TY - JOUR T1 - Düşük Tenörlü Kolemanit Konsantresi Bor İçeriğinin Yükseltilmesinde Yatay ve Düşey Yönde Çalışan Gravite Seperatörlerin Etkisi TT - The Effect of Gravity Separators Working in Horizontal and Vertical Directions on Increasing the Boron Content of Low-Grade Colemanite Concentrate AU - Sayın, Zehra Ebru AU - Tok, Sibel AU - Savaş, Mehmet PY - 2025 DA - April Y2 - 2025 DO - 10.2339/politeknik.1418711 JF - Politeknik Dergisi PB - Gazi University WT - DergiPark SN - 2147-9429 SP - 1 EP - 1 LA - tr AB - Çalışmada, Espey Konsantratör Tesisi’nde üretilen, -3+0 mm tane boyut dağılımına sahip %32-36 B2O3 tenörlü kolemanit konsantresinin satılabilir ürün haline getirilmesinde yatay ve düşey yönde uygulanan gravite kuvvetlerin etkisi araştırılmıştır. Beslenen malzemenin %5’ini oluşturan düşük tenörlü ürün, stok sahalarında yaklaşık 500.000 ton birikmiş olup, tesisin tasarımı gereği üretilmeye devam edilmektedir. Düşük tenörlü ürünün kullanılabilir tenör olan %42 B2O3’e yükseltilmesi amacıyla çalışmaya kil aşındırma/dağıtma ile başlanmıştır. Elek analizi sonucunda 1 mm tane boyutu üzerinde kalan ve ağırlıkça %25’ini oluşturan kısmın %47,68 B2O3 içeriğine sahip olduğu tespit edilerek satılabilir ürün olarak ayrılmıştır. 1 mm tane boyutu altında kalan, %27 B2O3 tenörlü malzeme; yatay yönde santrifüj kuvvete sahip Multi-Gravite Seperatör (MGS) ve düşey yönde santrifüj kuvvete sahip Falcon gravite seperatör kullanılarak tenör-verim değişimleri incelenmiştir. En uygun sonuçlara, 260 dev/dk tambur devir hızında, 4 l/dk yıkama suyu miktarında, 4 Hz frekans ve 20 mm genlik değerinde çalıştırılan MGS ile ulaşılmıştır. Sözkonusu parametrelerde konsantre, %44,93 B2O3 tenör ve %97,51 verim ile elde edilmiştir. Malzemenin toplamda ağırlıkça %67’sinin %45,95 B2O3 tenörlü konsantre olarak kazanılıp satılabileceği, ağırlıkça %33’ünün ise %1,55 tenörlü atık olarak baraja gönderilebileceği tespit edilmiştir. Falcon gravite seperatör çalışmalarında %44,99 B2O3 tenörlü konsantre elde edilmesine rağmen verim %95,24 olarak kalmıştır. Çalışmada atık tenörü ise %3 B2O3 olarak hesaplanmıştır. KW - Emet KW - Falcon Gravite Seperatör KW - Kolemanit KW - Kil KW - Multi Gravite Seperatör. N2 - In this study, the effect of gravity forces applied in horizontal and vertical directions on turning colemanite concentrate with a grain size distribution of -3+0 mm and 32-36% B2O3 grade, produced at the Espey Concentrator Facility, into a salable product was investigated. Low-grade product, which constitutes 5% of the fed material, has accumulated approximately 500.000 tons in stock areas and is still being produced due to the design of the facility. The work started with clay abrasion/dispersion in order to increase the low-grade product to the usable grade of 42% B2O3. As a result of the sieve analysis, it was determined that the part above 1 mm grain size and constituting 25% by weight had 47.68% B2O3 content and was separated as a salable product. Material with 27% B2O3 grade below 1 mm grain size; Grade-yield changes were examined using Multi-Gravity Separator (MGS) with horizontal centrifugal force and Falcon gravity separator with vertical centrifugal force. The most appropriate results were achieved with MGS by working at a drum rotation speed