Jauhatusparametrien vaikutus jauhatustuotteen partikkelikokoon ja suodattuvuuteen

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia ensin jauhatusparametrien vaikutus rikastushiekan hienousasteeseen eli miten partikkelikokojakaumaa kuvaavat partikkelikoot muuttuvat. Tämän jälkeen tutkitaan miten rikastushiekan hienousasteen muuttuminen vaikuttaa jauhettujen rikastushiekkalietenäytteiden suodattuvuuteen. Partikkelikokojakauman variaatioista yritetään löytää yhteys suodinkakun ominaisvastuksen ja huokoisuuden välillä. Jauhatus suoritettiin laboratoriomittakaavan helmimyllyllä märkäjauhatuksena. Jauhatusta varten tehtiin kolmitasoinen faktorikoesuunnitelma, jossa muuttujina ovat lasihelmien halkaisija, jauhatusaika ja sekoitinelimen pyörimisnopeus. Suodatus toteutettiin vakiopainesuodatuksena kolmella eri suodatuspaineella Nutsche-suodattimella. Työn tuloksista saatiin selville, että partikkelikokojakauman leveys korreloi suodinkakun ominaisvastuksen kanssa. Kun partikkelikokojakauma leveys muuttui kapeammaksi, saatiin kakun ominaisvastus pienemmäksi ja suodatukseen kulunut aika lyheni. Kapein partikkelikokojakauman leveys saatiin suurimmalla helmen halkaisijalla, pisimmällä jauhatusajalla sekä suurimmalla sekoitusnopeudella.

The aim of this master’s thesis is to investigate first how the degree of fineness in tailing samples is changing using different grinding parameter variations. Secondly, it is investigated how samples with different particle size distribution are behaving in pressure filtration. The goal is to find out some sort of connections between coefficients determinate from particle size distribution and filtration coefficients, specific cake resistance and porosity. Laboratory scale stirred bead mill is used in the grinding part having glass beads as grinding medium. There is a three-level factorial design for grinding tests. Different parameters in that design are diameter of grinding media, grinding time and stirrer speed. For the filtration part, Nutsche filter is used under constant pressure. Three different filtration pressures are used in the experiments. From the results we were able to discover connection between particle size distribution span and specific cake resistance. It seems that narrow PSD span makes specific cake resistance low and filtration happens quicker. The narrowest span was obtained with largest bead size and longest grinding time and highest rotating speed.