Mevcut buluş, mineral ayırma yöntemiyle ilgilidir ve özellikle cıva-antimon parajenetik sülfür cevherinin cıva-antimon flotasyon yoluyla ayrılmasına yönelik bir yöntemle ilgilidir.

Mevcut teknikte, cıva-antimon parajenetik sülfür cevherlerinden cıva ve antimonun ayrıştırılmasına yönelik yurt içi ve yurt dışı endüstriyel uygulamalarda pirometalurjik yöntemler ve zenginleştirme ile metalurjinin birleştirildiği süreçler kullanılmaktadır. Bunlar arasında, “toplu flotasyon → toplu konsantre → cıva-antimon ayrıştırma (potasyum dikromat ilavesiyle) → cıva ve antimon ürünleri” proses akış şeması karmaşıktır ve tatmin edici olmayan verimlilik göstergeleri vermektedir. “Toplu flotasyon – toplu konsantre damıtma ayrıştırma” yöntemi, daha iyi verim göstergeleri sağlasa da, karmaşık proses ve işletme koşulları ile yüksek üretim maliyetleri gerektirmektedir. “Toplu konsantre – düşük sıcaklıkta kavurma (400°C–450°C)” ayırma yöntemi, sıcaklık kontrol aralığı dar olmasına rağmen, yine de stibnitin kükürtten arındırılmasına neden olarak antimon oksitleri, özellikle de yüksek değerli antimon oksitleri üretir; bu da antimon ekstraksiyon sürecini karmaşıklaştırır ve üretim maliyetlerini artırır; ayrıca, cıva geri kazanımı sadece ,71 ve antimon geri kazanımı sadece ,51’dir. Yukarıda belirtilen çeşitli cıva-antimon ayırma yöntemleri genel olarak yüksek maliyet, yüksek enerji tüketimi, çevre kirliliği ve karmaşık süreçler gibi dezavantajlara sahiptir.

Mevcut buluşun amacı, mevcut teknikteki yukarıda belirtilen eksiklikleri gidermek ve cıva-antimon parajenetik sülfür cevherinin cıva-antimon flotasyon yoluyla ayrıştırılmasına yönelik bir yöntem sunmaktır. Bu yöntem kullanılarak, cıva ve antimonun geri kazanım oranları etkili bir şekilde artırılabilir, işlem basitleştirilebilir ve üretim maliyetleri düşürülebilir.

Yukarıdaki amacı gerçekleştirmek için, işbu buluş aşağıdaki teknik çözümü benimsemektedir:

Cıva-antimon parajenetik sülfür cevherinin cıva-antimon flotasyon yoluyla ayrıştırılmasına yönelik bir yöntem olup, bu yöntemin sırasıyla aşağıdaki aşamaları içermesi ile karakterize edilir: ham cevher → kırma → öğütme ve sınıflandırma → toplu flotasyon → toplu konsantre reaktif giderme → seçici depresyon → ayırma flotasyonu → konsantre susuzlaştırma.

Toplu flotasyon işlemi, bir kaba arıtma aşaması, iki temizleme aşaması ve iki arındırma aşamasını içerebilir.

Ayırma flotasyon işlemi, bir kaba ayırma aşaması, üç temizleme aşaması ve bir arındırma aşamasını içerebilir.

Toplu flotasyonda kullanılan reaktifler arasında aktivatör, toplayıcı ve köpürtücü bulunabilir.

Toplu flotasyonda kullanılan aktivatör kurşun nitrat, toplayıcı butil ksantat ve köpük oluşturucu çam yağı olabilir.

Toplu konsantre de-reaktifleme işleminde, bir de-reaktif maddesi eklenebilir; hamur yoğunluğu 10% olabilir; de-reaktif maddesinin dozajı 250 g/t olabilir ve de-reaktifleme süresi 2,5 saat olabilir.

Seçici çökeltme işleminde, pulpa yoğunluğu 10%, potasyum dikromat dozu 1000 g/t ve çökeltme süresi 1,25 saat olabilir.

İşlenmemiş cevherin tanecik boyutu 0–50 mm, kırılmış cevherin boyutu 1–10 mm, öğütme ve sınıflandırma işlemlerinin taşma konsantrasyonu 30% ve taşma inceliği -0,074 mm'den geçen 75% olabilir.

Ekteki çizim, mevcut buluşun işlem akış şemasıdır.

Mevcut buluş, ekteki çizime atıfta bulunularak aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Çizime atıfta bulunarak, mevcut buluşa göre cıva-antimon parajenetik sülfür cevheri için cıva-antimon flotasyon ayırma yönteminin proses akış şeması şöyledir: ham cevher → kırma → öğütme ve sınıflandırma → toplu flotasyon → toplu konsantre reaktif giderme → seçici depresyon → ayırma flotasyonu → konsantre susuzlaştırma. Proses akış şemasındaki her bir adım aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır:

