ÖZETKovellin.pirit ve kuvarstan oluşan cevherimizi kırma,öğütme ve sınıflandırma devrelerinden geçirdikten sonra şartlandırma tankına MIBC(köpürtücü),potasyum etil ksantat(kolektör) ve pH’ı ayarlamak için kireç sütü koyarak ve pH’ı 9 alarak kovellin, pirit ve kuvarstan yüzen ürün olarak ayrıldı.pH=9 da pirit’in yüzey yükü negatif olduğu için anca aminlerle flote edilebilir.Bu yüzden KEX pirit yüzeyine adsorplanmadı.Kuvars’ında pH=9 da yüzey yükü negatiftir.Bu yüzden KEX(potasyum etil ksantat)kuvars yüzeyine adsorplanmaz.
Batan ürün olarak elde edilen kuvars ve pirit ise;şartlandırma tankına MIBC,KEX ve pH ayarlayıcı kireç sütü attıktan sonra pH=7 alarak pirit ve kuvars ayrılmış oldu.Pirit’in pH=7 de yüzey yükü pozitiftir.Bu nedenle KEX pirit yüzeyine adsorplanarak,pirit’in hirofobik özellik kazanmasını sağlar(bu sayede pirit hava kabarcığına yapışır).Bu yüzden pirit yüzerken kuvars batar.Çünkü kuvars’ın zpc=1,8 olduğu için pH=7 de kuvarsın yüzey yükü negetiftir.Dolayısı ile KEX kuvars yüzeyine adsorplanmaz.Ve yüzen ürün olarak pirit.batan ürün olarak ise kuvars alındı.Böylece bu üç mineral birbirinden ayrılmış oldu.
1.GİRİŞ Flotasyon; çok ince boyutlu mineralleri zenginleştiren bir yöntemdir.Bu yöntemde ayırma bazı minerallerin hava kabarcıklarına ilişerek yüzmesi ile sağlanır.Bu mineraller yüzey özelliklerine veya çeşitli reaktiflerle yüzey özelliklerinin değiştirilmesine bağlı olarak hava kabarcığına ilişirler.Bu özellikleri göstermeyen diğer mineraller ise,su içinde ıslanarak batarlar.
Flotasyon yöntemleri;1)Cevherin maksimum 0,5-0,2 mm gibi bir boyutun altına öğütülmesi
2)%15-35 arasındaki katı içerecek şekilde sulandırılması
3)Bir veya birkaç çeşit inorganik kontrol reaktifinin çok az miktarda ilavesi
4)Mineral yüzeyini kaplayarak köpüğe yapışmasını sağlayacak toplayıcı(kolektör) reaktifin ilavesi
5)Dayanıklı hava kabarcığı oluşturan köpürtücü reaktifin ilavesi
6)Karıştırma yolu ile veya basınçlı hava sevki ile köpüğün oluşturulması
7)Mineral taşıyan köpük zonu ile,köpüğe yapışmayan mineralleri bulunduran pülbün birbirinden ayrılması
Flotasyon mineral endüstrisi dışında,bazı ince atık maddelerle çevre kirlenmesine karşı ve bazı endüstriyel ürünlerin saflaştırılmasında da uygulanabilir.(Önal,Ateşok,1994)
2.GENEL BİLGİLER2.1.FLOTASYONUN TARİHÇESİ Flotasyonda ilk çalışmalar,yağ-su ara yüzeyinde katıların toplanması doğrultusunda oldu.Pülp içine gaz gönderilmesi ilk defa 1877 de Almanya’da Bessel kardeşler tarafından denendi.Bessel kardeşler,grafit flotasyonunu,çeşitli yağlar kullanarak,kaynar suyun meydana getirdiği su buharı ile ve karbonatlarla reaksiyona giren asidin çıkardığı karbondioksit gazı kabarcıkları ile gerçekleştirdiler.Aynı usul İngiltere ve Amerika’da yeniden bulunarak karbonat ve sülfürlerin flotasyonunda tatbik edildi.Vakumla gaz kabarcıklarının elde edilmesi 1904 te Elmore tarafından bulundu ve endüstride başarı kazandı.
Gazın pülp içine ya karıştırma veya üfleme yolu ile direkt sevki 1910 ve 1914 yıllarında Hoover ve Forrester tarafından bulundu.Hoover’in buluşu karıştırma tipi makinaların başlangıç modelidir.Forrester’in buluşu ise,gözenekli tekne dibinden direkt hava girişi ile çalışan pnömatik makinaların esasını meydana getirir.
