Toplayıcı Miktarının Feldspat ve Kuvars Minerallerinin Flotasyonuna Etkisi

[ozguryolcu]

Yüzey gerilimini değistiren en önemli kimyasallar her biri birer yüzey aktif madde
(yam) olan toplayıcılar ve köpürtücülerdir. Polar ve apolar gibi iki gruptan olusan
yüzey aktif maddelerdeki etkin grup içinde bulunan polar kafa bir anyon veya katyon
olabilir. Su içine atıldıklarında çözünme sonucu polar kafaya zıt isaretli iyon
çözeltiye geçerken, geriye kalan etkin grup yani monomer ise arayüzeyde bulunur.
Bu durum kullanılan yüzey aktif maddenin konsantrasyonu ile doğrudan iliskilidir.
Yüzey aktif madde konsantrasyonu arttıkça, çözelti içinde iki monomerin apolar
kuyruklarının birlesmesiyle önce dimerler ve konsantrasyonun daha da artmasıyla ise
miseller olusurlar. Yüzey aktif maddelerin arayüzeyde bulunma eğilimleri, onların
çözelti içinde monomer halinde olması ile mümkündür. Bu gerçeklerle, flotasyonda
yüzey aktif madde konsantrasyonu veya kullanım miktarı, misel olusumunun
basladığı kritik misel konsantrasyonundan (kmk) daha az olmalıdır (Çilek, 2006).

Amin (Aero 3000C) konsantrasyonu değisiminin etkisi Çizelge 3.5’de verilen
sabitlerin dısında farklı pH’larda (2,5; 3,5; 4,5) ve 75 g/t köpürtücü
konsantrasyonunda gerçeklestirilmis ve sonuçlar Sekil 4.21 ve Sekil 4.22’de
verilmistir.


Sekil 4.21. Toplayıcı miktarının (Aero 3000C) kuvars mineralinin yüzebilirliğine
etkisi



Sekil 4.22. Toplayıcı miktarının (Aero 3000C) feldspat mineralinin yüzebilirliğine
etkisi


Görüldüğü gibi toplayıcı miktarındaki artısa paralel olarak yüzen mineral verimi her
iki ortamda (HCl ve HF) ve üç farklı pH değerinde de artmaktadır. Bunun baslıca
nedeni, toplayıcı konsantrasyonu arttıkça mineral yüzeyleri daha fazla hidrofobik
özellik kazanmakta ve konsantreye gelen mineral miktarı daha fazla olmaktadır. Bu
durum daha önce yapılan zeta potansiyeli ölçümleri ile de uyum içerisindedir (Sekil
4.15-4.18). Her iki mineral için de toplayıcı miktarı artısına paralel olarak kazanılan
mineral verimi üç pH değerinde de artmakta ve hiçbir dönüm noktası
gözlemlenememektedir. Bu yüzden, bu toplayıcı konsantrasyonlarında misel yapının
olusmadığı söylenebilmektedir. Toplayıcı konsantrasyonuna bağlı olarak mineral
verimlerindeki artısa bakılacak olursa, bütün pH’larda da kuvars minerali için 300
g/t, feldspat minerali için 600 g/t maksimum verim elde edilen noktalar olmaktadır.
Bu yüzden, bundan sonraki mikroflotasyon deneylerinde bu konsantrasyonlarda Aero
3000C kullanılması uygun görülmüstür. Kuvars ve feldspat mineralleri için Aero
3000C konsantrasyonunun belirlenmesinde elde edilen en yüksek mineral verimleri
ise; kuvars minerali için 300 g/t kullanılarak HCl ile ayarlanan ortamda %85,25, HF
ile ayarlanan ortamda ise %82,2 mineral verimi, feldspat minerali için 600 g/t
kullanılarak HCl ile ayarlanan ortamda %87,82, HF ile ayarlanan ortamda ise
%89,33 mineral verimi elde edilmistir.

Her iki ortamda da (HCl ve HF) pH 3,5 ve 4,5’da kuvars mineralinin zeta potansiyeli
-20 ile -40 mV arasında değistiği için bu pH aralıklarında kuvars mineralinin verimi
Aero 3000C konsantrasyonu arttıkça artmakta ve 300 g/t’da maksimuma
ulasmaktadır. Her iki ortamda da pH 2,5 da kuvarsın zeta potansiyeli -5 ile -10 mV
olduğundan bu pH değerlerinde sadece yüksek Aero 3000C konsantrasyonlarında
yüzebilmektedir. Fakat, düsük zeta potansiyeline sahip tanelerin birlesmesinden
dolayı kuvars verimi %40’ı geçmemektedir. Bunların dısında, pH 3,5 ve 4,5’da amin
tipi toplayıcılar kullanılmadan elde edilen %10-15 mineral veriminin, kabarcıklar
arasında kalan sıvı filminde mekanik olarak tasınan tanelerden kaynaklandığı
düsünülmektedir.


Her iki ortamda da (HCl ve HF) pH 2,5-3,5-4,5’da feldspat mineralinin zeta
potansiyeli -20 ile -40 mV arasında olduğu için bu pH aralıklarında feldspat
mineralinin verimi Aero 3000C konsantrasyonu arttıkça artmaktadır ve 600 g/t’da
maksimum verime ulasmaktadır. pH 2,5’da HCl ile hazırlanmıs ortamda ise feldspat
mineralinin zeta potansiyeli -10 mV civarında olduğu için toplayıcının adsorbsiyonu
zorlasmakta ve düsük Aero 3000C konsantrasyonlarında feldspat mineralleri
yüzmemektedir. Ancak, pH 2,5’da florür iyonu içeren ortamda yapılan
flotasyonlardan, florür iyonu içermeyen ortamda yapılan flotasyon sonuçlarına göre
daha yüksek mineral verimleri elde edilmistir. Bu sonuçların nedeni; Al-OH olan
feldspat yüzeylerinin F- iyonları ile Esitlik 4.7 ve 4.8’de olduğu gibi kompleks
bilesikler olusturarak aminlerde daha sağlam bağ yapmalarıdır. Bu yüzden, çok
düsük pH’larda bile feldspat mineralleri F- iyonu içeren ortamlarda aminler ile
yüzebilmektedir.





Sonuç olarak, feldspat ve kuvars mineralleri pH 3,5 ve 4,5’da her iki ortamda yüksek
mineral verimleri ile, pH 2,5 ise sadece HCl ile hazırlanmıs ortamlarda düsük
verimler ile yüzdürülebilmektedirler. Ancak pH 2,5’da HF ile hazırlanmıs ortamlarda
kuvars yüksek toplayıcı konsantrasyonları kullanarak çok düsük mineral verimleri ile
yüzebilirken, feldspat minerali yüksek mineral verimleri ile yüzebilmektedir. Bu
yüzden aynı ortamda bulunan feldspat ve kuvars minerallerinin pH 2,5’da F- içeren
ortamlarda 100 g/t amin toplayıcılar ile birbirinden ayrılabileceği kanısına varılabilir.