Yüksek demirli boksit cevherlerinin zenginleştirilmesi
Benefication of high ferrous bauxite ores
Yazar: MUSTAFA MURAT ZOR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜVEN YARKADAŞ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Saf alüminyum formu doğal bir şekilde doğada meydana gelmez, bu nedenle yaklaşık 200 yıl kadar yakın bir zamana kadar bu durum bilinmiyordu. Elektrik kullanarak alüminyum üretimi ilk kez 1886 yılında geliştirildi ve günümüzde hala bu metot kullanılmaktadır. Alüminyum üretimi, alüminyum hidroksit şeklinde ki alüminyumca zengin bir mineral olan boksitin madenciliği ile başlar. Küresel boksit ihtiyacının yaklaşık %90'ı tropik bölgelerde bulunur. İlk önce boksit öğütülür, kurutulur ve az miktarda su ile karıştırılan özel değirmenlerde öğütülür. Bu işlem özel konteynırlarda toplanan boksit ve mevcut boksitlerde bulunan silikanın büyük bir kısmını elimine etmek için kırmızı çamur elde edilir. Daha sonra alüminyum eritme cihazında 950 °C' de erimiş kriyolit içeren özel indirgeme hücrelerine elde edilen alümina dökülür ve daha sonra bu karışıma 400 kW veya daha fazla elektrik akımı oluşturularak alüminyum ve oksijen atomları arasındaki bağ koparılır ve redüksiyon hücresinin tabanında sıvı alüminyum çökelir. Daha sonra birincil alüminyum külçe haline getirilir ve bu külçeler alüminyum alaşımlarının üretiminde kullanılır veya müşteriye nakledilir. Eğer bir boksit cevherinin Al2O3/SiO2 oranı 10'dan büyükse, Bayer prosesinde kullanılabilir. Aksi durumda, boksit cevherinden FexOy ve SiO2 içeriği uzaklaştırılmalıdır. Bir diğer taraftan, boksit cevherinden TiO2'nin uzaklaştırılması daha düşük kırmızı çamur elde edilmesi ve TiO2 içeren değerli minerallerin kazanılmasından dolayı faydalı olabilir. Bu tezde yüksek demirli boksit cevherlerine kuru manyetik zenginleştirme ve yaş manyetik zenginleştirme işlemleri uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarda yüksek demirli boksit cevherlerine hem kuru manyetik zenginleştirme işlemi hem de yaş manyetik zenginleştirme prosesi uygulanmıştır. Deneysel verilere göre en iyi sonuçlar -475 µm+250 µm elek aralığındaki boksit cevherine uygulanmış yaş manyetik zenginleştirme prosesinde elde edilmiştir.

Abstract:
The pure form of aluminium does not naturally occur in nature, so remained largely unknown until as recently as 200 years ago. Creating aluminium using electricity was first developed in 1886 and is still used to day. The aluminium production process starts with the mining of bauxite, an aluminium rich mineral in the form of aluminium hydroxide. About 90% of global bauxite supply is found in tropical areas. Firstly, bauxite is crushed, dried and ground in special mills where it mixed with a small amount of water. This process procures a red mud that is collected in special containers and heated with steam to remove most of the silicon present in bauxites. And then, at an aluminium smelter, alumina is poured into special reduction cells with molten cryolite at 950 °C electric currents are then induced in the mixture at 400 Kv or above; this current breaks the bond between the aluminium and oxygen atoms resulting in liquid aluminium settling at the battom of reduction cell. And then, primary aluminium is cast into ingots and shipped to costumer or used in the production of aluminium alloys for purposes. A bauxite ore can be utilized in Bayer process, if the mass ratio of Al2O3 to SiO2 is greater than 10. Otherwise, its FexOy and SiO2 content should be removed from bauxite ore. On the other hand, removal of TiO2 from the bauxite ore would be beneficial because of both lowering the red mud residue and obtaining a valuable raw material containing TiO2 mineral. In tihis thesis, dry magnetic seperation and wet magnetic seperation processes were applied to high ferrous of bauxite ores under certain magnetic field intensities. In experimental studies, both dry magnetic seperation and wet magnetic seperation processes were applied to high iron bauxite ores. According to the experimental datas, the best results were obtained in the wet magnetic separation process applied to bauxite ore in sieve range of -475 µm+250 µm.