fen b ĐlĐmler Đ enst ĐtÜsÜ yÜksek l Đsans tez Đ · flotasyon yöntemi kullanılarak ara...
TRANSCRIPT
ÇUKUROVA ÜN ĐVERSĐTESĐ
FEN BĐLĐMLER Đ ENSTĐTÜSÜ
YÜKSEK LĐSANS TEZĐ
Ufuk TOPÇU
KĐREÇ FABRĐKASI BACA TOZUNDAN YANMAMI Ş KARBONUN FLOTASYON ĐLE GERĐ KAZANIMI
MADEN MÜHEND ĐSLĐĞĐ ANABĐLĐM DALI
ADANA - 2007
I
ÖZ
YÜKSEK L ĐSANS TEZĐ
Ufuk TOPÇU
ÇUKUROVA ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ
MADEN MÜHENDĐSLĐĞĐ ANA BĐLĐM DALI
Danışman: Prof. Dr. Oktay BAYAT
Yıl: 2007, Sayfa: 63
Jüri: Prof. Dr. Oktay BAYAT Prof. Dr. Vedat ARSLAN Doç. Dr. Mehmet YILDIRIM Yrd. Doç. Dr. Metin UÇURUM Öğr. Gör. Dr. Hüseyin VAPUR
Bu çalışmada, kireç fabrikası atıklarındaki yanmamış karbonun geri kazanımı
flotasyon yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Kireç fabrikası atıklarının (petrokok)
içerisinde bulunan yanmamış karbon tespiti için gerekli analizler yapılmıştır. Jameson
Flotasyon kolonu ile yapılan bu deneysel çalışmalarda; katı oranı, yağ asidi/gazyağı
oranı, downcomer dalış derinliği ve yıkama suyu hızları deneysel parametreler olarak
ölçülmüştür. Deneysel çalışmalarda reaktif olarak Mar-SA yağ fabrikasından alınan atık
yağ asidi ile gazyağı karışımı kullanılmıştır. Optimum şartlarda (6-6.5 pH, %10 katı
oranı ile, 3/1 yağ asidi/gazyağı oranı, 40 cm downcomer dalış derinliği ve 0.6 L/dk
yıkama suyu hızı) yapılan deneylerde %98.90 yanabilir madde verimi ile %31.28 küllü
ürün elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Flotasyon, Jameson Flotasyonu, Yağ Asidi, Petrokok
KĐREÇ FABRĐKASI BACA TOZUNDAN YANMAMI Ş KARBONUN FLOTASYON ĐLE GERĐ KAZANIMI
II
ABSTRACT
MSc THESIS
Ufuk TOPÇU
DEPARTMENT OF MINING ENGINEERING
INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF CUKUROVA
Supervisor: Prof. Dr. Oktay BAYAT
Year: 2007, Pages: 63
Jury: Prof. Dr. Oktay BAYAT Prof. Dr. Vedat ARSLAN Assoc. Prof. Dr. Mehmet YILDIRIM Asistant Prof. Dr. Metin UÇURUM Instructor Dr. Hüseyin VAPUR
In this study, recovery of unburned carbon from lime kiln plant dusts was
investigated applying flotation method. Analyses were conducted to determine unburned
carbon in the dust samples (petroleum coke). In these experimental studies with Jameson
flotation column; pulp density, oil/kerosene ratio, downcomer immersion depth and
different speeds of washing water rates as experimental parameters were determined. A
mixture of kerosene and oil acid from Mar-SA were used for experimental studies as a
reagent. A product was optained with 98.90% combustible recovery and 31.28% ash at
the optimum conditions (6-6.5 pH, 10% solids, 3/1 oil/kerosene ratio, 40 cm downcomer
immersion depth and 0.6 L/min washing water rate).
Key Words: Flotation, Jameson Flotation, Oil Acid, Petroleum Coke
RECOVERY UNBURNED CARBON FROM LIME KILN PLANT
DUSTS BY FLOTATION
III
TEŞEKKÜR
Bu çalışmayı yapmama yönlendiren ve çalışmamın her aşamasında benden
yardımlarını esirgemeyen hocam Prof. Dr. Oktay BAYAT’a en içten teşekkürlerimi
sunarım.
Çalışmalarımda uygun çalışma koşullarını sağlayan Maden Mühendisliği Bölüm
Başkanı Prof. Dr. Mesut ANIL’ a teşekkür ederim.
Yüksek lisans tez çalışmam sırasında tavsiyeleri ile yönlendiren Yrd. Doç. Dr.
Metin UÇURUM’a ve Öğr. Gör. Dr. Hüseyin VAPUR’a teşekkür ederim.
Laboratuar çalışmalarım sırasındaki tüm analizlerde bana yardımcı olan ve yol
gösteren Arş. Gör. Volkan ARSLAN’a ve Arş. Gör. Mehmet TÜRKMENOĞLU’na
teşekkür ederim.
Çalışmalarım sırasında zaman zaman ihmal ettiğim, yaşamımın her döneminde
benden maddi ve manevi desteklerini esirgemeyen aileme teşekkür ederim.
IV
ĐÇĐNDEKĐLER SAYFA
ÖZ…………………………………………………………………………………….......I
ABSTRACT……………………………………………………………………………..II
TEŞEKKÜR…………………………………………………………………………….III
ĐÇĐNDEKĐLER…………………………………………………………………………IV
ÇĐZELGELER DĐZĐNĐ………………………………………………………………...VI
ŞEKĐLLER DĐZĐNĐ…………………………………………………………………...VII
RESĐM DĐZĐNĐ………………………………………………………………………...IX
SĐMGELER VE KISALTMALAR..................................................................................X
1.GĐRĐŞ………………………………………….………………………………….........1
1.1. Petrokok Çeşitleri………………………………………………………….………2
1.1.1. Ufak Đğne Şeklinde Kok…....…………………………………………..…...2
1.1.2. Kalsine Edilmiş Petrokok……………...………..………………..………....2
1.1.3.Yakıt Cinsi Petrokok..……………………...………………………..……....2
1.2. Petrokok’un Avantaj ve Dezavantajları…………………………………………...3
1.3. Kömür Hazırlama Teknolojileri………………………………………..……….…3
1.3.1. Đri Boyutlu Kömürün Zenginleştirilmesi……………..…….…………..…...4
1.3.2. Đnce Boyutlu Kömürün Zenginleştirilmesi…………….................................5
1.3.3. Çok Đnce Boyutlu Kömürün Zenginleştirilmesi………………………..…...6
1.3.3.1. Flotasyon……………………………………………….……….….6
1.3.3.1.1. Flotasyon Reaktifleri…………………………….…….…7
1.3.3.1.1.(a). Toplayıcılar……………..……………..…...7
1.3.3.1.1.(b). Kontrol Reaktifleri………..………..…..…..8
1.3.3.1.1.(c). Köpük Yapıcı Reaktifler..……………..…...9
1.4. Jameson Flotasyon Hücresi………………………………………...………..........9
1.4.1. Çalışma Prensibi……………………………………………...…………...10
1.4.2. Jameson Flotasyon Kolonunda Verime Etki Eden Parametreler……...….11
V
1.4.2.1. Köpük Derinliği………………………………………………….11
1.4.2.2. Kesitsel Hava Hızı (Jg)………………………………………...…12
1.4.2.3. Kabarcık Boyutu……………………………………………...….13
1.4.2.4. Hava Miktarının Besleme Miktarına Oranı……………………...13
1.4.2.5. Yıkama Suyu Oranı……………………………………...……….13
1.4.2.6. Reaktifler……………………………………………...………….14
1.4.2.7. Kolon Đçerisindeki Hacimsel Hava Miktarı……………………....14
1.4.2.8. Taşıma Kapasitesi……………………………………..……….....15
1.4.3 Klasik Kolon Flotasyonu Đle Jameson Flotasyonunun Karşılaştırılması..……...16
2. ÖNCEKĐ ÇALIŞMALAR………………………………………………… ..………..20
3. MATERYAL VE YÖNTEM……………………………………………..……….....24
3.1. Materyal…………………………………………………………….…………...24
3.2. Metod…………………………………………………………….……………...26
3.2.1. Elek Analizi…………………………………………..………...………...26
3.2.2. Jameson Flotasyon Deneyleri………………………………………….....26
3.2.3. Kül Analizi…………………………………..…………………………....29
4. ARAŞTIRMA BULGULARI………………………… ..……………………………30
4.1. Pülp-Katı Oranı’nın Etkisi……………………………..………………………..30
4.2. Yağ Asidi/Gazyağı Oranı’nın Etkisi…………..………………………………...32
4.3. Downcomer Dalış Miktarının Etkisi……………..……………………………...35
4.4. Yıkama Suyu Hızının Etkisi……………………..………………………..….....38
5. SONUÇLAR……………………………………..……………………………….….40
KAYNAKLAR……………………………… ..………………………………………..42
ÖZGEÇMĐŞ…………………………………..………………………………….….….44
EKLER……………………………………..…………………………………………..45
VI
ÇĐZELGELER D ĐZĐNĐ SAYFA
Çizelge 2.1. Flotasyon Deneyleri Optimum Değerleri……………………………..…...21
Çizelge 3.1. KAKSAN Kireç Fabrikası Baca Filtre Tozu Kimyasal Analizi………......24
Çizelge 3.2. Jameson Flotasyon Cihazı Özellikleri Ve Deney Şartları……………....…27
VII
ŞEKĐLLER D ĐZĐNĐ SAYFA
Şekil 1.1. Jameson Flotasyon Kolonu………………………………………..………....11
Şekil 1.2. Klasik Kolon Đle Jameson Kolonunun Tane Boyutu Ve Kül Yüzdesi
Bakımından Karşılaştırılması...……………………………………….……...17
Şekil 1.3. Jameson Kolonu Đle Klasik Kolonun Boyutsal Đncelenmesi………………....18
Şekil 1.4. Klasik Kolon Đle Jameson Kolonunun Tenör Ve Verim Üzerindeki Etkisi.....19
Şekil 3.1. KAKSAN Kireç Fabrikası Baca Filtre Tozu Tane Đrilik Dağılımı………......25
Şekil 4.1. %5 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi……………....30
Şekil 4.2. %10 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi…………......31
Şekil 4.3. %15 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi…………......31
Şekil 4.4. %20 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi…………......32
Şekil 4.5. 1/1 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi ………………………………………………...…….….........33
Şekil 4.6. 1/3 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi…………………………………….………………………….33
Şekil 4.7. 2/3 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi ……………………………………………………...……..…34
Şekil 4.8. 3/2 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi …………………………………………………………..…....34
Şekil 4.9. 3/1 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi …………………………………………….………………….35
Şekil 4.10. Downcomer Dalış Miktarında (30 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi…………………………………………………………..........36
Şekil 4.11. Downcomer Dalış Miktarında (40 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi………………………………………………………..……....36
Şekil 4.12. Downcomer Dalış Miktarı (50 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi……………………………………………………..…….…...37
VIII
Şekil 4.13. Downcomer Dalış Miktarı (60 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đli şkisi……………………...…………………………..………..…..37
Şekil 4.14. Yıkama Suyu Hızı Etkisinde (0.3 L/dk) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đli şkisi………………………...…………………………..…….…...38
Şekil 4.15. Yıkama Suyu Hızı Etkisinde (0.6 L/dk) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đli şkisi…………………………..……….………………………......39
Şekil 4.16. Yıkama Suyu Hızı Etkisinde (1 L/dk) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đli şkisi…………………………..…………………………………...39
IX
RESĐM DĐZĐNĐ SAYFA
Resim 3.1. Laboratuar Çaplı Jameson Flotasyon Cihazı…………………………...…..27
Resim 3.2. Deneylerde Kullanılan Filtre Aleti……………………………….……..….28
Resim 3.3. Deneylerde Kullanılan Etüv…………………………………………...…...29
Resim 3.4. Deneylerde Kullanılan Kül Fırını………………………………………..…29
X
SĐMGELER VE KISALTMALAR D ĐZĐNĐ kcal/kg : Kalorifik Değer
MJ/kg : Alt Isıl Değer
Cp : Viskozite
g : Gram
g/cm3 :Yoğunluk
d/dk : Karıştırma Hızı
dk : Karıştırma Süresi
t : Ton
m3/s : Hacimsel Hava Hızı
cm2 : Kesit Alanı
cm/s : Kesitsel Hava Hızı
ε : Hacimsel hava miktarı
ρL : Pülp yoğunluğu
Jb : Bias hızı
Qww : Yıkama suyu akış hızı
Qww : Konsantre suyu akış hızı
Ac : Hücre kesit alanı
mg/L : Köpürtücü Miktarı
KPa : Giriş-Çıkış Basıncı
Ca : Taşıma kapasitesi
α : Sabit sayı
d80 : Toplam katı malzemenin %80’inin geçtiği elek boyutu
ρp : Katı malzemenin yoğunluğu
YMV : Yanabilir Madde Verimi
YM : Yanabilir Madde
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
1
1. GĐRĐŞ
Petrokok katı ve koyu renkli bir karbon ürünüdür. Ağır likit hidrokarbonların
termal olarak bozundurulması ve polimerizasyonuyla elde edilmektedir. Kaynağını
ham petrol oluşturmaktadır. Siyah ve gri renkli bir ürün olan petrokok 1500 0C’de
plastik özellik kazanmaktadır. Suda çözünmemektedir. Kimyasal olarak normal
koşullarda stabl özelliktedir. Reaksiyona girmez ve polimerize olmaz. Yanması
sonucunda kükürt ve karbon oksitleri ortaya çıkmaktadır. Yetersiz yanma da karbon
monoksit çıkmaktadır. Etkin yanmanın son ürünü karbondioksittir. Tipine bağlı
olarak %85-99 arasında karbon içermektedir. Kükürt, nitrojen, oksijen ve hidrojen de
bulundurabilmektedir. Eser miktarda demir manganez, magnezyum, sodyum ve
kalsiyum da içerebilmektedir. Đçerisindeki kükürt oranının %15’lere varabildiği de
belirtilmektedir. Kapalı üretim süreci kok oluşumuyla ilgili ortam kirlemesinde özel
bir sorun yaratmamaktadır. Ancak tozların havaya yayılmasını önleyebilmek için
depolama bölgelerinin çevresinin kapalı olması gerekmektedir. Yükleme sırasında
yükleyici kişilerin toz etkisinde kalmamaları ve tozların hava akımlarıyla
yayılmaması için gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir (Çobanoğlu, 1997).
