Bazı Katyonların Feldspat ve Kuvars Minerallerinin Flotasyonuna Etkisi

[ozguryolcu]

Bazı Katyonların Feldspat ve Kuvars Minerallerinin Flotasyonuna Etkisi

Feldspat ve kuvars minerallerinin flotasyonuna, tek ve çok değerlikli iyonların
etkisini görebilmek için bu iyonların tuzları (NaCl, KCl, CaCl2 ve AlCl3) kullanılarak
mikroflotasyon deneyleri yapılmıstır. Bu deneylerde, Çizelge 3.5’de verilen
flotasyon sartlarının dısında pH 1,5-6, toplayıcı miktarı kuvars flotasyonu için 300
g/t, feldspat flotasyonu için 600 g/t ve 75 g/t köpürtücü kullanılmıstır. Kullanılacak
tuzlarının miktarı ise daha önce yapılan zeta potansiyeli ölçümlerine dayanarak NaCl
ve KCl için 500 g/t, CaCl2 için 250 g/t, AlCl3 için 50 g/t olarak belirlenmistir. Ayrıca
her iki mineral için de HCl ve HF ile ayarlanmıs ortamlarda ayrı ayrı mikroflotasyon
deneyleri uygulanmıstır. Elde edilen sonuçlar Sekil 4.27-4.30’da verilmistir.


Sekil 4.27. HCl ile hazırlanmıs pülpte, bazı katyonların kuvars flotasyonuna etkisi



Uploaded with ImageShack.us
Sekil 4.28. HCl ile hazırlanmıs pülpte, bazı katyonların feldspat flotasyonuna etkisi



Sekil 4.29. HF ile hazırlanmıs pülpte, bazı katyonların kuvars flotasyonuna etkisi


Sekil 4.30. HF ile hazırlanmıs pülpte, bazı katyonların feldspat flotasyonuna etkisi


Sekillerden de görüleceği gibi HCl ve HF ile hazırlanmıs asidik ortamlardaki
mikroflotasyon deneylerine tek değerlikli iyonların neredeyse hiçbir etkisi
olmamıstır. Bu iyonlar yalnızca nötr pH’lara yakın yerlerde mineral yüzeylerine
adsorblanabildikleri ve mineral veriminin azalmasına neden oldukları belirlenmistir.
Ca2+ iyonu ise HCl ve HF ile hazırlanmıs her iki ortamda da özellikle pH 3’ten sonra
etkisini arttırmıs ve mineral veriminin azalmasına neden olmustur. Al3+ iyonu ise
neredeyse bütün pH değerlerinde mineral yüzeyine adsorblanmakta ve mineral
verimini büyük ölçüde düsürmektedir. Genel olarak tek değerlikli ve çift değerlikli
iyonlar kullanıldığında negatif yüklü yüzeylere bu iyonlar adsorblanmakta ve zeta
potansiyeli ölçümlerinden de görüldüğü gibi mineral yüzeyinin yükünü
azaltmaktadır. Bu nedenle, aminlerin mineral yüzeyine adsorbsiyonu ile birlikte
mineral verimi de azalmaktadır. Sonuç olarak, bu katyonların varlığında bu
minerallerin katyonik toplayıcılar ile flotasyonu zorlasmaktadır. Đyonların mineral
yüzeylerini farklı pH’larda etkilemelerinin nedeni ise, bu iyonların hidrolize
basladıkları pH’ların farklılığından ve iyon değerliliklerinden kaynaklanmaktadır.
Ayrıca, iki mineralin aynı ortamda bulunduğu düsünülürse, tek ve çok değerlikli
katyonların kullanılmasının bu minerallerin seçimli flotasyonuna bir katkı
sağlamayacağı açıkça görülmektedir.

Bu bölümde, feldspat ve kuvars minerallerinin yüzey özellikleri arastırılarak bir
sonraki zenginlestirme asamasında kullanılacak flotasyon sartları belirlenmistir.