1. Kırma: Çapı 50 mm'den büyük olan büyük cevher blokları elle 50 mm'nin altına indirgenir ve ardından çekiçli kırıcı ile 10 mm'den küçük toz cevher haline getirilir.
2. Öğütme ve sınıflandırma: 10 mm’den küçük toz halindeki cevher, tek aşamalı kapalı devre öğütme işlemi için bir spiral sınıflandırıcıya sahip kapalı devre sistemindeki bilyalı değirmene oluklu besleyici vasıtasıyla beslenir. Öğütme ürününün sınıflandırılmasından sonra, kumlar bilyalı değirmene geri gönderilir ve sınıflandırıcı taşma ürünü toplu flotasyon işlemine beslenir. Sınıflandırıcı taşma ürününün konsantrasyonu 30% olup, taşma ürününün inceliği -0,074 mm'den geçen 75%'dir.
3. Toplu flotasyon: Sınıflandırıcı taşma suyu, flotasyon reaktifleri ile mineral yüzeyleri arasında tam bir etkileşim sağlanması amacıyla, aktivatör olarak kurşun nitrat, toplayıcı olarak butil ksantat ve köpürtücü olarak çam yağı ilavesiyle bir hazırlama tankında işlenir. Ham malzeme daha sonra toplu flotasyon için flotasyon hücrelerine girer. Bir aşamalı kaba arıtma, üç aşamalı temizleme ve iki aşamalı arındırma işlemlerinin ardından atıklar boşaltılır ve toplu konsantre, reaktif giderme işlemine gönderilir. Tablo 1, toplu flotasyondaki reaktif şemasını; Tablo 2 ise toplu flotasyondaki zenginleştirme ekipmanının çalışma parametrelerini göstermektedir.
4. Reaktif Giderme: Toplu flotasyonun ardından, toplu konsantre bir hazırlama tankına girer. Toplu konsantreden flotasyon reaktiflerini uzaklaştırmak için, reaktif giderme işlemi kapsamında karıştırma altında toplu konsantreye bir reaktif giderici madde eklenir. Pülp yoğunluğu 10%, reaktif giderici madde dozajı 250 g/t ve reaktif giderme süresi 2,5 saattir.
5. Seçici bastırma: Cıva-antimon flotasyon ayrıştırmasını sağlamak için, stibniti seçici olarak bastırmak amacıyla, reaktiflerden arındırılmış ana konsantreye bir hazırlama tankında potasyum dikromat eklenir. Seçici bastırma işleminde, ham maddenin yoğunluğu 10%, potasyum dikromat dozajı 1000 g/t ve bastırma süresi 1,25 saattir.
6. Ayırma flotasyonu: Reaktiflerin giderilmesi ve stibnitin basıncının düşürülmesinden sonra elde edilen kaba konsantre, bir hazırlama tankında butil ksantat ve çam yağı ile işlenir ve ardından ayırma flotasyonu için flotasyon hücrelerine gönderilir. Bir kaba ayırma aşaması, üç temizleme aşaması ve bir arındırma aşamasından sonra, yüksek kaliteli cıva konsantresi ve antimon konsantresi elde edilir. Birinci ve ikinci temizleme aşamalarında potasyum dikromat eklenir. Tablo 3, ayırma flotasyonundaki reaktif şemasını gösterirken, Tablo 4 ise ayırma flotasyon döngüsündeki zenginleştirme ekipmanının çalışma parametrelerini göstermektedir.
7. Konsantre susuzlaştırma: Cıva konsantresi bir çökeltme havuzunda çökeltilir, berrak su bir atık su kanalına boşaltılır ve çökeltilmiş cıva konsantresi periyodik olarak torbalara doldurulur. Antimon konsantresi, merkez tahrikli bir koyulaştırıcıda susuzlaştırılıp koyulaştırılır ve ardından döner tamburlu bir filtrede süzülür.

Mevcut teknikle karşılaştırıldığında, işbu buluş aşağıdaki avantajlara ve yararlara sahiptir:

1. Cıva-antimon parajenetik sülfür cevherlerinden cıva ve antimonun endüstriyel olarak ayrıştırılması için bir zenginleştirme yönteminin kullanılması ilk kez gerçekleşmektedir. Bu işlem basittir, tesis yatırım ve üretim maliyetlerini düşürür, çevre kirliliğini önemli ölçüde azaltır ve dikkate değer ekonomik ve sosyal faydalar sağlar.
2. Makul bir reaktif giderme formülasyonu ve reaktif giderme prosesi benimsenerek, toplu konsantredeki cıva ve antimonun etkili bir şekilde ayrılması sağlanmaktadır. Elde edilen cıva konsantresi 65% Hg, antimon konsantresi ise 55% Sb içerir; cıva geri kazanım oranı ,17%'ye, antimon geri kazanım oranı ise ,11%'ye ulaşır ve sonuçlar oldukça belirgindir.
3. Mevcut buluşun proses teknolojisiyle ayrıştırıldıktan sonra, cıva-antimon parajenetik sülfür cevheri eritilir; bu da eritme maliyetlerini düşürür ve ürünlerin genel geri kazanım oranlarını büyük ölçüde artırır: bitmiş cıva geri kazanımı 20,85%, antimon geri kazanımı ise 7,43% artmaktadır.

Tablo 1: Toplu flotasyonda reaktif şeması

Tablo 2: Toplu flotasyon döngüsündeki zenginleştirme ekipmanlarının özellikleri

Tablo 3: Ayırma flotasyonunda kullanılan reaktif şeması

Tablo 4: Ayırma-flotasyon döngüsündeki zenginleştirme ekipmanlarının özellikleri