OPTIMIZATION AND MODELING OF ROUGHER FLOTATION PARAMETERS OF KUTAHYA ALTINTAS GRAPHITE ORE USING BOX-BEHNKEN EXPERIMENTAL DESIGN

Abstract

In this study; modeling and optimization of rougher flotation parameters of Kutahya Altıntas graphite ore (Particle size; d80 = 78 µm, ash content; 67.10%) was investigated by using Box-Behnken design. The influence of independent variables; kerosene dosage (500-1000 g/t), methyl isobutyl carbinol dosage (150-250 g/t) and sodium silicate dosage (500-1500 g/t) were investigated on the dependent variables; the weight of the rougher concentrate (y) and the ash content of the rougher concentrate (y2). Model equations were developed for each dependent variables and then results were evaluated by using analysis of variance. The optimum conditions were calculated by using Design Expert (8.0.7.1) software program. The rougher concentrate with a weight of 21.42% and ash content of 32.49% was obtained at diesel oil dosage of 714.3 g/t, MIBC dosage of 212.87 and sodium silicate dosage of 1451.52 g/t

Keywords

• Graphite, Flotation, BoxBehnken Design, Regression equations, Optimization

KÜTAHYA/ALTINTAŞ GRAFİTLERİNİN KABA FLOTASYON PARAMETRELERİNİN BOX-BEHNKEN DENEY TASARIMI KULLANILARAK OPTİMİZASYONU VE MODELLENMESİ

Abstract

Bu çalışmada; Kütahya/Altıntaş grafitlerinin (tane boyutu; d80 = 78 µm, kül; %67,10) kaba flotasyon parametrelerinin modellenmesi ve optimizasyonu Box-Behnken tasarımı ile araştırılmıştır. Bağımsız değişkenler; mazot miktarı (500-1.000 g/t), metil izobütil karbinol miktarı (150-250 g/t) ve sodyum silikat miktarının (500-1.500 g/t) bağımlı değişkenler olan kaba konsantre ağırlığı (y1) ve kaba konsantre külü (y2) üzerindeki etkisi araştırılmış ve her bir bağımlı değişken için model eşitlikleri geliştirilmiştir. Design Expert (8.0.7.1) yazılım programı ile optimum yaklaşımda; %21,42 ağırlıksal kazanımda ve %32,49 kül oranında konsantre elde etmek için kullanılması gereken mazot miktarı 714,3 g/t, MIBC miktarı 212,87 g/t ve sodyum silikat miktarı 1451,52 g/t olarak hesaplanmıştır

Keywords

• Grafit, Flotasyon, Box-Behnken Tasarımı, Regresyon eşitlikleri, Optimizasyon

References

1. Kaya, Ö. 2006. Yöntemleri Etki Araştırılması, Parametrelerin Doktora Tezi: Sivas, Cumhuriyet Üniversitesi Enstitüsü, s.250. ve Eden Fen
2. Bilimleri [2] Graffin, G.D. 1983. Graphite, Industrial Minerals and Rocks (Nonmetallics other than Fuels); Lefond, S. J., Volume 2, Fifth Edition, Engineers
3. Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers, Inc., New York, s.757-773.
4. Vasumathi, N., Vijaya Kumar, T.V., Nayak S.R., Prabhakar S., Bhaskar Raju G. 2014. Beneficiation of low grade graphite ore of eastern India by flotation, Journal of Mining and Metallurgy, Cilt.1, s.9-17.
5. and [4] Wakamatsu, T., Numata, Y. 1991. Flotation of Graphite. Minerals Engineering, Cilt. 4, No. 7-11, s.975- 982.
6. Acharya, B.C., Rao D.S., Prakash, S., Reddy, P.S.R., Biswal, S.K. 1996. Processing of lowgrade graphite ores of Orissa, India, Min. Eng., Cilt.9, No.11, s.1165-1169.
7. Glembotski, V.A., Klassen V.I. 1972. Plaksin I. N. Flotation. Tsvetnye Metally, New York, s. 424-427.
8. Akar, A,, Çilingir, Y., Köktürk, U., Aytekin,

9. Zenginleştirmesinin Dünyadaki ve Türkiye’deki Önemi. I. Uluslararası Cevher Hazırlama Sempozyumu, s. 685-711.
10. Grafit [8] Anonim (a). 2016. https : //www. chem. mtu. edu/ chem_ eng/ faculty / kawatra / Flotation_ Fundamentals. pdf, (Erişim tarihi 20.10.2016) [9] Erşan, M., Açıkel,
11. Ü.R.2014. Delemar’ın Asit Fosfataz Üretimi ve Zn(Iı) Biyobirikiminin Cevap Yüzey
12. Optimize Edilmesi. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt. 29, No.2, s.321- 329.
13. Kullanarak [10] Çilek E.C. 2013. Mineral Flotasyonu, Isparta: Üniversitesi, Fakültesi, No. 59, s.165
14. Demirel Mühendislik [11] Mcdonald, R.D., Brison, R.J. 1962. Applied research in flotation, froth flotation 50 th anniversary, AIMME publications, Newyork, s.298-328.
15. Goccin, R.J., Smith, M.R. 1987. The methodology of froth flotation testworks, Mineral processing design, Nato ASI series, Martinus Nijhoff Publiserhs, Dordrect, s.166- 201.
16. Crozier, R.D. 1992. Flotation, Pergamon Press, Oxford.
17. Sripriya, R., Rao, P.T.V. 2003. Choudhury B.R. Optimisation of operating variables of fine coal flotation using a combination of modified flotation parameters and statistical techniques, Int. J. Min. Process, Cilt.68, s.109-127.
18. Turan, M.D., Altundoğan, H.S. 2011. Hidrometalurjik yanıt yüzeyi yöntemleinin (yyy) kullanımı. Madencilik, Cilt. 50, No.3, s.11-23.
19. Erdoğan, F. 2007. Yükseltilmiş D- Optimal Kullanılarak Dizaynlarında Geliştirilmesi: ‘Sentetik Jet’ Dizayn Optimizasyon Çalışması. Havacılık Ve Uzay Teknolojileri Dergisi, Cilt. 3, No.1, s.51-61.
20. Yöntemi Mühendislik Etkinliğin [17] Meyers, R.H., Montgomery, D.C. 1995.
21. methodology; Process and product optimization experiments. John Wiley & Sons, Inc, Newyork,USA. surface using
22. designed [18] Radojkovic, M., Zekovic, Z., Jokıc, S., Vıdovıc, S., Lepovıc, Z., Mılosevıc, S. 2012. Optimization of solid-liquid extraction of antioxidants from black mulberry leaves by response surface
23. Technol. Biotechnol, Cilt.50, No.2, s.167–176.
24. Food [19] Baş, C. 2010. Cevap Yüzeyi Tasarımları Yaklaşımı. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, s.140
25. Ağları [20] Köksoy, O. 2001 Taguchi ve Cevap Yüzeyi Birleştirilmesi: Problem ve Çözüm Teknikleri. Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
26. Anonim (b). 2016., http: / / www. itl. nist. gov / div898 / handbook / pri / section3 / pri3362.htm (Erişim Tarihi 27.06.2016).