Petrokok, kolay nakledilip kullanılabilen, kül oranı düşük ve kalori oranı
yüksek bir katı yakıttır. Kendine özgü avantajlarından dolayı enerji tüketimleri fazla
olan termik santraller, çimento fabrikaları, tuğla fabrikaları, manyezit işletmeleri ve
kireç imalathanelerinde kullanılır. Böylelikle bazı düşük değerli yakıtları ısı değeri
petrokok ile karıştırılarak yükseltilir (Madencilik Sektörü Enerji Hammaddeleri Özel
Đhtisas Komisyon Raporu, 1991).
Bazı durumlarda, tabii gaz ve fuel-oil ile aynı derecede verim alabilen tek katı
yakıttır. Türkiye linyitlerinin kalitesini yükseltmek ve ortalama kül yüzdesini
azaltmak için kullanılan bir yakıttır.
Petrokok üretimi, hafif-petro ürünlerine olan talebin artmasıyla son yüzyılda
başlamıştır. Rafineri işlemi sırasında hafif ve ağır ürünler üretilmekte, hafif ürünlerin
artması ağır ürünlerin de fazlalaşmasına neden olmaktadır. Ağır ürünler için pazar
bulmak zor olduğundan ağır petrol ürünlerini daha hafif ürünlere çevirmek için
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
2
gayret sarf edilmiştir (Madencilik Sektörü Enerji Hammaddeleri Özel Đhtisas
Komisyon Raporu, 1991).
1.1. Petrokok Çeşitleri
1.1.1. Ufak iğne şeklinde kok
Bu cins kok yüksek kaloriye sahip olup gayet az yabancı madde içerir. Ayrıca
kendine has elektriksel özelliklere (direnç) ve yapıya sahiptir. Bütün dünyada çeşitli
elektrik ark fırınlarında kullanılan grafit elektrot eldesi için basit bir hammaddedir
(Madencilik Sektörü Enerji Hammaddeleri Özel Đhtisas Komisyon Raporu, 1991).
1.1.2. Kalsine edilmiş petrokok
Kalsine petrokok, dönen büyük fırınlarda nem ve uçucu maddeleri alınarak
1300 0C’ de hazırlanır. Dünyada bugün kalsine edilmiş kok, alüminyum tasfiye
fırınlarında hammadde olarak kullanılmaktadır. Alüminyum tasfiye fırınlarında
ortalama kok tüketimi bir ton alüminyum için 450 kg’dır (Madencilik Sektörü Enerji
Hammaddeleri Özel Đhtisas Komisyon Raporu, 1991).
1.1.3. Yakıt cinsi petrokok
Ufak iğne şeklinde kok ve kalsine edilmiş kok olarak kullanılmayan petrokok
bu sınıfa girerler. Direnç, iletkenlik, saflık ve reaksiyona girme hızı bakımından
istenilen özellikleri göstermezler (Madencilik Sektörü Enerji Hammaddeleri Özel
Đhtisas Komisyon Raporu, 1991).
Yakıt cinsi petrokok özellikleri;
Sabit karbon : Ortalama %88 (kuru bazda)
Uçucu maddeler : minimum %8 (kuru bazda)
Nem : maksimum %8
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
3
Alt ısı değeri : 35 MJ/kg (kuru bazda)
: 31 MJ/kg (orijinal bazda)
Öğütülebilirlik indeksi : minimum 45
Kül : Ortalama %0.5 maksimum %1
Kükürt : maksimum %5.5 (kuru bazda)
Tane Boyutu : 0-50 mm
1.2. Petrokok’un Avantaj ve Dezavantajları
Petrokok’un en önemli avantajları, ısı değerinin bütün katı yakıtlar arasında
en yüksek olması ve diğeri ise kül oranının düşük olmasıdır. Đyi yıkanmış bir
taşkömürünün bile yüzdesi daha fazladır. 0–90 mm tane büyüklüğünde petrokok,
kömür gibi kullanılır. Normal kamyonlar, nehir mavnaları, şilepler vasıtasıyla
nakledilebilir ve açık havada problemsiz olarak bırakılabilir. Kömürlerde olduğu gibi
oksidasyon ve kendi kendine tutuşma tehlikesi yoktur. Böylece uzun zaman enerji
kaybı olmaksızın açık havada kalabilir. Kükürdün yüksek olması ise bir dezavantaj
yaratır.
1.3. Kömür Hazırlama Teknolojileri
Günümüzde hala önemini koruyan kömür, sanayi devriminin
gerçekleşmesinde ana faktör olmuştur. Kömür kaynaklarını yeterince değerlendiren
ülkeler, bugünün gelişmiş ülkeleri konumuna gelmişlerdir. Gelişmiş ülkelerde bugün,
kömür üretildikten sonra doğrudan kullanılmamaktadır. Kömürlerin nitelikleri,
uygulanan fiziksel, kimyasal ve ısıl işlemlerle değiştirilmekte, sanayi ve ısınma
amaçlı kullanıma en uygun, havayı en az kirleten, külü, kükürdü ve rutubeti
azaltılmış ve kalorisi yükseltilmiş olarak kullanıma sunulmaktadır. Kömürlerin
iyileştirilmesine yönelik fiziksel, kimyasal ve ısıl işlem yöntemleriyle yıkanmış
kömür, kok, gaz, semi kok, briket, pülverize kömür ve sıvı yakıt gibi ürünler elde
edilmektedir (7. Beş Yıllık Kalkınma Planı Özel Đhtisas Komisyonu Çalışma Grubu
Raporu, 1996).
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
4
1.3.1. Đri Boyutlu Kömürün Zenginle ştirilmesi
Đri kömür, 6–18 mm boyutunda iri kısım olarak tanımlayabilir. Đnce boyut
oranı düşük olan kömürlerde ucuz bir yöntem olarak, sadece iri boyuta yıkama işlemi
uygulanır. Kuru eleme ile 6–18 mm arasında seçilen bir alt boyutun altına geçen
malzeme, kömür ve yan taşın yapısına bağlı olarak, yüksek oranda kül içeriyorsa
doğrudan atılır. Bu malzemenin kül oranı düşük ise, ya ince kömür olarak veya
yıkanmış iri kömürle harmanlanarak depolanır. Đşlem öncesinde üretimden gelen
kömür yapıya bağlı olarak, 75–200 mm arasında değişen bir üst boyuta kırılmalıdır.
Bu amaçla birinci kısım açıklanan kırma işlemi yapılarak, kömürün belirlenen üst
boyutun altına geçmesi sağlanır. Döner kırıcıdan iri fraksiyon olarak ayrılan kısım
ise, özelliklerine ya şist olarak atılır veya elle ayıklama ile zenginleştirilir.
Maksimum boyut olarak seçilen boyutta 6–18 mm gibi bir minimum boyut arasında
kalan malzemeye uygulanabilecek zenginleştirme yöntemleri bu bölümde
incelenmektedir (Yıldırım, 2005).
Yoğunluğu temiz kömürde istenilen kül yüzdesine göre ayarlanmış ağır
ortamda kömürün yüzmesi ve şistin batması sağlanarak zenginleştirme yapılır. Ağır
ortamın hazırlanmasında, temizleme ve yeniden kazanma kolaylığı dolayısı ile
genellikle manyetit süspansiyonu tercih edilir. Ağır ortam cihazı tambur, koni veya
tekne şeklinde olabilir. Sistem genelde basittir fakat ürünlerin alınması, süzülmesi,
yıkanması, ağır ortamın depolanması, temizlenmesi, istenen yoğunluğa getirilerek
tulumbalarla sevki, geniş ölçüde yan işlemleri gerektirir. Bu nedenle ağır ortamlarda
zenginleştirme, hassas ayırma istenen yerlerde ve temizlenmesi güç olan kömürlere
uygulanır. Ağır ortamda zenginleştirme yöntemi 200–10 mm arası kömüre ayrı tekne
içimde uygulanabilir. Bazı durumlarda alt limitin 0.5 mm’ye kadar indirilmesi
mümkündür. Gerektiğinde ikinci yoğunlukta bir cihazda kullanılması ile mikst (ara
ürün) üretimi yapılabilir (Yıldırım, 2005).
Jigler iri kömürün zenginleştirilmesinde geçmişten bugüne geniş ölçüde
kullanılan cihazlardır. Suyun pülsasyon hareketi ile kömürün yoğunluğa göre
tabakalaşmasına dayanan bu yöntemde genellikle Baum ve Batac jigleri kullanılır.
Bu jiglerde su hareketi basınçlı hava ile sağlanır. Baum jiglerinde basınçlı hava, jig
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
5
eleği yanındaki hava odasından verilirken, Batac jiginde elek altına yerleştirilmi ş
hava odalarından sağlanır. Tabakalaşma sonunda dipte toplanan yüksek küllü
malzeme, otomatik olarak çalışan bir sistem yardımı ile jig teknesinde alınır ve
elavatörlerle mikst ve şist adı altında cihazdan çıkarılır. Kömür ise, su ile taşarak
alınır. Đyi bir tabakalaşmanın sağlanması hava basıncına, pülsasayon frekansı ve
genliğine, pülsasyonlar arası zaman aralığına bağlıdır. Ağır minerallerin tahliyesi
bugün uzaktan kontrollü otomatik sistemlerde yapılmaktadır (Yıldırım, 2005).
1.3.2. Đnce Boyutlu Kömürün Zenginleştirilmesi
Kömür hazırlama tesislerine beslenen kömürün veya iri yıkanmış kömürün 6–
18 mm arasında seçilen bir elekten elenmesi ile ayrılan ince malzemeye ‘ince kömür’
denir. Đnce kömürde alt boyut bazen süzme eleklerinin üstü olarak sınırlanmıştır.
Böylece ince kömür 6–18 mm gibi bir üst sınırla 0.5 mm gibi bir alt sınırın arası
olarak da tanımlanabilir. Đnce kömüre uygulanabilecek belli başlı hazırlama
yöntemleri bu kısımda incelenmektedir (Yıldırım, 2005).
