YÜZDÜRME - BATIRMA DENEYLERİYüzdürme-batırma testleri yoğunlukları belirli değerlerde olan durgun sıvı ortamlarda yapılmaktadır. Yoğunlukları ayarlanabilir olan bu ortamları üç grupta toplamak mümkündür.
• Organik sıvıların alkol veya benzen ile karışımları
• İnorganik tuzların sudaki çözeltileri
• İnce öğütülmüş katı maddelerin sudaki süspansiyonları
Bu ağır ortamlardan organik sıvılar ve inorganik tuzların sudaki çözeltileri laboratuar çapında yapılan
yüzdürme-batırma testlerinde kullanılırken, katı madde süspansiyonları endüstriyel çaptaki yıkama ünitelerinde kullanılmaktadır.
Kömür, yerkabuğundan üretildiği şekliyle (tüvenan halde), içinde yanıcı olmayan mineral maddeler, kükürt, nem gibi safsızlıklar içerir ve bu söz konusu safsızlıkların miktarları arttıkça kömürden elde edilebilecek enerji miktarı azalmakta, dolayısıyla kömürün tüketim sahaları daralarak, ekonomik değeri düşmektedir. Bütün bu nedenler, kömürün yanıcı olmayan maddelerden ve kükürdünden arındırılma gerekliğini ortaya çıkarmaktadır.
Kömür yıkama ve cevher zenginleştirme ilk bakışta eş anlamlı gibi görülmektedirler. Gerçekte cevher zenginleştirme yöntemleri, ufalama işlemleriyle sağlanan cevher ve gangın serbestleşme tane iriliğine göre seçilirken, kömür yıkama yöntemleri mevcut tane iriliğinde kömür kül ilişkisine göre seçilmektedir. Başka bir anlatımla, kömür yıkamada mümkün olan en iri boyutta, ancak en az küllü kömür elde edebilmek için; ufalama işlemlerinden kaçınılarak, kabul edilebilir, bir kül oranında, temiz kömür eldesi hedeflenmektedir.
Kömür yıkamanın ilk basamağı yoğunluk analizleridir ve bu analizler yardımıyla kömür-kül ilişkisi ortaya çıkarılmaktadır. Yoğunluk analizleri genel olarak yüzdürme-batırma testleri ile yapılmaktadır.
DENEYİN TANIMI VE AMACIYüzdürme-Batırma Testlerinin Uygulanabilirliği: Yüzdürme-batırma testleri, kömürün hangi yoğunlukta külünden ayrılabileceğini, ayırma işlemi sonucunda elde edilecek yüzen (temiz kömür) kısmın miktarının belirlenmesini ve kül oranının tespit edilmesini mümkün kılmaktadır. Ayrıca yüzdürme-batırma testleri sonuçlarının irdelenmesiyle kömürün kolay veya zor yıkanabileceği hakkında bilgi edinilmektedir.
Yüzdürme-batırma testleri için seçilen yoğunluklar genellikle 1.3 gr/cm3 den başlayarak 0.1 gr/cm3-artışlarla 2.0 gr/cm3 e kadar ayarlanabilirler. Teste tabi tutulacak kömürün cinsine ve tüvenan kömür içindeki ara ürün miktarına bağlı olarak bazen söz konusu yoğunluklar 1.2 veya 1.4 gr/cm3 den başlayarak 1.8 veya 1.9 gr/cm3 e kadar 0.1 gr/cm3 lük artışlarla, bazen de deneyin amacı ve yine kömür özelliğine bağlı olarak 0.05 gr/cm3 lük artışlarla hazırlanabilir.
DENEYDE KULLANILAN MALZEME VE ALETLERYüzdürme-batırma testlerine tabi tutulacak kömür numunesi, farklı yoğunluklu ağır sıvılar, deney seti, yardımcı ekipmanlar, etüv, fırın.
DENEYİN YAPILIŞIYüzdürme-batırma testlerine tabi tutulacak kömür numunesi özelliklerine, miktarına ve tane iriliğine göre farklı
(Örneğin 1.3 - 1.4 - 1.5 - 1.6 - 1.7 - 1.8 gr/cm3) yoğunluklarda hazırlanan ZnCl2 çözeltileri (genellikle) 30 lt hacmindeki kovalara konur. Numune önce suyla iyice yıkanır ve süzülür. Bu işlemin amacı, kömür tanelerindeki çatlak ve boşlukları su ile doldurularak;
• ZnCl2 ün söz konusu boşlukları doldurarak, test esnasında kömür taneciklerinin yoğunluklarının artmasının engellenmesi,
• Test sonucunda numunelerin ısı değeri tayinleri yapılacaksa, ısı değeri tayin cihazı (Kalorimetre-•bombası) çeperlerinin numune içinde kalacak ZnCl2 vasıtasıyla korozyona uğramasının önlenmesidir.
Yukarıda de belirtildiği gibi yüzdürme-batırma deneyine tabi tutulacak numune suyla yıkandıktan sonra, ilk önce 1.3 gr/cm3 lük ZnCl2 çözeltisine atılarak karıştırılır ve yüzen mal 0.5 mm açıklıklı bir süzgeç vasıtasıyla alınarak, 1.3 gr/cm3 de yüzen olarak adlandırılır. Daha sonra batan mal 1.4 gr/cm3 yoğunluklu çözeltiye atılır ve karıştırıldıktan sonra, yine süzgeçle yüzen malzeme alınarak 1.3-1.4 gr/cm3 yoğunluklu malzeme olarak isimlendirilir. Aynı işlem daha yüksek yoğunluklu çözeltilerde de tekrar edilir ve en son olarak 1.8 gr/cm3’te batan malzeme alınarak 1.8 gr/cm3’te batan olarak isimlendirilir. Elde edilen yoğunluk fraksiyonlarındaki ürünler yıkanarak ZnCl2 den arındırıldıktan sonra, kurutulup tartılır ve her birinden ayrı ayrı numuneler. alınarak kül analizleri yapılır. Ağırlık ve kül analizleri değerleriyle, yüzdürme-batırma değerlendirme tablosu oluşturulur. Bu tablo yardımıyla kömür yıkanabilirliğini gösteren eğriler elde edilir. Pratikte en çok kullanılan eğriler, Henry Rheinhard eğrileri olarak adlandırılır. Bu eğriler yardımı ile belirli kül oranında konsantre elde etmek istendiğinde verimin nasıl olacağı ve artıkta kalan kısmın kül oranının ne olacağı bulunur. Yoğunluk eğrisi yardımı ile, belirli küllü temiz kömür elde etmek için, kömürün hangi ayırma yoğunluğunda yüzdürülmesi (örneğin, jigle yıkamada jigin nasıl ayarlanması) gerektiği ortaya çıkmaktadır. Genel olarak eğrinin yatay ve dikey kısmı arasındaki açı dikleştikçe kömürün yıkanabilme özelliğinin arttığı söylenebilir.
Konu: YÜZDÜRME - BATIRMA DENEYLERİ (Okunma sayısı 490 defa)
