RAHMANLAR KÖYÜ (Selendi-Manisa) Cu-Pb-Zn CEVHERLEŞMESİ VE FLOTASYON İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

Abstract

In this study, the mineralogy, geology, stratigraphy, and techtonics of the Cu-Pb-Zn oredeposit which is 1.5 km away from Rahmanlar Village in Manisa Selendi, in Aegean Region was examined and the mineral benefication method was determined. Cu-Pb-Zn research Rahmanlar is one of the most important oredeposits in Northeastern Turkey. A lot of researches were conducted related with the mentioned oredeposit and it was found out that Menderes Massive underwent at least two metamorphisms and that the oredeposit had a sedimentary metamorphic base. The benefication of the orebed took place in gnays and micaschist belonging to the Precambrian The metallic minerals in the orebody were composed of sphalerit, chalcopyrite, pyrit, and a small amount galen. These minerals were generally formed in quartz, and some chlorit and gang minerals. Depending on the findings regarding the orebody, it was decided that the flotation method would be suitable for the mineral benefication. For this reason, the effects of particle size, pH, collector and frother reactives were examined, and it was found out that the optimum flotation conditions were obtained when pH:10.5, KAX:250 glt, ethyl alcohol:1.5 glt reactives were used.

Keywords

• Flotation,ore deposit,enrichment

RAHMANLAR KÖYÜ (Selendi-Manisa) Cu-Pb-Zn CEVHERLEŞMESİ VE FLOTASYON İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

Abstract

Bu çalışmada Ege Bölgesi, Manisa İline bağlı Selendi ilçesi Rahmanlar Köyü’ne yaklaşık 1,5 km uzaklıkta bulunan Cu-Pb-Zn yatağının mineralojisi, stratigrafisi ve tektoniği incelenerek cevher yatağının zenginleşme yöntemi belirlenmiştir. Rahmanlar Cu-Pb-Zn cevherleşmesi Kuzeybatı Anadolu’daki en önemli maden yataklarından birisidir. Söz konusu yatak ile ilgili birçok çalışma çeşitli araştırmacılar tarafından yapılmıştır. Yapılan araştırmalarda Menderes Masifinin en az iki metamorfizma geçirdiği saptanmıştır. Ayrıca yatağın sedimanter metamorfik kökenli olduğu belirlenmiştir. Yatağın cevherleşmesi; Prekambriyen’e ait gnays ve mikaşistlerin içinde yer almaktadır. Cevher yatağında metalik mineraller sfalerit, kalkoprit, pirit ve az miktarda galenitten meydana gelmiştir. Bu mineraller genellikle kuvars ve az miktarda klorit, gang mineralleri içerisinde oluşmuştur. Cevher yatağına ait bulgulardan, cevherin flotasyon yöntemiyle zenginleştirilmesinin uygun olduğu belirlenmiştir. Bu düşünceden hareketle, yapılan deneysel çalışmalarda tane boyutu, pH, toplayıcı ve köpürtücü reaktiflerin etkileri araştırılmış, en uygun flotasyon şartlarının pH: 10.5, KAX:250 glt, etil alkol 1.5 glt reaktif kullanılarak elde edildiği saptanmıştır. Bu çalışmada Ege Bölgesi, Manisa İline bağlı Selendi ilçesi Rahmanlar Köyü’ne yaklaşık 1,5 km uzaklıkta bulunan Cu-Pb-Zn yatağının mineralojisi, stratigrafisi ve tektoniği incelenerek cevher yatağının zenginleşme yöntemi belirlenmiştir. Rahmanlar Cu-Pb-Zn cevherleşmesi Kuzeybatı Anadolu’daki en önemli maden yataklarından birisidir. Söz konusu yatak ile ilgili birçok çalışma çeşitli araştırmacılar tarafından yapılmıştır. Yapılan araştırmalarda Menderes Masifinin en az iki metamorfizma geçirdiği saptanmıştır. Ayrıca yatağın sedimanter metamorfik kökenli olduğu belirlenmiştir. Yatağın cevherleşmesi; Prekambriyen’e ait gnays ve mikaşistlerin içinde yer almaktadır. Cevher yatağında metalik mineraller sfalerit, kalkoprit, pirit ve az miktarda galenitten meydana gelmiştir. Bu mineraller genellikle kuvars ve az miktarda klorit, gang mineralleri içerisinde oluşmuştur. Cevher yatağına ait bulgulardan, cevherin flotasyon yöntemiyle zenginleştirilmesinin uygun olduğu belirlenmiştir. Bu düşünceden hareketle, yapılan deneysel çalışmalarda tane boyutu, pH, toplayıcı ve köpürtücü reaktiflerin etkileri araştırılmış, en uygun flotasyon şartlarının pH: 10.5, KAX:250 glt, etil alkol 1.5 glt reaktif kullanılarak elde edildiği saptanmıştır.

