Modifiye flotasyon kolonu ve jameson hücresinde kömür flotasyonunda çalışma parametrelerinin flotasyon kinetiğine etkisi
The effect of operation parameters for coal flotation in modified flotation column and jameson cell on flotation kinetics
Yazar: SEVGİ KARACA
Danışman: PROF. DR. ALİ UÇAR
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Flotasyon tanelerin yüzey özelliklerinden yararlanarak zamana bağlı olarak yapılan kinetik bir işlemdir. Hava akış hızı, yüzey aktif madde miktarı, katı oranı gibi çeşitli parametrelerin etki ettiği flotasyon kinetiğini etkileyen en önemli parametrelerden birisi de tane boyutudur. İri ve ince tane boyutlarında flotasyon performansının düştüğü mekanik hücrelere nazaran flotasyon kolonu ve Jameson hücresi zenginleştirilecek kömüre daha geniş bir boyut aralığı sunmaktadır. Bu amaçla kül içeriği yüksek, tüvenan linyit kömürünün kullanıldığı bu çalışmada, tane boyutunun flotasyon kolonu ve Jameson hücresi kinetiğine etkisi araştırılmıştır.
Kinetik flotasyon deneylerinden önce malzemenin yıkanabilirlik özelliklerini belirlemek amacıyla +18, -18+10, -10+0.5 mm boyut gruplarında yüzdürme-batırma deneyleri gerçekleştirilmiştir. 
23 tam faktöriyel deney tasarım yöntemi kullanılarak yapılan flotasyon deneylerinde toplayıcı miktarı, bias hızı ve tane boyutunun, flotasyon kolonu ve Jameson hücresi kinetiğine etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla deneyler -500+300, -300+212 ve -212+106 µm boyut gruplarında gerçekleştirilmiştir. Flotasyon kolonu ve Jameson hücresinde ayrı ayrı gerçekleştirilen deneylerden elde edilen veriler yardımıyla bu üç parametrenin yanabilir verim, kül içeriği ve flotasyon hız sabitine olan etkileri, Design Expert 10.0.6 programı kullanılarak matematiksel modeller haline getirilmiştir. Modele göre bağımlı parametreleri etkileyen en önemli parametrenin tane boyutu olduğu belirlenmiştir.
Yapılan çalışmalara göre, Jameson hücresinin flotasyon kolonuna kıyasla daha hızlı çalıştığı belirlenmiştir. Jameson hücresinde mikro olayların hızlı bir şekilde gerçekleşmesi ve tane kalma süresinin az olması nedeniyle, flotasyon hızının oldukça yüksek olduğu görülmüştür. Flotasyon kolonuna nazaran flotasyon hız artışı, -500+300 µm boyutunda iki katı oranında iken, bu artışın -212+106 µm boyutunda yaklaşık altı kat oranında olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Flotation is a time-dependent kinetic process using the surface properties of particles. One of the most important parameters affecting flotation kinetics which are influenced by various parameters such as air flow rate, amount of surfactant, solid ratio is particle size. Compared to mechanical cells where flotation performance drops in coarse and fine particle sizes, the flotation column and Jameson flotation cell offer a wider range of sizes to enrich coal. For this purpose, the effect of particle size on flotation column and Jameson flotation cell kinetics was investigated in the present during which the raw coal with high ash content was used.
Prior to kinetic flotation experiments, float-sink experiments were carried out in fractions of +18, -18 +10 and -10 + 0.5 mm to determine the washability properties of the material.
In flotation experiments using 23 full factorial experiment design method, it was aimed to determine the effect of aggregate amount, bias rate and grain size on flotation column and Jameson flotation cell kinetics. For this aim, experiments were carried out at -500 + 300, 300+212 and -212+106 μm fractions. With the help of data from which flotation column and Jameson flotation cell experiments conducted separately was obtained, effects of those parameters on combustible efficiency, ash content and constant of flotation velocity were calculated through mathematical models by the use of Design Expert 10.0.6 software. Based on this software, it was determined that the most important parameter which affected dependent variables was particle size. 
According to the results, it was revealed that Jameson flotation cell is faster than flotation column. The rate of flotation has been found to be quite high due to micro events occuring quickly and retention time being low in Jameson flotation cell. The increase in flotation rate compared to the flotation column was exposed to be two times the size of -500 + 300 μm, while it was approximately six times the size of -212 + 106 μm.