Hopearikasteen kosteuspitoisuuden laskeminen

Abstract

Boliden Kokkolan Puhdistamolla tulee sivutuotteena hopearikastetta, joka viimeisessä vaiheessa suodatetaan painesuotopuristimilla sakaksi, jonka korkea kosteuspitoisuus on ongelma jatkojalostukselle. Työn tarkoituksena oli selvittää, voidaanko suodattimien ajotapaa muuttamalla saada kosteuspitoisuutta laskettua.

Puhdistamolla on hopeasakan erottamiseen kaksi painesuotopuristinta. Painesuotopuristimissa kankailla päällystetyt suodatinlevyt puristetaan yhteen, jolloin ne muodostavat sarjan kammioita, joihin kertyy kakku. Levyjen kulmissa olevat reiät muodostavat putken suodokselle ja keskireiät muodostavat syöttöputken. Joka toisessa suodatinlevyssä on liikkuva kalvo, jonka taakse voidaan syöttää vettä, jolloin se puristaa kakkua.

Suodatettava liete syötetään suodattimeen keskireikiä pitkin, ja se jakaantuu tasaisesti levyjen välisiin kammioihin. Kankaat läpäisevä suodos poistuu levyjen kokoojauria pitkin suodoslinjoihin ja sakka jää kankaiden pinnalle kakuksi. Paine nousee suodattimessa, kun syöttöä jatketaan ja kakkua kertyy. Kun syöttö on lopetettu, aloitetaan puristusvaihe, jossa kalvolevyihin syötetään puristusvettä ja kalvo puristaa kakusta suodosta pois. Tämän jälkeen kakku pestään syöttämällä sen läpi pesuvettä ja kuivataan syöttämällä ilmaa. Lopuksi levypakka avataan ja kakku putoaa suotopuristimen alla olevalle lavalle.

Koevaiheessa testattiin muuttaa suodattimen ajoparametreja, jotta sakan kosteuspitoisuus saataisiin laskemaan. Suodattimen puristuspaine on maksimissaan, joten sitä ei kannattanut lähteä muuttamaan. Suodattimessa oli kaksi eri kuivaustapaa, joita testattiin eri pituuksilla. Ongelmana oli myös, että kalvopuristuksen paine putosi puristuksen jälkeen heti nollaan, kun paineen olisi pitänyt vain pienentyä ilmakuivauksen ajaksi. Tätä ei kuitenkaan saatu toimimaan kokeiden aikana. Kokeissa pidennettiin ilmakuivausaikaa ja testattiin ristiinkuivausta, mutta kosteuspitoisuus pysyi samalla tasolla. Lopuksi testattiin myös ilman kuivausta, mikä ei myöskään vaikuttanut kosteuteen merkittävästi, eli ilmakuivauksella ei tuntunut olevan vaikutusta sakan kosteuteen tai ilma pääsee karkaamaan kulkematta kakun läpi.

Silver concentrate is a side product at Boliden Kokkola. High moisture in their concentrate is a problem for further processing, so the goal of this thesis was to study ways to decrease the moisture content by optimizing the parameters of their pressure filters.

At Boliden Kokkola there are two horizontal pressure filters for separating the silver concentrate. The pressure filters have plates that are covered with filter cloth. When the plates are pressed together, they form a series of chambers. The plates have holes in the corners that form a pipe for the filtrate and holes in the middle of the plates form a feeding pipe. Every other plate has a moving membrane that pressurizes the cake when water is fed behind the membrane.

Slurry is fed to the pressure filter by the feeding pipe, and it spreads to the chambers. The filtrate passes the filter cloth and travels to the filtrate pipe in the corners. Bigger particles stay on top of the filter cloth and form a cake. Pressure in the filter rises as more slurry is fed and the cake grows. After the feeding is done, the cake is pressurized by feeding water behind the membranes. This pushes more filtrate out of the cake. Then the cake is washed by feeding water through it and dried by feeding air. Lastly the cake falls down to a platform when the filter is opened.

The pressure filters have two options for drying that were tested with different lengths of air feeding. The filter is already operated at the maximum pressure so the pressure was left out as changing parameter. One problem with the filters was that the membrane pressure dropped during the drying phase when it should have still held a smaller pressure for that phase. The tests tried different air-drying times and feeding the drying air through filtrate pipe, but all results showed no change in the moisture content. In the last test the filters were tried without air drying but the moisture content remained similar. The air drying had no effect on the moisture content, or that the air blows out without going through the cake.