DÜŞÜK TENÖRLÜ MANGAN CEVHERİNİN KURU MANYETİK AYIRMA YÖNTEMİ İLE ZENGİNLEŞTİRİLMESİNDE TANE BOYUTUNUN ETKİSİ

Yıl 2021, , 337 - 345, 31.12.2021

Yaşar Hakan Gürsoy

https://doi.org/10.31796/ogummf.982513

Öz

Pil ve kimya sanayilerinin yanı sıra manganez cevherlerinin ana tüketim alanı olan özellikle demir-çelik sanayinde önemli bir üretim artışı söz konusudur. Bu nedenle dünyada yüksek tenörlü hammadde kaynaklarının azalmasıyla birlikte düşük tenörlü cevherlerin hammadde olarak elde edilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'deki düşük tenörlü mangan rezervlerinin değerlendirilmesi amacıyla, İzmir-Karaburun bölgesinden çıkarılan mangan cevheri üzerinde rulo tip kuru manyetik ayırıcı ile sınıflandırma ve zenginleştirme deneyleri yapılmıştır. Önce öğütme (boyut küçültme) ve tasnif işlemlerinden sonra cevher -1150+850, -850+425 ve -425+150 µm olmak üzere üç farklı boyut fraksiyonuna ayrılmış, daha sonra boyutun manyetik ayırma performansına etkisi araştırılmıştır. Manyetik ayırma testleri sonucunda, %17,21 Mn içeren iri taneli fraksiyon beslemesinden %69,39 geri kazanım ve %39,42 Mn tenörlü bir konsantre elde edilmiştir. Orta boy fraksiyonda %15.15 Mn içeren cevherden %78.25 verim ve %31.30 Mn tenörlü bir konsantre elde edilirken, ince boyutta % 16.85 Mn içeren cevherden %86.97 verim ve %28.56 Mn tenörlü bir manyetik ürün elde edilmiştir. %39.42 Mn tenörlü iri taneli fraksiyonda elde edilen konsantrenin demir-çelik endüstrisi için satılabilir olduğu belirlendi. Diğer boyut aralıkları için ek konsantrasyon çalışmaları gereklidir.

Anahtar Kelimeler

Manganez Cevherleri, Manyetik Ayırma, Sınıflandırma, Pirolüsit, Manganit

THE EFFECT OF PARTICLE SIZE ON THE ENRICHMENT OF A LOW GRADE MANGANESE ORE BY DRY MAGNETIC SEPARATION

Öz

There is a substantial production increase especially in the iron-steel industry, which is the main consumption area of manganese ores, besides battery and chemical industries. However, it is seen that high-grade raw material resources are decreasing with the increasing demand in the world. For this reason, presenting low-grade ores to the industry as raw materials is of importance today. In this study, in order to evaluate the low-grade manganese reserves in Turkey, classification and enrichment experiments with a roll-type dry magnetic separator were carried out on manganese ore from İzmir-Karaburun region. First, after grinding (size reduction) and classification processes, the ore was divided into three different size fractions as -1150+850, -850+425 and -425+150 µm then the effect of size on magnetic separation performance was investigated. As a result of magnetic separation tests, a concentrate with 69.39% recovery and 39.42% Mn grade was obtained from the coarse size fraction feed having 17,21% Mn. In the mid-size fraction, a concentrate with a recovery of 78.25% and 31.30% Mn grade was obtained from the feed containing 15.15% Mn, while obtaining a magnetic product with a recovery of 86.97% and 28.56% Mn grade from the fine size fraction feed containing 16.85% Mn. When the results obtained were examined, it was determined that the concentrate obtained in the coarse-grained fraction with a grade of 39.42% Mn was determined to be a salable product for the iron-steel industry, while additional concentration studies were required for other size ranges.

