Jameson flotasyon hücresinde düşeyboru modifikasyonu ve performansa etkisi

Jameson flotasyon hücresi, Dünya genelinde 200'ün üzerinde uygulama alanı bulan, özellikle ince taneli minerallerin flotasyonunda kullanılan ve performansı yüksek olan bir alettir. Flotasyonun mikro olaylarının gerçekleştiği ve flotasyon performansı üzerine etkili olduğu düşeyboru, en önemli farklılıktır. Düşeyboru içindeki hidrodinamik olaylar ve ayırma tankının içine doğru olan akış rejimi, bu alette yüzdürülebilecek tane boyutu sınırlarını belirleyen en önemli etkenlerdir. Bu araştırma kapsamında, düşeyboru içindeki ve çıkış bölgesindeki hidrodinamik olaylar detaylı incelenmiş, yüzdürülebilecek tane boyutunu belirlenen parametre değerleriyle tahmin edebilen teorik bir model geliştirilmiş ve bu model yardımıyla da Jameson flotasyon hücresinin performansını artırmayı hedefleyen düşeyboru çıkış bölgesinin radikal bir modifikasyon tasarlanmıştır.Bu tezin birinci kısmı, düşeyboru içindeki ve çıkış bölgesindeki hidrodinamik olayların, hidrofob taneciklerin hava kabarcıklarına yapışma mekanizması ve oluşan agregaların stabilitesinin detaylı analizidir. Agregaların stabilitesi; ortam türbülansının nicelik olarak tanımlanması ve türbülansı azaltıcı teorik çözümlerle incelenmiştir. İkinci kısım, akışkanlar mekaniği yasalarına göre düzgün akış sağlayan düşeyboru çıkış bölgesinin dizaynı, hidrodinamik kurallara göre de türbülansı nicelik olarak tanımlayan ve modifikasyon sonucu yüzdürülebilicek tane boyutunu tahmin edebilen teorik modelin geliştirilmesi ile ilgilidir. Üçüncü ve son kısım; geliştirilen modelin geçerliliğinin deneysel çalışmalarla araştırılmasıdır. Bunun için bir seri flotasyon deneyi, donanımlı ve düşeyborusu modifiye edilmiş Jameson flotasyon hücresinde yapılmıştır.Deneysel sonuçlar, düşeyboru çıkış bölgesinin radikal modifikasyonunun uygunluğunu ve bu dizayna göre yüzdürülebilecek maksimum tane boyutunu kestirebilen teorik modelin geçerliliğini göstermiştir. Temas açısı yaklaşık 50º olan kuvars mineralleri için yüzdürülebilecek maksimum tane boyutu (d100) klasik düşeyboru ile 128 ?m iken, modifiye düşeyboru ile 154 ?m'ye çıkmıştır.