Farklı katı içeriklerindeki maden artığı macun malzemenin reolojik davranışlarının incelenmesi

Abstract

Günümüzde madencilik sektörünün gelişimiyle beraber hammadde ihtiyacı da her geçen gün artmaktadır. İlerleyen teknolojinin getirdiği olanaklar sayesinde daha düşük tenörlü cevherler de ekonomik olarak değerlendirilmekte ve hammadde üretimi artmaktadır. Buna bağlı olarak cevher hazırlama ve zenginleştirme tesislerinde açığa çıkan artık malzeme oranı giderek artmakta ve bu durum çevresel açıdan büyük riskler oluşturmaktadır. Bu artıkların çevresel açıdan risk yaratmayacak bir şekilde depolanması madencilik sektörü açısından giderek büyüyen bir problem olmaktadır. Artık barajları gibi klasik depolama yöntemleri işletmelerin bu ihtiyaçlarını yeterince karşılayamamaktadır. Son yıllarda macun teknolojisi kullanımı klasik depolama yöntemlerine alternatif olmakta ve işletmelerde artıkların depolanması amacıyla bu teknolojinin kullanımı giderek artmaktadır. Bu yöntemin çevresel ve ekonomiklik açısından büyük avantajları bulunmaktadır, ancak uygulamada klasik artık depolama yöntemlerine göre daha fazla teknik özelliğin belirlenmesi gerekmektedir. Bunlardan en önemlileri macun malzemenin pompalanabilirliğini belirleyen reolojik özellikleridir. Bu çalışmada bir bakır madeni proses artıkları ile oluşturulan macun malzemenin reolojik davranışları incelenmiştir. Buna göre farklı katı oranlarında hazırlanan macun malzemenin akma gerilmesi, viskozite ve malzemenin akış özellikleri hakkında önemli bir parametre olan maksimum paketleme yoğunluğu değerleri bu çalışma kapsamında belirlenmiştir. Sonuç olarak macun malzemenin pompalanabilirlik açısından kritik katı oranı %45 olarak, maksimum paketleme yoğunluğu değeri ise ~%68 olarak belirlenmiştir. Böylece katı oranı değişiminin macun malzemenin reolojik özelliklerine olan etkisi ve pompalanabilirlik açısından uygun katı oranları ortaya konulmuştur.

Today, with the development of the mining sector, the need for raw materials is increasing day by day. This need made it possible to evaluate the lower grade ores economically provided by the advancing technology. Thus, the amount of tailing material released has increased gradually and this has created environmental risks. Tailings disposal is a growing problem for the mining industry in terms of environmental. Conventional disposal methods, such as tailing dams, cannot adequately solve these problems. In recent years, the use of paste technology has become an alternative to tailing dams and the use of this technology has been increasing in order to tailings disposal in mining. This method has great advantages in terms of environmental and economic efficiency, but in practice it is necessary to determine more technical properties than conventional methods. The most important of these properties are the rheological behaviours which determine the pumpability of the paste material. In this study, the rheological behavior of the paste material formed by a copper mine process tailing was investigated. The yield stress, viscosity and maximum packaging density which are an important parameter about flow properties values of the paste material with different solid ratios were determined. As a result, the critical solids ratio of the paste material is 45% and the maximum packing density value is 68%. Thus, the effect of the change in the solids ratio on the rheological properties of the paste material and the suitable solid ratios in terms of pumpability were determined.