Fluorit flotasyonuna yüzey özelliklerinin etkisi

Abstract

IV ÖZET Fluoritten kalsitin seçimli olarak ayrılmasını sağlamak için, bu minerallerin flotasyon özelliklerini incelemek ve çeşitli toplayıcıların, inorganik ve organik kontrol reaktiflerinin flotasyona etkilerini araştırmak amacı ile çalışmalar yapılmıştır. Yapılan çalışmalar üç bölüm altında toplanabilir, tik olarak temiz, minerallerin yüzey elektrik yükü değişimi ve bu değişime çeşitli iyonların etkisi, elektroforez cihazı ile yapılan ölçümlerle saptanmıştır. İkinci bölümde minerallerin yüzeyinde kollektör adsorbsiyon mekanizmaları infrared (İR) spektroskopi çalışmaları ile ortaya konmuştur. Son olarak flotasyon çalışmaları yapılmıştır. Minerallerin elektroküıetik potansiyel ölçümlerine göre, Fluoritin sıfır noktası (zpc) pH 3.6'da belirlenmişken kalsit, ölçüm yapılan bütün pH değerlerinde negatif yüzey yükü göstermiştir. Yapılan infrared spektroskopi çalışmaları, yağ asitlerinin fluorit ve kalsit yüzeyine kimyasal olarak adsorblandığım, sülfonatlar ve aminlerin ise spesifik iyon adsorbsiyonu veya fiziksel olarak adsorbe olduklarım göstermiştir. Mikro-flotasyon çalışmalarında anyonik ve katyonik reaktiflerle deneyler yapılmıştır. Çalışmalarda en iyi sonuçlar, anyonik flotasyon deneylerinde elde edilmiştir. Sodyum oleat kullanılarak %60 CaF2 tenörlü yapay fluorit numunelerinden, flotasyonla %58.2 ağırlığında %91,52 CaF2 tenörlü %88.80 CaF2 verimli fluorit konsantresi elde edilmiştir. Yapay Fluorit+Kalsit numuneleri ile bulunan en iyi koşullar, daha sonra Kütahya- Pusatlar bölgesinden alınan doğal fluorit numunesinde uygulanarak %41.06 CaF2 tenörlü numunelerden, %54.6 ağırlığında %60.93 CaF2 tenörlü %81.02 CaF2 verimli fluorit konsantresi elde edilmiştir. Çeşitli bastıncılar kullanılarak yapılan temizleme flotasyon çalışmalarında ise en iyi sonucu bastına olarak quebrachonun kullanıldığı deneyler vermiştir. Buna göre üç temizleme aşamasından sonra % 98.05 CaF2 tenörlü fluorit konsantresi, % 34.62 verimiyle elde edilmiştir.

SUMMARY In this study, the surface properties of fluorite and calcite were determined, and the effect of various ions and flotation reagents on selective flotation of fluorite from calcite were investigated. Electrokinetic potentials of pure fluorite and calcite were measured and zero point of charge of fluorite was determined as pH 3.6 while zero point of charge of calcite wasn't determined. The adsorption mechanism of flotation reagents on fluorite and calcite surface were investigated with respect to electrokinetic properties by means of infrared spectroscopy studies. Infrared spectroscopy studies were carried out in order to elucidate the adsorption mechanisms which proved to be chemical adsorption with fatty acid collectors. Sulphonate and amine adsorption on mineral surfaces took place as physical or specific ion adsorption. Both anionic and cationic flotation of minerals were conducted. Anionic flotation of fluorite produced the best results. A final product of fluorite containing 91.52 % CaF2 was obtained from an artificial mixtures of fluorite and calcite sample containing 60% CaF2 with a yield of 58.2%. The best conditions obtained from the artificial mixtures of minerals were also applied to the natural sample from Kütahya Pusatlar region. A final product of fluorite containing 60.93% CaF2 was obtained from sample containing 41.06% CaF2 with a yield of 54.6%. The best result in cleaning flotation study was produced when, in Anionic flotation, Quebracho was used as depressant.