of 260 rpm, 4 l/min washing water amount, 4 Hz frequency and 20 mm amplitude. With these parameters, the concentrate was obtained with 44.93% B2O3 grade and 97.51% yield. It has been determined that a total of 67% of the material by weight can be recovered and sold as a concentrate with a grade of 45.95% B2O3, and 33% by weight can be sent to the dam as waste with a grade of 1.55%. In the Falcon gravity separator studies, although a concentrate with a grade of 44.99% B2O3 was obtained, the efficiency remained at 95.24%. In the study, the waste grade was calculated as 3% B2O3. CR - [1] Eti Maden, “Türkiye’nin yükselen değeri: Bor”, https://www.etimaden.gov.tr/turkiyede-bor (2023). CR - [2] Olgun Ş., Gürü M., Aydın D. Y. ve Ertürk A. A., “Fenol ve bor esaslı çevre dostu pigmentin deniz araçlarında boya olarak kullanılabilirliği”, Politeknik Dergisi, 26(1): 215-221, (2023). CR - [3] Murathan H. B., “Hegzagonal Bor Nitrürün Floresans Özelliği”, Politeknik Dergisi, 28(1): 229-233, (2025). CR - [4] Sayın, Z. E., Altay, T., ve Şensöz, H., “Emet-Hisarcık Kütahya bölgesi kilinin mineralojik ve jeokimyasal özellikleri ve kolemanit zenginleştirmesine etkisi”, Eskisehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlik Fakültesi Dergisi, 31(2), 610–619, (2023). CR - [5] Erkan, Z. E., Akar, A., ve Savaş, M., “Emet Bor İşletme Müdürlüğü Hisarcık baraj atıklarının değerlendirilebilirliğinin araştırılması”, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 5 (1), 161- 174, (2003). CR - [6] Erkan, Z. E., Akar, A., ve Savaş, M., “Espey baraj atıklarının değerlendirilebilirliğinin araştırılması”, II. Bor Çalıştayı, Zonguldak. 20, (2004). CR - [7] Traher, W. J., & Warren, L. J., “The floatability of very fine particles”, International Journal of Mineral Processing, 3, 103-131, (1976). CR - [8] Sayın, Z. E., Yiğit A., ve Savaş, M., “Emet Espey konsantratör tesisi düşük tenörlü kolemanit konsantresinin hidrosiklon ile bor içeriğinin yükseltilmesi”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(4), 1072-1080, (2023). CR - [9] Şensöz, H., Sayın, Z. E., Savaş, M., ve Erdoğan, Y., Emet bor üretim tesisleri atıklarının lityum içeriğinin incelenmesi”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 21(6), 1460-1469, (2021). CR - [10] Bada Tok, S., and Sayın, Z. E., “Effect of shaking table at the removal of clay minerals from low-grade colemanite concentrate”, Academic Journal of Science, 8(2), 35–42, (2018). CR - [11] Yegül, E., “Bor zenginleştirme tesislerinde ara ürün tenörlerinin arttırılması için yöntemlerin incelenmesi”. Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 137, (2007). CR - [12] Aytekin, Y., Lübiç, C.,ve Yamık, A., “Kırka tinkal cevherinin flotasyonla zenginleştirilebilirliğinin araştırılması”, 2. Uluslararası Cevher Hazırlama Sempozyumu. Ed Yavuz Aytekin, İzmir, 268-280, (1988). CR - [13] Yarar, B., “Düşük tenörlü kolemanit cevherinin flotasyon yolu ile zenginleştirilmesi”, Türkiye Madencilik Bilimsel ve Teknik 3 Kongre, TMMOB Maden Mühendisleri Odası, Ankara, 571 – 588, (1973). CR - [14] Yalçın, H., ve Gündoğdu, M. N., “Emet gölsel neojen baseninin kil mineralojisi”, 2.Ulusal Kil Sempozyumu, Ankara. 