Ağır ortam siklonunda ince kömür, belirli yoğunluğa getirilmiş manyetit
süspansiyonu ile birlikte siklona beslenir. Böylece gravite kuvveti yerine, bunun 20
katına kadar çıkabilen merkezkaç kuvvetinin etkisi ile şistin alt ürün, kömürün ise üst
ürün olarak ayrılması sağlanır. Diğer ağır ortam cihazlarında olduğu gibi, siklonlarda
da işlem olmakla beraber, önemli ölçüde yan teçhizatı gerektirmektedir. Bu yan
işlemleri azaltmak bakımından istenen yoğunluk sağlanabildiği takdirde, kömürün
kendisini veya artık malzemeyi ağır ortam olarak kullanılan ‘Otojen Siklonlar’la da
ayırma yapılabilir. Bu amaçla koni açısı geniş olan siklonlar kullanılır. Günümüzde,
siklon yapısının ve iç astarı değiştirilmesi ile ağır ortam siklonlarına beslenen üst
boyut 45 mm’ye kadar çıkarılabilmektedir. Böylece kömürün 45 mm altına kırılması
ve tek bir kademede zenginleştirilmesi mümkün olmaktadır (Yıldırım, 2005).
Bazı firmalarca özel olarak imal edilen masalar, ince kömürün
hazırlanmasında kullanılabilirler. Cevher zenginleştirmede kullanılan masalara
oranla bunların yüzeyleri daha büyük olup, eşik yapıları ve yükseklikleri farklıdır.
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
6
Masaların yıkama tesisinde fazla yer kaplamalarını önlemek amacı ile iki üç katlı
olarak kullanılabilmektedirler (Yıldırım, 2005).
Düz veya dairesel oluklar, ince kömürün yıkanmasında kullanılırlar. Bazı
yıkama tesislerinde kırma işlemini takiben iri ve ince kömür zenginleştirilir fakat çok
ince boyut grubu olarak nitelendirilen süzme elekleri altına geçen kısma ilave bir
işlem uygulanmaz. Bu boyut grubu proses suyu ile karışmış durumda sistemde
bulunduğundan, yıkanmış kömürlerin süzme eleklerinden geçirilmesi ile ayrılan
proses suyu koniler ve çöktürme havuzlarına gönderilerek temizlenmelidir. Ayrılan
katılar ise, susuzdandırılıdıktan sonra, kül oranına bağlı olarak temiz kömüre
karıştırılabilir, ikinci ürün olarak kullanıma arz edilebilir veya büyük oranda kül
içeriyorlarsa, artık olarak atılırlar (Yıldırım, 2005).
1.3.3. Çok Đnce Boyutlu Kömürün Zenginleştirilmesi
Yıkama tesislerinde çok kere 0.5 mm’den ince boyutu oluşturan çok ince
kömürün de zenginleştirilmesi söz konusudur. Đlk üç işlemin uygulanması ile belirli
boyuta kırılarak iri ve ince boyut grupları temizlenen kömür 0.5 mm açıklıklı süzme
eleklerinden geçirilerek proses suyu ayrılır. Bu proses suyu, çöktürme havuzlarından
arındırılarak tekrar yıkama devrelerine gönderilir. Toz kömür olarak isimlendirilen
katılar ise aşağıda belirtilen yöntemlerle temizlenir (Yıldırım, 2005).
1.3.3.1. Flotasyon
En kısa ifadeyle cevherleri yüzdürme yoluyla zenginleştirme yöntemidir.
Sulu ortamda bir cevherin içinde bulunan minerallerden bazılarını oluşturulan köpük
ile yüzdürmek vasıtasıyla pülp içinde kalan diğer minerallerden ayırma işlemidir.
Sudan ağır olan minerallerin tanelerinin suyun yüzeyine çıkabilmeleri mineral
tanelerinin yüzey geriliminin etkisi ile sağlanır, bu da mineral yüzeyinin ne dereceye
kadar ıslanmama özelliğinde olduğuna bağlıdır. Mineralin yoğunluğu ve bunun gibi
tamamıyla fiziksel olaylar flotasyon ayırmasında önemli rol oynamazlar. Tane
büyüklüğü 100 veya 150 mikrondan daha küçük olan ince öğütülmüş cevherler için
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
7
en iyi zenginleştirme metodu ve en çok kullanılan metod flotasyon metodudur
(Seyrankaya, 2003).
Flotasyon yöntemini oluşturan fiziksel olaylar şunlardır: ince öğütülmüş bir
cevherin su ile karışması ile meydana gelen pülpe hava kabarcıkları (köpükler)
sokulursa hidrofob mineraller hava kabarcıklarına yapışırlar, diğer mineraller ise
(hidrofil) bu özelliği göstermez ve pülp içinde oldukları gibi kalırlar. Pülpün içinde
yukarıya doğru çıkan hava kabarcıkları kendilerine yapışan mineralleri de yukarıya
çıkarırlar. Bu köpük tabakası uygun bir araç ile toplanır ve toplanan köpüğe
flotasyon konsantresi denir. Cevherin durumuna göre bir veya birkaç konsantre elde
edilebilir. Ortak flotasyon özellikleri olan ve birbirine benzer minerallerin birlikte
flotasyonuna “kollektif flotasyon”, benzer flotasyon özellikleri olan minerallerin
birbirinden ayrılması için yapılan flotasyona ise “selektif flotasyon” denir
(Seyrankaya, 2003).
Köpük, film ve yağ flotasyonu olmak üzere üç tip flotasyon yöntemi
bulunmaktadır. Flotasyonun en çok kullanıldığı alan, sülfürlü cevherlerin
zenginleştirilmesidir (Seyrankaya, 2003).
1.3.3.1.1. Flotasyon Reaktifleri
1.3.3.1.1.(a). Toplayıcılar
Toplayıcı reaktifler (motorin, gaz yağı, karosen tipi yağlar, petrol ürünleri
vb.), yüzdürülmek istenen minerallere hidrofob özellik vermek için ya da
hidrofobluğu arttırmak için kullanılan karmaşık moleküler yapılı organik
maddelerdir. Đstenen moleküllerin köpükte toplanmasını sağlarlar. Bu nedenle
toplayıcı molekül, su içinde dağılabilmeli veya eriyerek çözelti meydana
getirebilmelidir, hidrokarbon grubu içermelidir; istenen molekülün yüzeyi ile
kimyasal veya fizikokimyasal bakımdan ilişkili olmalıdır ve flotasyon reaktifi olarak
kullanılabilmesi için ucuz olmalıdır (Seyrankaya, 2003).
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
8
1.3.3.1.1.(b). Kontrol reaktifleri
Minerallerin toplayıcı tarafından seçimli olarak kaplanmasını sağlamak ve
birbirlerinden ayrılmasını kolaylaştırmak amacıyla pülpe ilave edilirler (Seyrankaya,
2003).
i. pH Kontrol Reaktifleri
Minerallerin yüzdürülme özelliklerine göre asidik ortamda çalışmak gerekir.
Bunun içinde pH azaltılır veya çoğaltılır. pH düşürmede sülfirik asit, yükseltmede ise
genellikle kireç, soda ve sodyum hidroksit kullanılır (Seyrankaya, 2003).
ii. Bastırıcı Reaktifler
Birbirine benzeyen moleküllerin seçici flotasyonunda, bu minerallerden
birinin köpükte toplanmasına engel olmak ve dipte kalmasını sağlamak için
kullanılır. Bastırıcı reaktifler inorganik maddelerdir. Bu reaktifler istenilen mineral
yüzeylerinde değişiklik meydana getirerek bu mineralleri toplayıcı reaktifin
etkisinden kurtarırlar. Örneğin, inorganik asitlerin tuzları ve elektrolit özellik
taşımayan maddeler vb. Baz-metal flotasyonunda cevherdeki pirit, kireç ilave
etmekle bastırılır. Ama kireç miktarına dikkat edilmelidir, fazla kireç sülfür
minerallerini de (örneğin galen) bastırabilir (Seyrankaya, 2003).
iii. Canlandırıcı Reaktifler
Toplayıcı reaktiflerin yüzmesi istenen minerallerle reaksiyon yapmasını
kolaylaştırırlar. Örneğin toprak alkali metaller kurşun, çinko, bakır, demir tuzları ile
canlandırılarak ksantat, sülfonat ve yağ asitleriyle yüzdürülebilir (Seyrankaya, 2003).
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
9
iv. Sülfürleştirici Reaktifler
Bu reaktif yardımı ile mineral yüzeyi kendisine karşılık gelen sülfür mineral
yüzeyine benzer ve aynı flotasyon özelliklerini kazanır. En çok kullanılanı sodyum
sülfürdür (NaS). Fakat fazla kullanılırsa flotasyona tamamıyla engel olabilir
(Seyrankaya, 2003).
v. Koruyucu Reaktifler
Bunların görevi flotasyon olayına engel olan unsurları (flotasyon zehirleri)
zararsız hale getirmektir. Bunlar ya cevherle birlikte devreye girmekte ya da
kullanılan suda (genellikle hümik asidi) doğal olarak bulunmaktadır. Alüminyum
tuzları ise flotasyona durdurucu etki gösterirler. Koruyuculardan istenen, bu
durumların her birine yerine göre engel koymaktır (Seyrankaya, 2003).
vi. Dağıtıcı Reaktifler
Genellikle cevherlerin pulplarında bulunan kil tabakası, minerallerinin
üstünü kaplayarak flotasyona tamamen engel olur. Bu durumu ortadan kaldırmak için
dağıtıcı reaktifler olarak özellikle alkaliler kullanılır. En çok kullanılan dağıtıcı
reaktif sodyum silikattır (Seyrankaya, 2003).
1.3.3.1.1.(c). Köpük Yapıcı Reaktifler En çok kullanılan köpürtücü reaktifler; çam yağı, kresilik asit (kömür
katranından elde edilir), propilen, glikol, trietoksibutandır. Köpürtücü, toplayıcılık
özelliği göstermemelidir ve ucuz olmalıdır (Seyrankaya, 2003).
1.4. Jameson Flotasyon Hücresi
Jameson Flotasyon Kolonu 1980’li yıllardan itibaren geliştirilen bir
teknolojidir. Avustralya Newcastle Üniversitesi Kimya Bölümün’de görevli Prof. Dr.
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
10
Greame Jameson tarafından tasarlanmış olan bu flotasyon kolonu, 1989 yılında
“Jameson Flotasyon Kolonu” adı altında piyasaya sürülmüştür. Jameson flotasyon
kolonunda ilk endüstriyel uygulama, yine Avustralya’da Mount Isa Mines şirketin
tesislerinde kurşun-çinko konsantratöründe başlatılmış ve klasik kolon flotasyonu
yerine kullanılmaya başlanmıştır (Jameson, 1993).
Bu proses; hava kabarcığı-parçacık çarpışmasını farklı bir biçimde
incelemektedir (Jameson ve Manlapig, 1991). Jameson flotasyon kolonu ile ince
taneli ve kompleks yapılı cevherler kolaylıkla yüzdürülebilmektedir. MIM şirketinde
elde edilen veriler, Jameson teknolojisinin klasik uygulamalara göre önemli
avantajları olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle klasik kolon flotasyonuna göre
avantajları yönünden hem kömür hem de metal endüstrisinde kullanılabilmektedir
(Ünal, 1999).
1.4.1. Çalışma Prensibi
Jameson kolon flotasyonu “Yüksek yoğunluklu kolon flotasyonu” olarak da
adlandırılır (Şekil 1.1). Bu kolon iki ana kısımdan oluşur. Birinci kısım parçacık-
hava kabarcığı çarpışmasını sağlayan “downcomer” yani düşey boru, ikinci kısım ise
konsantrenin köpükten ayrılmasını sağlayan tank kısmıdır (Jameson, 1991). Bu
proseste hava düşey boruda pülp ile karıştırılarak flotasyon hücresine verilir. Düşey
aşırı yük boşalması, havanın sürüklenerek hava kabarcığı ile dolu bir düşük basınç
zonu oluşmasını sağlar. Buradaki önemli hadise, bu zonda içi sabunlu su ile dolu bir
kovaya hortumla su püskürtülmesi gibi bir etkinin elde edilmesidir. Ayrıca hava akış
hızı yaklaşık olarak pülp akış hızına eşit olduğundan düşey borunun içindeki köpük
%50-60 oranında boş alan içerir.
Bu köpüklü karışım besleme borusundan kolona geçtiğinde ayrışma
mekanizması devreye girer. Katı tanecikleri taşıyan kabarcıklar flotasyon kolonunun
üst kısmında bir köpük zonu oluşturmak üzere yukarıyı doğru hareketlenirler.
