Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları

Ergin GÜLCAN, (Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Özcan Y. GÜLSOY, (Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Levent ERGÜN (Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Yerbilimleri
17 1
Yıl: 2022 Cilt: 43 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 263 - 277 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17824/yerbilimleri.1111081 İndeks Tarihi: 16-01-2023

Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları

Öz:
Dünya genelinde oldukça yaygın kullanım alanı bulunan mangan (Mn) metalinin zenginleştirilmesinde kullanılan yöntemlerin, tükenen kaynaklar ve kompleks mineralojik yapılar sebebiyle yer çekimi ile zenginleştirmeden kimyasal ekstraksiyon yöntemlerine doğru kaydığı görülmektedir. Ülkemizde ise farklı jeolojik oluşum şekillerinde, değişen yan kayaçlarda, farklı mineralojik ve yapısal özelliklerde olduğu bilinen Mn rezervlerinin zenginleştirme işlemleri çoğunlukla problemli özellik göstetermekte ve gelecekte oldukça maliyetli kimyasal süreçlerin proseslere dahil edilmesi kaçınılmaz görünmektedir. Mangan zenginleştirme işelemleri, nihai üründe Mn/Fe oranını artırmaya dönük prosesleri kapsamaktadır. Bu çalışmada Mn/Fe oranı oldukça düşük (yaklaşık 1) olan ve bu açıdan yerçekimi ile zenginleştirilmesi problemli bir mangan cevherinin, tahribatsız ve kimyasal kullanımının olmadığı fiziksel yöntemlerle zenginleştirilmesinin araştırılması ve uygun tesis tasarımına ilişkin bulgular sunulmaktadır. Deneysel çalışmalar kapsamında cevherin farklı tane boyları üzerinde ağır sıvı analizi ve sallantılı masa testleri gerçekleştirilmiştir. Ağır sıvı sonuçları ve boyut dağılımları kullanılarak yerçekimiyle zenginleştirme devresinin performansı modelleme-simülasyon yardımıyla belirlenmiştir. İlgili mangan cevherine ilişkin yapılan çalışmalar bu anlamda bir ilktir ve tesis ölçekli uygulamaya olanak sağlamıştır. Cevherin kırma ve zenginleştirilmesine yönelik gerçekleştirilen simülasyon çalışmalarında, bünyesinde ağır ortam içeren bir akım şeması kullanılarak cevherden % 51 Mn verimi ile miktarca % 33.3 oranında, % 39.48 Mn ve % 11.75 Fe içerikli bir konsantrenin elde edilmesi mümkün görünmektedir. Konsantrenin SiO2 içeriği ise % 8-10 seviyelerine düşürülmüştür. Bu kapsamda Mn/Fe oranı yaklaşık “1” olan cevherden, spiraller ve ağır ortam ile zenginleştirmenin entegre edildiği akım şeması kullanılarak Mn/Fe oranı 3.36 olan ve metalurjik süreçlerde kullanılabilir bir mangan konsantresinin elde edilebileceği görülmektedir.
Anahtar Kelime: Mangan cevher zenginleştirme ağır ortam siklonu spiral simülasyon ve modelleme

Gravity beneficiation flowsheet development studies for manganese ore

Öz:
It is foreseen that the methods used in the processing of manganese (Mn), which has very common usage areas throughout the world, are shifting from gravity enrichment to chemical extraction methods due to depleted resources and complex mineralogical structures. In our country, the enrichment processes of Mn reserves, which are known to be in different geological formations, having various host-rocks, and different mineralogical and structural features, are often problematic and it seems inevitable to include costly chemical processes in the near future. Manganese enrichment include processes to increase the Mn/Fe ratio in the final product. In this study, the investigation of the enrichment of a problematic manganese ore (Mn/Fe ratio = 1) with non-destructive and chemical-free physical methods and the findings regarding the appropriate plant design are presented. Within the scope of experimental studies, heavy liquid analysis and shaking table tests were carried out on different particle size ranges. Using the heavy liquid results and size distributions, the performance of the gravity concentration circuit was presented with the help of modeling-simulation. The studies on the related manganese ore are a first in this sense and enabled the plant-scale application. In simulation studies for crushing and concentration of the ore which incorporate heavy medium separation, results showed that it is possible to obtain a 33.3% weight concentrate with a Mn recovery of 51%, having Mn and Fe contents of 39.48% and 11.75%, respectively. The SiO2 content of the concentrate was reduced to marketable 8-10%. In this context, it is concluded that a manganese concentrate with a Mn/Fe ratio of 3.36 that is usable in metallurgical processes can be obtained from ore with a Mn/Fe ratio of approximately “1” by using the integrated flowsheet of spirals and heavy medium cyclones.
Anahtar Kelime: Manganese ore beneficiation heavy medium cyclone spiral simulation and modelling

