Jauhautuvuuden laboratoriomääritys Bond- ja Mergan-menetelmällä
Kirpala, Arno-Matti (2013)
Savonia-ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305046231
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305046231
Tiivistelmä
Tiivistelmä
Jauhatus on kaivosteollisuuden suurin yksittäinen energiaa kuluttava osaprosessi n. 30–50 % osuudella kokonaisenergiankulutuksesta. Jauhatuksen tavoitteena on jauhaa puhtaaksi ns. ”vapauttaa” arvomineraalit arvottomista mineraaleista rikastamista varten. Työn teoriaosuudessa selostetaan jauhatustapahtumaan ja raekoon hienontumiseen vaikuttavia ilmiöitä sekä muuttujia, mitkä auttavat lukijaa ymmärtämään kokeissa käytettyjä ilmaisuja sekä itse jauhatustapahtumaa.
Työn tarkoituksena oli tehdä Bond-jauhinmyllyjen ja abrasion index -testilaitteen käyttöönotto sekä tehdä vertailevaa tutkimusta verrattuna GTK:lla käytössä olevaan Mergan-jauhautuvuuden määritysmenetelmään. Kummallakin menetelmällä voidaan määrittää laboratorio-olosuhteissa Work Index (Wi), mikä kuvaa energian tarvetta jauhettaessa tietystä syötteen raekoosta haluttuun tuotteen raekokoon. Work Index -arvo on maailmalla yleisesti käytetty parametri jauhinpiirien suunnittelussa ja jauhinmyllyjen mitoittamisessa. Bond-menetelmällä saaduilla tuloksilla voidaan arvioida energian kulutusta tietyissä olosuhteissa tapahtuvaan jauhatukseen ja poiketessa näistä olosuhteista tulee Bondin kolmannen hienonnusteorian yhteyteen lisätä tehokkuuskertoimia. Energiankulutuksen jälkeen toiseksi suurin taloudellinen kuluerä jauhatuksessa muodostuu metallisten jauhinkappaleiden ja myllyn vuorauksen kulumisesta. Abraasio index-testilaitteella määritetään malmien kuluttavuutta jauhatuksessa.
Jauhautuvuuskokeet suoritettiin käyttämällä suurimmalta osin Suomessa toimivien kaivoksien malmeja. Osasta näytteistä GTK:n yhteistyökumppanit olivat tehneet jauhautuvuuskokeita Bondin menetelmällä ja GTK Mergan-menetelmällä, joten tuloksia pystyttiin vertaamaan edellä mainittujen kanssa ja pohtimaan niiden oikeellisuutta.
Työn tuloksena saatiin GTK:lle toimiva Bond-jauhautuvuustutkimusmenetelmä sekä Bond Abraasio Index-menetelmä, joita GTK voi tarjota tulevaisuudessa asiakkailleen sekä hyödyntää GTK:lla tehtävissä malmien prosessitutkimuksissa.
Jauhatus on kaivosteollisuuden suurin yksittäinen energiaa kuluttava osaprosessi n. 30–50 % osuudella kokonaisenergiankulutuksesta. Jauhatuksen tavoitteena on jauhaa puhtaaksi ns. ”vapauttaa” arvomineraalit arvottomista mineraaleista rikastamista varten. Työn teoriaosuudessa selostetaan jauhatustapahtumaan ja raekoon hienontumiseen vaikuttavia ilmiöitä sekä muuttujia, mitkä auttavat lukijaa ymmärtämään kokeissa käytettyjä ilmaisuja sekä itse jauhatustapahtumaa.
Työn tarkoituksena oli tehdä Bond-jauhinmyllyjen ja abrasion index -testilaitteen käyttöönotto sekä tehdä vertailevaa tutkimusta verrattuna GTK:lla käytössä olevaan Mergan-jauhautuvuuden määritysmenetelmään. Kummallakin menetelmällä voidaan määrittää laboratorio-olosuhteissa Work Index (Wi), mikä kuvaa energian tarvetta jauhettaessa tietystä syötteen raekoosta haluttuun tuotteen raekokoon. Work Index -arvo on maailmalla yleisesti käytetty parametri jauhinpiirien suunnittelussa ja jauhinmyllyjen mitoittamisessa. Bond-menetelmällä saaduilla tuloksilla voidaan arvioida energian kulutusta tietyissä olosuhteissa tapahtuvaan jauhatukseen ja poiketessa näistä olosuhteista tulee Bondin kolmannen hienonnusteorian yhteyteen lisätä tehokkuuskertoimia. Energiankulutuksen jälkeen toiseksi suurin taloudellinen kuluerä jauhatuksessa muodostuu metallisten jauhinkappaleiden ja myllyn vuorauksen kulumisesta. Abraasio index-testilaitteella määritetään malmien kuluttavuutta jauhatuksessa.
Jauhautuvuuskokeet suoritettiin käyttämällä suurimmalta osin Suomessa toimivien kaivoksien malmeja. Osasta näytteistä GTK:n yhteistyökumppanit olivat tehneet jauhautuvuuskokeita Bondin menetelmällä ja GTK Mergan-menetelmällä, joten tuloksia pystyttiin vertaamaan edellä mainittujen kanssa ja pohtimaan niiden oikeellisuutta.
Työn tuloksena saatiin GTK:lle toimiva Bond-jauhautuvuustutkimusmenetelmä sekä Bond Abraasio Index-menetelmä, joita GTK voi tarjota tulevaisuudessa asiakkailleen sekä hyödyntää GTK:lla tehtävissä malmien prosessitutkimuksissa.