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

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

Abstract

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.

Özet

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.