Keywords

• Flotasyon,maden yatağı,zenginleştirme

References

1. [1] Graciansky, P. De, 1965a, Menderes masifinin güney kıyısı boyunca (Türkiye’nin güneybatısı) gölünün metamorfizması hakkında açıklamalar: M.T.A Der no 64, s. 8-21
2. [2] 1965b, Menderes masifi (Türkiye’nin güneybatısı) metamorfik kayaçlarındaki grenaların yapısı hakkında: M.T.A. Der. no 65, s. 11-20
3. [3] 1966a, Le massif cristtallin du Menderes (Taurus occidental, Asie mineure) un exemle possible de vieux socle granitique remobilise: Rev Geor. Phys. Geol. Dyn. 8, s.289-306
4. [4] 1966b, La symetrie des feldspaths potasique dans les gneiss du masif de Menderes (Asie mineure): Bull. Soc. Française de Mineralogie et de Cristallographie. Tome LXXXIX, s. 362-366
5. [5] Hamilton , W.U. ve Strickland, H.E., 1941, On the geolo¬gy of Western part on Asia Minar, transaction of the Geol. Soc. of London 2,6.
6. [6] Philippson, A., 1918, Kleinasien-Handbuch der regionalen geologie: Bd. 5,2, Heidelberg 1959, Die gnechischen landsc haften landschaften., Bd IV das Aegaeische Meer und seine Inseln. 412. Vittorio Klostermann, Frankfurt. Main
7. [7] Ketin, İ., 1959, Türkiye’nin orojenik gelişmesi: M.T.A. Bul., 53, s. 82-88 Ketin, İ., 1968, Türkiye’nin genel tektonik durumu ile başlıca deprem bölgeleri arasındaki ilişki: M.T.A. Der. 71, s. 129-134
8. [8] İzdar, K.E., 1969, Menderes kristalin masifi kuzey kısmının jeolojik yapısı, petrografisi ve metamorfizması hakkında: Doçentlik Tezi, E.Ü. Fen F.