- Feldspat ve kuvars minerallerinin yüzey potansiyeli farklılıklarının olustuğu
ortam sartlarının belirlenmesi ve bu yüzey potansiyelinin olusma
mekanizmasının açıklamasına yönelik, zeta potansiyeli ölçümleri ile
minerallerin bulunduğu süspansiyonun iyon analizleri yapılmıstır. Sonuç
olarak, feldspat ve kuvars mineralleri, ortamda bulunan H3O+ ve OH-
iyonlarının mineral yüzeyine adsorblanması ve feldspat mineralinden
çözünen katyonların etkisi ile çok küçük pH’lar hariç negatif yük kazandığı
belirlenmistir. Bunun dısında, ortamda bulunan F- iyonlarının mineral
yüzeyinde bulunan OH- iyonları ile yer değistirmesinden dolayı feldspat
minerallerinin çok düsük pH’larda bile (pH≤2,5) florür içeren ortamlarda
negatif isaretli kaldıkları gözlenmistir. Bu ölçümlerin sonucunda, feldspat ve
kuvars minerallerinin yüzey yükü farklılığının olustuğu pH aralığı, florür
iyonu içeren ortamlarda pH 1,5-3 olarak belirlenmistir.

- Feldspat ve kuvars mineralleri arasında yüzey yükü farklılıkları
olusturabilmek için süspansiyona katyonlar ilave edilmis ve zeta potansiyeli
ölçümleri yapılmıstır. Ortama ilave edilen katyonların iki mineralin de
yüzeyine adsorblanarak yüzey yüklerini değistirdiği belirlenmistir. Sonuç
olarak kullanılan katyonlar ile minerallerin yüzey potansiyellerinde herhangi
bir farklılık elde edilememistir.

- Katyonik toplayıcıların hangi sartlarda bu iki mineralin yüzeyine
adsorblanarak hidrofobik yaptığının belirlenmesi ve bu iki mineral arasında
hidrofobiklik farkının arastırılması için amin tipi toplayıcı ile zeta potansiyeli
ölçümleri ve temas açısı ölçümleri yapılmıstır. Yine benzer sekilde iki
mineral arasında neredeyse bütün pH’larda çok büyük farklılıklar
gözlemlenememistir. Sadece F- içeren ortamlarda pH 1,5-3 arasında bu iki
mineralin hidrofobiklik derecelerinde farklıklar belirlenmistir.

- Bu iki mineralin aynı ortamda bulunması durumunda gerekli olan pülp pH’sı,
toplayıcı konsantrasyonu, köpürtücü konsantrasyonu gibi flotasyon sartlarının
belirlenmesi ve bu minerallerin yüksek mineral verimi ile yüzdürülebilmesi
için gerekli olan flotasyon sartları mikroflotasyon deneyleri ile belirlenmistir.
Buna göre, her iki mineralin flotasyonunda toplayıcı konsantrasyonu,
köpürtücü konsantrasyonu ve pH’ın çok önemli flotasyon değiskenleri olduğu
görülmüstür. Toplayıcı ve köpürtücü miktarı arttıkça iki mineralinde mineral
veriminin arttığı deneyler sonucu belirlenmis ve bu iki mineralin seçimli
flotasyonunda 200-600 g/t toplayıcı ve 50-150 g/t köpürtücü kullanılmasına
karar verilmistir. Đki mineral için de neredeyse bütün pH değerlerinde benzer
mineral verimleri elde edilmistir. Zeta potansiyeli ölçümlerine göre iki
mineralin yüzey farklılığı gösterdiği bölge F- iyonu içeren pH 1,5-3 aralığıdır.
Daha sonra yapılan temas açısı ölçümleri ve mikroflotasyon deneylerinde de
bu pH aralığı dısında bu iki mineralin yüzme davranıslarında çok büyük
farklılıklar belirlenmemistir. Bu yüzden bu iki mineralin seçimli
flotasyonunun F- içeren ortamda pH 2,5’da yapılmasına karar verilmistir.