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Burt RO., 1999. “The role of gravity concentration in modern processing plants”. Minerals Engineering, Vol. 12 No. 11, 1291-1300.
  • Burt RO, Mills C. , 1984. “Gravity Concentration Technology”. Elsevier Science Publishing Company Inc, New York, sf.605.
  • Chan BSK, Mozley RH, Childs GJC. , 1991. “Extended trials with the high tonnage multi-gravity separator”, Minerals Engineering Vol. 4 Issues 3–4, 489-496.
  • Dehaine Q, Filippov LO, Joussemet R. , 2017. “Rare earths (La, Ce, Nd) and rare metals (Sn, Nb, W) as by-products of kaolin production – Part 2: Gravity processing of micaceous residues”, Minerals Engineering Vol. 100, 200-210.
  • Fuerstenau MC, Han KN. , 2003. “Principles of Mineral Processing”. Colorado Society for Mining, Metallurgy and Exploration Inc. SME, sf.73.
  • Gupta A, Yan DS., 2006. “Mineral Processing Design and Operations”. Amsterdam, Elsevier, sf.516.
  • Granina LZ, Mats VD, Phedorin MA., 2010. “Iron-manganese formations in the Baikal region”, Russ. Geol. Geophys., 51, sf. 650- 660.
  • Honaker R, Das A, Nombe M., 2005. “Fine coal cleaning using a Centrifugal Fluidized Bed Separator”. SME Annual Meeting No. 05- 96.
  • Honaker R, Richard W., 2003. “Advances in Gravity Concentration”. SME Littleton Colorado USA, sf.196, ISBN: 0-87335-227- 0.
  • Lins FF, Veiga MM, Stewart JA, Papalia A, Papalia R., 1992. “Performance of a new centrifuge (Falcon) in concentrating a gold ore from texada island B.C. Canada”. Minerals Engineering Vol. 5 Issues 10–12, 1113-1121.
  • Liu B, Zhang Y, Lu M, Su Z, Li G, Jiang T., 2019. “Extraction and Separation of manganese and iron from ferruginous manganese ores: A review”, Minerals Engineering, Volume 131, Pages 286-303.
  • Manser RJ, Barley RW, Wills BA., 1991. “The shaking table concentrator — The influence of operating conditions and table parameters on mineral separation — The development of a mathematical model for normal operating conditions”, Minerals Engineering Vol. 4 Issues 3–4, 369-381.
  • Maré E, Beven B, Crisafio C., 2015. “Chapter 10: Developments in nonmagnetic physical separation technologies for hematitic/goethitic iron ore”. Mineralogy, Processing and Environmental Sustainability-Iron Ore, 309-338.
  • Marion C, Williams H, Langlois R, Kökkılıç O, Waters KE., 2017. “The potential for dense medium separation of mineral fines using a laboratory Falcon Concentrator”, Minerals Engineering Vol. 105, 7-9.
  • Mular AL, Halbe DN., Barratt DJ., 2002. “Mineral Processing Plant Design, Practice and Control”. Colorado: Society for Mining, Metallurgy and Exploration Inc. SME, sf.2422.
  • Munn, Napier-T.J., Gibson, G., Bessen, B., 2009. Advances in dense medium cyclone plant design. In: Proc. 10th Mill Operators’ Conf., Adelaide, Ekim (AusIMM).
  • Olyaei Y, Aghazadeh S, Gharabaghi M, Mamghaderi H, Mansouri J., 2016. “Gold, Mercury, and Silver Extraction by Chemical and Physical Separation Methods”. Rare Metal Materials and Engineering Vol. 45 Issue 11, 2784-278.
  • Palmer M, Vadeikis C. 2010. “New Developments in Spirals and Spiral Plant Operations, XXV International Mineral Processing Congress (IMPC)”, Brisbane, Qld, Australia.
  • Patil DP, Govindarajan B, Rao TC, Kohadi VP, Gaur RK., 1999. “Plant trials with the multi gravity separator for the reduction of graphite”, Minerals Engineering Vol. 12 Issue 9, 1127-1131.
  • Richards RG, Jones TA., 2004. “Kelsey centrifugal jig-an update on technology and application” SME Annual Meeting Denver, No. 04-21.
