Farklı kömürlerin flotasyon ile zenginleştirilmesinde klasik flotasyon yağları ile bitkisel kökenli yağların performanslarının karşılaştırılması
Comparison of classical and vegetable oils for concentration of different coals by flotation
Yazar: SELMA ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. YAKUP CEBECİ
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada, farklı kömürlerin (Zonguldak Taşkömürü, Eski Çeltek veSoma Linyiti) flotasyon ile zenginleştirilmesinde klasik yağlara alternatif olarakbitkisel kökenli yağların kullanılabilirliği incelenmiştir. Klasik yağ olarak gazyağıve fueloil; bitkisel yağ olarak ise pamukyağı, susamyağı, zeytinyağı ve soyayağıkullanılmıştır. Her üç kömürün; hem klasik yağlar hem de bitkisel yağlarkullanılarak zenginleştirilmesinde etkili olan parametrelerden; toplayıcımiktarının, pH'ın, köpük alma süresinin, katı oranının, karıştırma hızının,köpürtücü miktarının ve bastırıcı (sodyum silikat) miktarının yanabilir verim, külatımı ve verim indeksi üzerindeki etkileri incelenerek optimum koşullarbelirlenmiştir. Ayrıca kolay yüzebilir özellikte olmayan Soma Linyit kömürününflotasyonunda kömürün hidrofobluğunu arttırarak yağ tüketimini azaltmakamacıyla dodesilamin de kullanılmıştır.Her üç kömür için tek kademeli zenginleştirme ile düşük küllükonsantreler üretilemediğinden optimum koşullarda üretilen konsantreleretemizleme flotasyonu (1 veya 2 aşamalı) uygulanmıştır. Temizleme sonucu eldeedilen en düşük küllü konsantreler; kül içeriği %14,08 Zonguldak Taşkömürüiçin % 77,43 yanabilir verim ve % 7,08 kül içeriği ile; % 47,75 kül içeren EskiÇeltek Linyit kömürü % 70,73 yanabilir verim ve % 21,40 kül içeriği ile;%13,80 kül içeren Soma Linyit kömürü ise % 35,01 yanabilir verim ve % 9,78 küliçeriği ile üretilmiştir.Taşkömürünün flotasyonunda fueloil, gazyağı ve bitkisel yağların benzerperformans gösterdikleri, Eski Çeltek Linyit kömürünün flotasyonunda ise hemgazyağı ve fueloil hem de pamukyağı dışındaki bitkisel yağların yaklaşık aynıderecede başarılı oldukları bulunmuştur. Soma Linyit kömürünün flotasyonundaise dodesilamin kullanılmadan yapılan deneylerde klasik yağlardan fueloil,bitkisel yağlardan ise pamukyağı ile yüksek performans değerlerine ulaşılmıştır.Pamukyağı dışındaki bitkisel yağlarda ise çalışılan miktarlarda yüksek yanabilirverim değerlerine ulaşılamamıştır. Dodesilamin kullanıldığında ise hem klasikhem de bitkisel yağlar ile yüksek yanabilir verim değerlerine ulaşılmıştır.Ayrıca kullanılmış (atık) yağlarla da deneyler yapılmış ve kullanılmışyağların performanslarının kullanılmamış yağların performansları ile eşdeğerolduğu bulunmuştur. Başka bir ifadeyle atık yağların kömür flotasyonundatoplayıcı olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.ANAHTAR KELİMELER: Flotasyon, taşkömürü, linyit, gazyağı, fueloil,pamukyağı, susamyağı, zeytinyağı, soyayağı, dodesilamin, yanabilir verim, külatımı, verim indeksi.

Abstract:
In this study, the use of vegetable oils as an alternative to classical oils forflotation on various coals (Zonguldak Hardcoal, Eski Çeltek and Soma Lignites)has been investigated. Kerosene and fuel oil were used as classical oils and cottonoil, sesame oil, olive oil and soybean oil were used as vegetable oils. The effectsof collector concentration, pH, flotation time, pulp density, impeller speed, frotherconcentration and depressant (sodium silicate) concentration on combustiblerecovery, ash reduction and efficiency index were studied and optimumconditions were determined. In addition, dodecylamine was also used in theflotation of Soma Lignite coal which has low floatability for reducing oilconsumption by increasing hydrophobicity.The rougher concentrates obtained at optimum conditions were cleaned(one or two stage) since low ash concentrates couldn?t be obtained by single stageflotation for 3 types of coal. The lowest ash products obtained by cleaningflotation were 7.08 % with 77.43 % combustible recovery for 14.08 % ashcontaining Zonguldak Hardcoal; 21.40 % with 70.73 % combustible recovery for47.75 % ash containing Eski Çeltek coal and 9.78 % with 35.01 % combustiblerecovery for Soma Lignite containing 13.80 % ash.It was determined that fuel oil, kerosene and vegetable oils had similarperformances on hardcoal flotation whereas fueloil, kerosene and vegetable oilsexcept cotton oil performed similar success on Eski Çeltek Lignite. Theexperiments carried out with Soma Lignite indicated that fuel oil and cotton oilprovided high performances when no dodecylamine was used. High combustiblerecovery values couldn?t be obtained by using vegetable oils except cotton oil.High combustible recovery values were reached by both classical and vegetableoils when dodecylamine was used.In addition, the experiments were also carried out with waste vegetableoils and the performances of them were found approximately similar to those oforiginal (non used) vegetable oils. In other words, it was found out that waste oilscould be used as collector in coal flotation.KEYWORDS: Flotation, hardcoal, lignite, kerosene, fuel oil, cotton oil, sesameoil, olive oil, soybean oil, dodecylamine, combustible recovery, ash reduction,efficiency index.