Küre Flotasyon Tesisi kaba konsantresinin flotasyonunda selül hidrodinamik parametrelerinin mekanik taşımaya etkisi

Abstract

Ill ÖZET Karadeniz bölgesinde yer alan Küre bakır flotasyon tesisi, flotasyonu zor olan bakır cevheri işleyen tesislerden biridir. Tesiste, ortalama % 1.7 Cu ve % 37 S içeren ve masif ve emprenye olarak adlandırılan iki farklı bakır cevherinin bir karışımı zenginleştirilmektedir. Emprenye bakır cevherinde ana mineral olarak silisli matris içinde ince boyutta saçılmış kalkopirit minerali bulunmaktadır. Masif cevherde ise, ana bakır minerali kalkopirit çoğunlukla pirit minerali içinde dağılmış durumda bulunmakta olup bu cevher içinde silisli mineraller azınlıktadır (%10-15). Tesiste üretilen kaba konsantre dört defa temizlenerek ortalama %15-18 Cu içeren bir nihai konsantre ve göreceli olarak yüksek pirit içeriğine sahip bir artık üretilmektedir. Göreceli olarak düşük sayılabilecek tenöre sahip bir konsantre üretilmesinin ana nedenlerinden birinin muhtemelen mekanik taşıma olabileceği düşünülebilir. Çünkü cevher içindeki değerli mineralin, diğer sülfürlerden ve silisli minerallerden serbestleşme boyutu 0.038mm olup, tesiste hava akış hızı, köpük yüksekliği vb. gibi mekanik taşımada etkin olan flotasyon parametrelerinin optimum olmadığı kabul edilebilir. Bu nedenle, bu tez kapsamında üç değişkenli deney tasarımı kullanılarak bazı hidrodinamik parametrelerin flotasyon üzerine etkileri araştırılmış ve optimum değerleri belirlenmiştir. Ayrıca araştırılan parametrelerin farklı değerleri için elde edilecek flotasyon performanslarının kestirilmesi için de bir ampirik model oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalar, tesis kaba konsantresinden alınan temsili numuneler üzerinde yapılmıştır. Sonuç olarak, tesisteki birinci temizleme metalurjik performansının artırılabileceği ve böylelikle tesisteki temizleme aşamalarının azaltılabileceği ve ayrıca oluşturulan ampirik modelden elde edilen kestirimler ve deney sonuçlan arasında iyi bir uyumun olduğu da belirlenmiştir. Bu tezin sonuçlan, flotasyonun bazı hidrodinamik parametreleri kontrol edilerek mekanik taşımanın kontrol altında tutulabileceğini ve azaltılabileceğini göstermiştir. ANAHTAR KELİMELER : Flotasyon, mekanik taşıma, hidrodinamik parametreler

IV ABSTRACT The Küre concentrator in the Black Sea Region of Turkey is one of the plants processing difficult-to-float copper ores with different grades. The plant feed, which contains average 1.7 % Cu and 37 % S, is a mixture of two types of copper sulphide ores which are named as the disseminated copper ore and the massive copper ore. The mineralogical properties of the disseminated ore have considerable differences from the massive ore. The main copper mineral is chalcopyrite, which is distributed in the siliceous minerals (60-70 %) in the disseminated ore. Chalcopyrite is generally finely distributed in pyrite, which is the major gangue mineral of the massive ore and associated with relatively little amount of silica being around 10-15 %. The rougher concentrate is cleaned three times and final Cu concentrate, containing 15-17 % Cu, is produced in the plant, and tailing of the plant having relatively high-grade pyrite, is currently discharged to tailing disposal. One of probable reasons of the production of low grade final concentrate is the mechanical entrainment. Because the liberation size of the valuable mineral is 0.038 mm and, the flotation parameters which control the mechanical entrainment is un-optimised in the plant such as the froth thickness, the air flow-rate, etc. Therefore, effects of some important hydrodynamic parameters were investigated by using and experimental design and optimised in this thesis and, an empirical model was established to estimate the metallurgical performance of the plant rougher stage at different values of the parameters researched. The experiments were conducted on a representative sample taken from the rougher concentrate stream. As a result, it was determined that the metallurgical performance of the first cleaner stage of the plant can be increased and, this increment could lead to decrease in the numbers of the cleaning stages in the plant and, there was a good agreement between the observed and estimated results from the model established. In addition to this, the results of the thesis demonstrated that mechanical entrainment can be controlled and, decreased by means of the controlling of some hydrodynamic parameters. KEY WORDS: Flotation, mechanical entrainment, hydrodynamic parameters