Innovations in Fine Coal Beneficiation Technology and an Industrial Application of Double Drum Separator (DDS)

Öz

In this study, innovations in fine coal beneficiation technology are discussed and the coal cleaning performance of industrial-scale DDS device is tested. Due to the fact that bituminous coals situated in Zonguldak basin have a friable structure and their share in total raw coal reaches up to some 30% in comparison with enterprises, the significance of fine coal beneficiation in the basin has been increasing day by day. While previously shaking tables, feldspar jigs and flotation machines were preferred in that region, coal spirals are particularly used widespread in the present day. Alternative gravity separators such as MGS, Falcon, Knelson, Icon concentrator and Kelsey jig and hydroseparators like TBS and Reflux have not yet found field of application on the basin. Its possible reason is that the initial investment cost of devices is high and control in their operation is difficult. Autogenous medium cyclones known as WOC can be used for pre-beneficiation purposes before coal spiral in particular in recent years due to their simple structure and ease of use. In this study, beneficiability of fine-sized coals by DDS, which is an autogenous medium cyclone, is investigated.

Anahtar Kelimeler

• Fine coal, beneficiation, autogenous medium cylone, dds

İnce Kömür Zenginleştirme Teknolojisindeki Yenilikler ve Çift Tamburlu Ayırıcı (ÇTA)’ nın Endüstriyel Uygulaması

Öz

Bu çalışmada ince kömür zenginleştirme teknolojisindeki yenilikler tartışılmış ve endüstriyel ölçekli ÇTA cihazının kömür temizleme performansı test edilmiştir. Zonguldak havzasında yer alan taş kömürlerinin kırılgan yapıda olması ve toplam tüvenan içerisindeki payının işletmelere göre %30’lara kadar ulaşması nedeniyle havzada ince kömür zenginleştirmenin önemi günden güne artmaktadır. Bu alanda, önceleri sallantılı masalar, feldispatlı jigler ve flotasyon makineleri tercih edilmekteyken, günümüzde özellikle kömür spiralleri yaygın olarak kullanılmaktadır.  Diğer taraftan dünyanın çeşitli ülkelerinde kullanım alanı bulunan; MGS, Falcon, Knelson, Icon konsantratörü ve Kelsey jigi gibi alternatif gravite ayırıcıları, TBS ve Reflux gibi hidroseparatörler henüz havzada uygulama alanı bulamamıştır. Bunun muhtemel nedeni, cihazların ilk yatırım maliyetinin yüksek ve işletmede kontrolünün zor olmasıdır. WOC diye bilinen otojen ortam siklonları (su siklonları) ise basit yapısı ve kullanım kolaylığı nedeni ile özellikle son yıllarda spiral öncesinde ön zenginleştirme amacıyla kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, bir otojen ortam siklonu olan ÇTA ile ince boyutlu kömürlerin zenginleştirilebilirliği araştırılmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• İnce kömür, zenginleştirme, otojen ortam siklonu, çta

Kaynakça

1. Kömür Spirali -2+0.75 Kömür ve yan taş arasındaki yoğunluk farkından faydalanarak ayrım yapmaktadır. Türkiye’de ince kömürün zenginleştirilmesinde en yaygın kullanılan yöntemdir. Sallantılı Masa -8+0.75 Kömür ve yan taş arasındaki yoğunluk farkından faydalanarak ayrım yapmaktadır. İnce kömürün zenginleştirilmesinde geçmişte kullanılmıştır. TTK Armutçuk müessesesinde uygulaması mevcuttur. Feldispatlı Jig -12+0.50 Klasik jigde feldispat yatağı oluşturularak, yoğunluk farkına göre ayrım yapmaktadır. İnce kömürün zenginleştirilmesinde kullanımı yaygın değildir. Geçmişte TTK’da Acco Jigi şeklinde uygulanmıştır. MGS (Multi-Gravity Separator) -0.5+0.020 Kömür ve yan taş arasındaki yoğunluk farkından ve santrifuj kuvvetlerinden faydalanarak ayrım yapmaktadır. İnce kömürün zenginleştirilmesinde kullanımı yaygın değildir. Daha çok metalik cevherlerin zenginleştirilmesi için İngiltere’de geliştirilmiştir. Kemal M., Arslan V. “Kömür Teknolojisi”, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayını, 394s, 2010.
2. Ateşok G., “Kömür Hazırlama ve Teknolojisi” YMGV, 375s, 2004.
3. Hacıfazlıoğlu H., “Industrial Applications of A New Type Autogeneous Medium Cyclone (DDS)”, 22nd World Mining Congress and Expo, 11-16 September, Istanbul., pp.519-522,2011. Önal G. ve Güney A., “Kömür hazırlama yöntemleri ve tesisleri”, Kömür, ed. O. Kural, Özgün Ofset Matbacılık A.Ş., İstanbul, s.269-295,1998.
4. Yıldırım İ., Ateşok G. and Çelik, M., “Laboratuar pilot tip Multi Gravite cihazı ile kömürsukarışımları için süper düşük küllü kömür üretimi”, Türkiye 14. Madencilik Kongresi, pp.444448,1995.
5. Rubiera F., Hall T.S. and Shah C.L., “Sulfur removal by fine coal cleaning processes”, Fuel, 76, 13,1187,1997.
6. Xiao J., “Testing a New Gold Centrifugal Concentrator”, Department of Mining and Metallurgical Engineering, Master Thesis, McGill University, Montreal, Canada, 1998.
7. Honaker R.Q. and Das A., “Ultra-fine coal cleaning using a centrifugal fluidized-bed separator”, Coal Preparation, Vol.24, pp.1-18,2004.
8. Honaker R.Q., Wang, D. and Ho, K., “Application of the falcon concentrator for fne coal cleaning”, Minerals Engineering, Vol.9, No.11, pp.1143-1156,1996.

