Water recycling in flotation

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Date
2017-01-31
Department
Major/Subject
Sustainable Metals Processing
Mcode
CHEM3026
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
en
Pages
48
Series
Abstract
Metallurgical processes consume high volumes of water and one of the most water-consuming processes within a mineral enrichment plant is flotation. Due to environmental problems caused by the discharged mine water and the lack of water resources, water recycling is becoming increasingly important in the extractive industry. However, water recycling can influence the flotation process in unexpected manners and may result in decreased recoveries and grades. On the contrary, some references even report of improved flotation performance when recycled water is used. The purpose of this thesis was to investigate how water recycling and accumulation of different species in the water affects the flotation efficiency of pyrite. The wider scope was also to investigate whether the environmental properties of tailings could be improved by removing the sulfidic species which can cause acid drainage. Therefore the material used in the experimental part was pyrite-bearing tailings. The experimental part consisted of 10 flotation cycles. In the first flotation test, deionized water was used. The process water which originated from the first flotation was then reused in the following flotation experiment with a fresh solids sample. The only varying parameter in the experiment was the quality of the water. The solids and the waters were analyzed after every flotation step. The laboratory tests indicated that the flotation of these particular tailings tolerate the recycled water very well. The grades and recoveries stayed at the same level through all the ten cycles despite of saturation of various chemical species in the recycled water. In conclusion, flotation with recycled water seems to be a possible method to treat these particular tailings and also to improve their environmental properties.

Mineraalien ja metallien prosessoinnissa kuluu runsaasti vettä ja rikastamolla yksi eniten vettä kuluttavimmista prosesseista on vaahdotus. Ympäristölle haitallisten päästöjen ja veden puutteen vuoksi veden kierrättämisestä on tullut kaivannaisteollisuudessa erittäin tärkeää. Prosessiveden kierrätys voi kuitenkin vaikuttaa vaahdotukseen arvaamattomasti ja johtaa rikasteen saannon ja laadun huononemiseen. Toisaalta osa kirjallisuuslähteistä on raportoinut jopa parantuneesta vaahdotustehokkuudesta prosessiveden kierrätyksen yhteydessä. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia, kuinka veden kierrättäminen ja erilaisten epäpuhtauksien konsentroituminen veteen vaikuttavat pyriitin vaahdotustehokkuuteen. Työn laajempi näkökulma liittyi rikastushiekan ympäristöominaisuuksien parantamiseen. Kokeellisessa osuudessa tutkittiin, pystytäänkö rikastushiekan sulfidipitoisuutta vähentämään vaahdottamalla sitä kierrätysvedellä ja näin ollen vähentämään sen tuottamia happamia valumavesiä. Tämän vuoksi kokeellisessa osuudessa käytetty materiaali oli pyriittipitoista rikastushiekkaa. Työn kokeellinen osuus koostui kymmenestä peräkkäisestä vaahdotuskokeesta, joista ensimmäisessä käytettiin ionivaihdettua vettä. Edellisessä kokeessa syntynyt prosessivesi käytettiin uudestaan seuraavassa vaahdotuskokeessa tuoreen kiintoainenäytteen kanssa. Kaikkien kokeiden jälkeen sama vesi oli käynyt läpi kymmenen vaahdotuskoetta. Ainoa kokeen aikana muuttuva prosessiparametri oli prosessiveden laatu, joka analysoitiin jokaisen vaahdotuskokeen jälkeen. Tuloksista kävi ilmi, että kyseinen rikastushiekka kesti hyvin veden laadun vaihtelua. Saanto ja laatu pysyivät samalla tasolla kaikissa kokeissa siitä huolimatta, että veteen konsentroitui paljon epäpuhtauksia. Näin ollen voidaan siis todeta, että kyseisten rikastushiekkojen vaahdottaminen ja samalla niiden ympäristöominaisuuksien parantaminen on mahdollista toteuttaa kierrätysvettä hyödyntäen.
Description
Supervisor
Serna, Rodrigo
Thesis advisor
Bacher, John
Kaartinen, Tommi
Keywords
flotation, water recycling, minerals enrichment, tailings
Other note
Citation