Enrichment of the Fine Grained Coal Sample by Magnetic Separator

Abstract

One of the methods used for the enrichment of fine size coal is the magnetic enrichment method with magnetic separators. The magnetic separators can generally be grouped into wet and dry magnetic separators. Although this method is not widely used in coal applications, it is applied to remove the pyrite (FeS2) in the structure of fine-grained coal or to remove the magnetite used as heavy medium fluid in coal washing plants. In this study; The coal sample used in the experiments was taken from the coal mine in Balkaya village of Erzurum. According to the chemical analysis, the ash content of the coal sample taken is 20.38%, the sulfur content is 3.48% and the calorific value is lower heat value is 5342kcal. After the chemical analysis and sieve analysis values of the coal sample were determined, they were subjected to enrichment at 9000 Gause, 14000 Gause and 19000 Gause magnetic field strength with high field strength Wet Magnetic Separator (HGMS) on the laboratory scale and the results were interpreted. When the experimental results were compared between each other, it was found that the best enrichment was obtained with ash ratio of 17.48% at 19000 Gause field strength. However, when evaluated in terms of enrichment, the reduction of pyridic (FeS2) sulfur content from Erzurum / Balkaya coal is not considered economic.

Keywords

• Coal,Magnetic separation,Enrichment,Magnetic separator

İNCE TANE BOYUTLU KÖMÜR NUMUNESİNİN MANYETİK AYIRICI İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİ

Abstract

İnce tane boyutlu kömürlerin yıkanması ve zenginleştirilmesinde kullanılan yöntemlerden biri de manyetik ayırıcılarla yapılan manyetik zenginleştirme yöntemidir. Manyetik ayırıcılar genel olarak yaş ve kuru manyetik ayırıcılar şeklinde gruplandırılmaktadır. Kömür uygulamalarında çok yaygın kullanılmasa da, ince taneli kömürün yapısında bulunan piritin(FeS2) uzaklaştırılması veya kömür yıkama tesislerinde ağır ortam sıvısı olarak kullanılan manyetitin uzaklaştırılması için manyetik ayırma yöntemi uygulanmaktadır. Bu çalışmada; deneylerde kullanılan kömür numunesi Erzurum’ un Balkaya köyünde faaliyet gösteren kömür ocağından alınmıştır. Alınan kömür numunesinin kimyasal analizlere göre kül oranı %20,38 ile kükürt oranı %3,48 ve kalori değeri alt ısıl değeri 5342kcal’dir. Kömür numunesinin kimyasal analiz ve elek analiz değerleri tespit edildikten sonra, laboratuar ölçekte yüksek alan şiddetli Yaş Manyetik Seperatör(HGMS)’ de 9000 Gause, 14000 Gause ve 19000 Gause manyetik alan şiddetinde zenginleştirmeye tabi tutulmuş ve sonuçlar yorumlanmıştır. Deney sonuçları birbirleri arasında karşılaştırıldığında en iyi zenginleştirmenin 19000 Gause alan şiddetinde %17,48 kül oranı ile elde edildiği belirlenmiştir. Ancak zenginleştirme açısından değerlendirildiği zaman Erzurum/Balkaya kömüründen piridik(FeS2) kükürt içeriğinin azaltılması ekonomik görülmemektedir. 

Keywords

• Kömür,Manyetik ayırma,Zenginleştirme,Manyetik ayırıcı

References

1. Arslan V. (2006) Kuru kömür hazırlama yöntemleri, Madencilik Dergisi, Cilt 45, Sayı 3, s. 9-18.
2. Çiçek, B., Bigesü, A.Y., Şenelt, M.A. and Pamuk, V. (1996) Desulphurization of coals by flash phrolysis followed by magnetic separation, Fuel Processing Thecnology, Vol.46, No. 2, pp. 133-142. doi:10.1016/0378-3820(95)00055-0
3. De Jong, T.P.R., Mesina, M.B. and Kuilman, W. (2003) Electromagnetic de-shaling of coal, Physical Separation in Science and Engineering, Vol.12, No. 4, pp.223-236. doi:10.1080/14786470410001665802
4. Dudenhoefer B. (2010) Manager-separation products, Clean Coal Processing, Today’s Energy Solutions Magazine, pp. 34.
5. Gerber, R. and Birss, R. (1983) High gradient magnetic separation (Magnetic Materials and Their Applications), Research Studies, John Wiley & Sons, Chichester, UK. pp. 219, ISBN: 0835761401, 9780835761406.
6. Güldan G. (2010) Zonguldak Taşkömürünün Kuru Zenginleştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, s.108.
7. Hise, E., Holman, A., ve Friedlaender, F. (1981) Development of high-gradient and opengradient magnet separation of dry fine coal, IEEE Transactions on Magnetics. Vol.17 No. 6, pp. 3314-3316. doi: 10.1109/TMAG.1981.1061625
8. https://www.manyet.com/cevher-zenginlestirme-cozumleri/ Erişim Tarihi:10.01.2019, Konu: Cevher Zenginleştirme.

