Hava ile Çalışan Mineral Ayırma

2.8.1 Havayla Çalışan Maden Ayırma İlkesi

Hava ile çalışan mineral ayırma yöntemi bir yerçekimi ile ayırma Havayı ortam olarak kullanan yöntem. Çalışma sırasında malzeme, belirli bir açıyla monte edilmiş mineral ayırma ekipmanının sabit veya hareketli gözenekli yüzeyine beslenir. Aralıklı veya sürekli yükselen hava akışı, malzemeyi havada asılı tutar ve gevşetir; bu da çökelme hızındaki farka bağlı olarak malzemenin yoğunluğuna göre tabakalaşmasına neden olur ve böylece mineral ayrımı sağlanır. Havadaki mineral parçacıklarının çökelme oranı sudakinden çok daha düşük olduğundan, hava ile çalışan mineral ayrıştırma yönteminin ayrıştırma doğruluğu düşüktür. Beslemeden önce malzeme, genellikle parçacık boyutunun yaklaşık iki katı olacak şekilde elenmeli veya dar boyut aralıklarına göre sınıflandırılmalıdır. Besleme malzemesinin nem içeriği –51'den az olmalıdır. Aksi takdirde malzeme birbirine yapışır ve bu da ayırma verimliliğinde ve ekipmanın işleme kapasitesinde keskin bir düşüşe yol açar.

Hava ile çalışan mineral ayırma yöntemi, esas olarak soğuk veya kurak bölgelerde altın, nadir metaller ve asbest madenlerinden ayrıştırma amacıyla kullanılır.

Hava tahrikli maden ayırma ekipmanları arasında hava jigleri, hava sallama masaları ve hava kanalları yer alır.

2.8.2 Havayla Çalışan Maden İşleme Ekipmanları

2.8.2.1 Pnömatik Sabitleme Aparatı

Malzeme, jigleme haznesinin gözenekli elek yüzeyine beslenir. Elek altından aralıklı olarak hava üflenerek malzeme gevşetilir ve yoğunluğuna göre tabakalandırılır. Ardından, malzeme tabakasının yüksekliği boyunca ayrıştırılarak ağır ürünler, hafif ürünler ve ara ürünler elde edilir. Şekil 2-45, kömür hazırlama jiginin yapısını göstermektedir. Elek plakası uzunlamasına yönde üç bölüme ayrılmıştır ve bu sayede dört ürün elde edilebilir: öğütülmüş taş, iki tür orta boy malzeme ve konsantre. Her bölümden ayrılan ağır ürünler, yelpaze şeklindeki bir boşaltma cihazı aracılığıyla dışarı verilir ve temiz kömür ise bir oluk vasıtasıyla uzaklaştırılır. Üfleme hava akımı, alt hava odasından çift katmanlı elek plakası içinden yukarı doğru akar. Hava hacmini ayarlamak için çift katmanlı elek plakası kademeli olarak yerleştirilebilir. Çift katmanlı elek plakasının üzerinde üst ve alt ızgara elekler bulunur. Havanın elek plakası üzerinde eşit bir şekilde dağılmasını sağlamak için, üst ve alt ızgara elekler arasındaki küçük ızgaralara seramik bilyeler yerleştirilir. Besleme malzemesi, üst ızgara elek üzerine beslenir. Malzemenin elek plakası üzerinde eşit bir şekilde dağılmasını sağlamak için, malzeme yüzeyini sınırlamak üzere elek plakasının üzerine bir ileri-geri hareketli elek plakası monte edilmiştir. Bir üfleyici tarafından sağlanan hava, döner aralıklı hava besleme vanası aracılığıyla hava odasına aralıklı olarak enjekte edilerek yukarı doğru titreşimli bir hava akımı oluşturur. Bu titreşimli hava akımının etkisi ve malzeme yüzeyini sınırlayan elek plakasının ileri-geri salınımı sayesinde, gevşek ve akıcı bir yatak oluşur. Malzeme önceden dar aralıklı bir sınıflandırma işleminden geçtiği için, hafif ve ağır mineraller arasında bir hız farkı mevcuttur. Daha ağır mineraller, parçacık yoğunluğunun daha yüksek olduğu alt tabakaya çöker. Ardından yerçekimi basınç farkı, bazı hafif mineralleri üst tabakaya iter ve böylece esasen yoğunluğa göre tabakalaşma sağlanır. Her bir alt tabakada ayrılan ağır mineraller, sonunda boşaltma hunisine girerken, hafif ürünler ise daha ileri ayrıştırma için ileriye doğru akar. Son aşamadaki hafif ürünler ilerlemeye devam eder ve en dıştaki boşaltma oluğu aracılığıyla dışarı verilir. Bu yöntem, 13–0,5 mm parçacık boyutuna sahip kömürün ayrıştırılmasında kullanılır ve daha küçük metal cevherlerinin ayrıştırılmasında da kullanılabilir.