Kabarcıklara yapışmayan hidrofilik malzeme ise, kolonun dibine doğru düşer.
Kabarcıkların arasında yukarıya doğru taşınan ve konsantreye karışması istenmeyen
artık malzeme kolonun hemen üzerinden yağmurlama sistemi verilen yıkama
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
11
suyunun yardımı ile tekrar dibe doğru hareketlenir. Köpükle birlikte gelen hidrofobik
tanecikler kendiliğinden konsantre toplama bölümüne dökülür (Ata ve Önder, 1997).
Şekil 1.1. Jameson Flotasyon Kolonu (Ata ve Önder, 1997)
1.4.2. Jameson Flotasyon Kolonunda Verime Etki Eden Parametreler
1.4.2.1. Köpük Derinliği
Köpük fazı derinliği, diğer klasik flotasyon kolonlarında olduğu gibi,
Jameson kolonunda da kontrol altında tutulmalıdır. Eğer köpük derinliği gereğinden
az olursa (200 mm’den daha az) kazanma verimi yüksek ama tenörü düşük bir
konsantre elde edilir. Eğer köpük derinliği fazla olursa (1000 mm’den daha fazla)
yüksek tenörlü konsantre elde edilir. Ancak, kazanma verimi göreceli olarak
düşüktür. Ayrıca sığ köpük fazlarında 10 µm daha küçük artık mineral tanelerinin
konsantre içerisine girmesi de söz konusudur. Makul bir köpük derinliği elde
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
12
edilmesi ve köpüğün normal bir kolondaki gibi yükselebilmesi için Jameson kolonu
ortalama 1 m olarak dizayn edilir (Ata ve Önder, 1997).
1.4.2.2. Kesitsel Hava Hızı (Jg)
Kesitsel hava hızı, havanın flotasyon kolonu içerisinde aşağıdan yukarıya
doğru olan net hızıdır. Jameson kolonunda kesitsel hava hızı, besleme borusundaki
havanın hacimsel hızının (m3/s) kolon kesit alanına (cm2) bölünmesiyle bulunur.
Uygulamada kesitsel hava hızı değeri, genellikle 0.5-4 cm/s arasında değişmektedir.
Kesitsel hava hızının artması ile konsantre taşıma hızı artmakta dolayısıyla yüksek
verim elde etmek mümkün olmaktadır. Kullanılacak olan kesitsel hava hızı Jameson
kolonunun boyutlandırılmasında önemli bir etkendir. Bu kesitsel hız belirlenirken,
kolonun uygulama alanı ve daha önceki proseslerden gelen artık reaktif
konsantrasyonları göz önünde bulundurulmalıdır. Çünkü bu faktörler kesitsel hava
hızını etkilemektedir (Ünal, 1999). Ayrıca, köpük kabarmasını engellemek için daha
düşük kesitsel hava hızı uygulanmalıdır.
Temizleme flotasyonunda beslemenin büyük çoğunluğu konsantreden
oluştuğu için, oluşan köpük daha fazla tane ile kaplanacaktır. Bunun sonucu olarak
köpük üzerine binen yükte artacaktır. Köpüğün taşma hızı, göreceli olarak
tanelerdeki konsantrasyon miktarı ile ilgilidir. Buna bağlı olarak yüksek tenörün
amaçlandığı uygulamalarda daha düşük kesitsel hava hızı değerleri kullanılmalıdır.
Bu sayede gang minerallerine, köpük fazından sıyrılarak aşağıya düşmek için zaman
kalacaktır.
Kaba flotasyon uygulamalarında ise temizleme flotasyonunun aksine
beslemenin küçük bir bölümü konsantreden meydana gelmektedir. Gangın köpük
içerisinde sürüklenmesi önemli bir sorun olmadığından daha yüksek bir kesitsel hava
hızı ile çalışmaktadır. Konsantre ile birlikte alınan gang daha sonraki temizleme
evresinde konsantreden ayrılmaktadır. Bu durumda, kaba flotasyon için kullanılan
Jameson kolonu daha yüksek kesitsel hava hızı ile çalıştırılmalıdır. Temizleme
flotasyonunda ise daha düşük kesitsel hava hızı kullanılmalıdır (Ata ve Önder, 1997).
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
13
1.4.2.3. Kabarcık Boyutu
Jameson kolonları üzerine yapılan çalışmalar sonucunda, optimum ortalama
köpük kabarcığı çapının 300 ile 600 mikron arasında olması gerektiği bulunmuştur.
Jameson kolonundaki kabarcık boyutunun küçük olması toplam köpük yüzey
alanının artmasına, böylece flotasyon veriminde veya katı malzeme kazanım
oranında önemli bir artışa neden olmaktadır (Ata ve Önder, 1997). Ayrıca, ince taneli
cevherlerin flotasyonunda sorun olan ve flotasyon verimini düşüren, düşük tane-hava
kabarcığı çarpışma olasılığı artmaktadır. Bunun sonucunda hem tenör hem de verim
artmaktadır.
1.4.2.4. Hava Miktarının Besleme Miktarına Oranı
Kullanılan tane boyutuna, uygulama alanına ve daha pek çok değişkene bağlı
olarak, kısaca hava/besleme diye tanımlanabilen bu oran, 0.3 ile 1.2 arasında
değişmektedir. Yapılan araştırmalarda çıkan sonuçlar incelendiğinde optimum
hava/besleme oranının 0.9-1.1 arasında olması gerektiği görülmüştür (Ata ve Önder,
1997).
1.4.2.5. Yıkama Suyu Oranı
Yıkama suyu oranı, yıkama suyu hızının konsantredeki su miktarına
bölünmesi olarak ifade edilebilir. Diğer bir ifadeyle bütün sistemdeki net su akış
miktarının, yani bias miktarının, hesaplanmasıdır (Ata ve Önder, 1997).
Sistemin tümündeki toplam bias miktarını bulmak için aşağıdaki eşitlik
kullanılabilir:
Jb = ( Qww – Qwc ) / Ac (1.1)
Bu eşitlikte;
Jb = Bias hızı ( m/s ),
Qww = Yıkama suyu akış hızı ( m3 / s ),
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
14
Qww = Konsantre suyu akış hızı ( m3 / s ),
Ac = Hücre kesit alanı ( m2 ).
Yıkama suyu oranı, yıkama suyu biası şeklinde ifade edilebilmektedir. Ancak
genellikle gerekli olan suyun direkt olarak ölçülmesi şeklinde tanımlanabilir. Yıkama
suyunun amacı, sürüklenerek köpüğe gelen gangı temiz su ile köpükten
uzaklaştırmaktır.
1.4.2.6. Reaktifler
Jameson kolonu ile yapılan çalışmalar sonucunda en yüksek kazanım oranı
MIBC (metilizobütilkarbinol) olarak adlandırılan köpürtücü kullanılarak elde
edilmiştir. Kullanılan diğer köpürtücüler uzun zincirli alkoller, poliglikol propilenler
ve poliglikol eterlerdir. Besleme tankına katılan optimum köpürtücü miktarı 5 mg/L
ile 25 mg/L arasındadır (Ünal, 1999 ).
Temizleme flotasyonunda, kaba flotasyon devresinden gelen köpürtücü
konsantrasyonu nedeni ile köpürtücü ilavesine gerek kalmazken, bazı durumlarda
aşırı köpürtücü konsantrasyonu Jameson kolonunda uygulanan maksimum kesitsel
hava hızında bir azalma meydana gelmektedir. Ayrıca aşırı köpürtücü
konsantrasyonunun daha küçük çaplı hava kabarcığı oluşturması nedeni ile daha
düşük hızlarda köpük taşıması meydana gelmektedir (Atkinson, 1993; Evans, 1995).
1.4.2.7. Kolon Đçerisindeki Hacimsel Hava Miktarı
Jameson Flotasyon Kolonu’nda besleme borusu içindeki hacimsel hava
miktarı flotasyon sürecinde önemli bir değişken olarak görülmektedir. Buradaki
hacimsel hava miktarı toplam hacmin %50’si ile %60’ı arasında değişmektedir.
Besleme borusundaki hacimsel hava miktarı, yalıtım ya da konduktivite yöntemleri
ile doğrudan ölçülebilmektedir. Hacimsel hava miktarını aşağıdaki eşitlikle
hesaplamak mümkündür (Ünal, 1999).
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
15
ε = 1- [ (P2-P1) / ρL X g X h ] (1.2)
Burada;
ε = Hacimsel hava miktarı,
P1 veya P2 = Giriş ve çıkış basıncı (KPa ),
ρL = Pülp yoğunluğu (kg/m3),
g = Yerçekimi ivmesi (9,81 m/ s2),
h = Toplam yüksekliktir (m).
1.4.2.8. Taşıma Kapasitesi
Taşıma kapasitesi, birim hücre kesit alanı başına düşen en yüksek konsantre
üretim oranı olarak açıklanmaktadır (gr/dak/cm2) ( Ünal, 1999 ).
Bilindiği üzere kabarcıklar tarafından taşınan hidrofobik tanecik miktarı,
kabarcıkların toplam yüzey alanları ile doğrudan ilgilidir. Diğer önemli etken ise tane
boyutudur. Aşağıdaki eşitlik kabarcığın taşıma kapasitesini doğrudan vermektedir
(Ünal, 1999).
Ca = α X d80 X ρp (1.3)
Burada; Ca = Taşıma kapasitesi (gr/dak/cm2),
α = Sabit sayı,
d80 = Toplam katı malzemenin %80’inin geçtiği elek boyutu, cm)
ρp = Katı malzemenin yoğunluğu (kg/cm3).
Yukarıdaki eşitlik aslında klasik kolon flotasyonları için kullanılmaktaysa da
Jameson flotasyon kolonları ile yapılan çalışmalarda da bu eşitlik kullanılmış ve
herhangi bir aksaklık görülmemiştir (Evans, 1995).
“α” sabit sayısı doğrudan Jameson kolonunun çapı ile ilgilidir. Çapı 50
cm’ye kadar olan hücrelerde bu sayı 0,068 olarak tanımlanabilir (Ünal, 1999). Çapı 1
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
16
m’ye kadar olan hücrelerde 0.05 (Ünal, 1999) ve çapı 2 m’den büyük flotasyon
hücrelerinde ise 0.035 olarak alınır (Ünal, 1999).
1.4.3. Klasik Kolon Flotasyonu Đle Jameson Kolon Flotasyonunun
Kar şılaştırılması
Jameson kolonunda, hava ile pülp düşey borunun içerisinde karıştırılarak
verilir. Klasik kolonda ise besleme, köpük zonunun hemen altından, hava ise
hücrenin alt kısmından kompresörle verilmektedir. Jameson kolonunun çalışması
sırasında hiçbir şekilde herhangi bir hava kompresörüne gerek yoktur. Sistemin
tasarımı nedeni ile hava kendiliğinden ve doğal olarak downcomer içerisine girer.
Düşey borudaki açık yük boşalması, havanın sürüklenerek hava kabarcığı ile dolu bir
düşük basınç zonu oluşmasını sağlar. Burada dikkati çeken olay, bu zonda içi
sabunlu su ile dolu bir kovaya hortumla su püskürtülmesi gibi bir etkinin elde
edilmesidir (Ata ve Önder,1997).
Klasik kolonda hava kabarcıkları tarafından oluşturulan mikro türbülans
değeri düşüktür. Bu yüzden klasik flotasyon kolonu iri tanelerin flotasyonu için daha
idealdir. Jameson kolonunda çok sayıda hava kabarcığı sıvı içinde aşağıya doğru
sürüklenmektedir. Eğer sıvıda köpürtücü varsa daha fazla köpükle sonuç daha iyi
olabilmektedir. Böylece hidrofobik tanelerin kabarcıklara yapışması için daha
elverişli bir ortam oluşur (Ata ve Önder, 1997).
Jameson kolonunun diğer bir özelliği ise çok geniş tane boyut aralığına sahip
olmasıdır. Farklı bir deyişle, çok iri ya da çok ince taneciklerle çalışabilme becerisine
sahiptir. Her türlü tane boyutunda yüksek verim elde edilir. Bunun nedeni, diğer
flotasyon aletlerine göre daha küçük kabarcık boyutunun elde edilebilmesidir.
