ÖĞÜTME Kırma sonrası, katı maddeleri -10 mm veya -5 mm tane büyüklüklerine kadar parçalanma (ufalanma) işlemidir. Çarpma, sürtünme, bükülme kuvvetlerinin etkisi altındadır. Amacı iki türlüdür:
- Cevher zenginleştirme yöntemlerine uygun malzeme hazırlanması
- Diğer endüstri dallarına, hazırlama olarak kullanılır. ,
Öğütme alt sınırı; ekonomik teknik ve yapısal alt faktörlerle sınırlanmıştır.
Mineralin serbestleşme, derecesine kadar öğütülmesi optimal koşullardır. Ancak fazla öğütme şlam doğuracağından arzu edilemeyecek bir durumdur. Alt sınır sonsuz değildir. Bu sınır özel değirmenlerle 0,1 mikron olarak belirlenmiştir.
Tane boyutuna göre öğütme aşamaları:
- İri öğütme: 1 – 4 mm (çıkış)
- Orta öğütme: 0,25 – 0,5 mm
- İnce öğütme: 0,1 mm (çıkış) olarak düşünülebilir.
Genellikle 40 mikronun altına öğütme istenmez. Amaç, -0,2, -0,1 ve +74 mikron olarak bilinen tane iriliğinde ürün hazırlamaktır. 1 mikrondan aşağı irilikte taneler birbirine yapışarak kollodial bir yapı gösterdiğinden çok fazla enerjiye gereksinim duyulur.
Değirmenleri yanal olarak aşağıdaki özelliklere göre sınıflandırmak mümkündür:
a- Etkin kuvvetlere göre
b- Şekillerine göre
c- Boyutlarına göre
d- Öğütücü elemanlarına göre
e- Öğütülen maddenin giriş – çıkışına göre
f- Öğütülen maddenin tane iriliğine göre
g- Öğütme ortamına göre
Optimal öğütmenin olması için: - Katı madde
- Öğütme ortamı
- Uygun etkin kuvvet ve faktörlerin sağlanması gerekir.
Öğütme kuru veya yaş ortamlarda öğütücü elemanların çarpma, ezme, bükülme, sürtünme kuvvetlerinin etkisiyle oluşur. Öğütmede ayrıca konik, ısısal, elektrik, manyetik etkin kuvvetler görülebilir. Öğütmenin içinde yapıldığı değirmenler, silindirik değirmenler olarak adlandırılır. Öğütme genellikle bu değirmenlerde olmakla beraber dört grupta toplanmaktadır.
- Çubuklu değirmenler
- Bilyalı değirmenler
- Otojen değirmenler
- Boru değirmenler
Silindirik değirmen sınıflandırılması: - Boyut ve boyut (uzunluk/çap) oranlarına göre
- Öğütme yerinin şekline
- Öğütme yerinin büyüklüğüne
- Öğütücü elemanın cinsine
- Silindir dönme sayısına göre olur.
a- Çubuklu değirmenlerde; L>D, L=1,25D, L=1,45D
b- Bilyalı değirmenlerde; L/D=0,8 – 1,5
c- Otojen değirmenlerde; D/L=7/1 oranlarındadır.
Boru değirmenleri ise orta ürünlerin serbestleşmelerinde ve daha ince ürünleri hazırlamada kullanılır. Öğütme süresini uzatmak için çap/boy oranı ½ ile1/8 oranlarında olur.
Çubuklu değirmenlerle öğütücü olarak çubuklar, bilyalılarda bilya gibi malzemeler kullanılır.
Otojen değirmenlerde birincil ve ikincil öğütmeye göre parça cevher+parça cevher veya parça cevher+bilya kullanılır. Öğütücü eleman şarj çeşitleri şunlardır:
a- Bilyalar
b- Çubuklar
c- Küçük Fe parçaları
d- Fint taşı
Öğütücü elemanların kütlesi ton cevher başına tüketilen Fe miktarını azaltma açısından önemlidir. Öğütücü eleman şarjı değirmenin % 35 – 40’ını teşkil eder. En yüksek şarj oranı % 50’dir.
