Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler

AKSAY, Ece Kılınç; ARSLAN, Vedat; POLAT, Hürriyet

Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler

Ece Kılınç AKSAY, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Torbalı Meslek Yüksekokulu İzmir, Türkiye)

Vedat ARSLAN, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye)

Hürriyet POLAT (İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye)

İstanbul Yerbilimleri Dergisi

11 1

Yıl: 2010 Cilt: 23 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 97 - 108 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler

Öz:

Kömürün üretim teknolojisindeki gelişmeler, kömür üretimi sürecinde oluşan ince boyutlu (toz) kömürün miktarını arttırmaktadır. Bu tür toz kömürlerin zenginleştirilerek değerlendirilmesi, hem madencilik maliyetini azaltmakta, hem de önemli bir çevre problemini ortadan kaldırmaktadır. Ayrıca eneıjiye olan gereksinim, her geçen gün teknolojinin ilerlemesiyle doğru orantılı olarak artmaktadır. Dolayısıyla, çevre problemi yaratan sınırlı enerji kaynaklarının, çevre dostu yöntemlerle değerlendirilmesi gerekmektedir. Yağ aglomerasyonu yöntemi, bu yöntemlerden biridir. Özellikle çok ince boyutlu kömür tanelerinin kazanılmasında flotasyona alternatif bir yöntemdir. Bu yöntem, yüksek devirli karıştırıcılar kullanılarak, kömür tanelerinin yağ tarafından ıslatılması ve birbirlerine bağlanarak iri taneler haline getirilmesi prensibine dayanır. Yağın, kömür-su sistemine verilmeden önce, su içerisinde gerek mekanik karıştırma ile gerekse çeşitli yüzey aktif reaktiflerin kullanımı ile emülsiye edilmesi (dağıtılması) veya kömür yüzeyinin yine çeşitli yüzey aktif reaktiflerle hava/yağ sever özellik kazandırılması, yöntemin başarısını hem teknik hem de ekonomik yönden arttırmaktadır. Yağ aglomerasyonu yöntemindeki bu yenilikler, günümüzde linyit gibi düşük kaliteli kömürlerin bile, bu yöntem ile başarıyla zenginleştirilebilmesine olanak sağlamaktadır. Bu makalede, yağ aglomerasyonu yönteminin temel prensipleri, yöntemi etkileyen parametreler ve farklı tip kömürler için yöntemin uygulamasına yönelik araştırmalar detaylı olarak açıklanmış, yöntem ile ilgili yenilikler tartışılmıştır.

Anahtar Kelime:

Konular: Jeoloji

Oil agglomeration method for the cleaning of fine-sized coals and innovations

Öz:

The developments in coal production technology have increased the amount of fine-sized (dust) coal produced in the process. Enrichment of coal dust not only reduced mining cost but also eliminates current environmental problems. Unfortunately, the energy requirement increases continuously in proportion to the progress in technology. Therefore, limited energy resources creating environmental problems should be processed with environment-friendly methods. Oil agglomeration method is one of the recovery methods used as an alternative method to flotation for recovery of fine-sized coal particles. This method is based on coating the surface of coal particles with oil droplets and enlarging coal particles by sticking them together using high-speed mixer. The efficiency of oil agglomeration is improved both technically and economically with mechanical emulsification of oil and the use of various surfactants before agglomeration or the increasing of hydrophobic (or oleophilic) features of coal surface by several surfactants. The innovations in oil agglomeration have been allowed that even low rank coals such as lignite are recovered successfully with the method nowadays. In the present study, the fundamental principles of oil agglomeration, parameters affecting the method and review of studies conducted are explained in detail and related innovations are presented.

Anahtar Kelime:

