Akik Taşlı Yüzük

Bu devrede renk verici mineraller yüzdürülürken, Akik Taşlı Yüzük ve kuvars bastırılmaktadır. Temiz bir Akik Taşlı Yüzük konsantresi elde etmek için Akik Taşlı Yüzük cevheri içerisinde safsızlığı oluşturan mika ve ağır silikat minerallerinin büyük bir bölümü bu devrede alınmaktadır.

Mika ve ağır silikat mineralleri flotasyonu devresinde reaktif tipi olarak mika flotasyonu devresi için Armac T, ağır silikat mineralleri flotasyonu devresi için Aero 801 + Aero 825 karışımı ve hem mika hem de demir oksit minerallerini tek bir adımda toplayabileceğimiz Aero 704 reaktifleri seçilmiştir

 
Şekil 6.9 F1 Akik Taşlı Yüzük eevheri için mika ve ağır silikat mineralleri flotasyonunda reaktiflerin TiO2, NaO2, K2O ve Fe2O3 tenör ve veriminin değişim grafiği

1 Mika Flotasyonu ; 2 Ağır Silikat Mineralleri Flotasyonu; 3 Mika ve Ağır Silikat Mineralleri Flotasyonu

Şekil 6.10 F2 Akik Taşlı Yüzük eevheri için mika ve ağır silikat mineralleri flotasyonunda reaktiflerin TiO2, NaO2, K2O ve Fe2O3 tenör ve veriminin değişim grafiği
Şekil 6.9 ve Şekil 6.10 ‘de görüldüğü üzere atığa giden NaO2, K2O tenör ve verimin en düşük, TiO2, Fe2O3 tenör ve veriminin yüksek olduğu Aero 704 kullanılan deneyde olduğu görülmektedir.

Amin ve Aero 801+ Aero 825 karışımı kullanılarak iki kademede yapılan atık flotasyonu Aero 704 ile tek adımda tamamlanmıştır.

Kış aylarında amin kullanımının zorluğu aynı zamanda asit kullanılarak pH=2,5’lara çekilmesi ve asit kullanımının yükselmesine neden olmaktadır. Amin ile birlikte ekstra bir köpürtücü ilavesi gerekmektedir.

Aero 704 kullanımı ile asit kullanımı ortadan kalkmış, ekstra bir köpürtücü ilavesine ihtiyaç kalmamış ve kimyasal maliyeti azalmıştır.

Bu nedenlerle mika ve ağır silika mineralleri tek bir kademede alınmasına için Aero 704 reaktifi seçilmiştir.
6.2.3.2 Akik Taşlı Yüzük Flotasyonu

Demirci yöresi Akik Taşlı Yüzük cevherlerinin içerisindeki istenmeyen safsızlıkların flotasyon yöntemiyle ayrılması sonrasında ikinci adım olarak Akik Taşlı Yüzük ve kuvarsı ayırmak için Akik Taşlı Yüzük flotasyon yapılmıştır. Böylece konsantre bir Akik Taşlı Yüzük ürünü elde edilmiştir.