9. [9] İzdar, K.E., 1971, Introduction to geology and metamorphism of the Menderes massif of western Turkey: Petr. Expl. Soc. Libya (Geology and History of Turkey, Ed. A.S. Cambell), 493-500
10. [10] İzdar, K.E., 1975, Batı Anadolu’nun jeotektonik gelişimi ve Ege denizi çevresine ait üniteleri ile karşılaştırılması: E.Ü, Müh. Bil. Fak. yayın no 8
11. [11] Başarır, E., 1970, Bafa Gölü doğusunda kalan Menderes masifi güney kanadının jeolojisi ve petrografisi: E.Ü. ilmi raporlar serisi no 102 1975, Çine güneyindeki metamorfitlerin petrografisi ve bireysel indeks minerallerinin doku içerisindeki gelişimleri: Doçentlik tezi, yayınlanmamış, E.Ü. Fen. Fak
12. [12] Dora, O. Ö., 1981, Menderes masifinde petroloji ve feldspat incelemeleri. H.Ü. Yerbilimleri Derg. V. 7, 54-63.
13. [13] Dora, O.Ö., 1975, Menderes masifinde alkali feldispatların yapısal durumları ve bunların petrojenetik yorumlarda kullanılması: T.J.K. Bül. 18, s. 111-126
14. [14] Akkök , R., 1982, Menderes masifinin Alaşehir yöresindeki gnays ve şistlerin jeokimyası: Tübitak yayın no 552
15. [15]Nuhoğlu, İ., 1989, Çavdar-Demirtepe (Söke-aydın) demir yatağının jenetik incelenmesi, Anadolu Üniversitesi Yayınları, no:46, 130 s.
16. [16] Kun, N., 1988, Çine dolayının petrografisi ve Menderes Masifinin güney kesimine ait petrografik bulgular. DEÜ Müh. Fak., M.M/Jeo. Yayını, 86, AROOJ Bornova/İzmir.
17. [17] Ercan, T., Dinçel, A., Melin S., Türkccan A., ve Günay E., 1978, Uşak yöresindeki Neojen havzalarının jeolo¬jisi, Türkiye Jeoloji Kurumu Bül. 21,97-106.
18. [18] Ercan, T., Dinçel, A., ve Günay E., 1979, Uşak volkanit¬lerinin petrolojisi ve plaka tektoniği açısından Ege Bölgesindeki yeri. Türkiye Jeoloji Kurumu Bült. V., 22, 185-198.
19. [19] Ercan, T., 1982, Gördes volkanitleri, Türkiye Jeoloji Kuru¬mu Bült. V. 26,41-48.
20. [20] Ercan, T., ve Öztunalı, Ö., 1983, The Ağcan Region petrol¬ogy and original implication of the Cenosoic volca-nites around Demirci-Selendi (Manisa) area. H. Ü. izotopik ve radyometrik verilerin yorumu. Türkiye Jeoloji Kurumu Bült., 28/2, 121-136.
21. [21] Candan, O., 1989, Petrology, and mineralogy of the region localed between Demirci-Borlu towns. DEÜ, FBE/ Jeo-89, Ar-0.57, Doktora tezi, Bornova/İzmir.
22. [22] Trahar,W. J. and Warren, L. J., 1976; The floatability of very fine particles-A review, International Journal of Mineral Processing , 3, 103-131
23. [23] King, R. P. (King, R. P. eds.) (1982) Flotation of fine particles. Principles of Flotation South African Institute of Mining and Metallurgy , Johannesburg
24. [24] Collins, G. L. and Jameson, G. L., Experiments on the flotation of fine particles, the influence of particle size and charge, Chemical Engineering Science, 1976, 31, 985
25. [25] Arbiter, N., Problems in sulfide ore processing, in Beneficiation of Mineral Fines-Problems and Research Needs, ed. P. Somasundaran and N. Arbiter, AIME, Inc., Ann Arbor, 1979, pp. 139-152
26. [26] Öteyaka, B. ve Soto, H., 1995. Modelling of Negative Bias Column for Coarse Particles Flotation, Minerals Engineering, Vol.8, 91-100.
27. [27] Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Reyes-Bahena, J. L., and Lara-Valenzuela, C., Floc flocculation of galenaand sphalerite fines, Minerals Engineering, 2001, 14, 87-98
28. [28] Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Reyes-Bahena, J. L. Reyes-Bahena, J. L. and Bermejo-Perez, H. I., Hydrophobic flocculation of galena fines in aqueous suspensions induced by ethyl and amyl xanthates, Journal of Colloid Interface Science A, 2001, 181, 159-169.
