Learning Centre

Study of froth conductivity In flotation process by using electrical impedance tomography

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kourunen, Jari
dc.contributor.author Kejonen, Iita
dc.date.accessioned 2014-06-25T08:24:25Z
dc.date.available 2014-06-25T08:24:25Z
dc.date.issued 2014-06-03
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/13454
dc.description.abstract This thesis studies the correlations between of different adjustable process parameters and the electrical conductivity of froth in copper concentration process. The experimental part of the thesis took part at Pyhäsalmi concentrator plant and was performed using a 200-litre test flotation cell by GTK. The electrical conductivity was measured with Outotec’s EIT (electrical impedance tomography) test probe placed inside the cell. The measured adjustable process parameters were bubble size, airflow rate, froth bed level depth, frother concentration and concentrate copper and zinc content. The achieved results enable surveying future possibilities of process control and automation through EIT technology. The theory part of this thesis presented the mechanism of flotation process and focused on the froth behaviour, structure and factors affecting them. Additionally, the theory part introduces the principles of EIT technology and other applications of it. The experimental part was divided into two phases: firstly, a study of different frothers’ foamability and conductivity was made using different airflow rates at Aalto University, Department of Materials Science and Engineering. Secondly, the experiments continued at Pyhäsalmi concentrator plant, where the feed to the testing cell was pumped from the feed box of the first copper rougher. Airflow rate, froth bed level depth and Nasfroth 250 –frother concentration were tested. During each measurement, a froth sample was taken and sent to Pyhäsalmi laboratory for the analysis of copper and zinc content. Additionally, Outotec’s FrothSense camera filmed the surface of the froth and the bubble size was calculated from the achieved data. Through all measurements, an EIT probe was installed inside the cell and it measured the electrical conductivity of froth and slurry continuously. The conductivity values and trend curve were examined and according to them, correlations between different parameters and conductivity were discovered. The results show that the airflow rate and bubble size have an important correlation with the electrical conductivity of the froth. Froth bed level depth also is correlated to conductivity. The results show that the EIT probe works in a systematic way and that further research should be executed. In the last parts of the thesis, different factors that interfered with the potential results are discussed and suggestions for future research are given. en
dc.description.abstract Tässä diplomityössä tutkittiin erilaisten muunnettavien prosessiparametrien vaikutusta vaahdon sähkönjohtavuuteen kuparin rikastusprosessissa. Kokeellinen osio toteutettiin Pyhäsalmen rikastamolla GTK:n 200-litraisella testikennolla. Sähkönjohtavuus mitattiin Outotecin vaahdotuskennoon sijoitettavalla EIT-sauvalla (EIT = sähköinen impedanssitomografia). Diplomityön tarkoituksena oli löytää erilaisia korrelaatioita vaahdon sähkönjohtavuuden sekä vaahdon kuplakoon, ilmavirran, vaahtopatjan paksuuden, vaahdotteen pitoisuuden sekä muiden muunneltavien prosessitekijöiden välillä. Saatujen tulosten avulla kartoitettiin tulevaisuuden mahdollisuuksia prosessin kontrolloimiseen ja automaatioon EIT-teknologian avulla. Diplomityön teoriaosassa tutustuttiin vaahdotusprosessin mekanismiin ja käsiteltiin erityisesti vaahdon muodostumista, rakennetta sekä niihin liittyviä tekijöitä. Lisäksi teoriaosa esittelee EIT-teknologian periaatteet sekä muut käyttösovellukset. Kokeellisen osion mittaukset tehtiin kahdessa osassa: ensin tutustuttiin eri vaahdotteiden vaahdotuskykyyn eri ilmamäärillä Aalto-yliopiston Materiaalitekniikan laitoksen testikennolla, jonka jälkeen varsinaiset mittaukset toteutettiin Pyhäsalmella. Syöte testikennoon johdettiin kuparin esivaahdotuskennosta, ja ilmamäärää, vaahtopatjan paksuutta sekä Nasfroth 250-vaahdotteen eri pitoisuuksia testattiin. Lisäksi kunkin mittauksen aikana vaahdosta otettiin näyte, jonka kupari- ja sinkkipitoisuudesta teetettiin analyysi Pyhäsalmen laboratoriossa. Lisäksi vaahdon pintaa kuvattiin Outotecin FrothSense –kameralla, jonka avulla laskettiin pinnan kuplakoko. Koko mittausten ajan kennoon oli asetettu EIT-testisauva, joka mittasi vaahdon sekä lietteen johtavuutta jatkuvatoimisesti. Eri mittauksissa saavutettuja vaahdon sähkönjohtavuuden arvoja seurattiin ja näiden perusteella selvitettiin korrelaatiot mitattujen parametrien välillä. Tulosten perusteella nähdään, että syötetyllä ilmamäärällä sekä kuplakoolla on merkittävä vaikutus vaahdon johtavuuteen. Lisäksi vaahtopatjan paksuus korreloi johtavuuden kanssa. Diplomityön lopun pohdinnassa käydään läpi tekijöitä, jotka vaikeuttivat tulosten saavuttamista ja annetaan ehdotuksia jatkotutkimukselle. fi
dc.format.extent 77 + 6
dc.language.iso en en
dc.title Study of froth conductivity In flotation process by using electrical impedance tomography en
dc.title Vaahdotusprosessin vaahdon johtavuuden tutkiminen sähköisen impedanssitomografian avulla fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Kemian tekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword froth flotation en
dc.subject.keyword froth conductivity en
dc.subject.keyword impedance tomography in minerals processing en
dc.subject.keyword EIT en
dc.subject.keyword vaahdotus fi
dc.subject.keyword vaahdon johtavuus fi
dc.subject.keyword impedanssitomografia mineraalitekniikassa fi
dc.subject.keyword EIT fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201406252186
dc.programme.major Materiaalien prosessointi fi
dc.programme.mcode MT3002 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Heiskanen, Kari
dc.programme MTE - Materiaalitekniikana koulutusohjelma fi
dc.location PK fi
local.aalto.openaccess no
local.aalto.digifolder Aalto_11882
dc.rights.accesslevel closedAccess
local.aalto.idinssi 49400
dc.type.publication masterThesis
dc.type.okm G2 Pro gradu, diplomityö


Files in this item

Files Size Format View

There are no open access files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

Statistics