Ultrasonik İşlemlerin Flotasyonda Kullanımında Farklı Yaklaşımlar

Yıl 2017, Cilt: 17 Sayı: 2, 727 - 735, 31.08.2017

Can Güngören Şafak Gökhan Özkan Orhan Özdemir

Öz

Ultrason insan işitme limitinin üzerindeki frekanslarda yayılan bir ses dalgası olup, yayılmak için maddesel ortama ihtiyaç duyar. Ultrason sıvılar içerisinde yayıldığında çeşitli sıra dışı koşullar yaratır. Bunların başında kavitasyon gelmektedir. Ultrason, cevher hazırlama ve zenginleştirme de dâhil olmak üzere endüstrinin birçok alanında kullanım alanı bulmuştur. Fizikokimyasal bir cevher zenginleştirme yöntemi olan flotasyon, kondisyon, yüzdürme (flotasyon), ürünlerin susuzlandırılması gibi değişik aşamalar içermektedir. Dolayısıyla, kompleks bir sistem olan flotasyonda ultrason kullanımı üzerinde yapılan çalışmalar çeşitlilik göstermiştir. Literatürde ultrason farklı cihazlar, frekanslar, yöntemler kullanılarak flotasyonun değişik aşamalarında ve farklı malzemelerin flotasyonunda uygulanmıştır. Ultrasonun pratikteki etkileri üzerine yoğunlaşan çalışmalar bulunduğu gibi, ultrasonun tane yüzeyine, tane-kimyasal ve tane-kabarcık etkileşimlerine etkisi hakkında yapılan çalışmalar da mevcuttur. Bu çalışmada, ultrasonun flotasyonda kullanımı ile ilgili yapılmış literatürde bulunan önceki çalışmalar derlenmiş, sonuçları karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Ultrason, Kavitasyon, Enerji, Cevher Hazırlama, Flotasyon.

