Upgrading low-grade feldspar ores for use in the ceramic and glass industries by combination of froth flotation and magnetic separation methods

Bu çalışmada düşük tenörlü feldspat cevherlerinin flotasyon ve manyetik ayırma yöntemlerinin birlikte uygulanmasıyla zenginleştirilmesi araştırılmıştır. Pegmatit tipteki feldspat cevherinin seramik ve cam endüstrisinde kullanılabilmesi için istenen özellikleri sağlamak amacıyla flotasyon testleri yapılmıştır. Flotasyon testleri üç aşamada gerçekleştirilmiş olup, birinci aşamada mika minerallerini yüzdürmek için katyonik türde reaktifler, ikinci aşamada demir içeren mineralleri uzaklaştırmak için anyonik türdeki petrolyum sulfonatlar ve son aşamada ise feldspatı kuvarstan ayırabilmek için katyonik reaktifler (aminler) ve hidroflonk asit kullanılmıştır. Herbir flotasyon aşamasında toplayıcı reaktiflerin miktarının etkisi araştırılmıştır. %6.07 K2O, %3.80 Na2O ve %0.94 Fe2O3 içeren feldspat cevherinin flotasyon ve manyetik ayırma ile zenginleştirilmesi mümkün olmuştur. Optimum şartlarda elde edilen nihai feldspat konsantresi %8.82 K2O, %5.53 Na2O, %0.12 Fe2O3, %19.13 Al2O3, %0.02 TiO2; yan ürün olarak elde edilen kuvars konsantresi ise %96.63 SiO2, %0.07 Fe2O3 ve %0.02 TiO2 içermektedir. Elde edilen bu ürünler kalite bakımından seramik ve cam endüstrisinde kullanılabilecek düzeydedir.

Düşük tenörlü feldspatların seramik ve cam endüstrisinde kullanılması için flotasyon ve manyetik ayırma yöntemi ile zenginleştirilmesi

In this study possibility of evaluation of low-grade feldspar ores has been investigated by the froth flotation and magnetic separation methods. Batch flotation tests were carried out to upgrade the pegmatite type feldspar ore to meet the specifications required for the glass and ceramic industries. A flotation scheme consisting of three stages was suggested. The first stage was cationic flotation to float the micas; the second stage was anionic flotation to remove the iron-bearing minerals by using a combination of petroleum sulfonates and the third stage was a cationic for direct flotation of the feldspar mineral from the associated free silica by using amine collector in the presence of hydrofluoric acid. Effect of collector dosage was investigated at all the stages. In the experiments, recovery of alkali feldspar sample containing 6.07% K2O, 3.80% Na2O and 0.94% Fe2O3 was investigated using combination of froth flotation and magnetic separation methods. The results showed that a final feldspar concentrate assaying 8.82% K2O, 5.53% Na2O, 0.12% Fe2O3, 19.13% Al2O3, 0.02% TiO2 was obtained at the optimum operating conditions. Also, clean quartz concentrate was obtained as a by-product assaying 96.63% SiO2, 0.07% Fe2O3 and 0.02% TiO2. The feldspar and quartz concentrates meet the specifications required for ceramic and glass industries.

