MECHANICAL ACTIVATION APPLICATIONS IN MINERAL PROCESSING

Year 2018, Volume: 57 Issue: 1, 57 - 66, 01.03.2018

Meryem Göktaş

https://doi.org/10.30797/madencilik.422881

Cited By: 2

Abstract

Mechanical activation is a pre-process applied to increase the reactivity of the mineral in the
course of state changes in these processes prior to a basic metallurgical process. In the mineral
preparation processes, the mechanical activation processes are carried out in the grinding mills.
Because the most important effect of mechanical activation in mineral preparation processes
is the milling of mineral particles, which leads to a change in their physicochemical properties.
During mechanical activation, the crystal structure of the mineral deteriorates and more reactive
species form. Thus, under extreme conditions, the milled mineral will now be more active during
the metallurgical process to be carried out, and this will increase the process speed. Reducing the
reaction temperature, increasing the amount of solubility and speed, preparation of water-soluble
compounds, simple and cheaper reactor production and shorter reaction time requirements are
some of the advantages of mechanical activation. For these reasons, mechanical activation
is an attractive topic in metallurgical processes. In this study, several studies investigating the
application of mechanical activation in hydrometallurgical leaching processes in various mineral
processing plants have been examined.

Keywords

Mineral processing, Mechanochemistry, Mechanical activation, Grinding, Mills

CEVHER HAZIRLAMADA MEKANİK AKTİVASYON UYGULAMALARI

Abstract

Mekanik aktivasyon, temel bir metalurjik süreç öncesinde mineralin bu süreçlerdeki durum
değişimleri sırasındaki reaktifliğini artırmak üzere uygulanan bir ön-işlemdir. Cevher hazırlama
proseslerinde mekanik aktivasyon işlemleri öğütme değirmenlerinde gerçekleştirilir. Çünkü cevher
hazırlama proseslerinde mekanik aktivasyonun en önemli etkisi, fizikokimyasal özelliklerinde
değişikliğe yol açacak şekilde mineral tanelerinin ufalanmasıdır. Mekanik aktivasyon sırasında
mineralin kristal yapısı bozulur ve daha reaktif türler oluşur. Böylece, aşırı şartlar altında öğütülmüş
mineral, elden geçirileceği metalurjik süreç sırasında artık daha aktif olarak davranacak ve bu
durum, sürecin hızını artıracaktır. Tepkime sıcaklığını düşürmek, çözünürlük miktarı ve hızında
artış sağlamak, suda çözünür bileşiklerin hazırlanması, basit ve daha ucuz reaktör üretimi ve daha
kısa tepkime süresi gereksinimi mekanik aktivasyonun bazı üstünlüklerindendir. Bu nedenlerle,
mekanik aktivasyon metalurjik süreçlerde çekici bir konu olmaktadır. Bu çalışmada ise, çeşitli
cevher hazırlama tesislerinde, hidrometalurjik elden geçirim süreçlerinde mekanik aktivasyonun
uygulamalarını inceleyen birçok çalışma ele alınarak incelenmiştir. 