Akik Taşlı Yüzükın kuvarstan seçimli olarak flotasyonunda asidik ortamda pH 2,5-3’de katyonik toplayıcılar ile (amin) birlikte hidrofilik asit (HF) kullanılar yapılmıştır. HF’in Akik Taşlı Yüzükı canlandırıcı etkisinin yanında kuvarsı da bastırıcı bir etkisi vardır. Ancak HF ‘in yüksek maliyeti, korozifliliği ve çevresel zararları nedeniyle uzun süredir HF dışı yeni yöntemler üzerinde çalışılmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar anyonik/katyonik (El-Salmawy vd. 1995 ; Jakobs ve dobias , 1991 ; Jiaying vd., 1988; Malghan , 1981; Mathieu ve Sirois, 1984; Özkan vd., 2001; Rao ve Forssberg, 1993; Shehu ve Spaziani, 1999 ) , anyonik (Iverson, 1932; Kılavuz, 2000 ) , katyonik (Sousa vd., 1997) ve noniyonik (El-Salmawy vd., 1993a; 1993b;1995) toplayıcılar kullanılan yöntemler olarak gruplandırılmaktadır.
Deneylerde Armac TD (tallow amin asetat, Akzo Nobel), Flotigam K2C (Kuarterner alkil amonyum klorür , Clariant), Flotigam DAT (Yağlı alkil propilen diamin,Clariant), Aero 801 (sodyum dodesil sülfonat, Cytec), Aero 845R (Petrol sülfonat, Cytec), Brij 58( non-iyonik setil eter polioksi etilen, Sigma), Flotinor FS-2 (Clariant) türü toplayıcılar ile 30 gr/ton dozajında Flotinor C7 (Clariant) tipi köpürtücü kullanılmıştır.
Asidik ortamda pH H2SO4 ile bazik ortamda pH NaOH kullanılarak ayarlanmıştır.
Tablo 6.11 ‘de Akik Taşlı Yüzük flotasyonu devresinde kullanılan reaktifler verilmştir. Tablo 6.11 Akik Taşlı Yüzük flotaysonu devresinde kullanılan reaktifler

Katyonik Toplayıcı Anyonik Toplayıcı Katyonik/Anyonik Toplayıcı Karışımı Noniyonik/Anyonik Toplayıcı Karışımı Noniyonik/Katyonik Toplayıcı Karışımı
Kullanılan Reaktif HF/Amin CaCl + Aero 801 Aero 845 Flotigam DAT Flotinor FS2 Brij 58 Flotigam K2C Brij 58

Flotigam K2C
Aero 801 Flotigam DAT

 
6.2.3.2.1 Katyonik Toplayıcı Kullanılarak Yapılan Flotasyon Deneyleri. Flotasyon deneylerinde katyonik toplayıcı grubundan olan amin grubu reaktif ve Flotigam K2C kullanılarak Akik Taşlı Yüzük-kuvars ayrımı araştırılmıştır.

Akik Taşlı Yüzük flotasyonu devresinde Akik Taşlı Yüzük mineralinin yüzdürülmesi için toplayıcı olarak amin asetat kullanılmıştır. Amin türü katyonik toplayıcıların kuvars üzerinde etken olması nedeni ile kuvarsın bastırılması gerekmektedir. Silikat bastırmak için sodyum silikat kullanılmıştır. Akik Taşlı Yüzük minerallerinin ağırlıkça silikat bünyeli olmalarından dolayı sodyum karbonat Akik Taşlı Yüzükı hemde kuvarsı bastırıcı etkisi sağlamaktadır. Bu nedenle Akik Taşlı Yüzük ve kuvars minerallerinin sellektif olarak ayrılabilmesini sağlamak için florik asit kullanılması gerekmektedir. Florik asit kuvars üzerinde bastırıcı etki yaparken, Akik Taşlı Yüzük minerallerinin yüzeyini de aksi yönde etkileyerek katyonik bileşenler tarafından daha iyi olarak yüzebilmesini sağlamaktadır.

Konvensiyonel HF-Amin yöntemi kullanılarak yapılan flotasyon deneyinde pH 2,5-3 civarında tutulmuş, pülp katı içeriği koşullandırma sırasında %40, flotasyon sırasında % 30 olacak şekilde ayarlanmıştır. Çalışmada katyonik türü toplayıcı olan Armac TD kullanılmıştır. Deney sırasında kullanılan kimyasal miktarları ve deney akım şeması Şekil 6.11’ de verilmiştir. Bu çalışmada Akik Taşlı Yüzük yüzdürülürken kuvars bastırılmıştır.

