Kaolenin kırılma parametrelerine malzeme doluluk oranının etkisi

Öz

Bu çalışmada, malzeme doluluk oranının kaolen örneğinin kinetik modele dayalı öğütme özellikleri ve model parametrelerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, 0.106-0.045 mm arası √2 elek serisine göre 4 dar tane boyutu fraksiyonu hazırlanmıştır. Laboratuvar ölçekli değirmen ünitesinde, sulu öğütme ortamında 10 mm alümina bilya ile f_c=0.072, 0.096, 0.120 ve 0.144 malzeme yüklerinde ve %30 bilya yükünde farklı öğütme sürelerinde elde edilen tane boyutu dağılımlarından özgül kırılma hızı ve kümülatif kırılma dağılımı fonksiyonlarına ait model parametreleri (S_i, a_T, α, γ ve Φ_j) bulunmuştur. Testlerin sonucunda, azami kapasite açısından malzeme doluluk oranı (f_c) için en ideal boşluk doldurma oranı 1.00 olarak tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Öğütme,Kaolen,Kinetik model

Effect of fractional powder filling on breakage parameters of kaolinite

Abstract

In this study, the effects on grinding conditions based on a kinetic model and model parameters of fractional powder filling were investigated on the kaolinite sample. For this purpose, firstly, four different mono-sized fractions were prepared between 0.106 and 0.045 mm formed by √2 sieve series. S_i and B_i,j (breakage distribution function and related model parameter) equations were determined from the size distributions at different grinding period, and the model parameters (S_i, a_T, α,γ and Φ_J) 10 mm alumina ball and wet grinding medium, four different filling ratios (f_c=0.072, 0.096, 0.120 and 0.144) and 30% ball filling loads. The results of tests, the optimum interstitial filling ratio for material filling rate (f_c) in terms of maximum capacity is determined as 1.00.

Keywords

• Grinding,Kaolin,Kinetic model

Kaynakça

1. Devlet Planlama Teşkilatı. “Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu”. Devlet Planlama Teşkilatı, Ankara, Türkiye, 204, 2001.
2. ESAN. “ESAN”. http://www.esan.com.tr (06.07.2017).
3. Yıldız N. Öğütme: Teorisi, Uygulaması Değirmenler ve Sınıflandırıcılar. Ankara, Türkiye, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Yayınları, 1999.
4. Austin LG, Klimpel RR, Luckie PT. Process Engineering of Size Reduction: Ball Milling. New York, USA, AIME, 1984.
5. Deniz V. “The effects of ball filling and ball diameter on kinetic breakage parameters of barite powder”. Advanced Powder Technology, 23(5), 640-646, 2012.
6. Deniz V. “An investigation on the effects of the ball filling on the breakage parameters of natural amorphous silica”. Advanced Powder Technology, 27(4), 1272-1279, 2016.
7. Deniz V, Sütçü N. “Doğal amorf silikanın kinetik öğütme parametrelerine hacimsel bilya ve malzeme doluluk oranlarının etkisi”. 5. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, Türkiye, 13-14 Mayıs 2004.
8. Deniz V. “The effect of mill speed on kinetic breakage parameters of clinker and limestone”. Cement and Concrete Research, 34, 1365–1371, 2004.

9. Aras A. Bazı Kayaçların Mekanik Özellikleri ile Öğütülebilirliğinin İlişkilendirilmesi. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Konya, Türkiye, 2009.
10. İpek H, Ucbaş Y, Yekeler M, Hoşten Ç. “Dry grinding kinetics of binary mixtures of ceramic raw materials by Bond milling”. Ceramics International, 31, 1065-1071, 2005.
11. İpek H, Goktepe F. “Determination of grindability characteristics of zeolite”. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 47, 183-192, 2011.
12. Özkan A, Yekeler M. “Fine dry grinding of zeolite in a laboratory ball mill”. Particle & Particle Systems Characterization, 20, 276-282, 2003.
13. Özkan A, Düzyol S, Uçbeyiay H, Ağaçayak T. “Krom cevherinin kuru ve yaş öğütme kinetiği ve pülp yoğunluğunun etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(1), 73-78, 2006.
14. Özkan A, Yekeler M, Çalkaya M. “Kinetics of fine wet grinding of zeolite in a steel ball mill in comparison to dry grinding”. International Journal of Mineral Processing, 90, 67-73, 2009.
15. Yekeler M. “Bilyalı değirmenle kuvarsın yaş öğütülme kinetiği”. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, Türkiye, 21-22 Nisan 1995.
16. Samanlı S. Zonguldak-Çatalağzı Termik Santrali Katı Fosil Yakıtı Öğütme Kinetiğinin Araştırılması. Doktora Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Zonguldak, Türkiye, 2008.
17. Erkırelli F. Linyit ve Taşkömürlerinin Bilyalı Değirmenle Öğütme Parametrelerinin Karşılaştırılması. Doktora Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas, Türkiye, 2015.
18. Teke E. Kalsit ve Baritin İnce Öğütme Kinetiğinin Analizi. Doktora Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas, Türkiye, 1998.
19. Umucu Y, Haner S, Tunay T. “The investigation of effect of wet-dry grinding condition and ball types on kinetic model parameters for kaolin”. Journal of the Polish Mineral Engineering Society, 35(1), 205-211, 2015.
20. Özkan A, Yekeler M. “Palp reolojisinin öğütme işlemine etkisi ve kontrolü”. Madencilik, 40(1), 40-47, 2001.
21. Haner S. Seramik Sağlık Gereçleri Hammaddelerinin Öğütme ve Pişirim Şartlarının Ürünlerin Kalitesi Üzerine Etkileri. Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, 2016.
22. Özgür I, Bozkurt V, İpek H. “Boşluk doldurma oranının kolemanit'in öğütme kinetiği üzerine etkisi”. 5. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, Türkiye, 13-14 Mayıs 2004.
23. Prasher CL. Crushing and Grinding Process Handbook. Great Britain, John Wiley & Sons Ltd., 1987.