Development of a Multı-Component Communıtıon Model Structure in A Copper-Zınc Grındıng and Enrıchment Plant

Abstract

In this thesis, it is aimed to determine the grinding behavior of all the components that make up the minerals with the samples taken from the grinding and classification circuit of a copper enrichment plant belonging to Eti Bakır A.Ş. Modeling and simulation studies were carried out in this context. JK SimMet v6.02 software and the General Reduced Gradient Method (GRG) in the solver function of the Microsoft Excel program on element basis were used in item equivalence studies. In the study, the grinding and grading performances were evaluated at 15 tons/hour and 17 tons/hour fresh feeding conditions. The perfect mixture model was used in the modeling study for mills, and the performance curve model was used in hydrocyclones. In the thesis, new models for ball mills and hydrocyclones have been derived. The relationship between the specific gravity and the fracture rate parameter in the grinding model has been revealed. In addition, it was observed that the change in solids ratio in mills made a difference on the model variables. It has been understood that a model structure can be developed in which other operating conditions (ball surface area, occupancy rate, etc.) are associated with the solids ratio. Using the Whiten equation in the hydrocyclone model, variables such as alpha, discrimination acuity and leakage were associated with operational variables. A corrected cut length model has been developed based on different geometric and operational conditions of hydrocyclones and using Plitt equation. With this derived model, the alpha variable can be calculated depending on the hydrocyclone geometry and the specific gravity of the element.Bu tez çalışmasında, Eti Bakır A.Ş ‘ ye ait bir bakır zenginleştirme işletmesinin öğütme ve sınıflandırma devresinden alınan numuneler ile mineralleri oluşturan tüm bileşenlerinin ayrı ayrı öğütme davranışlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda modelleme ve simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Madde denkliği çalışmalarında JK SimMet v6.02 yazılımı ve element bazında Microsoft Excel programının içinde bulunan çözücü fonksiyonundaki Genel İndirgenmiş Gradyan Metodu (GRG) kullanılmıştır. Çalışmada 15 ton/saat ve 17ton/saat taze besleme koşullarında öğütme ve sınıflandırma performansları değerlendirilmiştir. Değirmenler için modelleme çalışmasında mükemmel karışım modeli, hidrosiklonlarda ise performans eğrisi modeli kullanılmıştır. Tez çalışmasında bilyalı değirmenler ve hidrosiklonlar için yeni modeller türetilmiştir. Öğütme modelinde özgül ağırlıkla, kırılma hızı parametresinin ilişkisi ortaya konulmuştur. Ayrıca değirmenlerdeki katı oranı değişiminin model değişkenleri üzerinde farklılık yarattığı gözlemlenmiştir. Diğer çalışma koşullarının da (bilya yüzey alanı, doluluk oranı vb.) katı oranı ile ilişkilendirildiği bir model yapısının geliştirilebileceği anlaşılmıştır. Hidrosiklon modelinde Whiten eşitliğinden yararlanılarak, alfa, ayrım keskinliği ve kaçak gibi değişkenler, işletmesel değişkenler ile ilişkilendirilmiştir. Hidrosiklonlara ait farklı geometrik ve operasyonel koşullar baz alınarak ve Plitt eşitliğinden yararlanılarak düzeltilmiş kesme boyu modeli geliştirilmiştir. Türetilen bu model ile alfa değişkeni, hidrosiklon geometrisi ve element özgül ağırlığına bağlı olarak hesaplanabilmektedir