Jameson kolonunda klasik kolonuna göre kömür flotasyonunda yüksek
kazanım ve düşük kül yüzdesi elde edilebilir. Şekil 1.2’de klasik ve Jameson
kolonunun kömür flotasyonu açısından karşılaştırılması verilmiştir (Ata ve
Önder,1997).
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
17
Şekil 1.2. Klasik kolon ile Jameson kolonunun tane boyutu ve kül yüzdesi bakımından karşılaştırılması (Ata ve Önder,1997).
Klasik kolon kapladığı alan bakımından küçük görünebilir fakat kolon
uzunluğu çok yüksektir. Jameson kolonu ise kapladığı alan ve yükseklik bakımından
klasik kolona göre çok daha fazla avantajlıdır. Şekil 1.3’de aynı kapasiteye sahip bir
klasik ve Jameson kolonunun boyutsal karşılaştırılması yapılmıştır.
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
18
Şekil 1.3. Jameson kolonu ile klasik kolonun boyutsal incelenmesi (Ata ve Önder,1997).
Jameson kolonunun test sonuçlarına bakıldığında, elde edilen değerlerin
klasik kolona göre daha iyi olduğu gözlenmiştir (Şekil 1.4). Cevher tanelerinin hücre
içerisinde kalma zamanlarının çok kısa olduğu belirlenmiştir. Düşey boru içerisinde
geçirilen ortalama zaman 10 sn ve hücrenin tümündeki işlem süresi toplam 20
dakikadır. Klasik kolonda ise kolon uzunluğunun aşırı yüksek olması nedeniyle
cevher tanelerinin hücre içerisindeki işlem zamanı daha fazladır. Bazı kolay okside
olan cevher parçacıkları klasik kolonun uzun olması nedeniyle okside
olabilmektedirler. Oksidasyona uğramış parçacıkların flotasyonu çok daha zordur
(Ata ve Önder,1997).
1. GĐRĐŞ Ufuk TOPÇU
19
Şekil 1.4. Klasik kolon ile Jameson kolonunun tenör ve verim üzerindeki etkisi (Ata ve Önder, 1997)
Jameson kolonu, klasik kolonlarla karşılaştırıldığında pek çok yönden
avantaja sahip olduğu görülmektedir. Bunlardan bazıları;
Klasik kolona göre ilk yatırım masrafları oldukça düşüktür. Ayrıca sistem
kurulduktan ve çalıştırılmaya başlandıktan sonra fazla bir müdahale gerektirmez. Bu
yüzden Jameson kolonunun işçilik masrafları daha düşüktür.
Jameson kolonunun besleme pompası dışında hareketli bir parçası yoktur. Bu
nedenle bakım ve onarım masrafları klasik kolona göre daha azdır. Klasik kolonda
hem besleme hem de hava kompresörüne ihtiyaç vardır. Jameson kolonunda ise hava
kendiliğinden ortama karıştığı için yalnız besleme için kompresöre ihtiyaç vardır. Bu
da enerji masraflarını oldukça düşürmektedir. Jameson kolonunun klasik kolona göre
daha kısa olması nedeni ile tanelerin hava kabarcığı ile karşılaşma, çarpışma, bağlı
kalma gibi olaylar daha kısa sürede gerçekleşmektedir. Ayrıca Jameson kolonunda
bütün sistemi kontrol etmek klasik kolona göre daha kolaydır (Ata ve Önder,1997).
2. ÖNCEKĐ ÇALIŞMALAR Ufuk TOPÇU
20
2. ÖNCEKĐ ÇALI ŞMALAR
Gence (2005), Zonguldak bitümlü kömürlerinden topladığı örneklerden, yağ
aglo-flotasyonu yöntemi ile kömür kazanımı gerçekleştirmiştir. Bu çalışmada 2
yöntem kullanılmıştır. Birinci yöntemde her bir örneğe aglomerasyon uygulanmıştır.
Bu çalışmada 400 ml’lik damıtılmış suya 16 g’lık kömür eklenerek magnetik
karıştırıcı ile karıştırılmıştır. Atıktan ayrılan bu ürünler ve kül kurumaya bırakılmış
ve kuruduktan sonra yağ tipi, yağ dozajı, uygulama zamanı, karıştırma hızı,
aglomerasyon zamanı ve hızı, sıcaklık, pH, kül içerisindeki Na2SiO3 ve yanıcı kısım
miktarı incelenmiştir. Đkinci çalışmada ise aglo-flotasyon prosesi uygulanmıştır. Bu
test çalışmasında ise, pulp olarak hazırlanan karışım bir flotasyon hücresine transfer
edilmiştir. Flotasyon işlemi sonrasında aglomerat ürünleri köpüklü ürün olarak elde
edilmiştir. Buradaki parametreler ise, pülp yoğunluğu, yağ dozajı, kondüsyon
zamanı, flotasyon zamanı, pH, kül içerisindeki Na2SiO3 ve pülp sıcaklığıdır. Bu iki
deneyde petrol ürünü olarak hekzan, heptan, toluen, pentan bağlayıcı ve ayırıcı
olarak kullanılmıştır (Çizelge 2.1).
Valdes ve ark. (2006), Đspanya kömür tozu artıklarının kullanılmasıyla
aglomerasyon sonucu yanıcı kısmın geri kazanımı üzerine çalışmışlardır. Bu
çalışmada yoğunluk, viskozite, yağ ve suyun arayüzey gerilimleri üzerinde
durulmuştur. Deneyde 1000 ml’lik cam beher içerisine konulan yağ ve malzeme
11.000 d/dk’lık karıştırıcıda 5 dk boyunca karıştırılmıştır. Uygulama %5-50 katı-sıvı
oranlarıyla yapılmıştır. Aglomerasyon sonucu elde edilen ürünlere flotasyon
uygulanarak zenginleştirme işlemi yapılmıştır. %5 katı-sıvı oranında %29-30 kül ve
5700-5600 kcal/kg içeren yanmamış ürün elde edilmiştir.
Ünal ve ark. (2005), Sivas linyit kömürlerinin aglomerasyon yolu ile
zenginleştirme prosesinde mikrodalga enerjisi kullanarak parça büyüklüğü ve yağ
bağının etkisini araştırmışlardır. Aglomerasyon deneyleri silindirik 1000 ml’lik
kaplar içerisinde yapılmıştır. Deneyin başlangıcında 200 g’lık arıtılmış su cam kaba
konulmuş ve üzerine aglomerat yağı eklenerek 1700 d/dk da karıştırılmıştır. 30 g’lık
(-43, -53, -63, -125, -250 µm tane boyutlarında) örnekler eklenerek aynı hızda 3 dk
boyunca karıştırılarak tanelerin arayüzeylerinin ıslanması sağlanmıştır. Elde edilen
2. ÖNCEKĐ ÇALIŞMALAR Ufuk TOPÇU
21
bu pülp 10 dk boyunca karıştırılarak kabın dibinde kalan maddelerle su arasındaki
bağın aglomeratlar sayesinde oluştuğu gözlenmiştir. Oluşturulan bu temiz ürün açık
havada 24 saat bırakılarak suyun buharlaşması sağlanmış ve zengin mineralin
kazanılmasını sağlamıştır. Bu zengin linyite toluen eklenerek sıvılaştırılmış ve Pyrex
reaktörü kullanılarak mikrodalga enerjisi 4, 8 ve 10 dk’lık periyodlarla
uygulanmıştır. Yapılan bu çalışmada üretilen zengin minerallerin tane boyu, yağ
miktarı, atık kül miktarı, atık yağ miktarı ve seri kazanım koşulları irdelenmiştir. En
iyi kazanım % 98.99 koşulunu sağlayan tane boyutu -125 µm’dir.
Çizelge 2.1. Aglomerasyon ve Aglo-flotasyon Deneyleri Optimum Değerleri
(Gence, 2005) Aglomerasyon Sonucu Optimum
Değerler
Aglo-flotasyon Sonucu Optimum
Değerler
Yağ tipi: Hekzan Yağ tipi: Hekzan
Yağ dozajı: 1750 g/t (1000-2000 g/t
arasında çalışılmıştır).
Yağ dozajı: 1750 g/t
Pülp-Katı Oranı: %25 (%10-35)
arasında çalışılmıştır.
Pülp pH: 7
Yarı denge zamanı ve karıştırma
hızı: 7 dk-1000 d/dk (1-10 dk ve 500-
1200 d/dk arasında çalışılmıştır).
Pülp-Katı Oranı: %25
Aglomerasyon zamanı ve karıştırma
hızı: 15 dk-1000 d/dk (5-20 dk ve 500-
1200 d/dk arasında çalışılmıştır).
Na2SiO3: 400 g/t
Geri Kazanım: %92.17
Kül Đçeriği: %10.87
Pülp sıcaklığı: 35 0C (20-50 0C
arasında çalışılmıştır).
Dengeleme Zamanı: 7 dk
Kalorifik De ğer: 5864 kcal/kg
Pülp pH: 7 (6-10 arasında
çalışılmıştır).
Flotasyon zamanı: 4 dk
Na2SiO3: 400 g/t (100-1000 g/t
arasında)
Pülp sıcaklığı: 35 0C
2. ÖNCEKĐ ÇALIŞMALAR Ufuk TOPÇU
22
Abakay ve Ayhan (2004), selektif yağ aglomerasyonu ile Şırnak
asfaltitlerinin zenginleştirilmesini araştırmışlardır. Alınan cevherin tane boyu -0.2
mm’dir. Bu deneyde 25 g asfaltit ve 250 ml su beher içerisine konur, mekanik
karıştırıcı kullanarak beher kenarında bir türbülans yaratılarak zenginleştirme
yapılmıştır. Bu işlemde 1800 d/dk’da 30 dakika boyunca karıştırma işlemi
uygulanmıştır. Sonra uygun miktarda yağ eklenerek aynı hızda 10 dk boyunca
karıştırmaya devam edilmiştir. Karıştırmanın ardından 0.160 mm’lik süspansiyon
yüzeyi transfer edilmiştir. Süspansiyon yüzeyindekiler ürün, altındakiler ise artık
olarak elde edilmiştir. Yüzeydeki ürünler filtreden geçirildikten sonra 100-105 °C’de
kurutulmuştur ve ortamın pH’ı 7 olarak ölçülmüştür. %100 kerosen, %50 kerosen +
%50 fuel oil, %50 kerosen + %30 fuel oil + %20 2-etil hekzanol, hekzan ve ayçiçeği
bağlayıcı olarak kullanılmıştır. Kullanılan bu bağlayıcıların yağ miktarları sırası ile
0.78, 0.84, 0.82, 0.78, 0.91 gr/cm3’tür. Sonuç olarak en iyi aglomerat %50 kerosen +
%50 fuel oil karışımı olduğu gözlenmiştir ve konsantrasyonun %90 arttığı
gözlenmiştir. Diğer bağlayıcılarla kömür eldesi gözlenmemiştir. En iyi katı/sıvı oranı
%12.5 tir. En iyi devir sayısı 1800 d/dk’dır.
Alonso ve ark. (2001), Kuzey-Batı Đspanya kömürleri üzerine çalışmışlardır.
Bu çalışmada karıştırma 7 hızlı Varing karıştırıcısıyla yapılmıştır. Deneyde 1000
ml’lik cam kap kullanılmıştır. Cam kap içerisine 400 ml damıtılmış su ve 16 g örnek
konulmuş ve 11000 d/dk’da 5 dk boyunca taneler birbirinden ayrışıncaya kadar
karıştırılmıştır. Daha sonra yağ oranı %5-50 arasında aglomerat eklenerek aynı hızda
1 dk daha karıştırılmıştır. Sonuçta oluşan aglomerat ürünleri 1 L’lik hücre
kapasitesine sahip flotasyon makineleri içerisine konularak flotasyon işlemine tabi
tutulmuşlardır. Flotasyon cihazında ile 2700 d/dk ‘da 30 sn boyunca karıştırılan
malzeme 3 dk boyunca hava akımına tabi tutulur. Buradan yanıcı madde eldesi
gerçekleştirilmi ş olur. Artık kısım ise yağ içerisinde kalır. Aglomeratlar filtre
edilerek ethanol, perkloriketil ve etil eterle yıkanır. En son suyla yıkanan malzeme
50 °C ye kurumaya bırakılır. Düşük konsantrasyonlu soya yağı veya ayçiçek yağı
kullanarak önemli miktarda enerji içeren ürün eldesi yapılabilir. Üretilen ürünün
kalitesi yağ konsantrasyonuna bağlı olarak artar. Elde edilen üründe 5735 kcal/kg’lık
kalorifik değer gözlenmiştir.