Konular: Jeoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Aktaş, Z., 2002, Some Factors Affecting Spherical Oil Agglomeration Performance of Coal Fines, International Journal of Mineral Processing 65, 177-190.
Apian, F., 1989, Coal Flotation-The Promise and The Problems, Advances in Coal and Mineral Processing Using Flotation, Ed. by Chander and Klimpel, SME, Littleton, Co., pp.95-104.
Apian, F., Arnold, B. J., 1991, Flotation, Coal Preparation, 5th Edition, 450-485.
Arnold, B. J., Apian, F. F., 1989, The Hydrofobicity of Coal Macerals, Fuel 68, 651-658.
Atak, S., Onal, G., 1991, Kömür Hazırlama ve Tesisleri, Kömür, B1 (10), 237-291.
Baruah, K. M., Kotoky, P., Baruah, J., Bora, C. G., 2000, Cleaning of Indian Coals by Agglomeration with Xylene and Hexane, Separation and Purification Technology 20, 235-241.
Bhattaharyya, R. N., Moza, A. K., Sarkar, G. G., 1977, Rule of Operating Variables in Oil Agglomeration of Coal, Agglomeration 77, AIME, 931-938.
Botsaris, G. D., Glazman, Y. M., 1988, Stability and Coal Rheology, Interfacial Phenomena in Coal Technology, Surfactant Science Series, v.32.
Buzkan, İ., 1987, Kömür Petrografisi Teknikleri ve Endüstriyel Uygulamaları, Madencilik, No 26, Sayı 4, 31-39.
Burkin, A. R., Bramley, J. V., 1963, Flotation with Insoluble Reagents II. Effects of Surface Active Reagents on The Spreading of Oil at Coal-Water Interfaces, Journals of Applied Chemistry 13, 417-422.
Campbell, J. A. L., Sun, S. C., 1970, Bituminous Coal Electrokinetics, Transactions of AIME, Vol.247, 111-114.
Capes, C. E., Mcllhinney, A. E., Sirianni, A. F., 1977, Agglomeration from Liquid Suspension-Research and Applications, Agglomeration 77, AIME, Series 2, 911-929.
Capes, C. E., 1980, Principles and Applications of Size Enlargement in Liquid Systems, Fine Particles Processing, AIME, Vol.2, 1442-1462.
Capes, C. E., Jonasson, K. A., 1988, Application of Oil-Water of Coals in Beneficiation, Interfacial Phenomena in Coal Technology, Surfactant Science Series, v.32.
Cebeci, Y., Eroğlu, N., 1998, Determination of Bridging Liquid Type in Oil Agglomeration of Lignites, Fuel 77 (5), 419-424.
Cebeci, Y., Ulusoy, U., Şimşek, S., 2002, Investigation of The Effect of Agglomeration Time, Ph and Various Salts on The Cleaning of Zonguldak Bituminous Coal by Oil Agglomeration, Fuel 81, 1131-1137.
Chander, S., Polat, H., Polat, M., 1995, High Efficiency Coal Cleaning by A High Shear Treatment-Flotation Process, Proceedings of The High Efficiency Coal Preparation Symposium, 197-205.
Demirel, H., 1977, Toz Kömürün Küresel Aglomerasyonla Kazanılması, Türkiye Madencilik Bilimsel ve Teknik V. Kongresi, Ankara, 3-22.
Garcia, A. B, Martinez-Torazona, M. R., Vega, J. M. G., 1996, Cleaning of Spanish High:Rank Coals by Agglomeration with Vegatables Oils, Fuel 75(7), 885-890.
Garcia, A. B, Vega, J. M. G., Martinez-Torazona, M.R., 1997, The Removal of Inorganic Elements from High Rank Coal by Agglomeration with Vegatable Oils, ICCS, 511-514.
Garcia, A. B, Martinez-Torazona, M. R., Vega, J. M. G., Wheelock T.D., 1998, On The Role of Oil Wetting The Cleaning of High Rank Coals by Agglomeration, Fuel 77(5), 387-392.
Gence, N., 2006, Coal Recovery from Bituminous Coal by Aggloflotation with Petroleum Oils, Fuel 85, 1138-1142.
Ghianani, M. C., Ciccu, R. P., Santa, F., 1989, Oils as Collectors in Low-Rank Coal Flotation, Advances in Coal and Mineral Processing Using Flotation, SME, Littleton, CO, 266-270.
Gürses, A., Doymuş, K., Bayrakçeken, S., 1997, "Evaluation of Response of Brown Coal to Selective Oil Agglomeration by Zeta Potantial Measurements of The Agglomerates", Fuel 76 (14/15), 1439-1444.
Gürses, A., Doymuş, K., Doğar, Ç., Yalçın, M., 2003, Investigation of Agglomeration Rates of Two Turkish Lignites, Energy Conversation and Management 44, 1247-1257.
Hacıfazlıoğlu, H., 2008, Azdavay Kömürünün Yağ Aglomerasyonu ve Bazı Önemli Çalışma Parametrelerinin Etkilerinin Belirlenmesi, Madencilik, Cilt 47, Sayı 4, 3-11.
Hoşten, Ç., Uçbaş, Y., 1989, Zonguldak Taşkömürleri Üzerinde Yağ Aglomerasyonu Çalışmaları, Türkiye 11. Madencilik Bilimsel ve Teknik Kongresi, 355-364.
Keller, D. V., Burry, W., 1987, An Investigation of A Seperation Process Involving Liquid-Water-Coal Systems, Colloids and Surfaces 22, 37-50.
Kemal, M., Arslan, V., 2000, Toz Kömürlerin Değerlendirilmesinde Yeni Teknolojiler, V. Kömür Teknolojisi ve Kullanım Semineri, 139-153.
Kılınç, E., 2000, Toz Kömürlerin Yağ Aglomerasyonu ile Zenginleştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
