, which were partially or completely eliminated by the dry grinding.