Fractionation of tailings

Abstract

Mining industry produces vast amounts of tailings which are categorized as waste products even though they may still contain lots of valuable metals that could be extracted. Metals that are carried along with the tailings to tailing dams can be found from different sized particles which can be recovered after they have been identified. Hydrocyclones are commonly used in mining industry for separation of different particle size fractions from each other in economic way and for the concentration of the tailings slurries. The target of this thesis is to determine the fractionation efficiency of a laboratory-scale hydrocyclone. The effect of geometrical dimensions of the hydrocyclone is studied by changing the sizes of the vortex finder orifice and underflow spigot. The changes in fractionation efficiency of the solid particles of the tailings are detected by solid concentration and particle size distribution analyses which are studied from both over and underflows. Vortex finder orifices that are used in this study have diameters of 14 mm, 11 mm and 8 mm. Underflow spigots that are used have outlet diameters of 8 mm, 6 mm, 5 mm and 3 mm.

Kaivosteollisuus tuottaa vuosittain maailmanlaajuisesti valtavan määrän rikastusprosessin ohessa syntyvää rikastushiekkaa. Vaikka rikastushiekka luokitellaan jätteeksi, joutuu sen mukana runsaasti metalleja varastoaltaisiin. Metallit jotka joutuvat rikastushiekan mukana jätealtaisiin voitaisiin saada talteen, sillä metallijäämien tiedetään rikastuvan tiettyihin partikkelikokojakeisiin. Tunnistamalla nämä partikkelit ja erottamalla ne muusta jätehiekasta metallit pystyttäisiin keräämään talteen. Hydrosykloneita käytetään yleisesti kaivosteollisuudessa erikokoisten partikkelien luokitteluun ja erottamiseen toisistaan sekä jätealtaisiin pumpattavan jätteen konsentrointiin. Työn tavoitteena on tutkia hydrosyklonin erotuskyvyn muuttumista muuttamalla sen geometrisia suhteita. Geometristen mittasuhteiden muuttaminen tapahtuu muuttamalla hydrosyklonin ylite- ja aliteaukojen kokoa. Erotuskyvyn muutosta tutkitaan sekä ylitteen että alitteen partikkelikoko- sekä kiintoainepitoisuusanalyyseilla. Kokeissa käytetyt yliteaukkojen koot olivat 14 mm, 11 mm, ja 8 mm ja aliteaukkojen koot olivat vastaavasti 8 mm, 6 mm, 5 mm sekä 3 mm.