Aslan, NevzatAbbaker, Ahmed Mohammed Elmubarak Ahmed2025-05-042025-05-042024https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=E_eEUHQic_C-LvhxNQn1W_q9OxahWMKsVTDmmoJgpLGkZ0mz03tkUM_djkAnGZGYhttps://hdl.handle.net/20.500.12418/34515Bu tez, iri kuvars taneciklerinin (D50 = 495 μm) flotasyonunu ve mikrokabarcık yardımının flotasyon performansı üzerindeki etkilerini incelemektedir. Çalışma, anyonik (sodyum oleat) ve katyonik (dodesilamin) toplayıcıları karşılaştırmakta, çeşitli köpürtücüleri araştırmakta ve iri tane flotasyonu mekanizmalarını incelemektedir. Deneyler, özel tasarlanmış bir mikrokabarcık üretim sistemi ile donatılmış Denver D12 flotasyon hücresi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tarama ve optimizasyon çalışmaları için iki seviyeli faktöriyel ve Box-Behnken tasarımları kullanılmıştır. Karakterizasyon için tane boyutu analizi, zeta potansiyel ölçümleri, FTIR spektroskopisi ve SEM-EDX gibi analitik teknikler kullanılmıştır. Sonuçlar, iri kuvars taneciklerinin etkili flotasyonunu göstermekte olup, dodesilaminin sodyum oleata göre daha iyi performans sergilediğini ortaya koymaktadır. Dodesilamin kullanılarak mikrokabarcıksız %96,3 ve mikrokabarcıklı %99,7 maksimum verimler elde edilirken, sodyum oleat için bu değerler sırasıyla %82,5 ve %92,4 olarak gerçekleşmiştir. Mikrokabarcık yardımı, her iki toplayıcı için de flotasyon performansını önemli ölçüde artırmıştır. Tane boyutu, toplayıcı tipi ve hidrodinamik koşulların kritik faktörler olduğu belirlenmiştir. Dodesilaminin üstün performansı, pH 8,5'te daha güçlü yüzey etkileşimlerine ve gelişmiş köpük stabilitesine atfedilmektedir. Kinetik çalışmalar, mikrokabarcıkların özellikle daha iri fraksiyonlar için flotasyon hızlarını ve verimlerini artırdığını ortaya koymuştur. Köpürtücü tipi ve konsantrasyonu flotasyon kinetiğini etkilemiş, alifatik alkoller üstün performans göstermiştir. Köpürtücüler ve mikrokabarcıklar arasında sinerjistik etkiler gözlemlenmiştir. Bu araştırma, iri tane flotasyon mekanizmalarının anlaşılmasına katkıda bulunmakta ve mikrokabarcık teknolojisinin köpüklü flotasyonda tane boyutu sınırlarını genişletme potansiyelini göstermektedir. Bulgular, mineral geri kazanım verimliliğinin iyileştirilmesi, öğütme enerji tüketiminin azaltılması ve cevher hazırlama süreçlerinin sürdürülebilirliğinin artırılması açısından önemli çıkarımlar sunmaktadır. Tez, çalışmanın sınırlamalarını tartışarak ve ölçek büyütme çalışmaları ile karmaşık cevher sistemlerinin incelenmesi dahil olmak üzere gelecekteki araştırma yönlerini önererek sonuçlanmaktadır.This thesis investigates the flotation of coarse quartz particles (D50 = 495 μm) and the effects of microbubble assistance on flotation performance. The study compares anionic (sodium oleate) and cationic (dodecylamine) collectors, explores various frothers, and examines coarse particle flotation mechanisms. Experiments were conducted using a Denver D12 flotation cell with a custom microbubble generation system. Two-level factorial and Box-Behnken designs were employed for screening and optimization studies. Analytical techniques including particle size analysis, zeta potential measurements, FTIR spectroscopy, and SEM-EDX were used for characterization. Results show effective flotation of coarse quartz particles, with dodecylamine outperforming sodium oleate. Maximum recoveries of 96.3% (without microbubbles) and 99.7% (with microbubbles) were achieved using dodecylamine, compared to 82.5% and 92.4% for sodium oleate. Microbubble assistance significantly enhanced flotation performance for both collectors. Particle size, collector type, and hydrodynamic conditions were found to be crucial factors. Dodecylamine's superior performance is attributed to stronger surface interactions at pH 8.5 and improved froth stability. Kinetic studies revealed that microbubbles increase flotation rates and recoveries, especially for coarser fractions. Frother type and concentration influenced flotation kinetics, with aliphatic alcohols showing superior performance. Synergistic effects between frothers and microbubbles were observed. This research contributes to understanding coarse particle flotation mechanisms and demonstrates the potential of microbubble technology to extend particle size limits in froth flotation. The findings have implications for improving mineral recovery efficiency, reducing grinding energy consumption, and enhancing mineral processing sustainability. The thesis concludes by discussing study limitations and proposing future research directions, including scale-up studies and investigations of complex ore systems.eninfo:eu-repo/semantics/openAccessMaden Mühendisliği ve MadencilikMining Engineering and MiningDoctoral Thesis1311914757