Farklı yapıdaki non-iyonik sürfaktanların bitümlü kömür şlamı üzerinde flotasyon ve gang taşıma davranışları ile filtrasyon performanslarının incelenmesi
Separation performance and entrainment characteristics of nonionic surfactants through bituminous coal slime flotation followed by filtration
Yazar: ZEYNEP YEŞİLYURT
Danışman: DOÇ. DR. FERİDUN BOYLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Cevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Bitümlü kömürler = Bituminous coals ; Köpük flotasyonu = Foam flotation

Özet:
Non-iyonik sürfaktanlar filtrasyon işleminde çok düşük kek nemlerine ulaşılmasında etkin yardımcı reaktiflerdir. Benzer reaktifler flotasyonda da kullanıldığından, flotasyon aşamasında kullanılan kimyasalların, ayırma ve susuzlandırma performanslarının birlikte değerlendirilmesi daha da önemli hale gelmektedir. Sürfaktanlar yapılarında hidrofil bir baş grubu ile hidrofob kuyruk bulundururlar. Sürfaktanın temel özelliklerini belirlemede hidrofob ve hidrofil kısımları arasındaki denge (HLB değeri) kritik bir faktördür. Bu çalışmada, Zonguldak bölgesine ait bitümlü şlam kömürünün flotasyon performansıyla beraber flotasyon sırasındaki gang taşıma davranışı araştırılmıştır. Flotasyon ürünleri daha sonra vakum filtrasyon işlemine tabi tutulmuş ve filtrasyon performansları değerlendirilmiştir. Çalışmada Hidrofil-Lipofil denge değeri 4.8'den 18,4'e kadar değişen Triton X-15, X-45, X-114, X-100, X-102, X-165, X-305 ve X-705 non-iyonik sürfaktanları ile konvansiyonel yağlı kollektörler olan motorin ve kerosenin flotasyon+filtrasyon karakteristikleri karşılaştırılmıştır. Köpürtücü olarak MIBC (metil izobütil karbinol) kullanılmıştır. Flotasyon ve susuzlandırma performansının birlikte değerlendirildiği çalışmaların sonucunda yağlı kollektörlerin flotasyon başarısına rağmen, düşük HLB değerine sahip, diğer bir deyişle en lipofilik non-iyonik sürfaktan en iyi performansı göstermiştir.

Abstract:
This study aims the investigation on water recovery characteristics and related entrainment degrees through flotation of a hard bituminous coal slime from Zonguldak, Turkey. The coal was then subjected to filtration without any further reagent consumption and the filtration performance was evaluated. The ash content of the sample was 42,8% where 95% of the ash making minerals were clay minerals.
Surfactants generally consists of a hydrophilic head and a lipophilic tail. Variation of the size of these groups determines the area of use of the surfactant. The rate of the molecular weight of the hydrophilic part to the molecular weight of the lipophilic part gives the HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance). 8 non-ionic surfactants of Triton-X series (Triton X-15, X-45, X-114, X-100, X-102, X-165, X-305 ve X-705 were used as collector and conventional oily collectors, kerosene and diesel oil were used for the purpose of comparison. The HLB numbers of the surfactants varied between 4,9 and 18,4.
The results show that while the most lipophilic surfacant (Triton X-15) is superior to other non-ionic surfactants, it is not found superior to conventional oily collecors (diesel oil and kerosene). Flotation performance, entrainment-entrapment characteristics and filtration performance data are consistent with each other.