University of Oulu

Effect of the reagents and minerals on froth electrical conductivity in pilot scale froth flotation process

Saved in:
Author: Ramberg, Juhani1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Process Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 5.7 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201601131001
Language: English
Published: Oulu : J. Ramberg, 2016
Publish Date: 2016-01-18
Physical Description: 131 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Ruuska, Jari
Reviewer: Ruuska, Jari
Kourunen, Jari
Description:

Abstract

This thesis studies how the changes to the flotation process caused by adjusting pH and the dosage of the flotation reagents affect the electrical conductivity of the froth flotation froth in different parts of the froth. The measurements in the experimental part were done in Oulu Mining School’s continuous minipilot beneficiation plant at the University of Oulu in March and May of 2015. The conductivity of the froth was measured with Outotec’s ERT (Electrical Resistance Tomography) based test probe. The probe was placed inside the 4-litre flotation cell that acted as a rougher in copper refining circuit. Froth’s bubble size, colour, stability and speed were measured with Outotec’s FrothSenseTM -camera. Elemental composition of the process streams was measured with a method based on x-ray fluorescence.

The effect of three chemical reagents used in froth flotation, and also the effect of pH, was studied: dosage of Dowfroth (Test 1), xanthate (Test 2), zinc sulphate (Test 3) and pH (Test 4). Each test consists of three step tests, where the value of variable in question was changed while other values were kept at their base levels. Each test was performed twice. Assumption was that the adjusting of mentioned variables affects the other process variables, such as bubble size, froth thickness, elemental compositions etc., which in turn affects the electrical conductivity of the froth. Froth was divided vertically into layers so that the possible differences in different parts of the froth could be observed.

Theoretical part of this thesis presents an overview of beneficiation process chain, starting from grinding and ending in dewatering processes. The chemical reagents used in flotation and some basic methods for measuring different parameters are also introduced.

The results from the experimental part showed that the changing dosage of chemical regents and pH causes changes in process which also affected the electrical conductivity of the froth. Especially bubble size and froth thickness had clearly an effect on the conductivity. Furthermore, the conductivity values and changes to them were different in different layers of the froth, when the froth was thick. In a thin froth, the differences in the conductivity values and changes in them between the froth layers were much smaller.

see all

Tiivistelmä

Tässä diplomityössä tutkittiin miten pH:n ja vaahdotusrikastuksessa käytettävien kemikaalien annostuksien säätämisen prosessiin aiheuttamat muutokset vaikuttavat vaahtopatjan eri osien sähkönjohtavuuteen vaahdotusrikastus prosessissa. Kokeellisessa osiossa mittaukset tehtiin Oulu Mining School:in jatkuvatoimisella minipilot -rikastamolla Oulun Yliopistolla maalis- ja toukokuussa 2015. Vaahdon sähkönjohtavuutta mitattiin Outotecin ERT:n (Electrical Resistance Tomography) perustuvalla testisauvalla. Sauva oli asennettu tilavuudeltaan nelilitraiseen vaahdotuskennoon, joka toimi kuparin rikastuspiirissä esivaahdotuskennona. Vaahdon kuplakokoa, väriä, stabiilisuutta ja nopeutta mitattiin Outotecin FrothSenseTM -kameralla. Prosessivirtojen kemialliset koostumukset mitattiin röntgenfluoresenssiin perustuvalla menetelmällä.

Työssä selvitettiin kolmen eri vaahdotuksessa käytettävän kemikaalin ja pH:n vaikutusta vaahtopatjan sähkönjohtavuuteen: Dowfrothin (Testi 1), ksantaatin (Testi 2) ja sinkkisulfaatin (Testi 3) annostuksien sekä pH:n (Testi 4) vaikutus. Jokainen testi koostui kolmesta askelkokeesta, jossa mainitun muuttujan arvoa muutettiin muiden muuttujien arvojen pysyessä vakioina. Jokainen testi toistettiin kahdesti. Ennakko-oletus oli, että muutokset pH:hon ja reagenssien annostuksiin aiheuttavat muutoksia prosessinparametreihin kuten kuplakokoon, vaahdon paksuuteen, kemiallisiin koostumuksiin jne., jotka puolestaan vaikuttavat vaahdon sähkönjohtavuuteen. Vaahto jaettiin korkeussuunnassa kerroksiin, jotta mahdollisia eroja sähkönjohtavuuksien arvoissa ja niiden muutoksissa eri vaahdon osien välillä pystyttiin tarkastelemaan.

Työn teoriaosuudessa esitellään mineraalien rikastuksen prosessiketju, alkaen jauhatuksesta ja päättyen vedenpoistoprosesseihin. Työssä käydään läpi myös vaahdotusrikastuksessa käytettäviä kemikaaleja sekä eri parametrien mittauksessa käytettäviä mittausmenetelmiä.

Kokeellisesta osiosta saadut tulokset osoittavat, että pH:lla sekä vaahdotuksessa käytettävien kemikaalien annostuksien muutoksilla on vaikutusta vaahtopatjan sähkönjohtavuuteen. Erityisesti kuplakoolla ja vaahdon paksuudella oli selkeästi vaikutusta vaahdon sähkönjohtavuuteen. Lisäksi huomattiin, että paksussa vaahdossa sähkönjohtavuuden arvot ja niiden muutokset olivat erilaisia vaahdon eri kerroksissa. Ohuessa vaahdossa erot sähkönjohtavuuksien arvoissa ja muutoksissa vaahtokerrosten välillä olivat huomattavasti pienempiä.

see all

Subjects:
Copyright information: © Juhani Ramberg, 2016. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.