Farklı tuzların linyit kömürünün flotasyonuna olan etkisi
Effect of different salts on the flotation of lignite coal
Yazar: MUSTAFA KAMİL DİŞ
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ÇINAR
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Ülkemiz linyit kaynakları yönünden zengin olmakla birlikte, kömürlerin kalite probleminden dolayı kullanımı kısıtlıdır. Bu kısıtlamanın sebebi kömürlerin içerdiği yüksek kül, kükürt ve nem içeriğinden kaynaklanmaktadır. Kömürün yapısında yer alan bu safsızlıklar özellikle linyitlerin kullanım alanlarında çevresel problemlere neden olmaktadır. Bu kapsam dahilinde, mevcut çalışmada linyitlerin kalitesinin artırılmasına yönelik olarak Çan Bölgesi linyitleri ile flotasyon deneyleri yapılmıştır. Taneciklerin flotasyon sırasında oluşan kabarcığa yapışabilmesi için parçacıkların hava kabarcıkları ile çarpışması gerekir. Küçük tane boyutları için flotasyon performansı yüksektir ancak toplamda kabarcıklara yapışan tanecik miktarı düşüktür. Büyük taneciklerin ise kabarcıklarla çarpışma olasılığı yüksektir. Bu durumda kabarcıkları köpüğe aktarmak zordur. Tane boyutundaki küçülmeye uygun olarak, kabarcık çapı azalmalıdır. Bu çalışma esas olarak, çeşitli tuzların, özellikle de tuz flotasyonunda kullanılanların (KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2) varlığında farklı tuz konsantrasyonlarına dayanarak flotasyon hücresinde meydana gelen kabarcıkların sayısını ve boyutunu belirlemek ve bu tuzların varlığında gazyağının flotasyon verimine olan etkilerini saptamak için yapılmıştır. Çan linyit kömürü ile yapılan flotasyon deneylerinde de linyitin flotasyon kabiliyetinin oldukça düşük olduğu görülmüştür. Linyit kömürünün flotasyon yöntemi ile yüzdürülebilirliğini artırma amacıyla son yıllarda özellikle bitümlü kömürlerin zenginleştirilmesinde pozitif etkinin görüldüğü tuzlu su ortamında flotasyon tekniği uygulanarak linyit flotasyonu yapılmıştır. Flotasyon deneylerinde tuz olarak NaCl, KCl, CaCl2 ve MgCl2 kullanılarak farklı tuz konsantrasyonlarında (10-2 – 10-1 – 5x10-1 ve 1 Molar) hazırlanan tuz çözeltileriyle, farklı bir flotasyon reaktifi kullanılmaksızın flotasyon deneyleri yapılmıştır. Tuzlarla yapılan flotasyon deneyleri sonrasında CaCl2>MgCl2>NaCl>KCl şeklinde yüzen ürün miktarında bir artış olduğu görülmüştür. Çift değerlikli tuzlarla hazırlanan tuzlu su ortamında linyit tek değerlikli tuzlarla hazırlanan tuz su ortamına göre daha iyi flotasyon davranışı sergilemiş ve flotasyon verimleride daha yüksek elde edilmiştir. Flotasyon deneyleri bu tuzların 1 Molar çözeltilerinde gazyağının farklı miktarları (200 g/t, 600 g/t, 1000 g/t, 1400 g/t, 2000 g/t) eklenerek tekrar edilmiş, gazyağının tuzlu ortamda linyit flotasyonuna çift değerlikli tuzlarda verimi arttırdığı saptanmıştır.

Abstract:
Although our country is rich in lignite resources, its use is limited due to the quality problem. The reason for this restriction is due to the high ash, sulfur and moisture content of the coals. These impurities in the structure of coal cause environmental problems, especially in the areas of lignite use. Within this scope, flotation experiments were carried out with lignites of Çan Region in order to improve the quality of lignites in the present study. In order for the particles to adhere to the bubble formed during flotation, the particles must collide with the air bubbles. The flotation performance is high for small grain sizes, but the total amount of particles adhering to the bubbles is low. Large particles are likely to collide with bubbles. In this case, it is difficult to transfer the bubbles to the foam. In accordance with the reduction in grain size, the bubble diameter should be reduced. This study was conducted mainly to determine the number and size of bubbles in the flotation cell based on different salt concentrations in the presence of various salts, especially those used in salt flotation (KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2), and to determine the effects of kerosene on flotation efficiency in the presence of these salts. Flotation experiments with Çan lignite showed that the lignite flotation ability was very low. In order to increase the floatability of lignite coal by flotation method, lignite flotation has been performed by applying flotation technique in salty water environment where positive effect has been observed especially in the enrichment of bituminous coal in recent years. In the flotation experiments, flotation experiments were performed with salt solutions prepared at different salt concentrations (102 - 10-1 - 5x10-1 and 1 Molar) using NaCl, KCl, CaCl2 and MgCl2 as the salt, without using a different flotation reagent. After flotation experiments with salts, it was observed that there was an increase in the amount of floating product in the form of CaCl2>MgCl2>NaCl>KCl. In the saline medium prepared with divalent salts, lignite showed better flotation behavior than salty water medium prepared with univalent salts and flotation yields were higher. Flotation experiments were repeated by adding different amounts of kerosene (200 g / t, 600 g / t, 1000 g / t, 1400 g / t, 2000 g / t) in 1 molar solutions of these salts.