CEVHER HAZIRLAMADA YARARLANILAN MİNERAL ÖZELLİKLERİCevher hazırlamada ve özellikle zenginleştirme işlemlerinde minerallerin fiziksel,fiziko-kimyasal ve kimyasal özelliklerinden yararlanılmaktadır.Değerli ve değersiz minerallerin birbirinden ayrılması,bu mineraller arasındaki özellik farklarına dayanılarak gerçekleştirilmektedir.Cevher hazırlamanın ilgilendiği fiziksel ve kimyasal özellikler şunlardır:
A)FİZİKSEL ÖZELLİKLERA1.Sertlik
A2.Gevreklik
A3.Yapı ve kırılış şekli
A4.Renk ve parlaklık
A5.Özgül ağırlık
A6.Manyetik duyarlık
A7.Elektrik iletkenliği
A8.Fluoresans ve fosforesans
A9.Radyoaktivite
B)FİZİKO-KİMYASAL ÖZELLİKLERB1.Yüzey ve ara yüzey özellikler
C)KİMYASAL ÖZELLİKLERC1.Isıl özellikler
C2.Farklı çözünürlük
Bu özellikleri inceleyecek olursak;
A1.SERTLİK:Minerallerin sertlik veya yumuşaklığı,kırma ve öğütme işlemlerinde etkili olmaktadır.Cevheri oluşturan minerallerin sertliği arttıkça,kırıcı ve değirmenlerdeki astar aşınmaları da artar.Minerallerin sertlikleri çok farklı olabilmektedir.Minerallerin sertliklerininkarşılaştırılmasında kullanılan Mohs ölçeği şöyledir;
TALK
JİPS
KALSİT
FLUORİT
APATİT
ORTOKLAS
KUVARS
TOPAZ
KORUND
ELMAS
Bu ölçeğe göre,sertlik derecesi 1 olan talk en yumuşak,sertlik derecesi 10 olan elmas ise en sert mineraldir.
A2.GEVREKLİK:Bazı mineraller,yumuşak oldukları halde,kırılmaya karşı dayanıklıdırlar.Bunlara örnek olarak,mika,talk,jips,nabit bakır gösterilebilir.Bazı mineraller ise sert olmalarına karşınkolayca kırılabilmektedirler.Kolay kırılan gevrek mineraller,zor kırılan dayanıklı minerallere göre daha fazla ince parça(şlam)verirler.Farklı kırılma özelliği olan mineraller,kırıldıktan sonra,boyuta göre sınıflandırma ile birbirlerinden ayrılabilirler.
A3.YAPI VE KIRILIŞ ŞEKLİ:Minerallerin kırılış şekilleri, genellikle kristal yapılarına uygun olmaktadır.Kristal yapıları ise,cevherin oluşum şekli ve cevher yatağının türü ile yakından ilgilidir.Örneğin,galen kübik,manyetit küresel,mika,molibdenit levha,kuvars sivri köşeli prizmatik kırılmış tane vermek eğilimindedir.Minerallerin dilinimleri de kırılış şekli üzerinde etkili olmaktadır.Tanelerin kırılış şekilleri, bunların akışkan bir ortam içindeki çökme hızlarını doğrudan etkilemektedir.Kırılış şekline bağlı olarak,tane yüzeylerindeki sürtünme katsayısı da,düzgün bir yüzeydeki harekette etkilidir.
A4.RENK VE PARLAKLIK:Renk ve parlaklık,minerallerin göz veya optik bir aygıtla tanınmasını sağlayan özelliklerdir.Bir cevheri oluşturan minerallerin farklı renk veya parlaklıkta olmalarından yararlanılarak,el ile veya optik esaslı otomatik ayırıcılarla bu mineraller birbirlerinden ayrılarak,zenginletirilebilmektedir.
A5.ÖZGÜL AĞIRLIK:Mineraller arasındaki özgül ağırlık farklılığı,bunların birbirinden ayrılmasında yararlanılan en önemli özelliklerden biridir.Farklı özgül ağırlıklar,akışkan ortamlardaki çökelmelerde,farklı çökelme hızlarına neden olmaktadır.Bu özellik,özgül ağırlık farkına dayanan zenginleştirme (gravite zenginleştirmesi) yöntemlerinin ortaya çıkışını sağlamıştır.
A6.MANYETİK DUYARLIK:Minerallerin manyetik duyarlıkları farklı düzeylerde olmaktadır.Bu özellikten yararlanarak,mineralleri birbirinden ayırmak için,manyetik ayırma yöntemi geliştirilmiştir.
A7.ELEKTRİK İLETKENLİĞİ:Minerallerin elektrik iletkenlikleri birbirinden farklıdır.Bazı mineraller iletken,bazıları da yarı iletken veya yalıtkan olmaktadır.Bu özelliklerinden yararlanarak mineralleri birbirinden ayırmak için kullanılan yönteme elektrostatik ayırma (yüksek gerilim ayırması) denir.
A8.FLUORESANS VE FOSFORESANS:Bazı mineraller,uzun veya kısa dalgalı morötesi (ultraviolet) ışınların etkisiyle fluoresans ve fosforesans özellik gösterir.Bu özelliklerden yararlanılarak,elle veya otomatik ayırma yapılabilir.
