İNCE KÖMÜR FLOTASYONUNDA BAZI ETKİLİ PARAMETRELERİN MODELLENMESİ

Year 2025, Volume: 33 Issue: 3, 1955 - 1963, 19.12.2025

Derya Öz , Sabiha Koca , Hüseyin Koca

https://doi.org/10.31796/ogummf.1693410

Abstract

Türkiye'nin ham petrol ithalatına %90, doğal gaz ithalatına %99 ve kömür ithalatına %95 oranında bağımlı olduğu bilinmektedir. Türkiye'nin en önemli enerji kaynağı yaklaşık 20 milyar ton olan linyitlerdir. Enerjide dışa bağımlılığın yüksek olmasına rağmen, Türkiye'nin elektrik üretiminin yalnızca %14,21'i yerli linyit kaynaklarından elde edilmektedir. Yerli linyitlerden çok düşük miktarda elektrik elde edilmesinin başlıca nedenlerinden biri, bu rezervlerin önemli bir kısmının düşük ranklı olması, yüksek kül ve yüksek kükürt içeriğine sahip olması ve arıtılmadan kullanıldığında ciddi çevre sorunlarına yol açmasıdır.
Bu çalışmada, düşük ranklı linyitlerin kül içeriğini azaltarak santrallerde kullanımını artırmak için bir dizi flotasyon deneyi gerçekleştirilmiştir. Deneylerin tasarımı, deneysel sonuçların analizi ve matematiksel modellerin oluşturulması Merkezi Kompozit Tasarım Yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, numunelerin kül içeriğinin %52,47'den %29,37'ye düştüğünü ve yanıcı geri kazanımının %32,50 olduğunu ortaya koymuştur.

Keywords

Flotasyon , Merkezi Kompozit Tasarım , Flotasyon Parametrelerinin Modellenmesi , Düşük ranklı linyit

MODELLING OF SOME EFFECTIVE PARAMETERS IN FINE COAL FLOTATION

Abstract

The most important energy resource of Turkey is lignites which counts for about 20 billion tones. Despite the high external dependency on energy, only 14.21% of Turkey's electricity production is obtained from domestic lignite resources. One of the main reasons why very low amounts of electricity are received from domestic lignites is that a significant portion of these reserves are low-rank, have high ash and sulfur content, and cause severe environmental problems if utilized without purification.
In this work, to reduce the ash content of these lignite’s thus increasing their utilization in power plants, a series of flotation experiments were carried out. Designing experiments, analysing experimental results, and creating the mathematical models were performed using the Central Composite Design Method. The experimental results revealed that the ash content of the samples was reduced from 52.47% to 29.37% with a combustible recovery of 32.50%.

Keywords

Froth Flotation , Central Composite Design , Modelling of Flotation Variables , Low-Rank Lignite

References

• Andrews, G.F., Maczuga, J. (1982). The bacterial coal desulfurization. In: Fourth symposium for biotechnology in energy production and conservation, Gatlinburg, TN.
• Aksoy, D. O., Koca, S., Koca, H. (2012). The Utilization of Unsaleable Lignite Fines at Eskisehir Koyunagili Region Lignite Deposits, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects ;34:9, 820-6.
• Aksoy, D.O., Aytar, P, Toptas, Y., Çabuk, A., Koca, S., Koca, H (2014). Physical and physico chemical cleaning of lignite and the effect of cleaning on biodesulfurization. Fuel, 132:158–64.
• Aksoy, D.O., Ozdemir, S., Aytar, P., Koca, S., Çabuk, A., Koca, H., Brito-Prada, P. (2022). Fusion of the Microbial World into the Flotation Process. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review ;43:1068-82.
• Dube, R.M. (2012). Collectors for enabling flotation of oxidized coal. University of Kentucky, Msc Thesis.
• Jia, R. Harris and G, Fuerstenau W (2000). An improved class of universal collectors for the flotation of oxidized andror low-rank coal. International Journal of Mineral Processing ; 58: 99–118.
• Lizama, H.M. and Suzuki, I. (1987). Bacterial leaching of a sulphide ore by Thiobacillus ferrooxidans and Thiobacillus thiooxidans: I. Shake flask studies. Biotechnology and Bioengineering ; 32: 110–6.
• Lynch A.J., Watt, J.S., Finch, J.A., Harbort, G.E. (2007) History of Flotation Technology. In: Fuerstenau MC, Jameson G, Yoon RH, editors. Froth Flotation A Century of Innovation. Colorado, USA. Society for Mining Metallurgy & Exploration. p. 71.
• Oh-Hyung, H., Min-Kyu, K., Byoung-Gon, K., Nimal, S. and Chul-Hyun, P. (2014). Fine coal beneficiation by column flotation. Fuel Processing Technology ; 126: 49–59.
• https://enerji.gov.tr/info-bank-energy, (accessed April 30, 2025).
• Aksoy D. O., Sagol, E. (2016). Application of central composite design method to coal flotation: Modelling, optimization and verification, Fuel ; 183, 609-616.
• TEİAŞ, (Türkiye Elektrik İletim A.Ş.), Türkiye Elektrik İstatistikleri (2023). Available at: http://www.teias.gov.tr (accessed April 30, 2025).
• TMMOB, Türkiyenin Enerji Görünümü (2024). Makina Mühendisleri Odası Yayını, Yayın No: MMO/758, E-ISBN: 978-605-01-1645-8.
• Xia W, Yang J, Zhu B. (2012). Flotation of oxidized coal dry-ground with collector. Powder Technol ;228:324–6.
• Xia W, Xie G, Peng Y. (2015). Recent advances in beneficiation for low rank coals. Powder Technol.; 277: 206–21.
• Yoon, R.H, Lagno, M.L., Lutrell, G.H., Mielczarski, J.A. (1991). On the hydrophobicity of coal pyrite. In: Dugan PR, Quigley DR, Attia Y, editors. Processing and utilization of high-sulphur coals IV. Amsterdam: Elsevier Science Publishers.