Değirmenlerde astarlamanın ana amaçları: - Öğütme maliyetini düşürmek
- Öğütülen demir kısmını minimuma düşürmek
- Öğütmeyi teknik bakımdan mümkün kılmak
Astarlanan değirmen tipine; katı maddeye, astarlanan malzeme ve öğütme amacına göre çeşitli şekillerde olur. Astarlanacak malzemeye göre:
- Çelik astarlama
- Fint taşı, bazalt astarlama
- Lastik astarlama
DEĞİRMEN TİPLERİ VE KAPASİTE SEÇİMİ - Öğütülecek maddenin cinsi, özellikleri ve talep edilen şartlar göz önünde bulundurulur.
- Genelde yaş öğütme tercih edilmelidir.
- Gelişmelerle birlikte otojen ve kuru öğütme tipleri yaygınlaşmıştır. Ancak hiçbir zaman yaş öğütmenin yerine geçememişlerdir.
- Yaş öğütme de her şeyden önce güç Kwh/ton gereksinimi kuru öğütmeye nazaran daha ucuzdur.
- Kuru öğütme sisteminde havalı sınıflandırıcılarda kullanılan elektrik sarfiyatı yaş öğütmenin mekanik sınıflandırıcının kullandığı miktardan fazladır.
- Kuru öğütme ortalama olarak yaş öğütmeye nazaran 1/3 misli fazla güç gereksinimi gerektirir.
- Kuru öğütmede toz sorunu ve tehlikesi vardır.
- Kuru öğütmenin avantajı ise değirmen dönüş hızının %10 daha az olması ve çelik aşınmasının daha az olmasıdır. Bu aşınma otojen öğütmede daha da düşer.
Yaşa karar verildiğinde özellikle çubuklu, taşmalı çıkışlı değirmenler seçilir.
- Çubuklu değirmen ilk öğütme kademesi için öngörülür.
- Çubuklu değirmenlerde sınıflandırıcı kullanılmaz, açık devre çalışırlar.
- Taşmalı bilyalı değirmenler emniyet yönünden işletmeye elverişli ve basittir. Fakat düşük madde çıkış hızı nedeniyle fazla şlam yaparlar.
- Bilh***a taşmalı çıkışlı değirmenler kırılgan, kıymetli minerallerin öğütülmesinde dezavantajlıdırlar. Örneğin wolframit, kasiterit ve galen gevreklilikleri nedeniyle daha önce şlama geçer.
Kapasiteyi etkileyen faktörler: - Hammadde ve nihai ürünle ilgili faktörler:
a- Öğütülebilirlik
b- Hammadde ve öğütülmüş maddenin tane yapısı
- Seçilmiş değirmen tipiyle ilgili etmenler:
a- Değirmen tipi ve boyutları
b- Değirmen astar çeşidi
- Ayarlanabilir ve seçilen etmenler
a- Öğütücü eleman şarj yüzdesi
b- Öğütücü eleman büyüklükleri
c- Değirmen devir sayısı
d- Ortam seviyesi
e- Değirmen geri dönüş yükü
f- Sınıflandırıcının ayırma derecesi
Maliyeti etkileyen faktörler: - Parçalanacak malzemenin aşındırma keskinliği
a- Hammaddenin petrografik özelliği
b- Hammaddenin sağlamlık ve gevrekliği
c- Hammaddenin sertliği
- Yaratılan yeni dış yüzeyler
- Aşınmaya karşı kullanılan malzemenin özelliği
- Parçalama yöntemi
Malzeme seçimi ise şunlara bağlıdır: - Nitekim basınç, çarpma ve şok etkisine dayanıklı malzemeler kullanılmasında sürtünmeden ötürü aşınma azdır. Bu amaç için mangan çelikler kullanılır.
- Sürtünme nedeniyle oluşan aşınmayı önlemek amacıyla seçilen malzeme, basınç, çarpma, şok etkisi olanıdır. Esas sürtünme ile öğütme ön plandadır. Krom, mangan, molibden, nikel ve vanadyum alaşımlı çelikler seçilir.