Bu tez çalışması kapsamında, mika cevherinin (muskovitin) karıştırmalı bilyalı
değirmende mikronize boyutlara öğütülmesinde öğütme parametrelerinin etkisi
araştırılmıştır. Öğütme tipinin etkisi (kuru ve yaş), karıştırma hızı, bilya miktarı (bilya
doluluk oranı), besleme miktarı (kuru öğütmede boşluk doldurma oranı veya malzeme
doluluk oranı, yaş öğütmede pülp yoğunluğu veya katı oranı), bilya boyutu, bilya cinsi
gibi parametrelerin etkilerini belirleyebilmek için deneyler yapılmıştır. Her bir
parametre için altı farklı sürede (1-3-5-10-20-30 dk.) öğütme deneyleri
gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlar tüketilen enerji (kWsa/t), ürün tane boyutu (d50,
d10), ve dağılım genişliği-d50 ilişkisi dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Kuru ve yaş
öğütme deneyleri sonucunda öğütme parametreleri ile ilgili optimum koşullar
belirlendikten sonra, bu koşullarda öğütme yardımcılarının (trietanolamin, su, etilen
glikol, Bma 1517, sodyum heksametafosfat ve poliakrilikasit sodyum tuzu) ürün
boyutu, enerji tüketimi ve yüzey alanları üzerine etkileri de incelenmiştir.
Deneysel çalışmalar sonucunda, kuru ve yaş öğütmede optimum koşullar,
karıştırma hızı için 600 d/d, bilya doluluğu için J: 0,72, bilya boyutu için 5 mm, bilya
cinsi için çelik (ancak kirlenmeden dolayı alümina bilya seçilmiştir), kuru öğütmede
boşluk doldurma oranı için U: 0,58, yaş öğütmede katı oranı için %45 olarak
belirlenmiştir. Kuru öğütme ve yaş öğütme performansları karşılaştırıldığında, yaş
öğütmenin enerji tüketimi ve ürün boyutu açısından kuru öğütmeye göre daha etkili
olduğu anlaşılmıştır. Ancak, kuru öğütmede optimum koşullarda bir takım öğütme
yardımcılarının kullanılmasıyla yaş öğütme performansına yaklaşılabileceği tespit
edilmiştir.
Optimum şartlarda gerçekleştirilen kuru ve yaş öğütme deneylerinde öğütme
yardımcılarının kullanılmasıyla öğütme süresi, enerji tüketimi ve yüzey alanı üzerinde
kuru öğütme şartlarında iyileştirmeler sağlanırken, yaş öğütme şartlarında öğütme
yardımcılarının etkisi sınırlı kalmıştır.
The subject of this study is to investigate grindability of mica ore (muscovite) to
micro-fine size using a stirred ball mill. The effects of grinding parameters such as
grinding type (dry vs wet), stirrer speed, ball filling ratio (J), interstitial filling ratio (U),
amount of grinding media, solid % (wet), media size and media type were investigated.
Grinding experiments were performed for each parameter at six different times (1-3-5-
10-20-30 min.). Experimental results were evaluated based upon the product particle
size (d50, d10), the energy consumed (kWh/t), and the particle size width. After
determining optimum grinding conditions for dry and wet grinding, the effect of various
grinding aids (triethanolamine, water, ethylene glycol, Bma 1517, sodium
hexametaphosphate and polyacrylic acid, sodium salt) on the product particle size (d50,
d10), the energy consumed (kWh/t), and the surface area were determined as well.
As a result of grinding experiments, the optimum conditions determined were;
600 rpm for stirrer speed; 0.72 for ball filling ratio (J), 0.58 for interstitial filling ratio
(U), 5 mm for media size, steel for media type (but due to staining alumina were
selected) and 45% for solid ratio (wet). When comparing performance of dry and wet
grinding conditions in terms of the product particles size and the energy consumed, wet
grinding determined to be more effective compared to dry grinding. However, it was
determined that the dry grinding could reach to the similar performances as wet
grinding in the presence of grinding aids.
Dry and wet grinding experiment performed with grinding aids under optimum
grinding conditions revealed that the grinding aids had a much more significant effect
on the dry grinding performance compare to the wet grinding performance in terms of
the product particle size, energy consumption and surface area. The effect of grinding
aids on wet grinding performance was negligible.