Lai, R. W., Gray, M. L., Richardson, A. G., Chiang, B.H., 1989, Size Reduction and Selective Agglomeration of Coal: Technical Feasibility Cleaning Pittsburg Seam Coal with Isooctane, Advances in Coal and Mineral Processing Using Flotation, Editör: S. Chander and R. R. Klimpel, AIME, Littleton, CO, 120-129.
Laskowski, J. S., Parfıtt, G. D., 1988, Elektrokinetics of Coal-Water Suspensions, Interfacial Phenomena in Coal Technology, Surfactant Science Series, v.32, 280-323.
Laskowski, S. J., Yu, Z. M., 2000, Oil Agglomeration and Its Effect on Beneficiation and Filtration of Low-Rank/Oxidized Coals, International Journal of Mineral Processing 58, 237-252.
Lin, Y., Liu, H., 1996, Zeta Potantial of A Subbituminous Coal and Its Effect on Particle Agglomeration, Minerals and Metalurgical Processing, 31-39.
Lyklema, J., 1977, The Colloidal Backround of Agglomeration, Agglomeration 77, AIME, Series 2, 22-36.
Mehrotra, V.P., Sastry, K.V.S., Morey, B.W., 1983, Review of oil agglomeration techniques for processing of fine coals. International Journal of Mineral Processing, 175-201.
Moxton, N. T., Bensley, C. N., Keast-Jones, R., Nicol, S. K., 1987, Insoluble Oils in Coal Flotation: The effects of Surface Spreading and Pore Penetration, International Journal of Mineral Processing 21, 261-274.
Onlin, T., Apian, F. F., 1987, Use of Oily Collectors for The Flotation of Coals of Various Ranks, SMS Annual Meeting, 108,
Owen, J.W., 1988, Enhancement of Mechanical Dewatering, Interfacial Phenomena in Coal Technology, Surfactant Science Series, vol.32.
Özbayoğlu, G., Mamurekli, M., 1994, Super-clean Coal Production from Turkish Bituminous Coal, Fuel 73 (7), 1221-1223.
Ozpeker, I., 1991, Kömür Oluşumu Petrografisi ve Sınıflandırılması", Kömür, 8-69.
Pawlak, W., Turak, A., Ignasiak, B., 1985, Selective Agglomeration of Low Rank Bituminous and Subbituminous Cretaceous Coals, 4 th International Symposium on Agglomeration.
Pawlak, W., Turak, A., Janiak, J., Briker, Y., Ignasiak, B., 1986, Oil Agglomeration of Low-Rank Coals and Devolopment of Methods For Recovery of Oil from Agglomerates, 11th Annual EPRI Contractors'Conferance on Clean Liquid and Solid Fuels, Polo Alto.
Pawlak, W., Turak, A., Janiak, J., Briker, Y., Ignasiak, B., 1987, Coal Upgrading by Selective Agglomeration, 12th Annual Conference on Fuel Science and Conversion EPRI, California.
Polat, H., 1995, The Use of PEO/PPO Tri-Block Go-Polymers to Enhance Fine Coal Cleaning by Flotation, PhD Thesis, The Pennsylvania State University, Department of Mineral Engineering, USA.
Polat, M., Chander, S., 1992, Kinetics of Emulsification in The Presence of Fine Particles, Dispersion and Aggregation: Fundamentals and Applications, Engineering Foundation Conferences, Editör: Moudgil, B.M., Somasundaran, 515-536.
Polat, H., Polat, M., Chander, S., 1997, Adsorption Behavior of PEO/PPO Tri-Block Copolymers on Coals of Different Rank, Proceedings of The XX IMPC-Aachen, 725-734.
Polat, M., Polat, H., Chander, S., 2003, Physical and Chemical Interactions in Coal Flotation, International Journal of Mineral Processing 72, 199-213.
Sun, S. C., 1954, Hypothesis for Different Floatabilities of Coals, Carbons and Hyrocarbon Materials, Transactions of AIME, Vol.199, 67-75.
Swanson, A. R., Bensley, C. N., Nicol, S. K., 1977, Some Fundamental Aspects of The Selective Agglomeration of Fine Coal, Agglomeration 77, AIME, Vol.2, 939-951.
Temel, A. H., Bozkurt, V., Majumder, A. K. 2009, Selective Oil Agglomeration of Lignite, Energy and Fuels 23, 779-784.
Uslu, T., Şahinoğlu, E., Alp İ., Deveci, H., 2006, Müzret (Yusufeli-Artvin) Bitümlü Kömürünün Gazyağı ile Aglomerasyonu, Türkiye 15. Kömür Kongresi, Zonguldak.
Ünal, İ., Aktaş, Z., Olcay, A., 2000, Bitümlü Kömür ve Linyitin Yağ Aglomerasyonu, Türkiye 12. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı, Zonguldak. Ünal, İ., Erşan, G. M., 2005, Oil Agglomeration of A Lignite Treated with Microwave Energy: Effect of Particle Size and Bridging Oil, Fuel Processing Technology 87, 71-76.
Ünal, İ., Erşan, G. M., 2007, Factors Affecting The Oil Agglomeration of Sivas-Divriği-Uluçayır Lignite, Energy Sources, 29, Part A, 983-993.
Winans, R. E., Crelling, J. C., 1983, Chemistry and Characterization of Coal Macerals, ACS Symposium, Series 252.
Wojcik, W. A1 Taweel, A. M., 1984, Beneficiation of Coal Fines by Aggregative Flotation, Powder Technology 40, 179-185.
Yamık, A., Tosun, Y. İ., Güneş, N., 1994, Kömürden Külün ve Kükürdün Arındırılması, Türkiye 9. Kömür Kongresi, Zonguldak, 201-210.
Yoon, R. H., 1991, Advanced Coal Cleaning, Coal Preparation Book, Part:2, Editör: Joseph W. Leonard & Byron C. Hardince, 966-1005.
Yu, Q., Ye, Y., Miller, D. J., 1990, A Study of Surfactant/Oil Emulsions for Fine Coal Flotation, Coal Preparation, Vol.5, 147-166.