155-170, (1985). CR - [15] Çolak, M., “The Emet and Kırka borate mines (Turkey) 1: mineralogy and chemsitry of the clays, 2: ceramic applications of their tailing products”, Unpubl. (PhD Thesis), University of Fribourg, Switzerland, 213, (1995). CR - [16] Çolak, M., “Hisarcık-Emet kolemanit ocağı killeri”, 8. Ulusal Kil Sempozyumu, Dumlupınar Üniversitesi Kütahya, 25-36, (1997). CR - [17] Uçar, A., ve Yargan, M., “Emet Espey bor tesisi ince gölet atıklarından flotasyonla arsenik minerallerinin uzaklaştırılabilirliğinin araştırılması”, Türkiye 21. Uluslararası Madencilik Kongresi ve Sergisi. Antalya, 487-492, (2009). CR - [18] Yamık, A., Uçar, A., Şahbaz, O., ve Demir, U., “Emet Espey konsantratörü -25 mm bor atıklarının hidrosiklon ile zenginleştirilmesi”, II. Uluslararası Bor Sempozyumu, Eskişehir, (2004). CR - [19] Bentli, İ., Bursalı, L., Ediz, N., ve Tatar, İ., “Emet - Hisarcık şlam atıklarının zenginleştirilmesi ve etiketlenmesi”, II. Uluslararası Bor Sempozyumu, Eskişehir, 87-90, (2004). CR - [20] Sönmez, E., and Koca, H., “Cleaning of fine coals by Multi-Gravity Separator”, E. Nakoman (Ed), European Coal Geology, Proceeding of 3th European Coal Conference, İzmir-Turkey, 481-489, (1997). CR - [21] Chan, B. S. K., Mozley, R. H., ve Childs, G. J. C., çev., Yüce, A. E. “Multi gravite ayırıcı”. Madencilik, 33 (1): 33-41, (1994). CR - [22] Traore, A., Conil, P., Houot, R., and Save, M., “An evaluation of the Mozley MGS for fine particle gravity separation”, Minerals Engineering, 8(7), 767–778, (1995). CR - [23] Wills B. A., and Napier-Munn, T. J., “Wills’ Mineral Processing Technology”, Elsevier Science & Technology Books, (2006). CR - [24] Chan, S. K., Mozley, R. H., and Childs, G. J. C., “The Multi-Gravity Seperator (MGS) – A Mine Scale Machine”. Richard Mozley Limited, Redruth, Cornwall, UK, 20., (1991). CR - [25] Parekh, B. K., and Abdel-Khalekh, M. A. A., “Using Falcon concentrator, as a new technology, for removal of environmental pollutants of Egyptian coal”. Journal of Ore Dressing 7, 20-28, (2002). CR - [26] McAlister, S., “Case studies in the use of the Falcon gravity concentrator”, 24th Annual Canadian Mineral Processors Conference, Ottawa, ON, Canada. 22, (1992). CR - [27] Ancia, P., Frenay, J., and Dandois, P., “Comparison of Knelson and Falcon centrifugal separators”. In Innovation in Physical Separation Technologies, Falmouth, UK: IMM, 53–62, (1997). CR - [28] McAlister, S., and Amstrong, K. C., “Development of the Falcon concentrators”. Presentation at the SME Annual Meeting. Orlando, Florida, (1998). CR - [29] [29] Sepro Mineral Systems Corporation https://www.seprosystems.com/wp-content/uploads/2024/07/Falcon-SB-Concentrator.pdf, (2024). CR - [30] JCPDS, “Mineral powder diffraction file databook, joint committee on powder diffraction standards”, Swarthmore, Pennsylvania, 781, (1993). CR - [31] Ediz, N., Bentli, I., Ceylan, T., ve Tatar, I., “Kestelek Bor İşletmesi -3 mm klasifikatör çökeni ürünün farklı pervaneli dağıtıcılarda zenginleştirilmesi”, II.Uluslararası Bor Sempozyumu, Eskişehir, 93-97, (2004). CR - [32] Battal Şal Ö. ve Çubuk M. K., “Ulaştırma projeleri fizibilite etütlerinde bulanık çok kriterli bir değerlendirme modeli”, Politeknik Dergisi, 25(3): 1191-1199, (2022). UR - https://doi.org/10.2339/politeknik.1418711 L1 - https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/3655972 ER -