Pyriittirikasteen luokituksen tehostaminen ja säädön helpottaminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tilaajana toimi Pyhäsalmi Mine Oy. Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia ja kehittää Pyhäsalmen kaivoksen pyriittirikasteen luokitusta ja tehostaa pyriitin tuotantoa. Kaivoksen malmivarojen ehtyessä pyriitin tuotannon rooli on noussut tärkeäksi osaksi kaivoksen taloudellista kannattavuutta ja työn tilaaja halusi kehittää toimivaa prosessia entistä tehokkaammaksi. Työn teoriaosassa käydään läpi luokituksen perusteita, sakeutusta ja hydrosyklonin toimintaa.

Työn kokeellisessa osassa tutkittiin koeajon avulla pyriittirikasteen vedenerotus-sykloneiden toimintaa ja kehitettiin niiden säätöä prosessin toiminnan tehostamiseksi. Koeajoissa pääasiallinen tutkimuskohde oli sykloneiden alitekappaleiden säädön vaikutus pyriitin suodatukseen ja rikinhienovaahdotuksen toimintaan. Tuloksia tarkastellessa huomattiin, että tutkittavat syklonit toimivat tehokkaimmin alitekappaleiden säätöpaineella 3,6–4,2 bar, jolloin aliteaukkojen halkaisija on 32–35mm. Tämä säätöpainealue todettiin toimivimmaksi ajettaessa kahdella syklonilla yhtäaikaisesti.

Nykytilanteessa suodatukseen pumpattavan pyriittirikasteen lietetiheys vaihtelee välillä 1,5–2,5 kg/l, jolloin suotimet eivät toimi jatkuvasti parhaalla mahdollisella tavalla. Syklonoinnin tehostamisella oli tavoitteena löytää optimaalinen lietetiheys, joka on noin 2,1 kg/l aiempien tutkimusten perusteella. Lietetiheyden vakionti kyseiseen 2,1 kg/l arvoon oli haastavaa ja koeajojen jälkeen todettiin, että vakiointi täytyy tehdä suodattimien syöttöpumppauksen toiminnan avulla. Paras tapa lietetiheyden säätämiseen on tauottaa Ceramec-suotimia lietetiheyden nostamiseen ja käynnistää jälleen Ceramec-suodin lietetiheyden noustessa yli 2,1 kg/l.

Tuloksia tarkasteltaessa huomattiin rikin hienovaahdotuksesta jätteeseen päätyvän rikin olevan pienimmässä raekokoluokassa, jota ei käytössä olevalla vaahdotuksella ja suodatuksella voida saada talteen. Tavoitteena oli myös vähentää rikinhienovaahdotuksen pyriitin saantitappioita, johon löydettiin sopivin alieteaukkokoko koeajojen aikana.

This thesis was commissioned by PyhäsalmiMine Oy. The purpose of the thesis was to study and develop the classification of pyrite concentrations in the Pyhäsalmi mine and to enhance the production of pyrite. As the mine's ore resources are depleting, the role of pyrite production has emerged as an important part of the mine's financial viability and the commissioner wanted to develop a workable process to become even more efficient. The theory section of the work goes through the basics of classification, thickening, and hydrocyclone function.

In the experimental part of the work, the operation of pyrite concentration-water separation cyclones was studied by a test run and their adjustment was developed to enhance the operation of the process. In test run, the main object of study was the effect of regulating cyclones’ apexeson pyrite filtration and the operation of sulfur-fine foam. Looking at the results, it was noted that the cyclones being studied most efficiently operate at the control pressure of the apexes 3.6–4.2 bar, giving the diameter of the apexes 32–35mm. This control pressure area was found to be most functional when driving two cyclones simultaneously.

Currently, the slurry density of the pyrite concentrate pumped for filtration varies between 1.5 and 2.5 kg/l, with filters not continuously working in the best way. Boosting classification cyclones had the goal of finding the optimal slurry density, which is about 2.1 kg/L, based on previous studies. The standard of slurry density to the value of 2,1 kg/l was challenging and after test runs it was established that the standardization must be carried out through the operation of filter input pumping. The best way to adjust the slurry density is to pausethe CERAMEC filters to increase the slurry density and again launch the CERAMEC filtersas slurrydensity increases above 2.1 kg/L.

When examining the results, sulfur from sulfur-fine foaming was found to be in the smallest grain size class which cannot be recovered by current flotation and filtration. The aim was also to reduce the intake losses of sulfur-fine foaming pyrite, for which the most suitable apex size was found during test runs.