Bu çalışmada Maden Etüt ve Arama Dairesi Başkanlığı tarafından Kırklareli ili, Demirköy ilçesi, Balaban yöresinde yapılan sondajlardan alınan 410 kg ağırlığındaki karot numuneleri kullanılarak laboratuvar ölçeğinde cevher zenginleştirme çalışmaları yapılmıştır. Proje kapsamında düşük tenörlü demir cevherinden satılabilir konsantre elde edilmesi amaçlanmıştır.

SEM-MLA analizi raporuna göre, cevherdeki başlıca demir cevheri minerallerinin sırasıyla götit (limonit), manyetit, hematit olduğu tespit edilmiştir. Cevherin içerdiği ana demir mineralinin limonit olduğu, gang minerali olarak kuvars, kalsit, klorit, kaolen, feldispat ve kil mineralleri içerdiği belirlenmiştir.

Orijinal cevherin kimyasal analiz sonucuna göre cevherin Fe(top) içeriği %13,15, Fe+2 %0,9 ve Fe+3 %12,25’tir. SEM-MLA analizi demir minerallerinin -38+25 μm boyutta dahi yeterli serbestleşmeye (%80) ulaşmadığını göstermiştir. Bu tane boyu aralığında götit %61,58, manyetit %63,46 oranında serbestleşmektedir. Hematitin tüm fraksiyonlar içinde en yüksek serbestleşme derecesi ise %32,72’dir. Cevher mikroskobisi sonuçlarına göre de gönderilen örneklerde yaygın limonit boyaması mevcuttur. Örneklerin çoğunda submikroskobik boylarda limonitler bulunduğu belirlenmiştir. Özşekilsiz limonitlerin yanı sıra özşekilli taneler halinde, çubuksu şekillerde, mikro damar ya da lifsi şekillerde limonitler bulunduğu da gözlenmiştir.

Çalışma kapsamında mineralojik ve kimyasal analizler ile cevher karakterizasyonu yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmalarından sonra düşük ve yüksek alan şiddetli kuru manyetik ayırıcılar ile düşük ve yüksek alan şiddetli yaş manyetik ayırıcılar kullanılarak Kırklareli-Demirköy-Balaban demir cevherinin zenginleştirilmesi araştırılmıştır. Bunun yanında flotasyonla ve manyetitleştirici kavurma ve sonrasında manyetik zenginleştirme yöntemi ile de cevherin zenginleştirilebilirliği incelenmiştir.

Manyetik ayırma yöntemleri ile zenginleştirme çalışmaları sonucunda limonit konsantreleri için istenen tenör değerleri elde edilebilmesine karşılık yüksek verim değerlerine ulaşılamamıştır. Bunun nedeni cevherin 25 μm gibi çok ince tane boylarında dahi yeterli serbestleşme derecesine sahip olmamasıdır. Manyetik ayırım gibi fiziksel yöntemlerin etkinliği tane boyu ve serbestleşme ile ilişkili olduğundan genel olarak bu tip cevherlerde yetersiz sonuçlar alınmaktadır. Aynı durum flotasyon ve manyetitleştirici kavurma yöntemleriyle yapılan cevher zenginleştirme işlemleri için de geçerlidir.