29. [29] Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Reyes-Bahena, J. L., Bermejo-Perez, H. I. and Trass, O., Hydrophobic flocculation of galena fines in aqueous suspensions, Journal of Colloid Interface Science, 2000, 227, 272-281
30. [30] Drzymala, J. (1994) Characterization of materials by Hallimond tube flotation. Part 2: maximum size of floating particles and contact angle. Int. J. Miner. Process. 42 , pp. 153-167.
31. [31] Yoon, R. -H., Luttrell, G. G., Adel, G. T. and Mankosa, M. J. (Chander, S. eds.) (1989) Recent advances in fine coal flotation. Advances in Coal and Mineral Processing Using Flotation pp. 211-218. Society of Mining Engineers , Littleton, CO - Chap 23
32. [32] Ralston, J. and Dukhin, S. S. (1999) The interaction between particles and bubbles. Colloid. Surface. 151 , pp. 3-14.
33. [33] Yoon, R. -H. (2000) The role of hydrodynamic and surface forces in bubble-particle interaction. Inter. J. Miner. Proces. 58 , pp. 128-143.
34. [34] Somasundaran, P. (1980), Principles of Flocculation, Dispersion and Selective Flocculation, Fine Particles Processing, Somasundaran (ed), 2 (48): pp. 317-331.
35. [35] Somasundaran, P., Role of surface chemistry of fine sulphides in their flotation, in Complex Sulphide Ores, ed. M. J. Jones, The Institute of Mining and Metallurgy, 1980, pp. 38-47
36. [36] Behl, S. and Moudgil, B.M., 1992. Mechanisms of polyethylene oxide interactions with dolomite and apatite. Journal of Colloid and Interface Science 161, pp. 443–449
37. [37] Moudgil, B. M. (1992) Enhanced Recovery of Coarse Particles During Phosphate Flotation, Final Report to Florida Institute of Phosphate Research - Publication Number 02-067-099
38. [38] Van Der Spuy, R. C. M. and Ross, V. E. (1991) The recovery of coarse minerals by agglomeration and flotation. Miner. Eng. 4:7-11 , pp. 1153-1166.
39. [39] Maksimov, I. I., Otrozhdennova, L. A., Borkin, A. D., Yemelyanov, M. F., Koltunova, T. Y., Malinovskaya, N. D. and Nechay, L. A. (1993) An investigation to increase the efficiency of coarse and fine particle flotation in ore processing of non-ferrous metals. Proceedings of XVIII International Mineral Processing Congress pp. 685-687.
40. [40] Kohmuench, J., Luttrell, G. H. and Mankosa, M. (Zhang, P., Elshall, H. and Wiegel, R. eds.) (1999) Testing of the hydrofloat separator for recovery of coarse phosphate. Beneficiation of Phosphates, Advances in Research and Practice pp. 215-226. SME Inc. , Littleton, CO
41. [41] Fuerstenau, D.W., Fuerstenau, M.C., 1982, The Flotation of Oxide and Silicate Minerals, Principles of Flotation, ed. R.P. King, South African Institute of Mining and Metallurgy. Johannesburg.
42. [42] Fuerstenau, D. W., Activation in the flotation of sulphide minerals, in Principles of Flotation, ed. R. P. King, South Africa Inst. Min. Metall., Johannesburg, 1982, pp.183-198
43. [43] Fuerstenau. D W ve Williams, MC 1987 A New Method for Characterization of the Surface Energy of Hydrophobic Particles. Part Charact., 4: 7-13.
44. [44] M.C. Fuerstenau, K.L. Clifford, M.C. Kuhn, Intern. J. Miner. Process. 1 (1974) 307–313
45. [45] Türkiye Stratigrafi Komitesi, 1986. Stratigrafi Sınıflama ve Adlama Kuralları; MTA Genel Md. Yayınları, Ankara.
46. [46] lzdar, K. E. 1969; Menderes kristalin masifi kuzey kısmının jeolojik yapısı, petrografisi ve metamorfizması hakkında, Doçentlik tezi E.Ü. Fen Fak.
