Kalsit ve baritin ince öğütme kinetiğinin analizi

Abstract

Bu tezde endüstride yaygın olarak kullanılan kalsit ve baritin ince öğütme kinetiği araştırılmış olup, S (Özgül Kırılma Hızı) ve B (Birincil Kırılma Dağılımı) fonksiyon değerleri tespit edilmiştir. Elde edilen bu parametreler kullanılarak öğütmenin ve tane boyu dağılımının simülasyonu yapılmıştır. Birinci aşamada kalsitin öğütülebilirliği yer almaktadır. Kahraman Maraş ili, Göksün ilçesinden alman kalsit numunesinin S ve B fonksiyon değerleri ar=l dakika`1, a=0.73, (3=4.40, 7=0.95 ve =0.65 olarak bulunmuştur. Kalsitin öğütülmesi sırasında 4 dakikadan sonra yavaşlama etkisi görülmüştür. İkinci aşamada ise, baritin öğütülebilirliği çalışılmıştır. Kahraman Maraş ili, Şekeroba köyü civarından temin edilen barit numunesinin S ve B fonksiyon değerleri ise ar=l.l dakika`1, a=0.60, (3=3.94, y=0.81 ve ty=0.69 olarak bulunmuştur. Barit öğütmede ise 2 dakikadan sonra yavaşlama etkisi oluşmaktadır. Laboratuvar ölçekli kalsit ve barit öğütmenin simülasyonu PSUSIM (Two Stage Ball Mill Circuit Simulator, Pennsylvania State University) isimli hazir program kullanılarak yapılmıştır. -850+600, -600+425, -425+300 ve -300+212 um tek boyut fraksiyonlarında beslenen ve değişik öğütme sürelerinde elde edilen tane boyu dağılımlarının simülasyonla bulunan tane boyu dağılımlarıyla uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca, aynı simülasyon programı kullanılarak endüstriyel ölçekli kalsit öğütme tesisine ait normal kapak devre öğütmede uygulanan kritik hız oram, besleme tane boyu ve bilya çapı değiştirilerek optimum işletme koşullan simülasyonla tespit edilmiş ve mevcut işletme koşullarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak; önerilen optimum işletme koşullarının uygulanmasıyla -40 um'lik üretim için % 135 lik üretim artışı ile % 195 lik enerji tasarrufu, -20 um'lik üretim için % 96 lik üretim artışı ile % 202 lik enerji tasarrufu ve -10 um'lik üretim için % 89 luk üretim artışı ile % 220 lik enerji tasarrufu yapılabileceği ortaya konmuştur. Anahtar kelimden Kuru Öğütme, Kalsit öğütme, Barit Öğütme, Öğütme Kinetiği, Öğütmenin Simülasyonu, Öğütmede Yavaşlama Etkisi

In this thesis, the standard S (Specific Rate of Breakage Function) and B (Primary Breakage Distribution Function) parameters of widely used industrial minerals such as calcite and barite were determined. The simulations of grinding and particle size distributions were done by using these breakage parameters. First, the calcite sample used in this study was taken from Göksün, Kahraman Maraş provenience, and its breakage parameters obtained from the grinding tests were found to be aT=l minute`1, a=0.73, 3=4.40, y=0.95 and =0.65. The slowing down effect was seen after the 4 minutes of grinding. Secondly, the barite sample which was taken from Şekeroba location of Kahraman Maraş was used in the grinding tests. And its breakage parameters were found as ai=l.l minute`1, a=0.60, 3=3.94, y=0.81 and =0.69. The slowing down effect was also seen for barite mineral after the 2 minutes of grinding. The simulation of the grinding of calcite and barite for a specified laboratory scale mill were performed by using the simulation program called PSUSIM (Two Stage Ball Mill Circuit Simulator, Pennsylvania State University). The particle size distributions of the feeds of -850+600, -600+425, -425+300 and -300+212 um size fractions against various grinding times were obtained and compared with the simulated results, and it was seen that experimental and computed results were in a good agreement with each other. In addition, optimum operating conditions for normal closed circut grinding of calcite at the plant were found significant by changing fractional of critical speeds, feed size distributions and ball sizes according to the simulation results obtained. And the simulation results were compared with the present conditions. Therefore, it was seen that the production of -40 um provided a 135 % increase in production and a 195 % saving in energy. On the other hand, the -20 um product also provided a 96 % increase in production and a 202 % saving in energy, while the -10 um product provided a 89 % increase in production and 220 % saving in energy. Keywords: Dry Fine Grinding, Dry Ball Milling, Grinding of Calcite, Grinding of Barite, Kinetics of Grinding, Simulation of Grinding, Slowing Down Effect