A9.RADYOAKTİVİTE:Alfa,beta ve gama ışınları yayımlayan minerallere radyoaktif mineraller denir.Uranyum içeren mineraller bu türe örnek olarak gösterilebilir.Radyoaktif olan mineraller,olmayanlardan veya düşük düzeyde radyoaktif olanlar,yüksek düzeyde olanlardan,radyoaktivite düzeyini ölçen aygıtlar (Geiger-Müller tüpü,sintilasyonsayıcısı) yardımıyla ayrılabilirler.Bu özellik,elle veya otomatik aygıtla yapılan ayıklama işlemlerinde kullanılmaktadır.
B1.YÜZEY VE ARA YÜZEY :Fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra,yüzey ve ara yüzey özellikleri gibi,bazı fiziko-kimyasal özellikler de minerallerin birbirinden ayrılmasında önemli rol oynarlar.Minerallerin yüzey özellikleri,bunların iki fazın ara yüzeyindeki davranışlarını etkilemektedir.Yağlılık,yapışkanlık,ıslanabilme,kutuplaşabilme,yüzeylerindeğme açısı ve yüzey gerilimi (yüzey enerjisi) ara yüzeylerin özelliklerini oluşturmaktadır.Çeşitli kimyasal maddelerin (reaktif) yardımı ile mineral yüzeylerinin ve mineral-su-hava ara yüzeylerinin özellikleri istenildiği şekilde değiştirilebilmektedir.Bundan yararlanılarak,cevher hazırlamanın en çok kullanılan yöntemlerinden biri olan köpük ile yüzdürme (köpük flotasyonu) geliştirilmiştir.Salkımlaşma (flokülasyon) ve dağılma (dispersiyon) ve tane büyütme (agglomerasyon) gibi işlemlerde de ,aynı özellikler etkili olmaktadır.Ayrıca,altın zenginleştirmede kullanılan amalgamlaştırma yöntemi de,yüzey ve ara yüzey özelliklerine dayanmaktadır.
C)KİMYASAL ÖZELLİKLERC1.ISIL ÖZELLİKLERC1a.Isı İle Gözenekliliğin (porozite) Değişimi:Bazı mineraller ısıtıldıklarında,uçucu maddelerini kaybederek gözenekli ve süngerimsi bir yapı kazanırlar.Boşluklara dolan hava nedeniyle bunların görünür özgül ağırlıkları azalır.Doğal olarak gözenekli bir yapıya sahip olan volkanik tüflerin görünür özgül ağırlıkları 1′den küçüktür.
C1b.Isı ile Dağılma:Bazı mineraller ısıtıldıklarında,kristal sularını veya düşük sıcaklıklarda uçucu maddelerini kaybederek dağılırlar.Kalsit,fluorit,jips,kolemanit ve barit bu tür minerallere örnek verilebilir.Isıl işlem ile dağılarakküçük parçalar haline gelen bu tür mineraller,aynı özelliği bulunmayanlardan yıkama ve boyuta göre sınıflandırma yöntemleri ile ayrılabilirler.Isıtma ve ani soğutma,bazı minerallerin dağılmasına neden olabilmektedir.
C1c.Kalsine Etme (Kalsinasyon):Karbonatlı minerallerin bünyesindeki karbondioksiti uzaklaştırmak amacıyla yapılan ısıl işleme kalsinasyon denilmektedir.Kalsinasyon ile,bazı cevherler (siderit içeren demir cevherleri,smitsonit içeren çinko mineralleri,magnezit) belirli ölçülerde zenginleştirilebilirler.Ayrıca,liç öncesi yapılan kalsinasyon sayesinde,sarf edilen asit miktarı da azaltılabilir.
C1d.Kavurma:Sülfür minerallerinin kükürtünü uzaklaştırmak amacıyla yapılan ısıl işleme kavurma denir.Liç öncesinde uygulanan kavurma ile (sülfat,klorür ve oksit kavurması) sülfür mineralleri kolay çözünür hale gelmektedirler.Ayrıca,çeşitli demir minerallerinin yüksek manyetik duyarlık kazanması için de kavurma yapılabilir.
C1e.Isı İle Manyetikliğin Değişimi:Hematit,limonit,siderit,markasit,pirit gibi demir mineralleri,ısıl işlem uygulaması ile oksijen,karbondioksit veya kükürt kaybederek veya uygun koşullarda oksitlenerek manyetite dönüşürler.Böylece,en yüksek düzeyde manyetik duyarlık kazandıklarından,diğer minerallerden ayrılabilirler.Siderit için yapılan işleme “manyetik kalsinasyon”,diğerleri için yapılan işleme “manyetik kavurma” denir.
C2.FARKLI ÇÖZÜNÜRLÜK (KİMYASAL REAKSİYON)ÖZELLİĞİ:Minerallerin suda,asit veya baz çözeltilerde,ısı ve basınç altında çözünmeleri özelliğidir.Bu özelliğe dayanılarak liç yöntemleri geliştirilmiştir.Cevherdeki altın ve gümüşün kazanılması için uygulanan siyanürizasyon yöntemi de bu özelliğe dayanmaktadır.