47. [47] Servais, M., 1982, Collision et suture tethysienne en Anatolia Centrale etude structurale et metamorphique (Hp-LT) de la zone nord Kütahya: Doktora tezi (yayımlanmamış), Paris Univ., Fransa.
48. [48] Nuhoğlu, İ., 1992, Rahmanlar (Selendi-Manisa) Cu-Pb-Zn yatağının çevresindeki volkanitlerin petrojenetik incelenmesi, Türkiye Jeoloji Bül. C.35,51-62
49. [49] Bingöl, E., 1976, Batı Anadolu'nun jeotektonik evrimi MTA Dergisi, 86,14-34.
50. [50] Kaya, O., 1981, Batı Anadolu alta bindirmesi, ultramafik birim ve Menderes Masifiin jeolojik konumu, Doğa Bilim Derg., 5, Atatürk Özel Sayısı, 15-36.
51. [51] Koçyiğit, R., 1984, Güneybatı Türkiye ve yakın dolayında levha içi yeni tektonik gelişim., Türkiye Jeoloji Kurumu Bült. 27/1,1-16.
52. [52] Şengör, A.M.C. ve Yılmaz, Y., 1981, Tethyan evolution of Turkey aplate tectonic approach. Tcctonophys-ics, 75, 181-241.
53. [53] Dora O.Ö.,ve Savaşçın, M.Y., 1981,Alibey-Maden Adası (Ayvalık) bölgesi magmatizması.- Tübitak VII. Bi¬lim Kong. 11-35.
54. [54] Savaşçın, M.Y., 1981, Late Tertiary extentional teetonics and alkali bazaltic magnetism in West Anatolian coastal zone., International symposium on the Hellcnic Arc. and Trench (H.E.A.T.) Procceding, Vol. II, P. 183-212 (Athens 1981-1982).
55. [55] Savaşçın, M.Y., 1982, Batı Anadolu Neojen magmatizmasının yapısal ve petrografik öğeleri "Batı Anadolu'nun genç tektoniği ve volkanizması" paneli Türkiye Je¬oloji Kurumu, 22-38.
56. [56] Borsi, S., Ferrcra, G., Innocenti, F., ve Mazzuoli R., 1972, Geochronology and petrology of recent Volcanics in the Eastem Aegean Sea., Bull. Volcanol 36/3,473-496.
57. [57] Kocaefe, S.S. ve Ataman G., 1982, Batı Anadolu'nun aktüel tektoniği. H.Ü. Yerbil. No. 9,149-162.
58. [58] Kaya, O., ve Savaşçın, M.Y., 1981, Petrologic signifi-cance of the Miocene volcanic rocks in Menemen, West Anatolia Aegean Earth Science, 1,45-58.
59. [59] Pe-Piper, G., Panagos, A., ve Varnavas, S., 1981a., The volcanic roeks of Melioloni (Lacris, Greece): N.J., Miner.Abh, 143,102-111.
60. [60] Yılmaz, Y., ve Şengör, A.M.C, 1982, Ege'deki kabuk ev¬rimi ve neo. magnetizmasının kökeni. Türkiye Jeo¬loji Kurumu bildiri özetleri 64-65.
61. [61] Baş, H., 1987, Tavşanli-Domaniç (Kütahya) volkanitler¬inin özellikleri ve Batı Anadolu Senezoyik volka-nizmasımn Önemi. Türkiye Jeoloji Kurumu Bül. C. 30, 67-80.
62. [62] Ritmann, A., 1981, Vulkane und ihre tae tİgkeit., 3. Aufl. Ferdinand Enke Verlag, StutLgart, 399 s.
63. [63] Borsi, S., Ferrara, G., înnocenti, F., ve Mazzuoli, R., 1972, Geochronology and petrology of recent volcanics of Eastern Aegean Sea : Bulletin Volcanologique, 36 -1>473-496.
64. [64] İnnocenti, F., Manetti, P., Mazzuoli, R., Peccerillo, A., Poli, G., 1977, Distribution in Tertiary and Qua-ternery volcanic rocks from Central and Western Anatolia. 6. Ege Ülkeleri Kollokyumu Tebliğler Kitabı, İzmir.
65. [65] Ercan, T., Satır.M., Kreuzer.H., Türkecan, A., Günay. E., Çevikbaş, A., Ateş, M., ve Can, B., 1985, Batı Anadolu Senezoyik volkanitlerine ait yeni kimyasal izotopik ve radyometrik verilerin yorumu. Türkiye Jeoloji Kurumu Bült., 28/2, 121-136.
66. [66] Savaşçın, M.Y., and Güleç, N., 1990, Neogene volcanism of Westcrn Anatolian, IESCAPublicaüon Nr. 3.
67. [67] Tezcan, A.K., 1979, Geotermal studies, thcir present status and contribution to heat flow controuring in Turkey. Springer Velag, Berlin Heidclberg.
68. [68] Foster, R.J., 1975, Physical Geology, Charlase Merilli Publishing Company, Clumbus, Chio, 421 s.