Kaynakça

• Aldrich, C. ve Feng, D., 1999. Effect of ultrasonic preconditioning of pulp on the flotation of sulphide ores, technical note. Minerals Engineering, 12 (6), 701-707.
• Altun, N.E., Hwang, J.-Y. ve Hicyilmaz, C., 2009. Enhancement of flotation performance of oil shale cleaning by ultrasonic treatment. International Journal of Mineral Processing, 91 (1-2), 1-13.
• Ambedkar, B., 2012. Ultrasonic coal-wash for de-ashing and de-sulfurization, experimental investigation and mechanistic modeling. Doktora Tezi, Springer Theses, Indian Institute of Technology Madras, Chennai, Hindistan, 125. Atak, S., 1982. Flotasyon İlkeleri ve uygulaması. İTÜ Maden Fak., İstanbul, 1-222.
• Çelik, M.S., Hancer, M. ve Miller, J.D., 2002. Flotation chemistry of boron minerals. Journal of Colloid and Interface Science, 256 (1), 121-131.
• Çilek, E.C., 2006. Mineral flotasyonu, Süleyman Demirel Üniversitesi. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Isparta, 1-158. Çilek, E.C. ve Özgen, S., 2009. Effect of ultrasound on separation selectivity and efficiency of flotation. Minerals Engineering, 22 (14), 1209-1217.
• Ensminger, D. ve Bond, L.J., 2012. Ultrasonics fundamentals, technologies, and applications. CRC Press, Boca Raton, Florida, ABD, 1-687. Güngören, C., Baktarhan, Y., Demir, İ., Şenol Arslan, D., Özdemir, O. ve Özkan, Ş.G., 2016. Evaluation of coal preparation plant tailings by ultrasonic flotation. 16th International Symposium on Environmental Issues and Waste Management in Energy and Mineral Production (SWEMP 2016), Istanbul, 1-5.
• Güngören, C., Erbek, T.M., Özdemir, O. ve Özkan, Ş.G., 2015. Effect of simultaneous ultrasonic treatment on quartz-amine flotation system. XVI Balkan Mineral Processing Congress, Belgrade, Serbia, 483-490.
• Güngören, C., Özdemir, O. ve Özkan, Ş.G., 2017. Effects of temperature during ultrasonic conditioning in quartz-amine flotation. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 53 (2), 687-698.
• Gürpınar, G., 2007. Ses ötesi dalgaların cevher zenginleştirmede kullanılabilirliğinin araştırılması. Doktora Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, 108.
• Kang, W., Xun, H. ve Hu, J., 2008. Study of the effect of ultrasonic treatment on the surface composition and the flotation performance of high-sulfur coal. Fuel Processing Technology, 89 (12), 1337-1344.
• Kowalski, W. ve Kowalska, E., 1978. The ultrasonic activation of non-polar collectors in the flotation of hydrophobic minerals. Ultrasonics, 84-86.
• Leja, J., 1982. Surface chemistry of froth flotation, Plenum Press. New York, 1-758.
• Mason, T.J., 1997. Ultrasound in synthetic organic chemistry. Chemical Society Reviews, 26 (6), 443-451.
• Mason, T.J. ve Lorimer, J.P., 2002. Applied sonochemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1-293.
• Nguyen, A.V. ve Schulze, H.J., 2004. Colloidal science of flotation. Marcel Dekker, New York, 1-850.
• Özkan, Ş.G., 1998, Ultrasonik işlemlerin flotasyon üzerindeki etkileri, Istanbul Univ. Müh. Fak. Yerbilimleri Dergisi, 11 (1), 131-135.
• Özkan, Ş.G., 2002. Beneficiation of magnesite slimes with ultrasonic treatment. Minerals Engineering, 15, 99-101.
• Özkan, Ş.G., 2006. Enhancement of coal flotation by ultrasound. İ.Ü. Müh. Fak. Yerbilimleri Dergisi, 19 (2), 169-174.
• Özkan, Ş.G., 2012. Effects of simultaneous ultrasonic treatment on flotation of hard coal slimes. Fuel, 93, 576-580.
• Özkan, Ş.G. ve Güngören, C., 2012. Enhancement of colemanite flotation by ultrasonic pre-treatment. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 48 (2), 455-462.
• Özkan, Ş.G. ve Kuyumcu, H.Z., 2005. Application of ultrasonics for coal flotation. 4. Kolloquıum Sortieren Inovationen und Anwendungen, Berlin, Germany, 220-228.
• Özkan, Ş.G. ve Kuyumcu, H.Z., 2006. Investigation of mechanism of ultrasound on coal flotation. International Journal of Mineral Processing, 81 (3), 201-203.
• Özkan, Ş.G. ve Kuyumcu, H.Z., 2007. Design of a flotation cell equipped with ultrasound transducers to enhance coal flotation. Ultrasonics Sonochemistry, 14 (5), 639-645.
• Özkan, Ş.G. ve Veasey, T.J., 1996. Effect of simultaneous ultrasonic treatment on colemanite flotation. 6th International Mineral Processing Symposium, Kuşadası, Turkey, 277-281.
• Rao, S.R. ve Leja, J., 2004. Surface chemistry of froth flotation. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 1-350.
• Stoev, S.M., Kuzev, L., Metodiev, M. ve Djendova, S., 1992. Vibroacoustic improvements of froth flotation, Innovations in flotation technology, nato asi series. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 383-407.
• Suslick, K.S., 1989. The chemical effects of ultrasound. Scientific American, 80-86. Suslick, K.S., 1994. The chemistry of ultrasound. Encyclopedia Britannica, 138-155.
• Suslick, K.S., Didenko, Y., Fang, M.M., Hyeon, T., Kolbeck, K.J., Mcnamara Iii, W.B., Mdleleni, M.M. ve Wong, M., 1999. Acoustic cavitation and its chemical consequences. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A, 357, 335-353.
• Videla, A.R., Morales, R., Saint-Jean, T., Gaete, L., Vargas, Y. ve Miller, J.D., 2016. Ultrasound treatment on tailings to enhance copper flotation recovery. Minerals Engineering, 99, 89-95
• . Yiğit, E. ve Özkan, Ş.G., 2007. Flotasyon yöntemi ve uygulamaları. İ.Ü Mühendislik Fakültesi Yayınları, İstanbul Üniversitesi Basımevi, İstanbul, 1-170.