Konduitle desteklenmiş flotasyon kolonunda hava alma holü fiziksel özelliklerinin flotasyon performansına etkisi

ÖZET Flotasyon işlemi, metalik ve metalik olmayan cevherlerin işlenmesi, evsel ve endüstriyel kaynaklı atık suların tasfiyesi, maden işleme tesislerinde cevher yüzdürme gibi birçok amaç için kullanılmaktadır. Flotasyon işlemi büyük ölçüde havalandırma ve oksijen transferine dayanmaktadır. Fiziksel olarak oksijenin atmosferden alınarak yeniden suya kazandırılması işlemine havalandırma adı verilir. Su mühendisliği prensipleri kullanılarak su içerisine kısa bir zaman zarfında önemli miktarda hava kabarcığı transferi yapılabilir. Günümüzde havalandırılma işleminde bazı hidrolik yapılar kullanılmaktadır. Kondüitler bunların en önemlileridir. Konduit kapağının daraltılması sonucunda yüksek su hızı ve oldukça düşük bir basınç meydana gelmektedir. Bu düşük basınç daraltma bölgesi mansabında bir vakumlama etkisi meydana getirir. Vena contracta bölgesi olarak bilinen bu kısımda atmosfere açılan bir hava holü(baca) yardımıyla dış ortamdan alınan hava, kabarcıklar halinde suya karışmış olur. Hava girişi, konduit kapağı vasıtasıyla sağlanan düşük basıncın atmosfer basıncı ile dengelenmesinden kaynaklanmaktadır. Çok sayıda kabarcık şeklinde akıma sürüklenen hava, oksijen transferini hızlandırır ve dolayısıyla havalandırma verimliliğini arttırır. Bu çalışmada, yüksek basınçlı bir kondüit, flotasyon kolonuna (hücresine) entegre edilerek sisteme hava kabarcığı girişinin sağlanması amaçlanmıştır. Geliştirilen pilot ölçekli yeni sistemde konduit açıklık oranı ile hava alma holünün uzunluğu ve çapı gibi fiziksel parametrelerin havalandırma performansı ve flotasyon verimine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Sonuç olarak; bu yeni sistem sayesinde flotasyon kolonuna (hücresine) çok yüksek miktarda hava kabarcığı girişi sağlanmıştır. Ayrıca hücre içerisine giren havanın miktarı üzerinde hava alma holü (bacası) fiziksel özelliklerinin de önemli etkisi olduğu gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Flotasyon, Hidrolik yapılar, Havalandırma, Yüksek basınçlı konduit