Anahtar Kelimeler

Manganese ores, Magnetic Separation, Classification Pyrolusite, Manganite

Kaynakça

• DPT (1996). Yedinci Beş Yıllık Kalkınma Planı: Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Devlet Planlama Teşkilatı, Metal Madenler Alt Komisyonu, Ankara.
• DPT (2001). Sekizinci Kalkınma Planı. Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Devlet Planlama Teşkilatı, Metal Madenler Alt Komisyonu, Diğer Metal Madenler Çalışma Grubu, Ankara.
• Eghbali R., Hazaveh P.K., Rashchi F., Ataie A. (2021). Recovery of manganese from a low-grade waste and valorization via the synthesis of a nanostructured magnetic manganese ferrite, Materials Science and Engineering: B,Volume 269, 115177, ISSN 0921-5107.
• Elliott, R. ve Barati, M. (2020). A review of the beneficiation of low-grade manganese ores by magnetic separation. The Canadian Journal of Metallurgy and Materials Science. Vol. 59, Issue 1. p.1-16. DOI: 10.1080/00084433.2020.1711654.
• Eroğlu G. ve Şahiner, M. (2020). Üretimden ticarete manganez. MTA Doğal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni 30: 99-109. https://www.mta.gov.tr/v3.0/sayfalar/hizmetler/kutuphane/ekonomi-bultenleri/2020_30/8.pdf
• Hacıfazlıoğlu, H. (2011). Manyetik ayırmadaki son gelişmeler ve alternatif manyetik ayırıcı tiplerinin tanıtılması. İstanbul Yerbilimleri Dergisi, C.24, S.1, 75-93.
• Gao L., Liu Z., Chu M., Wang R., Wang Z. & Feng C. (2019) Upgrading of low-grade manganese ore based on reduction roasting and magnetic separation technique, Separation Science and Technology, 54:1, 195-206, DOI: 10.1080/01496395.2018.1504795.
• Grieco G., Kastrati S. & Pedrotti M. (2014). Magnetic Enrichment of BrauniteRich Manganese Ore at Different Grain Sizes, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 35:4, 257-265, DOI: 10.1080/08827508.2013.793680.
• Grigorova I. (2011). Studies And Possibilities Of Low Grade Manganese Ore Beneficiation. Proc. of XXII World Mining Congress, Vol. III, Istanbul, Turkey, 2011, pp. 593-598
• Güven O., Burat F. , Kangal O. and Acarkan N. (2012). Beneficiation Of Low-Grade Turkish Manganese Ore. XXVI International Mineral Processing Congress (Impc) 2012 Proceedings / New Delhi, India / 24 - 28 September 2012.
• İnce, E. (2014). Düşük tenörlü mangan cevherlerinin zenginleştirilmesinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Liu B., Zhang L., Zhang Y., Han G. & Zhang B. (2021). Innovative methodology for co-treatment of mill scale scrap and manganese ore via oxidization roasting-magnetic separation for preparation of ferrite materials, Ceramics International, Volume 47, Issue 5, Pages 6139-6153, ISSN 0272-8842
• Öztürk H., Kasapçı C. and Özbaş F. (2019). Manganese Deposits of Turkey . F. Pirajno et al. (eds.), Mineral Resources of Turkey, Modern Approaches in Solid Earth Sciences 16, Springer Nature Switzerland AG. https://doi.org/10.1007/978-3-030-02950-0_6.
• Singh V., Chakraborty T. & Tripathy S.K., (2020) A Review of Low Grade Manganese Ore Upgradation Processes, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 41:6, 417-438, DOI: 10.1080/08827508.2019.1634567.
• Şimşek, S., (2011). Düşük Tenörlü Mangan Cevherlerinin Zenginleştirilmesinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Tripathy S.K., Banerjee P.K. & Suresh N. (2015). Effect of desliming on the magnetic separation of low-grade ferruginous manganese ore. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials Volume 22, Number 7, July 2015, Page 661 DOI: 10.1007/s12613-015-1120-0.
• USGS. (2020). Mineral Commodity summaries. In United States Geological Survey, (pp.104).
• Yuan, S., Zhou, W., Han, Y. & Li, Y. (2020). Individual enrichment of manganese and iron from complex refractory ferromanganese ore by suspension magnetization roasting and magnetic separation. Powder Technology, Volume 373, Pages 689-701, ISSN 0032-5910
• Wu Y., Shi B., Ge W., Yan C.J. & Yang X. (2014). Magnetic Separation and Magnetic Properties of Low-Grade Manganese Carbonate Ore. JOM, Vol. 67, No. 2, 2015 DOI: 10.1007/s11837-014-1212-8 2014 The Minerals, Metals & Materials Society.