___

Abdel-Khalek, N.A., Yehia, A. & Ibrahim, S.S., 1994. Technical note: Beneficiation of Egyptian feldspar for application in the glass and ceramics industries, Mineral Engineering, Vol. 7, No. 9, p.1193-1201.
Akar, A., 1994. Evaluation of Gördes-Köprübaşı district feldspar industrial raw material deposits, Progress in Mineral Processing Technology, Proceedings of -5th International Mineral Processing Symposium, p.243-249, Cappadocia- Turkey.
Baarson, R.E., Ray, C.L. & Treweek, H.B., 1962. Plant practice in nonmetallic mineral flotation, Froth Flotation 50th Anniversary Vol., p.427-446, Published by AIME, New York.
Bayraktar, İ., Er sayın, S. & Gülsoy, Ö. Y., 1997. Upgrading titanium bearing Na-feldspar by flotation using sulphonates, succinamate and saoaps of vegetable oils, Minerals Engineering, Vol. 1 No:12, p.1363-1374.
Bolger, R., 1995. Feldspar & Nepheline Syenite "Turkish delight in export sales", Industrial Minerals, p.25, May.
Bolin, N. J., 1983. A study of feldspar flotation, Erzmetall, 36 9,p . 427 - 432.
Buckenham, M.H. & Rogers, J., 1954. Flotation of quartz and feldspar by dodecyl amine, Bull. Inst. Mining Met., 575, p.l 1-30.
Çelik, M. S., Can, I & Eren, R. H., 1998. Removal of titanium impurities from feldspar ores by new flotation collectors, Minerals Engineering, Vol. 11 No:1, p.1201-1208.
Çuhadaroğlu, D., Okur, E. & Toroğlu, İ., 1992. Karacaören (Simav) alkali feldspatlarının zenginleştirilme olanaklarının araştırılması, 4th International Mineral Processing Symposium, V.2, p.665-675, 20-22 October, Antalya-Turkey.
Deer, W.A., Howie, R.A.& Zussmann, J., 1985. An introduction to the rock-forming mineral, p.285-327.
Dietrich, R.V. & Skinner, B.C., 1979. Rock and rock minerals, p.27-43, New York.
El Salmawy, M.S., Nakahiro, Y., Wakamatsu, T., 1993. "Activation of quartz and feldspar with metal ions in flotation, Minerals Engineering, 6(12), p 1231-1243.
Geredeli, A. & Özbayoğlu, G., 1995. Simav feldspatının flotasyonu, Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Köse & Kızıl (eds), s.71-81, 21-22 Nisan, İzmir-Türkiye.
Ghiani, M., Şerci, A., Per etti, R. &. Zucca; A., (1995) - Beneficiation of feldspar ores for the ceramic industry, 14th Mining Congress of Turkey, p. 405-412, Ankara, Turkey.
Gökalp, T. & Ulu, E., 1993. Bursa-Orhaneli- Yeşiller Siyenitlerinin Laboratuvar Ölçekli Zenginleştirme Çalışmaları, Türkiye 13. Madencilik Kongresi, s.683-694, Istanbul-Türkiye.
Gülsoy, Ö.Y. & Kılavuz, Ş.F., 2002. Potasyum feldspat kuvars flotasyonunda toplayıcı olarak metal tuzları ile birlikte Na-oleat kullanımı, Madencilik Dergisi, ISSN-.0024-9416, TMMOB Maden Mühendisleri Odası, cilt.41, sayı.l, s.22-34.
Katajanagy, T., 1973. Ceramics Japan, 8(1), pp 58-61.
Kendal, T., 1993. Turkey's industrial minerals, Industrial Minerals, p. 66-67, Nov.
Malghan, S. G., 1981, Effect of process variables in feldspar flotation using non-HF system, Minerals Engineering, 33 (11), p. 1616 -1623.
Matieu, G.I. & Sirois, L.L., 1984. In: Reagents in the minerals industry; The Institution of Mining and Metallurgy; Edited by M.J. Jones and R. Oblatt; p 57 -67.
Mining Chemical Handbook, 1986. American Cyanamid Company, U.S.A.
Ney, P., 1973. Zeta potentiale und flotierbarkeit von mineralen, Springer-Verlag Wien, 121-177, New York.
Özkan, Ş.G., Kurşun, İ. & İpekoğlu, B., 2001. Trakya Bölgesi kuvars kumlarından feldspat uzaklaştırılması için yeni bir flotasyon yaklaşımı, 4. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, izmir, s.278-282.
Potter, M.J., 1980. Feldspar, Mineral facts and problem, United States Department of the Interior Bureau of Mines Bulletin 671, New York.
Pryor, E.J., 1965. Mineral Processing, p.704-705, Elsevier, Amsterdam-London-New York.
Redeker, I. H., 1977. Flotation of feldspar, spodumene, quartz and mica from pegmatites in North Carolina, Erzmetall, band 30, heft 12, p.566-571, Deutschland.
Rogers, C.P.&Neal, J.P., 1983. Industrial mineral and rocks, 5th Ed., V.l, AIME, NewYork.
Shimoiizaka, J. & Nakatsuka, K., 1978. The Technology Reports of the Tohoku University, 43(1) p. 137 - 149.
Smith, R.W., 1965. Activation beryl and feldspar by fluorides in cationic flotation system, Trans. Soc. Min. Eng. AIME, 232, p.106-108
Sümer, G. & Kaya, M., 1995. Aydın-Çine feldspatlarının flatosyon ile zenginleştirilmesi,endüstriyel hammaddeler sempozyumu, Köse & Kızıl (edsj, s.59-69, İzmir.
Uhlig, D., 1988. the influence of mechanical pretreatment and chemical conditioning on the flotation feldspar from rocks of different paragenesis, XVI International Mineral Processing Congress, Elsevier Science Publishers B.V., p.1607-1618, Amsterdam.
Ütine, T., 1987. Köpüklü yüzdürme ile feldspat kuvars ayırımında yüzey kimyası, Madencilik Dergisi, cilt XXVI, sayı.4, s.7-9.