Boraks killi zenginleştirme atıklarının karakterizasyonu, tekli- ve ikili fl okülant sistemi ile susuzlandırılması

Bu çalışma, Kırka Borax Konsantratör atığının tekli- ve ikili-fl okülant sistemini kullanan fl okülasyonyöntemi ile susuzlandırılmasını içerir. Zenginleştirme atığının tekli- ve ikili – fl okülant sistemi ilefl okülasyonunda polyacrilamid (PAM) türü 4 adet anyonik polimer ile poli dialil-dimetil amonyumklorür (polyDADMAC) türü bir katyonik polimer fl okülant olarak kullanılmıştır. Deneylerdekullanılan pülp halindeki zenginleştirme atığı numunesi Kırka Borax Konsantratörünün atık deşarjnoktasından alınmıştır. Flokülasyon testlerinden önce fi ziksel, kimyasal ve mineralojik analizler ileatığın karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, zenginleştirme atığı katısının başlıca dolomit,montmorillonit ve ince tane boyunda bir miktar bor minerali kaçağı ile çok az miktarda kalsit vekuvarstan oluştuğunu, zenginleştirme atığı sıvı kısmının ise temel karakteristiğinin pH değeri (9,4)ve oldukça yüksek çözünmüş karbonat ve boraks içeriği olduğunu göstermiştir. Flokülasyon testleri 1litrelik dereceli mezürde ve zenginleştirme atığı numunesinin kendi pH değerinde gerçekleştirilmiştir.Kullanılan farklı fl okülantların fl okülasyon performansını değerlendirmek için çökelme hızı ve üst akımbulanıklığı önemli parametreler olarak ölçülmüştür. Zenginleştirme atık numunesi, kil içeriği ve incetane boyundaki katı oranının yüksek olması nedeniyle oldukça yavaş bir çökelme davranımı göstermiştir.Zenginleştirme atığının anyonik fl okülant ile fl okülasyonu katının çökelme hızını artırırken berrak birüst akım sağlayamamıştır. Ancak, anyonik ve katyonik polimerik fl okülantların birlikte kullanıldığıikili- fl okülant sisteminde nispeten yüksek çökelme hızlarında temiz üst akım sağlanabilmiştir.

Characterization and dewatering of borax clayey tailings by mono- and dual-fl occulants systems

This study includes dewatering of Kırka Borax Concentrator tailings by fl occulation with mono- and dual-fl occulants systems. Four polyacrylamide (PAM)-typed anionic and a poly diallyl-dimethylammonium chloride (PolyDADMAC)-typed cationic polymers were used as fl occulants in mono- and dual-fl occulants systems to fl occulate tailings. Tailings slurry sample used in the experiments were taken from the discharge point of Kırka Borax Concentrator. Prior to the fl occulation tests, physical, chemical and mineralogical analysis were carried out to characterize the tailings slurry. Results reveal that while tailings solid consists mainly of dolomite and montmorillonite with some unrecoverable boron mineral fi nes and very minor amount of calcite and quartz, tailings water is typical with the content of quite high dissolved carbonate and borax with a pH of 9.4. Flocculation tests were performed in one liter graduated cylinder at inherent pH of the tailings slurry sample. Settling rate and turbidity of overfl ow was measured as important factors for evaluating the fl occulation performance of different fl occulants. The tailings slurry as received showed a very low settling behavior due to the clay content and high percentage of fi ne particles. Flocculation of tailings with anionic fl occulants accelerated the settling rate of particles without providing a clear supernatant. But, dual-fl occulants system, in which anionic and cationic type polymeric fl occulants were used, was able to provide a clear supernatant at relatively higher settling rates.

