Spiraalikoeajopiirin suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on ollut suunnitella spiraalikoerikastuspiiri Kemin kaivokselle hienorikastamolle. Outokumpu Chrome tuottaa noin 400 000 tonnia hienorikastetta vuodessa. Hienorikastusprosessin kehittäminen on tärkeätä kaivokselle.

Tällä hetkellä Hienorikastamolla on päärikastuslaitteina kartioerottimia ja spiraaleita. Kartioerottimilla tehdään esirikastus ja riperikastus ja spiraalit tekevät lopullista tuotetta eli hienorikastetta. Kartioerottimien käyttöä on puoltanut niitten suuri kapasiteetti. Nykyisin kuitenkin laitetoimittajat ovat kehitelleet suurikapasiteettisia spiraalejakin, joilla voidaan korvata kartioerottimia.

Kartioerottimissa on paljon huoltoa ja puhdistusta vaativaa työtä, jotta ne toimisivat toivotulla tavalla ja lisäksi prosessin seuranta on hankalaa. Spiraaleilla päästään parempiin rikastustuloksiin kuin kartioerottimilla ja niiden huolto ja puhdistus on helpompaa.

Opinnäytetyönä on suunniteltu toimiva spiraalikoerikastuspiiri rikastamolle. Spiraalikoerikastuspiirin tarkoituksena on pystyä tekemään riittävät tutkimukset koeajoilla siitä, millaisella spiraalipiirillä voidaan esirikastuksen ja riperikastuksen kartioerottimet korvata tulevaisuudessa.

Työhön on sisällytetty hoitotason teräsrakennesuunnittelukuvat, rikastuslaitteiden mallinnuskuvat, pumppujen ja putkistojen laskennat sekä mitoitukset. Lisäksi työssä on suunniteltu koerikastuspiirin näytteenottaminen. Työturvallisuutta on käsitelty myös opinnäytetyössä, siltä osin kun se liittyy opinnäytetyön aiheeseen. Työstä on jätetty pois investointitarpeet ja kunnossapitoasiat.

Suunnitelman vuoksi jo käytöstä poistetun magneettierottimen joitakin osia puretaan edestä pois, jotta koerikastuspiiri mahtuu suunnitellulle paikalle lamellisakeuttimen viereen.

In this Bachelor’s thesis, a spiral test consentration system at the Kemi mine fine concentration plant was designed. The Kemi mine is important manufacturer of the fine concentrate. The annual fine concentration production is around 400 000 t. Developing fine concentration process in the Kemi mine is important.

At the moment there are cone separators and spirals as the main consentration devices at the fine concentration plant. The separator cones make rough concentration and scavenging and spirals make the final product. Using the separator cones was supported because its great capacity. Nowadays however, component manufacturers have developed spirals with great capacity which give the chance to replace the separator cones with spirals.

Separator cones need a lot of service and cleaning work to operate properly. Also the process monitoring is hard. Spirals give better concentration results than cone separators and their service and cleaning is also easier. The aim of the spiral test consentration system to achieve sufficient examinations with what kind of spiral circuit it is possible to replace the separator cones in the future.

This study includes the modeling of service platforms around the testing spirals, the modeling of concentration devices in testing circuit, calculations and measurements of slurry pumps and pipelines. The thesis also includes the design of test sample collection.