APA	AKSAY E, ARSLAN V, POLAT H (2010). Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. , 97 - 108.
Chicago	AKSAY Ece Kılınç,ARSLAN Vedat,POLAT Hürriyet Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. (2010): 97 - 108.
MLA	AKSAY Ece Kılınç,ARSLAN Vedat,POLAT Hürriyet Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. , 2010, ss.97 - 108.
AMA	AKSAY E,ARSLAN V,POLAT H Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. . 2010; 97 - 108.
Vancouver	AKSAY E,ARSLAN V,POLAT H Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. . 2010; 97 - 108.
IEEE	AKSAY E,ARSLAN V,POLAT H "Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler." , ss.97 - 108, 2010.
ISNAD	AKSAY, Ece Kılınç vd. "Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler". (2010), 97-108.

APA	AKSAY E, ARSLAN V, POLAT H (2010). Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. İstanbul Yerbilimleri Dergisi, 23(2), 97 - 108.
Chicago	AKSAY Ece Kılınç,ARSLAN Vedat,POLAT Hürriyet Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. İstanbul Yerbilimleri Dergisi 23, no.2 (2010): 97 - 108.
MLA	AKSAY Ece Kılınç,ARSLAN Vedat,POLAT Hürriyet Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. İstanbul Yerbilimleri Dergisi, vol.23, no.2, 2010, ss.97 - 108.
AMA	AKSAY E,ARSLAN V,POLAT H Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. İstanbul Yerbilimleri Dergisi. 2010; 23(2): 97 - 108.
Vancouver	AKSAY E,ARSLAN V,POLAT H Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler. İstanbul Yerbilimleri Dergisi. 2010; 23(2): 97 - 108.
IEEE	AKSAY E,ARSLAN V,POLAT H "Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler." İstanbul Yerbilimleri Dergisi, 23, ss.97 - 108, 2010.
ISNAD	AKSAY, Ece Kılınç vd. "Toz kömürlerin zenginleştirilmesinde yağ aglomerasyonu yöntemi ve yenilikler". İstanbul Yerbilimleri Dergisi 23/2 (2010), 97-108.