PDF

___

Akdeniz, Y., Özmıhçı, F., Duvarcı, Ç.Ö., Balköse, D., Ülkü, S. 2003. Characterization of colloidal phase in hot aqueous solutions of Kırka tincalconite mineral. 11.Ulusal Kil Sempozyumu, 3-6 Eylül 2003. İzmir, 603-613.
Çebi, H., Yersel E., Poslu K., Behar A., Nesner R., Laangenbrick R.N. 1994. Solid-liquid separation of Etibank kırka Borax Plant effl uents by centrifugal decanter, in: H. Demirel, S. Sayin (Eds.), Progress in Mineral Processing Technology, A.A. Balkema, Rotterdam, 513-516.
Çırak, M., Hoşten, Ç. 2012. Preliminary fl occulation study of two different clay suspensions in borax solution. 15. Ulusal Kil Sempozyumu, 261-271.
Çırak, M., Hoşten, Ç. 2015. Characterization of clay rock samples of a borax ore in relation to their problematical fl occulation behavior. Powder Technology, 284, 452-458.
Garrett, D.E. 1998. Borates: Handbook of Deposits, Processing, Properties and Use, Academic Press, San Diego, 1998.
Gregory, J. 1985. The use of polymeric fl occulants. In: Proceedings of the Engineering Foundation Conference on Flocculation, Sedimentation and Consolidation, The Clister Sea Island, Georgia, USA, 125–137.
Gregory, J. 1987. Flocculation by polymers and polyelectrolytes. In: Tadros, Th.F. (Ed.), Solid/ liquid Dispersions. Academic Press, London, 163–181.
Gür, G., Türkay, S., Bulutcu, A.N. 1994. The effects of the process conditions on the fl occulation of tincal slimes, in: H. Demirel, S. Sayin (Eds.), Progress in Mineral Processing Technology, A.A. Balkema, Rotterdam, 501–503.
Gür, G., Türkay, S., Bulutcu, A.N. 1996. Comparison of polyethylene oxide and polyacrylamides as fl occulating agent for the fl occulation of tincal slimes, in: M. Kemal, et al., (Eds.), Changing Scopes in Mineral Processing, A.A. Balkema, Rotterdam, 649–653.
Hançer, M., Kaytaz Y., Çelik, M.S. 1993. Flotation of borax with anionic and cationic collectors in saturated solutions. Türkiye 13. Madencilik Kongresi, 10- 14 Mayıs, İstanbul, 519-527.
Helvacı, C. 2015. Geological features of Neogene basins hosting borate deposits: an overview of the deposits and future forecast, Turkey. Bulletin of Mineral Research and Exploration, 151:173-219.
Hoşten, C., Çırak, M. 2013. Flocculation behavior of clayey dolomites in borax solutions, Powder Technol., 235, 263–270.
Karapınar, N. 2009. Maden atık yönetimi: Macun teknolojisi kullanımı. Madencilik, 48(1), 31-42.
Karapınar, N. 2016. Kırka Boraks Konsantratör atıklarının susuzlandırma imkanlarının araştırılması. Teknik Rapor. No:11864, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara. (yayımlanmamış).
Moudgil, B.M., Behl, S. 1993. Flocculation behavior of dolomite, in: Proceedings of the XVIII International Mineral Processing Congress, Australasian Institute of Mining and Metallurgy, Sydney, 1993, 1309–1313.
Moudgil, B. M., Matur, S., Behl, S. 1995. Flocculation behavior of dolomite with polyethylene oxide. Minerals and Metallurgical Processing, 12(4), 219-224.
Newman, P., White R., Cadden, A. 2001. Paste- the future of tailings disposal. Proceedings of the International Conference on Mining and the Environment, 594- 603.
Robinsky, E.I. 1999. Tailings dam failures need not be disasters- Thickened tailings disposal (TTD) system. CIM Bulletin. 92(1028), 140-142.
Sabah, E., Yesilkaya, L. 2000. Evaluation of the settling behavior of Kirka borax concentrator tailings using different type of polymers, Ore Dressing, 2,1–12.
Sarı, M. 2008. Dissolution kinetics of various minerals in boric acid soluition. Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology (url: http://hdl.handle. net/11527/2692)
Stumm, W., Morgan, J.J. (Eds.) 1996. Aquatic chemistry, chemical equilibria and rates in natural water, 3rd edition, a Wiley-Interface Science.
Taşpınar, O., Çalışan, E. Flocculation and fi ltration behavior of tincal clays and different minerals in the presence of surfactants and fl occulants. The bulletin of the Istanbul Technical Univeristy. 56(1): 1-7.
Verbung, R. B. M. 2001. Use of paste technology for tailings disposal: potential environmental benefi ts and requirements for geochemical characterization, International Mine Water Association Symposium, Belo Horizonte, Brazil 2001, 1-13.