2. ÖNCEKĐ ÇALIŞMALAR Ufuk TOPÇU
23
Güleç (1999), Zonguldak bitümlü kömürünün yağ aglomerasyonunda kalite
ve geri kazanımın parçacık boyutu ile değişimini incelemiş ve artan parçacık boyutu
ile kalitenin optimum değerine ulaşıncaya kadar arttığını ve çok büyük parçacık
boyutlarında kömürün yeterince temizlenmediğini göstermiştir.
Abdel Khalek ve Parekh (2001), yağ aglomerasyonu tekniğini kullanarak
Mısır’daki Maghara kömürünün kükürt ve kül içeriğinin düşürülmesini
amaçlamışlardır. Kükürt ve kül içeriği düşürüldüğünde kömürün kalitesi de artmıştır.
Kullanılan bağlayıcı tipi (gazyağı ve parafin yağı), yağ derişimi ve parçacık
boyutunun etkileri incelenmiştir. Zeta potansiyeli ve aglomerasyon performansına
aniyonik ve katyonik yüzey aktif maddelerin etkisi incelenmiştir. Optimum şartlarda;
-2 mm boyutlu fraksiyonda geri kazanımı %77 olan, %0.82 toplam kükürt ve %1.85
kül içeren temiz kömür elde edilmiştir.
Szymocha (2003), -200 µm boyutundaki Southeast Alberta düşük ranklı
kömürü ile %5 katı içeriği ve katı içeriğinin %25’i kadar petrol bazlı bir bağlayıcı
yağ kullanarak yağ aglomerasyonu performansını araştırmış ve kömürün kül içeriğini
%23.5’den %10.82’e düşürmeyi başarmıştır. Ancak bağlayıcı yağdan ileri gelen
kirlilikler nedeni ile toplam kükürt içeriği %0.2’den %0.5’e çıkmıştır. Bu nedenle
aglomerasyon sırasında kullanılan bağlayıcı yağın, elde edilen aglomeratın kalitesi
açısından çok önemli olduğu söylenebilir.
3. MATERYAL VE YÖNTEM Ufuk TOPÇU
24
3. MATERYAL VE YÖNTEM
3.1. Materyal
Deneysel çalışmalarda Adana’da faaliyet gösteren KAKSAN Kireç
Fabrikasına ait yanmamış karbon içeren Baca Filtre Tozu ve Mar-SA yağ
fabrikasından alınan yağ asidi numunesi kullanılmıştır. Yaklaşık 50 kg numune
konileme-dörtleme ile azaltılarak deneylerde kullanılmak üzere azaltılmıştır.
Numunenin kimyasal analizi Çizelge 3.1’de, tane irilik dağılımı ise Şekil 3.1’de
verilmiştir
Çizelge 3.1. KAKSAN Kireç Fabrikası Baca Filtre Tozu Kimyasal Analizi
Element % Ağırlıkça
S 3.18
SiO2 0.76
P 0.03
CaO 37.17
Na2O 0.06
MgO 0.12
K2O 0.01
Al 2O3 0.32
TiO2 0.001
Adana Đli, Karaisalı Đlçesi, Selampınar Mahallesi, Hacılıbelen Mevkii’nde,
1984 yılında Özel Đdare ve yerel halkın katılımı ile kurulan KAKSAN Karaisalı
Kireç Fabrikası, çeşitli nedenlerle işletilememiş, 1993 yılında Beyazıt Şirketler
Topluluğu’na bağlı Paksan Kireç Sanayi A.Ş. tarafından satın alınmıştır. 1994
yılında tesis devreye alınmış ve halen üretim faaliyetine devam etmektedir.
Fabrikaya 900 m mesafede bulunan ocakta, Wagondrill ile elde edilen dik deliklerin
patlatılması sonucu elde edilen kireçtaşı (kalker) %96-98 CaCO3 ihtiva etmektedir.
Paralel yerleşimli iki adet primer konkasör, bir adet darbeli (kübik) kırıcının
bulunduğu kırıcı ünitesinde istenilen boyutlarda (fırın için 30–70 mm) kırılan kalker
3. MATERYAL VE YÖNTEM Ufuk TOPÇU
25
fırına beslenmektedir. 30 mm altının ikinci bir kırma işleminden geçirilmesi sonucu
elde edilen mıcır ise yol yapımında ve dolgu amacı ile kullanılmaktadır.
Şekil 3.1. KAKSAN Kireç Fabrikası Baca Filtre Tozu Tane Đrilik Dağılımı
Yakıt olarak özel tahsisli petrokok kullanılmakta olup, ortalama kalori değeri
8.000 kcal/kg’dır. Fırında istenilen yanmanın sağlanabilmesi ve pülverize
edilebilmesi için kömür hazırlama ünitesinde, kurutma (%2 maksimum nem) ve
öğütme (+90 µm oranı, maksimum %15) işlemlerine tabi tutulmaktadır. Fabrikada
1 adet dikey şaftlı, paralel akışlı ısı reküperatörlü 150 t/gün üretim kapasiteli Maerz
tipi kireç fırını bulunmaktadır. Fırına beslenen kalker,
CaCO3 + ısı (1.000 – 1.100 oC) CaO + CO2 (3.1)
reaksiyonu sonucu %98-99 oranında klasine edilmekte olup, üretilen kireç 0 – 70
mm boyutlarında, 2 – 5 dakika T60 değerinde olup %85 – 92 aktif CaO içermektedir.
Fırından çıkan kirecin bir kısmı söndürme ünitesinde söndürülmektedir. Bir kısmı ise
Demir Çelik Endüstrisinde kullanılmak üzere parça kireç (dökme) olarak
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 100 200 300 400 500 600 700
Tane Đriliği (mikron)
Küm
ülat
if Ağır
lık (
%)
Kümülatif E.A. (%)
Kümülatif E.Ü. (%)
3. MATERYAL VE YÖNTEM Ufuk TOPÇU
26
kamyonlarla sevk edilmektedir. 15 t/saat üretim kapasitesine sahip söndürme
ünitesinde su ile karıştırılıp hidrate edilerek;
CaO + H2O Ca(OH)2 + 270 kcal/kg (3.2) söndürülen 0-10 mm ebatlarındaki kireçler tamamen kapalı şekilde dinamik
seperatörlerde boyutlara ayrılmakta ve öğütmeye ihtiyaç olmayan boyuttaki kısımlar
paketleme silosuna gönderilirken daha iri boyuttakiler bilyeli değirmende öğütülerek
standart boyutlara indirgenmektedir. Sönmüş kireç üretimi ortalama %89 Ca(OH)2
ihtiva etmektedir. Mevcut paketleme kapasitesi 18 – 20 t/saat olan döner kantarın
bulunduğu paketleme ünitesinde 10, 20 ve 25 kg’lık torbalama yapılmakta, ayrıca
dökme sanayi kireci silobaza yüklenebilmektedir. Fabrika bünyesinde, taş ocağında
hammaddeden itibaren bütün üretim aşamalarında analizleri yapılabilen laboratuar
bulunmaktadır.
3.2. Metod
3.2.1. Elek Analizi
Numunenin boyut dağılımının belirlenmesi için yapılan elek analizi
Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü Cevher Hazırlama
laboratuarlarında Retsch marka elek serisi kullanılarak yapılmıştır.
3.2.2. Jameson Flotasyon Deneyleri
Deneyler, Jameson flotasyon hücresinde gerçekleştirilmi ştir. Jameson
flotasyon cihazında, optimum pülp katı oranı, yağ asidi/gazyağı oranı, downcomer
yüksekliği ve yıkama suyu hızı parametreleri belirlenmiştir. Jameson flotasyonu
makinesi, 2 cm çapında 100 cm boyunda downcomer’lı, 10 cm çaplı 75 cm
boyundaki hücreye sahip olup (Resim 3.1), flotasyon deney şartları ise Çizelge
3.2’de verilmiştir.
3. MATERYAL VE YÖNTEM Ufuk TOPÇU
27
Resim 3.1. Laboratuar Çaplı Jameson Flotasyon Cihazı
Çizelge 3.2. Jameson Flotasyon Cihazı Özellikleri Ve Deney Şartları
Downcomer Boyu 100 cm
Downcomer Çapı 2 cm
Kolon Boyu 75 cm
Kolon Çapı 10 cm
pH 6-6.5 (H2SO4 ile koşullandırma)
Yağ/Gazyağı Oranı 1/1, 1/3, 3/1, 2/3, 3/2
Yıkama Suyu Hızı (L/dk) 0.3 L/dk, 0.6 L/dk, 1 L/dk
Flotasyon Süresi (dk) 1,2,3,5,8 dk
Downcomer Dalış Miktarı (cm) 30, 40, 50, 60 cm
Pülp katı oranı (% ağırlıkça) 5, 10, 15, 20
Reaktif Miktarları 3500 g/t, 7000 g/t, 10.500 g/t, 14.000 g/t
Jameson Flotasyonu deneyleri Çukurova Üniversitesi, Maden Mühendisliği
Bölümü, Cevher Hazırlama laboratuarlarında gerçekleştirilmi ştir. Jameson
flotasyonu deneylerinde – 500 µm’daki 350 g malzeme (%5 katı oranı) ile ilk
3. MATERYAL VE YÖNTEM Ufuk TOPÇU
28
parametre olarak pülp-katı oranı çalışılmıştır. Jameson Flotasyonu hücresinin
karıştırma (kondüsyon) tankına su konularak içerisine çalışılan katı oranındaki 1/1
oranında yağ/gaz yağı eklenmiş ve 5 dakika süre ile kondüsyonlanmıştır.
Yağ/gazyağı emülsiyonu elde edildikten sonra numune beslemesi gerçekleştirilmi ş
ve 5 dakika daha kondisyonlamadan sonra flotasyon deneylerine geçilmiştir. Pülp
pH’sı seyreltik H2SO4 kullanılarak 6.5-7.0 arasında tutulmuştur. Flotasyon
deneylerinde 1, 2, 3, 5, 8 dk olmak üzere beş farklı sürede konsantreler alınmıştır.
Daha sonra flotasyon deney ürünleri filtre edilerek (Resim 3.2), 90±5 oC’ de etüv
kurutularak (Resim 3.3), kül analizleri yapılmıştır.
Resim 3.2. Deneylerde Kullanılan Basınçlı Filtre Cihazı
3. MATERYAL VE YÖNTEM Ufuk TOPÇU
29
Resim 3.3. Deneylerde Kullanılan Etüv 3.2.3. Kül Analizi Numunenin (petrokok) kül analizi ASTM D4422-03 e göre yapılmıştır.
Resim 3.4. Deneylerde Kullanılan Kül Fırını
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
30
50,00
52,00
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
4.1. Pülp-Katı Oranı’nın Etkisi
Optimum pülp oranının tespiti amacı ile gerçekleştirilen flotasyon
deneylerinde %5, %10, %15 ve %20 olmak üzere 4 farklı katı oranlarında Jameson
Flotasyon cihazında deneyler gerçekleştirilmi ştir. Flotasyon deneylerinde pH 6-
6.5’da 1, 2, 3, 5 ve 8. dk. olmak üzere 5 farklı sürede konsantreler alınmıştır. Farklı
pülp katı oranlarında yapılan deney sonuçları Şekil 4.1-4.4 ve Ek 1’de verilmiştir. Bu
sonuçlara göre 8 dakikada en yüksek yanabilir madde (YMV) verimi %92.75 ile %10
katı oranında elde edilmiştir.