9. http://www.oltukomur.com.tr/ Erişim Tarihi:20.01.2019, Konu: Oltu Kömürleri.
10. Jones W. and Permos M. Magnetic Separation Technology, Coal&Minerals Technology, Jones&Permos Magnetıc Separatıon Brochure, pp.1-28. https://www.mbecmt.com/fileadmin/user_upload/Download_Produktflyer/mbe_MagSep_e_RZ_120305.pdf Erişim Tarihi:30.01.2019.
11. Kademli M. ve Gülsoy Ö.Y.(2011) Ülkemiz kömür yataklarının kuru zenginleştirilmesine yönelik havalı ayırıcı tasarımı, Tübav Bilim Dergisi, Cilt 4, Sayı 2, s. 82-91.
12. Kademli M., Kalyon D. ve Gülsoy Ö.Y. (2010) Linyitlerin kuru zenginleştirmesinde tabla türü havalı ayırıcının işlem degişkenlerinin etkisinin incelenmesi, Madencilik, Cilt 49, s. 45- 56.
13. Kelland, D.R. (1982) A review of HGMS methods of coal cleaning, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.18, No.3, 841-846. doi: 10.1109/TMAG.1982.1061940
14. Kural, O. (1991) Linyit ve kullanım alanları, Kömür Kitabı, 12. Bölüm (Ed. Orhan Kural), s. 294-332.
15. Liu, Y.A. ve Lin, C. J. (1976) Assessment of sulfur and ash removal from coals by magnetic separation, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.12, No. 5, September. pp. 538-550. doi: 10.1109/TMAG.1976.1059084
16. Lua A. C. and Boucher R. F. (1990) Sulphur and ash reduction in coal by high gradient magnetic separation, Coal Preparation, Vol.8, No.1/2, pp.61-71. doi:10.1080/07349349008905173
17. Maxwell, E. and Kelland, D.R. (1978) High gradient magnetic seperation in coal Desulfurization, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 14, No. 5, September, pp. 482-487. doi: 10.1109/TMAG.1978.1059826
18. Oder, R. R., Jamison R. E., and Brandner, E. D. (2000) Dry coal cleaning with a magmill, SME Annual Meeting, Feb. 28-Mar. 1, Salt Lake City, Utah.
19. Oder, R.R. (2002) An evaluation of the alpha prototype magmill tm for dry coal cleaning, Coal Preparation, Vol. 22, pp. 323-341. doi:10.1080/07349340216018
20. Özbayoğlu, G. (1986) Desulphurization of lignites by high gradient magnetic separation, International Mineral Processing Symposium, İzmir. Vol. II, pp. 636-645.
21. Repkova, J., Lesnak M., Lunacek, J., Jandacka, P., Dvorsky, R., Zivotsky, O. and Prochazka J. (2016) An experimental verification of particle flow ratio of high gradient magnetic separation. Adv. Sci. Lett. Vol. 22, pp. 611-615. doi: 10.1166/asl.2016.6912
22. Seferinoğlu, M., ve Köker A. (2003) Kömür yapısındaki minerallerin manyetik ayırma yöntemi ile uzaklaştırılması, Yanma ve Hava Kirliliği Kontrolu V. Ulusal Sempozyumu, 10- 12 Eylül 2003, İzmir, s. 312-324.
23. Zhang, B., Yan G., Zhao Y., Zhou C. and Lu Y. (2017) Coal pyrite microwave magnetic strengthening and electromagnetic response in magnetic separation desulfurization process, International Journal of Mineral Processing, Vol. 168, pp. 136-142. doi:10.1016/j.minpro.2017.10.004
24. Zhang, B., Zhu, G., Lv, B., Dong, L.,Yan, G., Zhu, X. and Luo, Z. (2018) A novel highsulfur fine coal clean desulfurization pretreatment：Microwave magnetic separation, highgradient effect and magnetic strengthen, Journal of Cleaner Production, Vol. 202, pp. 697-709. doi:10.1016/j.jclepro.2018.08.088
25. Zhang, B., Zhu G., Sun, Z., Yan, G. and Yao, H. (2018) Fine coal desulfurization and modeling based on high-gradient magnetic separation by microwave energy, Fuel, Vol. 217, pp. 434-443. doi:10.1016/j.fuel.2017.12.089