Bir demir cevherinden manyetit ve bakır kazanımı amacıyla entegre bir akım şeması geliştirme stratejileri

Abstract

Son yıllarda ağır sanayi ve demir-çelik endüstrisinin enerji maliyetlerini düşürmeye yönelik talepleri, manyetit ve demir cevherlerinin safsızlık alt sınırlarının düşmesine sebep olmuştur. Daha yüksek kalite hedefleri konvansiyonel akım şemalarınının sınırlarını zorlamakta ve metal verimi bir problem haline gelmektedir. Bu çalışmada, Erzincan bölgesinde bulunan demir cevherindeki manyetit ve bakırın zenginleştirilebilirliğine yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Deneysel çalışmalarda yüksek verimde ve kalitede manyetit cevherinin yanında satılabilir tenörde bakır eldesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda detaylı mineralojik ve karakterizasyon çalışmalarını takiben manyetik ayırma ve flotasyon yöntemleri kullanılarak ilgili cevherin ekonomik olarak değerlendirilebilirliği incelenmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında -500 µm, -300 µm ve -106 µm boylarında kademeli manyetik ayırma testleri, manyetik ayırma ile kalite artırımı testleri, ve -75 µm ve -53 µm boylarında manyetik ayırma atığı ve beslemeden bakır kazanımı testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ürünlerin demir içerikleri yeterince yüksek olmakla birlikte, sonuçlar yaş manyetik ayırmanın da tek başına yeterince temiz ürün üretmekte yeterli olmadığını göstermiş, sonrasında manyetik ürünün toplu sülfür flotasyonuna tabi tutulması ile impüritelerin daha da azaltılabileceği belirlenmiştir. Ayrıca manyetik ayırma sonrasında flotasyonla sülfür içeriği düşürülen nihai konsantreden bir çökelme tankı ile kaba şlam atılması durumunda silis, alümina ve magnezyum içerikleri daha düşük ürünler elde edilebileceği anlaşılmıştır. Devamında, deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen veriler kullanılarak simülasyon destekli tesis tasarımı çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre tasarlanan akım şeması ile %87-88 demir verimli ve %65.5-66.5 Fe tenörlü bir manyetit konsantresinin yanında, yaklaşık %47 verimle %18-19 Cu tenörlü bakır konsantresinin de elde edilmesi mümkün olmaktadır.