1915-1922 arasında toplayıcı deyimi,istenilen minerali köpükte toplayan,köpürtme özelliği olmayan bazı yağlar için kullanıldı.1925 te Keller tarafından,suda çok iyi eriyen alkali ksantatların çok tesirli kolektör özelliğe sahip oldukları ortaya kondu.1925 te ditiofosfatların sülfür mineralleri flotasyonunda,sabunların ise oksit minerallerinin flotasyonunda kullanılması ile ilgili adımlar atıldı.1886 da Everson flotasyon devrelerine asit ilavesini tavsiye etti.1913 te Avustralya’da Bradford,bakır sülfatın,sfaleritin flotasyon özelliklerini geliştirdiğini buldu.
1926 da Whiltworth toplayıcı olarak organik ditiofosfatları kullandı. (Atak,1990)
2.2.FLOTASYONUN EKONOMİSİ Flotasyonun yaygın bir şekilde uygulanması ucuz olmasından ileri gelmez.Çünkü gravite ve manyetik usullerle hazırlama hazırlama,flotasyondan çok daha ucuza mal olur.Yüksek dereceli cevherlerin tükenişi,gang içinde ince dağılmış cevherleri kıymetlendirme zorunluluğu,çok ince taneleri ayırma imkanını veren flotasyon usulünün önem kazanmasına sebep olur.Hidrometalurjik usullerle mukayese edilirse,bunların flotasyona göre daha pahalı,fakat daha randımanlı oldukları görülür.(Atak,1990)
2.3.KONSANTRELERİN SATIŞI
Konsantrelerin derecesi,tane büyüklüğü ve içinde bulunan diğer yabancı maddelere göre,satış imkanları değişiklikler gösterir.Daha az kullanılan metallerle endüstriyel ham maddelerin alıcıları az olduğundan,satışları daha güç ve risklidir.Bazı konsantrelerin satışında belirli bir dereceye erişme şartı yoktur.Fakat nakliye ve metalurjik masrafları azaltmak için,yüksek dereceli konsantre elde etmeğe çalışılır.Örneğin bakır,kurşun,çinko cevherleri.
Bazı tip cevherlerde ise,satış imkanlarının zor olduğu dönemlerde ,cevherin satılabilmesi için,belirli derecenin üstünde kıymetli maddeyi içermesi gerekebilir.
Bakır:
Tel yapımında,bronz ve pirinç gibi alaşımların bileşiminde,çeşitli bakır tuzlarının yapımında kullanılır. Satışı,metalurji tesislerinin tarifesine bağlıdır. (Atak,1990)
Bakır, üstün fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.Sektörlere göre bakırın tüketiminin dağılımı aşağıda verilmiştir:
.Elektrik ve elektronik sanayi
.İnşaat sanayi
.Ulaşım sanayi
.Endüstriyel ekipman
.Diğerleri
.Kimya
.Kuyumculuk
.Boya sanayi
.Turistik eşya(
www.mta.gov.tr/madenler/turmaden/aln.asp#bakır)
Dünya bakır üretiminin önemli bir kısmı Şili'de gerçekleştirilirken bu ülkeyi ABD, Kanada, Demokratik Kongo Cumhuriyeti, Zambiya, Peru, Polonya, Rusya, Kazakistan, Meksika ve Endonezya izliyor.(
http://yatirimci.akbank.com.tr)
Dünya görünür bakır rezervleri, metal içeriği olarak 321 milyon ton civarındadır. Bu rezervin % 22'sine sanayileşmiş ülkeler, % 18'ine BDT ve Doğu Avrupa ülkeleri, % 2'sine OECD ve % 58'ine gelişmekte olan ülkeler sahip bulunmaktadır. Türkiye'nin dünya bakır rezervindeki payı ise % 0,3'tür. (
http://www.dpt.gov.tr/dptweb/ekutup96/o511/o511-oku.html)
Dünya'da 1992 yılında bakır cevherlerinden 11.264.000 ton rafine bakır üretilmiştir. üretimin % 80'i Batı Dünyasında, ve % 20'si de eski Doğu Bloku'nda gerçekleştirilmiştir. Dünya bakır üretimin % 83'ü birincil kaynaklardan (bakır cevherlerinden) ve % 17'si ise ikincil kaynaklardan (hurda, toz ve artık malzemelerden) sağlanmıştır.