Keywords

Cevher hazırlama, Mekanokimya, Mekanik aktivasyon, Öğütme, Değirmenler

References

• Alex, T.C., Kumar, R., Roy, S.K., Mehrotra S.P., 2011. Anomalous reduction in surface area during mechanical activation of boehmite synthesized by thermal decomposition of gibbsite. Powder Technology, 208, 128-136.
• Baláž P., Ebert, I., 1991. Oxidative Leaching of Mechanically Activated Sphalerite. Hydrometallurgy, 27, 141-150.
• Baláž, P., 2000. Extractive Metallurgy of Activated Minerals. Elsevier, Science B.V., Amsterdam.
• Baláž, P., 2003. Mechanical Activation in Hydrometallurgy. Int. J. Miner. Process. 72, 341-354.
• Baláž, P., Achimovičová, M., 2006. Mechano-Chemical Leaching in Hydrometallurgy of Complex Sulphide. Hydrometallurgy, 84, 60-68.
• Biangardi, S., Pietsch, H., 1976. Verarbeitung sulfidischer Kupfererze nach dem Lurgi-Mitterberg (LM)-Verfahren. Erzmetall, 29, 73–80.
• Boldyrev, V.V., 2004. Ten Years After The First International Conference on Mechanochemistry and Mechanical Alloying; Where We Are Now?. J. Mater. Sci., 39, 4985-4986.
• Boynton, R.S., 1980. Chemistry and Technology of Lime and Limestone, John Wiley and Sons., Inc., Second Edition, New York, 7-190.
• Cebeci, A., 2007. Muğla Diasporitinin Termal Özelliğine Mekanik Aktivasyonun Etkisi. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya.
• Celep, O., Alp, İ., 2008, Karıştırmalı Değirmenler İle İnce Öğütmenin Refrakter Altın Cevherlerine Uygulanabilirliğinin İncelenmesi, Madencilik, 47 (3), 15-26.
• Corrans, I.J., Angove, J.E., Johnson, G.D., 1995. The Treatment of Refractory Copper–Gold Ores Using ActivoxR Processing. In: Proceedings of International Conference on ‘‘Randol Gold Forum”, Perth, 221–224.
• Ercenk, G., 2008. Mekanik olarak Aktive Edilen Alunitin Sülfürük Asit Çözeltisinde Liç Kinetiği, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Bölümü,Yüksek Lisans Tezi, Sakarya
• Erdemoğlu, M., Gock, E., 2009. Effect of Mechanical Activation on the Carbothermic Reduction of Celestite. Proceedings of the XIII Balkan Mineral Processing Congress, 14-17 June, Bucharest, Romania, 200-205.
• Erdemoğlu, M., 2009. Carbothermic Reduction of Mechanically Activated Celestite. Int. J. Miner. Process., 92, 144–152.
• Erdemoğlu, M., Ding, Y., Ghadiri, M., 2010. Intensive Milling of Siderite. 12. Uluslararası Cevher Hazırlama Sempozyumu, Nevşehir, Türkiye, 300-305.
• Erkuş, S., 2006. Asidik Ortamda Alunitten Alumina Ekstraksiyonuna Mekanik Aktivasyonun Etkisi. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya.
• Göktaş, M., 2013. Mermer Sanayi Atıklarından Yapay Kalsiyum Silikat Üretiminde Aşırı Öğütmenin Etkilerinin Seramik Malzemeler Üzerinde Araştırılması. Doktora Tezi, İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya.
• Habashi, F., 1978. Chalcopyrite its Chemistry and Metallurgy. McGraw Hill, NY.
• Küçük, F., 2006. Mekanik Aktive Edilmis Alunitin Termal Dekompozisyon Kinetiğinin Termogravimetri ile İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, 2006.
• Pourghahramani, P., 2006, Effects of Grinding Variables on Structural Changes and Energy Conversion During Mechanical Activation Using Line Profil Analysis, Licentiate Thesis, Lulea University of Technology, Dept. of Chemical Eng. and Geosciences, Division of Mineral Processing, İsveç.
• Pourghahramani, P., Forssberg, E., 2006. Microstructure Characterization of Mechanically Activated Hematite Using XRD Line Broadening. Int. J. Mineral Processing, 79 (2), 106–119.
• Pourghahramani, P., Forssberg, E., 2007. Effects of Mechanical Activation on The Reduction Behavior of Hematite Concentrate. Int. J. Miner. Process., 82, 96- 105.
• Sasikumar, C., Rao D.S., Srikanth S., Ravikumar B., Mukhopadhyay N.K., Mehrotra S.P., 2004. Effect of Mechanical Activation on The Kinetics of Sulfuric Acid Leaching of Beach Sand Ilmenite from Orissa, India. Hydrometallurgy, 75, 189–204.
• Sekula, F., Balázˇ, P., Jusko, F., Molnár, F., Jakabsky´, Š., 1998. Hydrometallurgical Technology of Tetrahedrite Concentrate Processing from the Mária Mine Locality in Rozˇnˇava. In: Sasvári, T., Jancˇura, M., (Eds.), Rozˇnˇavské rudné pole. Acta Montanistica SlovacaMonography 3, 149–156.
• Smekal, A.G., 1952. Zum Mechanischen Und Chemischen Verhalten Von Calcitspaltflächen. Naturwissenschaften, 39, 428-429
• Şener, M., Erdemoğlu, M., 2014. Jipsin Isıl Davranışına Mekanik Aktivasyonun Etkisi. Madencilik, 53 (3-4), 19- 26.
• Tang, A., Su L., Li C., Wie W., 2010. Effect Of Mechanical Activation On Acid-Leaching Of Kaolin Residue. Applied Clay Science, 48, 296-299.
• Taşkın, E., 2005. Boksitten Alumina Ekstraksiyonuna Mekanik Aktivasyonunun Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi.
• Taşkın, E., Yıldız, K., Alp, A., 2005a. Alkali Katkılı Boksitten Alumina Ekstraksiyonunun Mekanik Aktivasyonun Etkisi. 12. Uluslararası Metalurji ve Malzeme Kongre ve Fuarı, İstanbul.
• Taşkın, E., Yıldız, K., Alp, A., 2005b. Mekanik Active Edilmiş Alkali Katkılı Boksit Cevherinin Karakterizasyonu. 4. Uluslararası Toz Metalurjisi Konferansı, Sakarya.
• Thiessen, P.A., Meyer, K., Heinicke, G., 1967. Grundlagen der Tribochemie. Akademie Verlag, Berlin. Tromans, D., Meech, J.A., 1999. Enhanced Dissolution of Minerals: Microtopography and Mechanical Activation. Minerals Engineering, 12 (6), 609-625.
• Wang, Y., Forssberg, E., 2007. Enhancement of Energy Efficiency for Mechanical Production of Fine and UltraFine Particles in Comminution. China Particuology, 5,193-201.
• Welham, N.J., 2000. Mechanical Enhancement of The Carbothermic Formation of TiB2. Metall. Trans., A31, 283-289.
• Welham, N.J., 2002. Activation of The Carbothermic Reduction of Manganese Ore. Int. J. Miner. Process., 67, 187-198.
• Yıldız, N., 1999. Öğütme. Kozan ofset matbaacılık, 219 s.
• Zhang, Y., Zheng S., Du H., Xu H., Zhang Yi, 2010. Effect of Mechanical Activation on Alkali Leaching of Chromite Ore. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 20, 888-891.
• Zhao, Z., Zhang Y., Chen X., Chen A., Huo G., 2009. Effect of Mechanical Activation on the Leaching Kinetics of Pyrrhotite. Hydrometallurgy, 99, 105-108.