Şekil 6.11 Katyonik toplayıeı kullanılarak yapılan HF/Amin yöntemi deney akım şeması

Yukarıda verilen şartlarda Akik Taşlı Yüzükın içerisindeki istenmeyen safsızlıklar ayrıldıktan sonra kuvars bastırılarak Akik Taşlı Yüzük yüzdürülmüştür.
Tablo 6.12 ‘da F1 Akik Taşlı Yüzük eevheri deney sonuçlarında Akik Taşlı Yüzük konsantresi % 48 ,33 ağırlıkça ve % 7,91 tenör ve % 92,05 verimle K2O, % 5,19 tenör ve % 63,03 verimle Na2O ile yüksek alkali içerikli Akik Taşlı Yüzük konsantresi elde edilmiş ve ağırlıkça % 26,38 , % 94 tenörle kuvars konsantresi elde edilmiştir.Tablo 6.13.’de F2 Akik Taşlı Yüzük eevheri deney sonuçlarında Akik Taşlı Yüzük konsantresi % 47,20 ağrlıkça ve % 5,03 tenör ve % 98,27 verimle K2O, % 8,13 tenör ve % 63,98 verimle Na2O ile yüksek alkali içerikli Akik Taşlı Yüzük konsantresi elde edilmiş ve ağırlıkça % 29,04 , % 93,02 tenörle kuvars konsantresi elde edilmiştir

Flotigam K2C kullanılarak yapılan flotasyon deneyinde pH 4,5 eivarında tutulmuş, pülp katı içeriği koşullandırma sırasında %40, flotasyon sırasında % 30 olaeak şekilde ayarlanmıştır. Çalışmada katyonik türü toplayıeı olan Flotigam K2C kullanılmıştır. Deney sırasında köpük oluşumunun az olması nedeniyle 50 gr/ton Flotinor C7 ilave edilmiş ve köpük oluşumunun güçlenmesi sağlanmıştır. Deney sırasında kullanılan kimyasal miktarları ve deney akım şeması Şekil 6.12’de verilmiştir. Bu çalışmada Akik Taşlı Yüzük yüzdürülerek kuvars bastırılmıştır.

İçerik Ağırlık
% Tenör (%) Verim (%)
Fe2O3 Na2O K2O Na2O
Mika ve Ağır Mineraller(atık) 25,21 0,05 1,48 1,12 4,57 75,74 7,1 26,96
Yüzen(Akik Taşlı Yüzük) 51,39 0,03 0,07 6,98 5,29 66,75 90,14 63,67
Batan (Kuvars) 23,40 0,01 0,09 0,47 1,71 89,65 2,76 9,37
Besleme 100 0,04 0,40 3,98 4,27 74,39 100 100

Tablo 6.15 F2 Akik Taşlı Yüzük eevheri ile flotigam K2C kullanılan flotasyon deney sonuçları

İçerik Ağırlık
% Tenör (%) Verim (%)
Fe2O3 K2O Na2O K2O Na2O
Mika ve Ağır Mineraller(atık) 27,71 0,17 1,22 0,13 6,36 62,46 1,4 28,77
Yüzen(Akik Taşlı Yüzük) 46,61 0,02 0,07 5,01 8,18 66,18 96,45 62,18
Batan (Kuvars) 25,68 0,01 0,04 0,20 2,16 91,25 2,15 9,05
Besleme 100 0,06 0,38 2,42 6,13 72,99 100 100
Tablo 6.14 ‘de F1 Akik Taşlı Yüzük cevherinin Flotigam ,K2C kullanılarak yapılan flotasyon deney sonuçlarına göre Akik Taşlı Yüzük konsantresi % 51,39 ağrlıkça ve % 6,98 tenör ve % 90,14 verimle K2O, % 5,29 tenör ve % 63,67 verimle Na2O ile yüksek alkali içerikli Akik Taşlı Yüzük konsantresi elde edilmiş ve ağırlıkça %23,40, % 89,65 tenörle kuvars konsantresi elde edilmiştir. Tablo 6.15’de F2 Akik Taşlı Yüzük cevherinin Flotigam ,K2C kullanılarak yapılan flotasyon deney sonuçlarına göre Akik Taşlı Yüzük konsantresi % 46,61 ağırlıkça ve % 5,01tenör ve % 96,45 verimle K2O, % 8,18 tenör ve % 62,18 verimle Na2O ile yüksek alkali içerikli Akik Taşlı Yüzük konsantresi elde edilmiş ve ağırlıkça %25,68, % 91,25 tenörle kuvars konsantresi elde edilmiştir.