Şekil 4.1. %5 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
31
Şekil 4.2. %10 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
Şekil 4.3. %15 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
52,00
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
50,00
52,00
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00 %
YM
V
% YM
% YMV
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
32
Şekil 4.4. %20 Katı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
4.2. Yağ Asidi/Gazyağı Oranı’nın Etkisi
Optimum yağ asidi/gazyağı oranının tespiti amacı ile gerçekleştirilen
flotasyon deneylerinde 1/1, 1/3, 2/3, 3/2 ve 3/1 oranında olmak üzere 5 farklı
oranlarda Jameson Flotasyon cihazında deneyler gerçekleştirilmi ştir. %10 pülp-katı
oranında ve pH 6-6.5’da gerçekleştirilen flotasyon deneylerinde 1, 2, 3, 5 ve 8. dk.
olmak üzere 5 farklı sürede konsantreler alınmıştır. Farklı yağ asidi/gazyağı
oranlarında yapılan deney sonuçları Şekil 4.5-4.9 ve Ek 2’de verilmiştir. Bu
sonuçlara göre kümülatif 8 dk flotasyon süresi temel alındığında en yüksek yanabilir
madde verimi (YMV) %97,19 ile 3/1 yağ asidi/gazyağı oranı olmuştur. Đleriki
parametrelerin test edilmesinde, 3/1yağ asidi/gazyağı oranı kullanılmıştır.
59,00
59,50
60,00
60,50
61,00
61,50
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
33
52,00
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
50,00
52,00
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
Şekil 4.5. 1/1 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
Şekil 4.6. 1/3 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
34
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
49,00
50,00
51,00
52,00
53,00
54,00
55,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00 %
YM
V
% YM
% YMV
Şekil 4.7. 2/3 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
Şekil 4.8. 3/2 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
35
54,00
57,00
60,00
63,00
66,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
Şekil 4.9. 3/1 Yağ Asidi/Gazyağı Oranında Flotasyon Süresi Yanabilir Madde Đlişkisi
4.3. Downcomer Dalış Miktarının Etkisi
Optimum downcomer dalış miktarı’nın tespiti amacı ile gerçekleştirilen
flotasyon deneylerinde 30 cm, 40 cm, 50 cm ve 60 cm olmak üzere 4 farklı dalış
Jameson Flotasyon cihazında deneyler gerçekleştirilmi ştir. %10 pülp-katı oranı, 3/1
yağ asidi/gazyağı oranı ve pH 6-6.5’da yapılan flotasyon deneylerinde 1, 2, 3, 5 ve 8
dk olmak üzere 5 farklı sürede konsantreler alınmıştır. Farklı downcomer dalış
miktarında yapılan deney sonuçları Şekil 4.10-4.13‘de verilmiştir. Bu sonuçlara göre
8. dk’lar sonunda en yüksek yanabilir madde verimi (YMV) %98,90 ile 40 cm
downcomer dalış miktarı en uygun yükseklik seçilmiştir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
36
60,00
61,00
62,00
63,00
64,00
65,00
66,00
67,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
64,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
Şekil 4.10. Downcomer Dalış Miktarında (30 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir Madde
Đlişkisi
Şekil 4.11. Downcomer Dalış Miktarında (40 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir Madde
Đlişkisi
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
37
54,00
57,00
60,00
63,00
66,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
50,00
52,00
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
Şekil 4.12. Downcomer Dalış Miktarında (50 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir Madde
Đlişkisi
Şekil 4.13. Downcomer Dalış Miktarında (60 cm) Flotasyon Süresi Yanabilir Madde
Đlişkisi
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
38
4.4. Yıkama Suyu Hızının Etkisi
Optimum yıkama suyu hızının tespiti amacı ile gerçekleştirilen flotasyon
deneylerinde 0.3 L/dk, 0.6 L/dk ve 1 L/dk olmak üzere 3 farklı hızlarda Jameson
Flotasyon cihazında deneyler gerçekleştirilmi ştir. %10 pülp-katı oranı, 3/1 yağ
asidi/gazyağı oranı, 40 cm downcomer dalış miktarı ve pH 6-6.5’da yapılan flotasyon
deneylerinde 1, 2, 3, 5 ve 8 dk olmak üzere 5 farklı sürede konsantreler alınmıştır.
Farklı yıkama suyu hızlarında yapılan deney sonuçları Şekil 4.14-4.16 ve Ek 4’de
verilmiştir. Bu sonuçlara göre 8. dakikalar sonunda en yüksek yanabilir madde
verimi %92,75 ile 0.6 L/dk yıkama suyu hızında elde edilmiştir.
46,00
48,00
50,00
52,00
54,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
Şekil 4.14. Yıkama Suyu Hızı Etkisinde (0.3 L/dk) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ufuk TOPÇU
39
50,00
52,00
54,00
56,00
58,00
60,00
62,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
% Y
MV
% YM
% YMV
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
1 2 3 5 8
FLOTASYON SÜRES Đ (dk)
% Y
M
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00 %
YM
V
% YM
% YMV
Şekil 4.15. Yıkama Suyu Hızı Etkisinde (0.6 L/dk) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi
Şekil 4.16. Yıkama Suyu Hızı Etkisinde (1 L/dk) Flotasyon Süresi Yanabilir
Madde Đlişkisi
5. SONUÇLAR Ufuk TOPÇU
40
5. SONUÇLAR
Bilindiği üzere flotasyon konusunda yapılan çalışmalar çok uzun yıllardan
beri süre gelmekte özellikle de son on yılda daha da yoğunlaşmaktadır. Daha ucuz
daha kolay daha yüksek verimli bir flotasyon yöntemi daha yüksek konsantre ve
yüksek tenör elde edebilmek bu çalışmaların başlı amaçlarıdır. Jameson Flotasyon
yöntemi de bu türlü bir araştırmanın sonucunda tasarlanmış ve sürdürülen
araştırmalar yardımıyla geliştirilmi ştir. Bu yöntem üzerindeki araştırmalar halen
devam etmekte olup, günden güne yöntemin mekanizması çok daha iyi
anlaşılmaktadır.
Özellikle son yıllarda tanecik hareketi, köpük taşıma kapasitesi, köpük
dinamiği ve daha kısa zamanda flotasyon mekanizması daha iyi anlaşılması ve
flotasyon verimli daha da artırılması olası görülmektedir.
Jameson flotasyon işlemi ise kontrolünün kolaylığı, geniş sınıf aralıklarında
uygulanabilirliği ve işlem parametrelerinin kolayca değiştirilebildiğinden dolayı
kömür flotasyonun da sıkça kullanılmaktadır ve diğer konvansiyonel flotasyon
yöntemlerinden bariz biçimde üstündür.
Bu çalışmada Kaksan Kireç Fabrikasından alınan baca filtre tozu örneğinde
yapılan Jameson Flotasyon çalışmalarında şu sonuçlar elde edilmiştir:
� Jameson flotasyonunda yapılan çalışmalarda pülp-katı oranı, yağ/gazyağı
oranı, downcomer yüksekliği ve yıkama suyu hızı parametreleri denenmiştir.
� Jameson flotasyonunda farklı pülp-katı oranlarında yapılan çalışmalarda 8.
dakikalar sonunda en yüksek yanabilir madde %60.25 ile %20 pülp-katı oranında
elde edilirken en yüksek yanabilir madde verimi ise %92.75 ile %10 pülp-katı
oranında elde edilmiştir.
� Jameson flotasyonunda farklı yağ/gazyağı oranlarında yapılan deneysel
çalışmalarda ise 8. dakikalar sonunda en yüksek yanabilir madde %58.19 ve en
yüksek yanabilir madde verimi ise %97.19 ile 3/1 yağ/gazyağı oranında elde
edilmiştir. Bu sonuca göre fabrikada atık olarak kullanılan yağ asidi örneğinin
miktarı arttırıldığında numunenin yüzebilirlik kabiliyetini arttırdığını göstermiştir.
� Jameson flotasyonunda farklı downcomer yüksekliğinde yapılan çalışmalarda
8. dakikalar sonunda en yüksek yanabilir madde %60.75 ile 30 cm yükseklikte elde
5. SONUÇLAR Ufuk TOPÇU
41
edilirken en yüksek yanabilir madde verimi ise %98.90 ile 40 cm yükseklikte elde
edilmiştir. Bu sonuçlara göre düşük downcomer yüksekliğinde yanabilir madde
tenörü artarken, dowcomer yüksekliğin 40 cm’den fazla yüksekliğe çıkartıldığında
yanabilir madde veriminde düşüş gözlenmiştir.
� Jameson flotasyonunda farklı yıkama suyu hızlarında yapılan çalışmalarda 8.
dakikalar sonunda en yüksek yanabilir madde %54.06 ve en yüksek yanabilir madde
verimi ise %92.75 ile 0.6 L/dk yıkama suyu hızında elde edilmiştir.
Optimum şartlarda (6-6.5 pH, %10 katı oranı ile, 3/1 yağ asidi/gazyağı oranı,
40 cm downcomer dalış derinliği ve 0.6 L/dk yıkama suyu hızı) yapılan deneylerde
%98.90 yanabilir madde verimi ile %31.28 küllü ürün elde edilmiştir.
42
KAYNAKLAR
ABAKAY, H., AYHAN, D. F., KAHRAMAN, F., 2004. Selective Oil
Agglomeration in Şırnak Asphaltite Benefication, Fuel, C.83, S. 2081-2086.
ABDEL KHALEK, M. A., POREKH, B. K., 2001. Selective Oil Agglomeration of
Maghara Coal (Sinai-Egypt), Issue, C. 5, S. 39-46.
ATA, S., ÖNDER, Ü.Y., 1997. Yeni Bir Flotasyon Teknolojisi, Jameson Flotasyon
Hücresi, Madencilik Dergisi, C.36, S. 4-11
CEBECĐ, Y., SÖNMEZ, Đ., 2006. Application Of The Box-Wilson Experimental
Design Method For The Spherical Oil Agglomeration of Coal, Fuel, C. 85, S. 289-
297.
CEBECĐ, Y., 2003. Investigation of Kinetics of Agglomerate Growth in Oil
Agglomeration Process, Fuel, C. 82, S. 1645-1651.
CEBECĐ, Y., ULUSOY, U., ŞĐMŞEK, S., 2002. Investigation Of The Effect Of
Agglomeration Time, pH and Various Salts on The Cleaning of Zonguldak
Bituminous Coal by Oil Agglomeration, Fuel. C. 81, S. 1131-1137.
DAWSON, W. J., YANNOULIS, G.F., ATKINSON, B.W., JAMESON, G.J., 1996.
Applications of the Jameson Cell in the Australian Coal Industry, Column 96, S.
233-246.
DPT., 2001. MADENCĐLĐK ÖZEL ĐHTĐSAS KOMĐSYONU RAPORU, ANKARA
EVANS, G.M., ATKINSON, B.W., JAMESON, G.J., 1995, The Jameson Cell,
Flotation, Science and Engineering, s. 331-363.
GENCE, N., 2006. Recovery From Bituminous Coal by Aggloflotation with
Petroleum Oil, Fuel, C.85, S. 1138-1142.
GÜLER, Ç., ÇOBANOĞLU, Z., 1999. Enerji ve Çevre, Çevre Sağlığı, Temel
Kaynak Dizisi, No: 41.
GÜRSES, A., DOYMUŞ, K., DOĞAR, Ç., YALÇIN, M., 2003. Investigation of
Agglomeration Rates of Two Turkish Lignites, Energy Conversion and Management,
C. 44, S. 1247-1257.
JAMESON, G.J., MANLAPIG, E.V., 1991, Applications of the Jameson Cell,
Proceedings of an International Conference on Column Flotation, s. 673-687.
43
KURAL, O., 1991. COAL, ĐSTANBUL.
Madencilik Sektörü Enerji Hammaddeleri Özel Đhtisas Komisyon Raporu, 1991
ÖTEYAKA, B., 2005. Flotasyon Kolonu Ders Notları, Osmangazi Üniversitesi.
ÖZKAN, A., AYDOĞAN, S., YEKELER, M., 2005. Critical Solution Surface
Tension for Oil Agglomeration, Mineral Processing, C. 79, S. 83-91.
SEYRENKAYA, A., 2003. DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik
Dergisi, C.5, S. 171-180.
Standart Test Method for Ash Analysis of Petroleum Coke
SZYMOCHA, K., 2003. Industrial Applications of The Agglomeration Process,
Powder Technology, C. 130, S. 462-467.
TAŞDEMĐR, T., ÖTEKAYA, B., TAŞDEMĐR, A., 2006. Jameson Flotasyon
Hücresindeki Önemli Çalışma Parametrelerinin Hava Tutunumu ve Giren Havanın
Etkileri, Madencilik Dergisi, C. 45, S. 11-18.
