Effect of microwave energy on the comminution and flotation of colemanite ore

Mikrodalga enerjisinin kolemanit cevherinin ufalanmasına ve flotasyonuna etkisi

Abstract

Microwaves create internal friction in the material body and hence thermal stress and internal pressure. This situation can generate fractures according to the material features. Therefore, microwaves can be used in various mineral processing processes owing to this effect. In this study, the effect of microwave energy on the comminution, and flotation of a colemanite ore, which is an important boron mineral, was investigated. As a result, a positive effect of microwave energy on the comminution of coarser particles was determined while no significant effect was observed on the comminution of finer particles. The colemanite ore as supplied has 32.21% B2O3 grade. The samples were sieved to +0.250, -0.250+0.038 mm, and -0.038 mm particle size fractions separately before the flotation experiments. The grades of these samples were 44%, 40%, and 21% B2O3, respectively. The samples coarser than 0.25 mm particle size were not subjected to flotation because of their high grades. In the flotation experiments of the particles at -0,250+0,38 mm particle size, a concentrate with 44.76% B2O3 grade was recovered with 55.05% recovery by conventional flotation. On the other hand, a concentrate with 42.99% B2O3 grade was recovered with 59.69% recovery in the flotation of microwave treated samples. In addition, in the flotation of the particles at -0,038 mm particle size, a concentrate with 37.91% B2O3 grade was recovered with 24.79% recovery by conventional flotation. On the other hand, a concentrate with 37.21% B2O3 grade was recovered with 31.17% recovery in the flotation of microwave treated samples.

Özet

Mikrodalga ısıtma sistemlerinde mikrodalgalar malzeme bünyesinde iç sürtünme meydana getirerek, bir termal gerilim ve iç basınç oluşturmaktadır. Bu durum malzeme özelliklerine bağlı olarak tane bünyesinde çatlaklar meydana getirebilmektedir. Bu etkisi sayesinde mikrodalgalardan çeşitli cevher hazırlama işlemlerinde faydalanılmaktadır. Bu çalışmada önemli bor minerallerinden biri olan kolemanitin ufalanması ve flotasyonuna mikrodalga enerjisinin etkisi araştırılmıştır. Çalışma sonucunda mikrodalga enerjisinin iri tane boyutunda ufalanma üzerinde olumlu etkisi olurken, ince tane boyutlarında önemli bir etki gözlenmemiştir. Çalışma kapsamında kullanılan kolemanit cevheri ham hali ile %32,21 B2O3 tenörüne sahiptir. Yapılan boyut küçültme işlemleri sonucunda numuneler flotasyon deneylerinde kullanmak üzere +0,250, -0,250+0,038 mm ve -0,038 mm tane boyutlarına ayrılmıştır. Bu numunelerin tenörleri sırası ile %44, %40 ve %21 B2O3’tür. +0,250 mm tane boyutundaki numunelerin B2O3 tenörü yüksek olduğu için flotasyon işlemine tabi tutulmamıştır. -0,250+0,38 mm tane boyutundaki numunelere yapılan flotasyon deneylerinde konvansiyonel flotasyonla %44,76 B2O3 tenörlü konsantre %55,05 verimle, mikrodalga enerji uygulanan numunelerin flotasyonunda ise %42,99 B2O3 tenörlü konsantre %59,69 verimle kazanılmıştır. -0,038 mm tane boyutundaki numunelere yapılan flotasyon deneylerinde ise konvansiyonel flotasyonda %37,91 B2O3 tenörlü konsantre %24,79 verimle, mikrodalga enerji uygulanmış numunelerin flotasyonu sonucunda ise %37,21 B2O3 tenörlü konsantre %31,17 verimle elde edilmiştir.