İnce boyutlu lavvar tesisi atığının susuzlandırılmasında optimum flokülasyon şartlarının belirlenmesi
Determination of optimum flocculation conditions in dewatering of the coal preparation plant fine tailings
Yazar: SERHAT IŞIK
Danışman: DOÇ. DR. HASAN ÇİFTÇİ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Kömür lavvar tesislerinde katı-sıvı ayırımı çökeltme tanklarında (tikinerlerde) gerçekleştirilir. Burada amaç yoğunluğu yüksek bir çamur ve tesiste tekrar kullanılmak üzere berrak bir sıvı elde etmektir. Tesisin düzgün çalışabilmesi için iyi kalitede geri dönüşüm suyu üretmek oldukça önemlidir. Aksi takdirde geri dönüşüm suyunda katı tanelerin bulunması tesisin verimli ve etkin çalışmasında azalmaya neden olabilir. Kömür lavvar tesisinde oluşan atık su; yüksek miktarda çok küçük boyutlu kaolinit, illit, muskovit, kuvars gibi minerallerden oluşan inorganik kirleticileri ve kömür tanelerini içermektedir. Koloidal ve çok küçük boyutta bulunan bu katıların doğal çökelme hızı oldukça düşüktür. Flokülasyon yöntemi birçok kömür lavvar tesisinde ince boyutlu atıklardan suyun geri kazanımı için uygulanmaktadır.

Bu çalışmada, Dereköy Lavvar Tesisi tikiner girişinden alınan numune üzerinde anyonik (Akkim Akua 5220, Brentag Brentamer A 2030, Brentag Brentamer A 2530, Bifloc An 254, Minefloc Lot X 4119, 3F Sedifloc 750 AHM), katyonik (Snf 5980 Sl ve 3f Sedifloc 408 C) ve non-iyonik (Snf Fa 920) flokülantlar kullanarak katıların çökelme davranışları incelenmiştir. Flokülasyon deneyleri altı pervaneli jar test cihazında yapılmıştır. Çökelme testlerinde flokülant tipi, flokülant miktarı, karıştırma hızı, süspansiyon pH'sı ve sıcaklığı parametrelerinin lavvar tesisi ince boyutlu artıkların flokülasyonu üzerine etkileri belirlenmiştir. Flokülasyon etkinliği ölçütü olarak çökelme hızı ve bulanıklık değerleri dikkate alınmıştır.

Anyonik flokülantların özellikle düşük polimer konsantrasyonlarında daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Minefloc Lot X 4119 anyonik flokülantı, çökelme hızı ve bulanıklık açısından diğer flokülantlara göre daha iyi bir flokülasyon performansı göstermiştir.

Abstract:
Solid-liquid separation is performed in the settling tanks (thickeners) in coal preparation plants. The main objective of the solid-liquid separation is to obtain a clear supernatant liquid with a low turbidity to reuse in the plant and a dense-slurry. It is important to produce good quality recirculation water for the smooth operation of the plant, otherwise the presence of suspended solids in the wastewater can lead to a reduction in the efficiency of the washing process. Waste waters produced from coal processing plants contain high percentages of ultrafine particles and inorganic impurities, which are composed of minerals such as kaolinite, illite, muscovite, quartz, and coal particles. The natural sedimentation rate of these particles present in colloidal and very finely form is very slow. Flocculation process is applied in most coal processing plants to recover water from the fine tailings of coal washing operations.

In this study, settling characteristics of the samples taken from the thickener feed of Dereköy Coal Preparation Plant were investigated using anionic (Akkim Akua 5220, Brentag Brentamer A 2030, Brentag Brentamer A 2530, Bifloc An 254, Minefloc Lot X 4119, 3F Sedifloc 750 AHM), cationic (Snf 5980 Sl ve 3f Sedifloc 408 C) and non-ionic (Snf Fa 920) flocculants. Flocculation tests were carried out at jar test apparatus with six mixing paddles. In the settling experiments, the effects of the process parameters including flocculant type, dosage, stirring rate, suspension pH and temperature on flocculation of the fine tailings of coal preparation operation were determined. The settling rate and turbidity values were considered as the flocculation performance criteria.

It is shown that the anionic flocculants were more effective especially at low flocculant dosages. Minefloc Lot X 4119 anionic polymer showed a better flocculation performance compared to other flocculants from the point of the settling rate and turbidity