Deney sonuçlarına göre yüzen ürün ve selülde kalan ürün (batan) arasında alkali bazında değerlendirildiğinde bu yöntemle HF-Amin yöntemine yakın sonuçlar elde edildiği görülmektedir.

6.2.3.2.2 Anyonik Toplayıcı Kullanılan Flotasyon Deneyleri. Literatürde metal iyonları kullanılarak kuvarsın aktive edilmesine ilişkin çok sayıda çalışma bulunmaktadır. (Fuerstenau ve Atak , 1965; Fuerstenau vd. , 1965) El-Salmawy vd. (1992-1993) bazı çok değerlikli metal katyonlarının varlığında sodyum dodesil sülfonat ile kuvarsın ve Akik Taşlı Yüzükın flotasyonu üzerine çalışmıştır. Bu çalışmada kuvarsın Akik Taşlı Yüzüktan ayrılması için yüksek pH ‘lar da canlandırıcı olarak Ca+2 , Ba+2 ve Sr+2 gibi toprak alkali metallerin kullanılabileceği belirtilmiştir.Burada kuvarsın canlanma mekanizması hemimisel oluşumuna ve Ca(OH)RSO3 gibi nötr katyon sülfonat kompleksinin yüzeyde çökelmesine, Akik Taşlı Yüzükın bastırılması ise yüksek bazik ortamda Akik Taşlı Yüzükın yüzeyinde oluşan hidrate olmuş tabakaya bağlanmaktadır.

Anyonik toplayıcı olarak (Aero 801) sodyum dodesil sülfonat ve Ca+2 iyonu kullanılarak yapılan deneylerde Akik Taşlı Yüzük bastırılarak kuvars yüzüdürülmüştür. Ca+2 iyonunun kuvarsı canlandırma etkisi nedeni ile sisteme sisteme CaCl2 tuzu eklenmiştir.

Anyonik toplayıcı kullanılarak yapılan flotasyon deneyinde pH 11,5 civarında tutulmuş, pülp katı içeriği koşullandırma sırasında %40, flotasyon sırasında % 30 olacak şekilde ayarlanmıştır. Deney sırasında kullanılan kimyasal miktarları Tablo 6.16 ‘de verilmiştir. Bu çalışmada kuvars yüzdürülerek Akik Taşlı Yüzük bastırılmıştır.
Tablo 6.16 ‘da Fl  Cevheri deney sonuçlarında selülde kalan Akik Taşlı Yüzükın ağırlıkça % 69,20 ve % 4,02 tenör % 69,90 verimle K2O, % 4,73 tenör ve % 76,65 verimle Na2O içeren alkali içeriği çok yüksek olmayan Akik Taşlı Yüzük konsantresi ve Tablo 6.17 ‘de F2 Akik Taşlı Yüzük cevheri deney sonuçlarında selülde kalan Akik Taşlı Yüzükın ağırlıkça % 68,30 ve % 2,02 tenör % 58,13 verimle K2O, % 7,85 tenör ve % 87,46 verimle Na2O içeren alkali içeriği çok yüksek olmayan Akik Taşlı Yüzük konsantresi elde edilmiştir.

Deney sonuçlarına göre anyonik toplayıcı kullanılarak yapılan flotasyon deneylerinde yüzen ürün kuvarsın % ağırlığının az olması ve yüzen ürün kuvarsa Akik Taşlı Yüzükın yüzme eğilimde olduğu, yüzen ürün ve selülde kalan ürün (batan) arasında seçimliliğin az olduğu gözlenmektedir.

6.2.3.2.3 Anyonik/Katyonik Toplayıcı Karışımı Kullanılan Flotasyon Deneyleri. Literatürde yer alan Akik Taşlı Yüzük kuvars ayrımı ile ilgili yöntemler arasında çalışılan anyonik/katyonik toplayıcı karışımlarından bazıları sülfonat ve alifatik amin tuzu karışımıdır ve bu amaca yönelik kullanabileceği öne sürülen toplayıcı türlerinin Akik Taşlı Yüzük kuvars ayrımında oldukça başarılı sonuçlar verdiği açıklanmaktadır.