Ultrasonik Dalgaların Yüksek Kül-Kükürt İçerikli Kömürün Flotasyonunda Kullanılabilirliği

Abstract

Kömür en önemli fosil yakıtlardan biri olarak kabul edilmektedir. Ancak, kömürün temizlenmeden kullanılması ciddi çevre sorunlarına neden olabilmektedir. Bu nedenle kömürlerin kullanılmadan önce temizlenmesi gerekmektedir. Toz boyutlu (-0,5 mm) kömürlerin temizlenmesinde kullanılan yöntemlerden bir tanesi flotasyondur. Flotasyon yönteminde tanelerin yüzey özellikleri farklılığından yararlanılır. Kömür flotasyonunun etkinliğinin artırılması için birçok çalışma yapılmaktadır. Ultrasonik dalgaların flotasyonda kullanımı da bu çalışmalardan bir tanesidir. Oksitli kömürlerin yüzeylerinin temizlenmesi, kil minerallerinin kömürlerin yüzeyinden uzaklaştırılması, kömür yüzeyine adsorbe olmuş minerallerin kömürden ayrılması flotasyon işleminin başarılı bir şekilde yapılması için çok önemli olan faktörlerdendir. Ultrasonun kavitasyon etkisi sayesinde pek çok bilim alanında malzemelerin yüzeylerini temizleme amacıyla kullanıldığı bilinmektedir. Ultrasonik kavitasyon tarafından üretilen mekanik etkiler, kömür partiküllerinin hidrofobik yüzeyini eski haline getirmek için kömür yüzeyinden kil ve oksit tabakasını kaldırarak flotasyon seçiciliğinde bir artışa neden olur. Dolayısıyla ultrasonik dalgalar kömürün flotasyonunda, flotasyon işleminden önce kömürlerin yüzeylerini temizleyip kömürleri daha fazla hidrofobik yapmak amacıyla kullanılabilir. Bu çalışmada, yüksek kül-kükürt içerikli kömürün kimyasal reaktif kullanılmadan sadece ultrasonik dalgalar kullanılarak flotasyon yöntemiyle yüzebilirliği araştırılmıştır. Müzret kömürü farklı ultrason sürelerde (0,5; 1; 2; 3 ve 4 dak.) ultrasonik işleme tabi tutulup flotasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen temiz kömürlerin yanabilir verim, kül giderimi ve verim indeksleri bulunmuştur. Maksimum yanabilir verim 4 dakika ultrason süresinde %60,49 olarak elde edilmiştir. Kül giderimi değerleri ve verim indeksi değerleri sırasıyla %77,98-79,84 ve %29,27-38,47 arasında değişmektedir. Bununla birlikte kömürün piritik kükürt içeriğinin de önemli ölçüde azaltıldığı belirlenmiştir.