Jameson Hücresinde Hold-up’ın Modellenmesi ve Bazı Çalışma Parametrelerinin Flotasyon Verimine Etkisi

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ, MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, Türkiye

Tez Danışmanı: Bahri Öteyaka

Tezin Onay Tarihi: 2006

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Jameson flotasyon hücresi, flotasyonu sorunlu ince taneli minerallerin flotasyon verimini arttırmak amacıyla son yıllarda geliştirilmiş yeni bir alettir. Çalışma prensipleri ve dizaynı açısından diğer flotasyon aletlerinden farklı olan Jameson hücresi üzerine araştırmalar halen devam etmektedir. Alet, tane(ler)-kabarcık arasında mikro olayların (karşılaşma, çarpışma ve yapışma) gerçekleştiği bir düşeyboru ve agrega ile gang minerallerinin birbirinden ayrıldığı hücre olmak üzere iki ana bölümden oluşmaktadır.

Jameson flotasyon hücresinde düşeyboru içindeki hold-up; verimi etkileyen, ölçümü zor olan ve bazı diğer çalışma değişkenlerine bağlı olan önemli bir çalışma parametresidir. Hücrede, iyi bir çalışma performansı elde edebilmek için bu değişkenlerin ayrıntılı incelenmesi, hold-up ve flotasyon verimi üzerine etkilerinin bilinmesi gerekir. Bu amaçla Prof. Dr. G. JAMESON’ın yardımlarıyla laboratuar ve pilot ölçekte çalışabilen bir Jameson hücresi dizayn edilmiştir.

Bu çalışmanın amacı, Jameson flotasyon hücresinde önemli çalışma parametrelerinin (Jet uzunluğu, jet hızı, nozul çapı, düşeyboru çapı ve hava/besleme debisi oranı) uygun köpürtücü dozajında, düşeyboru içindeki hold-up üzerine etkilerini detaylı araştırmak ve hold-up’ı önceden tahmin edebilecek ampirik bir model geliştirmektir. Aynı zamanda bu çalışmalar ışığında tane boyutunun, jet hızının, jet uzunluğunun, hold-up’ın, bias faktörünün ve düşeyboru dalma derinliğinin flotasyon verimine etkisini incelemektir. Bu amaç doğrultusunda Jameson flotasyon hücresinde önemli parametrelerin fonksiyonu olarak hold-up ölçümleri ve kuvars flotasyonu deneyleri yapılmıştır.

Hold-up ölçümlerinin yapıldığı deneysel çalışmaların sonuçları; jet uzunluğunun, jet hızının, nozul çapının, düşeyboru çapının ve APR’nin hold-up üzerine etkileri olduğunu göstermiştir. Deneysel veriler, Statistica programında değerlendirilmiştir. Çoklu lineer regresyon (Model I) ve kesme noktalı parçalı lineer regresyon (Model II) tahmin metodları kullanılarak hold-up’ı tahmin edebilecek iki model geliştirilmiştir.

Model I:

e=0.2324+0.0781λ-0.01898D_N+0.00396D_D+0.0068V_J+0.00287L_J (R=0.96)

Model II:

e₁=0.218333+0.008854V_J+0.043962APR-0.019752D_N+0.002816D_D+0.017959L_J

(Kesme noktası: 0.4596’dır ve e ≤ 0.4596 olduğunda geçerlidir)

e₂=0.242784+0.003068V_J+0.066409APR-0.002254D_N+0.004134D_D+0.001836L_J

(Kesme noktası: 0.4596’dır ve e > 0.4596 olduğunda geçerlidir) (R=0.98)

Kuvars flotasyonu deneyleri sonucunda ise; jet hızının, jet uzunluğunun, hold-up’ın, bias faktörünün ve düşeyboru dalma derinliğinin flotasyon verimi üzerine önemli derecede etkisi olduğu saptanmıştır. Bu etkilerin tane boyutuna göre de değiştiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Jameson flotasyon hücresi, hold-up, modelleme, flotasyon verimi.