(
http://www.dpt.gov.tr/dptweb/ekutup96/o511/o511-oku.html)
Sülfürler(bakır minerali) Kimyasal Analizi(%)
Kovellin 66,5 Cu – 33,5 S
Dünya bakır üretiminde kullanılan minerallerin yaklaşık olarak % 50 sini kalkosin,% 25 ini kalkoprit,%3 ünü enargit,% 1 ini diğer sülfür mineraller(kovellin),% 6-7 sini natif bakır ve % 15 ini de oksit mineraller oluşturur(Cankurt,1973).Bakır maden yatakları;Porfir yataklar(ABD,Şili,Peru ve Kanada),sedimenter yapıya sahip maden yatakları(Afrika),sıvı magma asıllı maden yataklarıdır(Kanada ve Avusturalya).(Cankurt,1973)
Bakırın Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri (
http://www.ihracatdunyasi.com/bakir-pirit.html)
Simgesi : Cu
Sertliği : 2.5-3
Yoğunluğu : 8.93 gr/cm3
Ergime noktası : 1083 oC
Kaynama noktası : 2300 oC
Ergime ısısı : 43 k.cal (1 kg’ının ergimesi için gerekli ısı)
Elektrik iletme özelliği : %99.95
Bakırın nisbi elektrik iletkenliği 100 dür.(Tulgar,1971)
KOVELLİNFormülü: CuS
Sertliği: 1,5 - 2
Yoğunluğu: 4,6
Kristal sistemi: Hekzagonal sistemde kristallenir.
Rengi ve çizgi rengi: Koyu lacivert mavi renkli olup çizgi rengi siyahtır.
Tanıma özellikleri: Morumsu mavi siyah renklidir. İnce esnek levhacıklı olup çok ince kesitleri hariç opaktır. Üfleçte kolay erir ve yeşil mavi alev çıkartır. HNO3 de kükürt açığa çıkartarak çözünür.
Bulunduğu yer: Bakır yataklarının sedimantasyon zonunda, sülfürlerle beraber bulunur.(
www.kimyaokulu.com)
PRİTFormülü: FeS2
Sertliği: 6 - 6,5
Yoğunluğu: 5
Kristal sistemi: Kübik sistemde kristallenir.
Rengi ve çizgi rengi: Pirinç sarısı renklidir. Çizgi rengi ise siyahdır.
Tanıma özellikleri: Metalik parıltılıdır. Üfleçte demir düğmesi bırakarak mavi bir alevle yanar. NHO3 de kükürt açığa çıkartarak çözünür. Rengi ile markazit ve kalkopiritten, magnetik olmayışı ile de magnetopiritten ayırt edilir.
Bulunduğu yer: Latince “melez” anlamına gelen pirit hemen hemen az veya çok bütün maden oluşumlarında görünür. Granit ile kireçtaşının kontaklarında, magmatik enjeksiyon yataklarda, metasomatik yataklarda, hidrotermal yataklarda ve tortul kayaçlarda bulunur.
Kullanım yeri: Fe muhteviyatı ekonomik değildir. Daha ziyade sülfirik asit imalatında ana hammadde olarak kullanılır(
www.kimyaokulu.com)
KUVARS Formülü: SiO2
Sertliği: 7
Yoğunluğu:2,65
Kristal sistemi: Hegzagonal
Tanıma özellikleri: Kristal şekli camsı , parlaklığı , sertliği yani camı çizmesi ve konkoidal kırılma şekli ile tanınır.
Fiziksel Özellikler : Dilinimi yoktur .Camsı parıltılı renksiz ve beyazdır. İçerdiği yabancı maddelerle çok değişik renklerde mor , pembe , sarı , gül rengi v.b
Bulunduğu yataklar: Pegmatitik yataklar, Greyzen yataklar, Porfiri yataklar,Hidrotermal damar tip yataklar, Volkanojenik masif sülfit yatakları(Maden Yatakları Dersi laboratvar Notları)
İlk kez Romalılar tarafından cam yapımında kullanılan silisyum yerkabuğunun yüzde yirmisekizini oluşturut ve bolluk bakımından oksijenden sonra gelir.Karbonatlar dışında (kireçtaşı ve dolomit) tüm kayasal maddelerin özünde bulunur.(Sarıkız-Nuhuoğlu,1992)
www.ertangumustekin.com/madencilik/cevher/KOVELLIN-PIRIT%20VE%20KUVARS.doc