  • Singh V, Biswas A., 2017. “Physicochemical processing of low grade ferruginous manganese ores”, Int. J. Miner. Process., 158, sf. 35-44.
  • Singh V, Ghosh TK, Ramamurthy Y, Tathavadkar V., 2011. “Beneficiation and agglomeration process to utilize low-grade ferruginous manganese ore fines”, Int. J. Miner. Process., 99, sf. 84-86.
  • Tripathy SK, Banerjee PK, Suresh N., 2015. Effect of desliming on the magnetic separation of low-grade ferruginous manganese ore”, Int. J. Min. Met. Mater., 22 (7), sf.661-673.
  • Tripathy SK, Mallick MK, Singh V, Rama Murthy Y., 2013. “Preliminary studies on teeter bed separator for separation of manganese fines”, Powder Technology Vol.239, 284-289.
  • Wills BA, Napier-Munn T., 2006. “Wills' Mineral Processing Technology”. Elsevier Science & Technology Books, sf.512.
  • Wu XD, Ming XQ, Huang GH, Chen NX, Huang BL, Lu WS., 2015. “Production by using low poverty manganese mine to smelt quality rich manganese slag”, China’s Manganese Ind., 33 (3), sf.131-133.
APA Gülcan E, Gulsoy O, ERGUN L (2022). Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. , 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
Chicago Gülcan Ergin,Gulsoy Ozcan Yıldırım,ERGUN LEVENT Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. (2022): 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
MLA Gülcan Ergin,Gulsoy Ozcan Yıldırım,ERGUN LEVENT Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. , 2022, ss.263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
AMA Gülcan E,Gulsoy O,ERGUN L Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. . 2022; 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
Vancouver Gülcan E,Gulsoy O,ERGUN L Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. . 2022; 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
IEEE Gülcan E,Gulsoy O,ERGUN L "Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları." , ss.263 - 277, 2022. 10.17824/yerbilimleri.1111081
ISNAD Gülcan, Ergin vd. "Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları". (2022), 263-277. https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.1111081
APA Gülcan E, Gulsoy O, ERGUN L (2022). Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. Yerbilimleri, 43(3), 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
Chicago Gülcan Ergin,Gulsoy Ozcan Yıldırım,ERGUN LEVENT Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. Yerbilimleri 43, no.3 (2022): 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
MLA Gülcan Ergin,Gulsoy Ozcan Yıldırım,ERGUN LEVENT Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. Yerbilimleri, vol.43, no.3, 2022, ss.263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
AMA Gülcan E,Gulsoy O,ERGUN L Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. Yerbilimleri. 2022; 43(3): 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
Vancouver Gülcan E,Gulsoy O,ERGUN L Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları. Yerbilimleri. 2022; 43(3): 263 - 277. 10.17824/yerbilimleri.1111081
IEEE Gülcan E,Gulsoy O,ERGUN L "Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları." Yerbilimleri, 43, ss.263 - 277, 2022. 10.17824/yerbilimleri.1111081
ISNAD Gülcan, Ergin vd. "Bir mangan cevheri için yer çekimi ile zenginleştirme akım şeması oluşturma çalışmaları". Yerbilimleri 43/3 (2022), 263-277. https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.1111081
Sayfa Oluşturulma Tarihi
29-04-2024 9:59

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları