Bir demir cevherinden manyetit ve bakır kazanımı amacıyla entegre bir akım şeması geliştirme stratejileri

Yıl 2019, Cilt: 40 Sayı: 1, 1 - 34, 16.04.2019

Ergin Gülcan , Özcan Yıldırım Gülsoy İlkay Bengü Can , Mehmet Özyurt Ergun Tuncer

https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.496519

Öz

Son yıllarda
ağır sanayi ve demir-çelik endüstrisinin enerji maliyetlerini düşürmeye yönelik
talepleri, manyetit ve demir cevherlerinin safsızlık alt sınırlarının düşmesine
sebep olmuştur. Daha yüksek kalite hedefleri konvansiyonel akım şemalarınının
sınırlarını zorlamakta ve metal verimi bir problem haline gelmektedir. Bu
çalışmada, Erzincan bölgesinde bulunan demir cevherindeki manyetit ve bakırın
zenginleştirilebilirliğine yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Deneysel
çalışmalarda yüksek verimde ve kalitede manyetit cevherinin yanında satılabilir
tenörde bakır eldesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda detaylı mineralojik ve
karakterizasyon çalışmalarını takiben manyetik ayırma ve flotasyon yöntemleri
kullanılarak ilgili cevherin ekonomik olarak değerlendirilebilirliği
incelenmiştir.

Deneysel
çalışmalar kapsamında  -500 µm, -300 µm
ve -106 µm boylarında kademeli manyetik ayırma testleri, manyetik ayırma ile
kalite artırımı testleri, ve -75 µm ve -53 µm boylarında manyetik ayırma atığı
ve beslemeden bakır kazanımı testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen
ürünlerin demir içerikleri yeterince yüksek olmakla birlikte, sonuçlar yaş
manyetik ayırmanın da tek başına yeterince temiz ürün üretmekte yeterli
olmadığını göstermiş, sonrasında manyetik ürünün toplu sülfür flotasyonuna tabi
tutulması ile impüritelerin daha da azaltılabileceği belirlenmiştir. Ayrıca
manyetik ayırma sonrasında flotasyonla sülfür içeriği düşürülen nihai
konsantreden bir çökelme tankı ile kaba şlam atılması durumunda silis, alümina
ve magnezyum içerikleri daha düşük ürünler elde edilebileceği anlaşılmıştır.

Devamında, deneysel
çalışmalar sonucunda elde edilen veriler kullanılarak simülasyon destekli tesis
tasarımı çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre tasarlanan
akım şeması ile %87-88 demir verimli ve %65.5-66.5 Fe tenörlü bir manyetit
konsantresinin yanında, yaklaşık %47 verimle %18-19 Cu tenörlü bakır
konsantresinin de elde edilmesi mümkün olmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Manyetit, bakır, manyetik ayırma, flotasyon

Kaynakça

• Clout J.M.F., Manuel J.R., 2015. Mineralogical, chemical and physical characteristics of iron ore. In: Lu, Liming (Ed.), Iron Ore: Mineralogy, Processing and Environmental Sustainability. Elsevier, (Chapter 2), sayfa 45–84.
• Ezhov A.M., Shvaljov Y.B., 2015. Dry magnetic separation of iron ore of the Bakchar deposit. Procedia Chem. 15, sayfa 160–166.
• Gupta A., Yan D., 2016a. Mineral Processing Design and Operations (Second Edition), Chapter 16 - Gravity Separation, Elsevier, sayfa 563-628, ISBN 9780444635891.
• Gupta A., Yan D., 2016b. Mineral Processing Design and Operations (Second Edition), Chapter 17 - Magnetic and Electrostatic Separation, Elsevier, sayfa 629-687, ISBN 9780444635891.
• Gupta A., Yan D., 2016c. Mineral Processing Design and Operations (Second Edition), Chapter 18 - Flotation, Elsevier, sayfa 689-741, ISBN 9780444635891.
• Haldar S.K., Tišljar J., 2014. Chapter 2 - Basic Mineralogy, Editor(ler): S.K. Haldar, Josip Tišljar, Introduction to Mineralogy and Petrology, Elsevier, sayfa 39-79, ISBN 9780124081338.
• Holmes R.J., Lu L., 2015. 1 - Introduction: overview of the global iron ore industry, Editor(ler): Liming Lu, Iron Ore, Woodhead Publishing, sayfa 1-42, ISBN 9781782421566.
• Jankovic A., 2015. 8 - Developments in iron ore comminution and classification technologies, Editor(s): Liming Lu, Iron Ore, Woodhead Publishing, sayfa 251-282, ISBN 9781782421566.
• Lovel R.R., Sparrow G.J., Fisher-White M.J., 2015. 12 - Developments in chemical separation of iron ore, Editor(ler): Liming Lu, Iron Ore, Woodhead Publishing, sayfa 357-372, ISBN 9781782421566.
• Maré E., Beven B., Crisafio C., 2015. 10 - Developments in nonmagnetic physical separation technologies for hematitic/goethitic iron ore. Iron Ore, Mineralogy, Processing and Environmental Sustainability, sayfa 309-338.
• Quast K., 2018. A review on the characterisation and processing of oolitic iron ores, Minerals Engineering 126, sayfa 89–100.
• Rousseau R.W., 1987. Handbook of Separation Process Technology, John Wiley & Sons, 1010, ISBN 9780750644501.
• Song S., Lu S., Lopez-Valdivieso A., 2002. Magnetic separation of hematite and limonite fines as hydrophobic flocs from iron ores. Minerals Engineering 15, sayfa 415–422.
• Tim Napier-Munn, 2005. Wills' Mineral Processing Technology (Seventh Edition), Editor(ler): Barry A. Wills, Tim Napier-Munn, 7th Edition, , Butterworth-Heinemann, sayfa 225-245.
• Xiong D., Lu L., Holmes R.J., 2015. 9-Developments in the physical separation of iron ore: magnetic separation. In: Lu, L. (Ed.), Iron Ore – Mineralogy, Processing and Environmental Sustainability. Elsevier, sayfa 283–307.
• Xionga W., Dengb J., Chenb B., Dengb S., Weia D., 2018. Flotation-magnetic separation for the beneficiation of rare earth ores. Minerals Engineering 119, sayfa 49–56.
• Wanga S., Guoa K., Qia S., Lub L., 2018. Effect of frictional grinding on ore characteristics and selectivity of magnetic separation. Minerals Engineering 122, sayfa 251–257.