Laroxien puristusaikojen ja veden käytön optimointi

Abstract

Työn tarkoituksena oli optimoida suodatus- ja puristusajat Norilsk Nickel Harjavalta Oy:n SU-liuottamolla sijaitseviin Larox-painesuodattimiin. Lisäksi tavoitteena oli määrittää optimi pesuveden määrä. Työssä tutkittiin sakan nikkelipitoisuuksia asettamalla eri suodatus- ja puristusaikoja Larox-painesuodattimien ohjelmaan. Testit suoritettiin niin, että toinen suodatin LA61 oli normaaliajossa referenssinä ja toinen LA51 oli testiajossa, johon muutetaan kakun pesuaikoja ja puristusaikoja. Yksi sarja sisältää kolme muutettavaa pesu- ja puristusaikaa. Jokaisesta sarjasta otetaan kolme näytettä Laroxin puruista tulevasta sakasta. Näytteitä otettiin testien aikana kakun pesuvedestä, kankaan pesuvedestä ja suodatetusta sakasta. Pesuvesien näytteet otettiin, jotta saadaan tietää vedessä jo oleva nikkelipitoisuus, jolla pestään vesiliukoisia nikkeliä sakasta. Vaikka pesuveden nikkelipitoisuus vaihtelee jatkuvasti, saadaan tietää veden sen hetken nikkelipitoisuus, jonka myötä on helpompi analysoida sakkanäytteiden tuloksia. Testiajojen sakasta otettiin aina kolme sakkanäytettä/ purku. Kolme sakkanäytettä otettiin, jotta saataisiin mahdollisimman tarkkaan analysoitua sakan nikkelipitoisuus keskiarvona. Näytteet toimitettiin Norilsk nickel Harjavallan omaan laboratorioon, jossa ne analysoitiin. Liuosnäytteiden kemiallinen koostumus määritettiin ICP:llä llä (inductively coupled plasma) ja kiintoaineiden kemiallinen koostumus määritettiin XRF:llä (röntgen fluoresenssi).

Työn tavoitteena oli myös miettiä mahdollisuutta kankaan pesuveden kierrättämiseen, jotta Larox-suodattimien turha vedenkäyttö saataisiin hallintaan. Turha vedenkäyttö laimentaa prosessissa nikkeliliuoksia ja aiheuttaa haihduttamisesta tulevia kustannuksia. Tämä kuitenkin todettiin vaikeaksi asiaksi toteuttaa, koska kankaanpesuveden mukana tuleva kiintoaine aiheuttaa tukkeumia linjastoihin ja niin pienelle kiintoaine määrälle on vaikea saada toimivaa suodatussysteemiä.

Opinnäytetyössä saatujen tulosten perusteella kakun pesuaikojen ja puristusaikojen optimoimisella saadaan pienennettyä prosessista poistettavan sakan nikkelipitoisuutta. Ensin kakun pesuaikojen optimoimisella saadaan nikkelipitoisuus 0,30 % pienemmäksi ja puristusajat optimoimalla saadaan nikkelipitoisuutta laskemaan yhteensä 0,43 %.

The purpose of this thesis was to optimize Norilsk Nickel Harjavalta Oy’s SUleaching department’s filtering and pressing times of Larox- pressure filters. The purpose was also to determine the optimal amount of washing water for the proecss. The thesis researched the nickel levels in the dreg by implementing the Larox pressure filter program with different filter and pressing times. The tests were implemented with changing one of the two filters. One filter, LA61, remained with the normal set up and was used as a reference where the other filter, LA51, was used for the test drives. For filter LA51 the washing and pressing times were changed. From each test drive there was three samples taken. There were samples taken from the washing water of the cake, the washing water of the fabric and from the filtered dreg during the tests. The aim of the samples was to find out the initial nickel level of the water which will be used to wash out the water-soluble nickel from the dreg. This information will help the analysis of the results of the dreg samples even though the nickel level of the washing water is constantly fluctuating. To be able to evaluate the average level of nickel as accurately as possible, there were three samples taken from the dreg from each test drive. All samples were taken into Norilsk Nickel Harjavalta’s own laboratory for analysing. The solutions samples’ chemical consistency was specified with ICP (Inductively Coupled Plasma) and the chemical consistency of solids was specified with XRF (X-ray fluorescence).

The purpose of the thesis was also to consider the possibility to recycle the washing water of the fabric in order to control the unnecessary usage of water in Larox-filters. The unnecessary use of water dilutes the process’ nickel solution and causes transpire evaporation costs. This was unfortunately found too difficult to implement since the solid with the fabric wash water causes blockages into the lines. It was also difficult to find a working filtering system for such a small amount of solid.

The results of this thesis will help to reduce the level of nickel from the dreg by optimizing the washing and pressing times of the cake. The optimization of cakes washing time will reduce the nickel level 0,30 %. After this optimizing the pressing times the nickel level will be reduced 0,43 % in total.