ÜNAL, Đ., ERŞAN, G.M., 2005. Oil Agglomeration of a Lignite Treated with
Microwave Energy: Effect of Particle Size and Bridging Oil, Fuel Processing
Technology, C. 87, S. 71-76.
ÜNAL, Đ., AKTAŞ, Z., 2001. Effect of Various Bridging Liquids on Coal Fines
Agglomeration Performance, Fuel Processing Technology, C. 69, S. 141-155.
ÜNAL, Đ., 1999. Kömürün Yağ Aglomerasyonu ve Ekstraksiyon Çarının
Đyileştirilmesi, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi.
VALDES, F. A., GARCIA. A. B., 2006. On The Utilization of Waste Vegetable Oils
(WVO) as Agglomerants To Recover Coal From Coal Fines Cleaning Wates
(CFCW) , Fuel, C.85, S. 607-614.
YILDIRIM. M., 2005. Kömür Zenginleştirme Yöntemleri Ders Notları, Çukurova
Üniversitesi (Basılmamış).
44
ÖZGEÇM ĐŞ 1981 yılında Mersin’de doğdu. Đlk, orta ve lise eğitiminden sonra 1999
yılında Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği
Bölümüne girdi. Haziran 2003’de mezun oldu. 2003-2004 döneminde Maden
Mühendisliği Cevher Hazırlama Anabilim Dalına bağlı olarak yüksek lisans
eğitimine başladı. Halen A.Y.C. Đnşaat şirketinde Maden Mühendisi olarak
çalışmaktadır.
EKLER Ufuk TOPÇU
45
EK 1. Pülp-Katı Oranının Etkisi
Çizelge 1. %5 Katı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk. Kons. 88 25.14 61.44 1544.78 34.47 25.14 61.44 34.47
2. dk. Kons 65 18.57 58.87 1093.30 24.39 43.71 60.35 58.86
3. dk. Kons 55 15.71 47.28 742.97 16.58 59.43 56.89 75.44
5. dk. Kons 32 9.14 47.90 437.94 9.77 68.57 55.69 85.21
8. dk. Kons 14 4.00 38.46 153.84 3.43 72.57 54.74 88.64
Artık 96 27.43 18.56 509.17 11.36 100.00 18.56 100.00
Besleme Malı 350 100.00 44.82 4482.00 100.00
Çizelge 2. %10 Katı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 151 21.57 60.10 1296.44 28.52 21.57 60.10 28.52
2. dk. Kons 147 21.00 59.08 1240.68 27.29 42.57 59.60 55.81
3. dk. Kons 161 23.00 51.51 1184.73 26.06 65.57 56.76 81.87
5. dk. Kons 64 9.14 41.19 376.59 8.28 74.71 54.86 90.16
8. dk. Kons 23 3.29 35.92 118.02 2.60 78.00 54.06 92.75
Artık 154 22.00 14.98 329.53 7.25 100.00 14.98 100.00
Besleme Malı 700 100.00 45.46 4546.00 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
46
Çizelge 3. %15 Katı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 131 12.48 56.98 710.89 15.59 12.48 56.96 15.59
2. dk. Kons 92 8.76 56.35 493.73 10.83 21.24 56.71 26.41
3. dk. Kons 92 8.86 55.99 490.58 10.76 30.00 56.51 37.17
5. dk. Kons 290 27.62 53.83 1486.73 32.60 57.62 55.22 69.76
8. dk. Kons 225 21.43 46.05 986.79 21.64 79.05 52.73 91.40
Artık 220 20.95 18.72 392.28 8.60 100.00 18.72 100.00
Besleme Malı 1050 100.00 45.61 4561.00 100.00
Çizelge 4. %20 Katı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 152 10.86 59.98 651.21 14.23 10.86 59.96 14.23
2. dk. Kons 54 3.86 62.55 241.26 5.27 14.71 60.67 19.50
3. dk. Kons 68 4.86 62.28 302.50 6.61 19.57 61.06 26.11
5. dk. Kons 249 17.79 59.68 1061.45 23.19 37.36 60.40 49.30
8. dk. Kons 400 28.57 60.06 1716.00 37.49 65.93 60.25 86.79
Artık 477 34.07 17.74 604.57 13.21 100.00 17.74 100.00
Besleme Malı 1400 100.00 45.77 4577.00 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
47
EK 2. Yağ Asidi/Gazyağı Oranı Etkisi Çizelge 1. 1/1 Yağ Asidi/Gazyağı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 151 21.57 60.10 1296.44 28.52 21.57 60.10 28.52
2. dk. Kons 147 21.00 59.08 1240.68 27.29 42.57 59.60 55.81
3. dk. Kons 161 23.00 51.51 1184.73 26.06 65.57 56.76 81.87
5. dk. Kons 64 9.14 41.19 376.59 8.28 74.71 54.86 90.16
8. dk. Kons 23 3.29 35.92 118.02 2.60 78.00 54.06 92.75
Artık 154 22.00 14.98 329.53 7.25 100.00 14.98 100.00
Besleme Malı 700 100.00 45.46 4546.00 100.00
Çizelge 2. 1/3 Yağ Asidi/Gazyağı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 204 29.14 60.03 1749.45 39.03 29.14 60.04 39.03
2. dk. Kons 113 16.14 59.71 963.89 21.51 45.28 59.92 60.54
3. dk. Kons 38 5.43 54.57 296.24 6.61 50.71 59.35 67.15
5. dk. Kons 103 14.71 34.43 506.61 11.30 65.43 53.74 78.45
8. dk. Kons 37 5.29 33.80 178.66 3.99 70.71 52.25 82.43
Artık 205 29.29 26.88 787.20 17.56 100.00 44.82 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.82 4482 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
48
Çizelge 3. 2/3 Yağ Asidi/Gazyağı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 173 24.71 63.50 1569.36 33.81 24.71 63.51 33.81
2. dk. Kons 127 18.14 53.04 962.30 20.73 42.85 59.08 54.54
3. dk. Kons 100 14.29 52.20 745.71 16.06 57.14 57.36 70.60
5. dk. Kons 95 13.57 43.81 594.56 12.81 70.71 54.76 83.41
8. dk. Kons 61 8.71 32.31 281.56 6.07 79.42 52.29 89.48
Artık 144 20.57 23.75 488.57 10.52 100.00 46.42 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.82 4642 100.00
Çizelge 4. 3/2 Yağ Asidi/Gazyağı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 271 38.71 54.04 2092.12 46.68 38.71 54.05 46.68
2. dk. Kons 121 17.29 51.93 897.65 20.03 56.00 53.39 66.71
3. dk. Kons 94 13.43 50.23 674.52 15.05 69.42 52.78 81.76
5. dk. Kons 64 9.14 40.98 374.67 8.36 78.57 51.41 90.12
8. dk. Kons 24 3.43 36.11 123.81 2.76 82.00 50.77 9288
Artık 126 18.00 17.74 319.32 7.12 100.00 44.82 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.82 4482 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
49
Çizelge 5. 3/1 Yağ Asidi/Gazyağı Oranı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 248 35.43 63.69 2256.45 50.34 35.43 63.69 50.34
2. dk. Kons 130 18.57 60.40 1121.71 25.03 54.00 62.56 75.37
3. dk. Kons 74 10.57 51.23 541.57 12.08 64.57 60.70 87.45
5. dk. Kons 50 7.14 44.45 317.50 7.08 71.72 59.08 94.53
8. dk. Kons 22 3.14 37.81 118.83 2.65 74.86 58.19 97.19
Artık 176 25.14 5.01 125.97 2.81 100.00 44.82 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.82 4482 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
50
EK 3. Downcomer Dalış Miktarının Etkisi Çizelge 1. Downcomer Dalış Miktarı (30 cm)
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 205 29.29 63.84 1869.60 42.45 29.29 63.83 42.45
2. dk. Kons 132 18.86 68.73 1296.05 29.43 48.15 65.75 71.88
3. dk. Kons 53 7.57 60.53 458.30 10.41 55.72 65.04 82.29
5. dk. Kons 84 12.00 46.85 562.20 12.77 67.72 61.82 95.05
8. dk. Kons 19 2.71 34.03 92.37 2.10 70.43 60.75 97.15
Artık 207 29.57 4.24 125.38 2.85 100.00 44.04 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.04 4404 100.00
Çizelge 2. Downcomer Dalış Miktarı (40 cm)
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 273 39.00 63.35 2470.65 55.47 39.00 63.35 55.47
2. dk. Kons 110 15.71 62.28 978.69 21.97 54.71 63.04 77.44
3. dk. Kons 67 9.57 45.15 432.15 9.70 64.29 60.38 87.15
5. dk. Kons 69 9.86 44.05 434.21 9.75 74.14 58.21 96.89
8. dk. Kons 20 2.86 31.28 89.37 2.01 77.00 57.21 98.90
Artık 161 23.00 2.13 48.99 1.10 100.00 44.54 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.54 4454 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
51
Çizelge 3. Downcomer Dalış Miktarı (50 cm)
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 248 35.43 63.69 2256.45 50.34 35.43 63.69 50.34
2. dk. Kons 130 18.57 60.40 1121.71 25.03 54.00 62.56 75.37
3. dk. Kons 74 10.57 51.23 541.57 12.08 64.57 60.70 87.45
5. dk. Kons 50 7.14 44.45 317.50 7.08 71.72 59.08 94.53
8. dk. Kons 22 3.14 37.81 118.83 2.65 74.86 58.19 97.19
Artık 176 25.14 5.01 125.97 2.81 100.00 44.82 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.82 4482 100.00
Çizelge 4. Downcomer Dalış Miktarı (60 cm)
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 315 45.00 60.38 2717.10 60.66 45.00 60.38 60.66
2. dk. Kons 112 16.00 50.21 803.36 17.94 61.00 57.71 78.60
3. dk. Kons 87 12.43 50.48 627.39 14.01 73.43 56.49 92.60
5. dk. Kons 41 5.86 31.64 185.32 4.14 79.29 54.65 96.74
8. dk. Kons 16 2.29 19.73 45.10 1.01 81.57 53.67 97.75
Artık 129 18.43 5.47 100.80 2.25 100.00 44.79 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.79 4479 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
52
EK 4. Yıkama Suyu Hızının Etkisi
Çizelge 1. 0.3 L/dk Yıkama Suyu Hızı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 250 35.71 53.03 1893.93 42.80 35.71 53.04 42.80
2. dk. Kons 126 18.00 53.41 961.38 21.73 53.71 53.16 64.53
3. dk. Kons 68 9.71 44.73 434.52 9.82 63.42 51.87 74.35
5. dk. Kons 66 9.43 34.85 328.59 7.43 72.85 49.67 81.77
8. dk. Kons 31 4.43 32.33 143.18 3.24 77.28 48.67 85.01
Artık 159 22.71 29.21 663.48 14.99 100.00 44.25 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.25 4425 100.00
Çizelge 2. 0.6 L/dk Yıkama Suyu Hızı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 151 21.57 60.10 1296.44 28.52 21.57 60.10 28.52
2. dk. Kons 147 21.00 59.08 1240.68 27.29 42.57 59.60 55.81
3. dk. Kons 161 23.00 51.51 1184.73 26.06 65.57 56.76 81.87
5. dk. Kons 64 9.14 41.19 376.59 8.28 74.71 54.86 90.16
8. dk. Kons 23 3.29 35.92 118.02 2.60 78.00 54.06 92.75
Artık 154 22.00 14.98 329.53 7.25 100.00 14.98 100.00
Besleme Malı 700 100.00 45.46 4546 100.00
EKLER Ufuk TOPÇU
53
Çizelge 3. 1 L/dk Yıkama Suyu Hızı
Ürünler Ağırlık Đçerik
Yanabilir
Madde
Verimi
Kümülatif (∑)
g % % YM % YMV % Ağ % YM % YMV
1. dk.Kons. 102 14.57 62.50 910.71 20.61 14.57 62.51 20.61
2. dk. Kons 113 16.14 60.96 984.07 22.27 30.71 61.69 42.88
3. dk. Kons 118 16.86 52.17 879.44 19.91 47.57 58.32 62.79
5. dk. Kons 81 11.57 34.17 395.40 8.95 59.14 53.59 71.74
8. dk. Kons 69 9.86 32.31 318.48 7.21 69.00 50.55 78.95
Artık 217 31.00 30.00 930.00 21.05 100.00 44.18 100.00
Besleme Malı 700 100.00 44.18 4418 100.00