9. Knelson B., “The Knelson concentrator metamorphosi beginning to sophistticated world wide acceptance”, Minerals Engineering, Vol. 5. No.10, pp.1091-1097, 1992.
10. Silva M., “Pacer Gold Recovery Methods”, Special Pubblication 87, Department of Conservation Devision of Mines and Geology, California, 95814,1986.
11. Galvin K.P.,Callen A., Zhou J., Doroodchi E., Performance of the Reflux classifier for gravity separation at full scale, Minerals Engineering, 18, 1, 19-24., 2004.
12. Galvin K.P., Pratten S.J., Nicol S.K., “Dense Medıum Separatıon Usıng A Teetered Bed Separator”, Minerals Engineering, 12, 9, 1059-1081,1999.
13. Luttrell G.H., Honaker R.Q., Bratton R.C., Westerfield T.C., and Kohmuench, J.N., “In-Plant Testıng Of Hıgh-Efficiency Hydraulic Separators”, Annual Technical Progress Report (Phase II), Virginia Polytechnic Institute & State University ,2005.
14. Hacıfazlıoğlu H. and Toroğlu İ., “Siklojet Hücresinde Bitümlü Şlam Kömürün Flotasyonu ve Jameson Hücresi ile Flotasyon Performanslarının Karşılaştırılması”, Madencilik Dergisi, Vol.47, s.3-12 ,2008.
15. Hoşten Ç. ve Uçbaş Y., Zonguldak Toz Kömürleri Üzerinde Yağ aglomerasyonu çalışmaları, Türkiye 11.Madencilik Kongresi, TMMOB Maden Müh. Odası, Ankara, s.355-365,1989.
16. Yaman S., Çelik M.S. ve Küçükbayrak S., “Kömürün kükürdünün giderilmesi”, Kömür, ed. O. Kural, Özgün Ofset Matbacılık A.Ş., İstanbul, s.269-295,1998.
17. Garcia A.B., Martinez T.M.R. Vega J.M.G and Nava A. “Cleaning of Spanish high-rank coals by agglomeration with vegetable oils”, Fuel,75, 7, 885-890.,1996.
18. Koca H., Poole C. ve Koca S., “İnce Taneli Kömürlerden Seçimli Pirit Flokülasyonu”, Türkiye 6. Kömür Kongresi, TMMOB Maden Mühendisleri Odası, Zonguldak Şubesi,s.171-189, 1988.
19. Tefek M., “Selektif flokülasyon ile linyitlerin piritik kükürtten temizlenmesi”, Türkiye Madencilik Kongresi, TMMOB Maden Mühendisleri Odası, Ankara. s.367-377,1989.
20. Elsamak G., Öztaş, A. N. and Yürüm, Y., “Chemical Desulphurisation of Turkish Cayırhan Lignite with HI using microwave and thermal energy”, Fuel, Vol.82, pp.531–537, 2003.
21. İbişoğlu M., “Akışkan Yatakta Kömürün Biyodesülfürizasyonu”, Yüksek Mühendislik Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Ankara, 1995.
22. Doğan Z., “Coal desulfurization by microbial benefication, Proceeding of International Seminar on Biohydrometallurgy, ed. Karavaiko, G.I., Rossi, G., Avakyan, Z.A., Moskow,1990.