Şekil 2-45 Baum-1 (ⅡOM-1) Tipi Pnömatik Kalıp

1—Hava kanalı; 2—Eğimli çerçeve; 3—Ağır ürün boşaltma cihazı; 4—Aralıklı hava besleme vanası;

5—Üst elek; 6—Alt elek; 7—Çift katmanlı hava girişi kontrol elek plakası; 8—Yelpaze şeklindeki besleyici;

9—Malzemenin üst yüzeyini sınırlayan elek plakası; 10—Krank mekanizması; 11—Hafif ürün besleme oluğu;

12—Ağır ürün boşaltma oluğu; 13—Hava odası; 14—Egzoz kanalı

Şekil 2-46’da gösterildiği gibi, rüzgârla çalışan sarsma masasının yapısı temel olarak bir aktarım mekanizması, bir yatak yüzeyi ve bir çerçeveden oluşmaktadır.

Şekil 2-46 Bartley Sarsma Masası

1—Besleme hunisi; 2—Boyuna eğim ayarlayıcı; 3—Enine eğim ayarlayıcı; 4—Yatak yüzeyi;

5—Üfleme Sistemi; 6—Eksantrik Tahrik Sistemi; 7, 8, 9—Boşaltma Tankları (Bölgeler)

Çalışma sırasında malzeme, besleme hunisi aracılığıyla gözenekli yatak yüzeyine beslenir. Yatak yüzeyinin uzunlamasına eğimi, enine eğimi, strok ve strok hızı ayarlanabilir. Hava, yatak yüzeyinin altından beslenir, aralıklı veya sürekli titreşimli hava akımı oluşturur, katı yatak tabakasını askıya alır ve önceden sınıflandırılmış malzemenin yoğunluğa göre tabakalaşmasına neden olur. Yoğunluğu daha düşük olan mineraller üst tabakada bulunur ve yerçekimi etkisiyle yanal olarak akar, yatak çubuklarının üzerinden geçer ve 9. bölümde boşaltılmak üzere yoğunlaşır. Yoğunluğu daha yüksek olan mineral parçacıkları yatak yüzeyi boyunca boyuna hareket eder ve ardından 8. bölümde boşaltılır. Ara ürünler ise 7. bölümde boşaltılır.

Rüzgârla çalışan sallama masası, 1–5 mm parçacık boyutuna sahip altın içeren cevherleri veya diğer metalik cevherleri ayırabilir; kömür hazırlama işleminde ise parçacık boyutunun üst sınırı 7 mm’ye kadar çıkabilir. Çeşitli cevherlere son derece uyarlanabilir ve geniş bir ekipman yelpazesi sunar. Kurak, su kıtlığı çeken ve soğuk bölgelerde belirli bir uygulama değeri vardır.

Pnömatik Sürgülü Kapak

Yapısı Şekil 2-47’de gösterilmiştir. Kuru birleşimli kanal, pnömatik kanalların en basit türüdür.

Yapısı, ıslak birleşimli kanala benzemektedir. Birleşimli oluk şekline sahiptir ve tabanı gözenekli malzemeden yapılmıştır. Tabanın altında bir hava odası bulunur; oluğun bir ucundan düşük basınçlı hava verilir ve bu hava, gözenekli tabanın içinden yukarı doğru akar. Malzeme oluğun üstünden beslenir ve hava akımı altında akışkan yatak oluşturur; oluk yüzeyi boyunca ilerlerken yoğunluğuna göre tabakalanır. Daha hafif ve daha ağır ürünler, uçtaki bir ayırıcı tarafından ayrılır.

Şekil 2-47 Kuru yakınsak oluğun şematik diyagramı

1—Mikro gözenekli oluk yüzeyi; 2—Hava odası; 3—Şut; 4—Ayırıcı plaka

Pnömatik ayırıcılar, parçacık boyutları 3 ile 0,074 mm arasında değişen tungsten, kalay ve altın gibi cevherlerin yanı sıra daha iri kömür parçacıklarını ayırmak için kullanılır.

Pnömatik sifonlar, basit bir yapıya, düşük üretim maliyetine ve iyi bir ayırma etkisine sahiptir. Yerden tasarruf etmek amacıyla ters koni şeklinde tasarlanabilirler.