Vaahdotus

Työn tarkoitus

Vaahdotus on yleisin rikastusmenetelmä. Tässä työssä suoritin hienoksi jauhetun talkkikiven rikastamisen vaahdotus menetelmällä.

Työturvallisuuden kannalta huomioitavaa

- Laitteistossa käytössä paineilma, suojalaseja on käytettävä koko ajan
- Sekoittimeen ei saa laittaa käsiä eikä muuta sinne kuulumatonta
- Lue vaahdotuskemikaalin käyttöturvallisuustiedote ennen käyttöä
- Hehkutusuunia käytettäessä, käytä kuumuuden kestäviä kintaita (lämpötila 1000astetta)

Työvälineet, laitteet ja materiaalit

Vaahdotuskemikaali; Medifroth 300 X
Vaahdotuslaitteisto eli siistauskenno
Kuivauskaappi, kellolaseja
Hehkutusuuni
Posliiniupokkaita
Eksikaattori
Upokaspihdit
Imusuodatuslaitteisto
Talkkikiveä
Lasta
Astia vaahdolle
Analyysivaaka
Mittalasi
Leukamurskain
Planeettakuulamylly
Täryseula

Työvaiheet

- Aluksi selvitin kennon tilavuuden laskemalla sekoittimen kennoon ja kaatamalla sen mittalasilla täyteen.

Tilavuus; 1420ml

- Laskin paljonko tarvitsen kiintoainetta kun kiintoainepitoisuuden pitää olla 20-m% (Jos kennon tilavuus olisi 1000ml tarvitsisin 200g jauhettua talkkia)

Tarvittu kiintoaine; 284g jauhettua talkkikiveä

- Tämän ollessa selvillä murskasin talkkikiven leukamurskaimella pieneen raekokoon

- Murskatun talkkikiven jauhoin planeettakuulamyllyllä hienoksi, 20min -> 263,1g
- Tässä vaiheessa kiintoainetta ei ollut vielä tarpeeksi, joten tein sitä vielä lisää n. 300grammaan.

- Jauhetun talkkikiven seuloin oikeaan raekokoon (<0,125mm) täryseulalla. Täryseulonnassa meni noin 10min.

- Seulotusta talkkikivestä otin talteen n. 2gramman näytteen (syöte) ja loput jäi odottamaan vaahdotusta.

- Laskin sekoittimen kennoon ja lisäsin sekaan lämmintä vettä n. puolet kennon tilavuudesta.

- Säädin pyörimisnopeuden niin, että se on tehokasta. Kennon alle laitoin astian, mihin vaahto kaavitaan.

- Kaadoin jauhetun talkin kennoon ja lisäsin vettä niin, että pinta on sopiva. (Ylärajassa)

- Vaahdotuskemikaalia (1-til-% Medi-Froth 300-x) annostelin kennoon 0,5ml

- Avasin paineilma hanan (tässä tapauksessa punainen hana) ja säädin rotametrin mustasta nupista asetusarvoon 8.

- Kun vaahtoa alkoi kertyä keräsin sitä lastan avulla kennollaa keruuastiaan. Lisäsin vettä välillä kennoon, jotta pinta pysyi tarpeeksi korkealla. Vaahdotusaika oli 15min

- Vaahdotuksen jälkeen otin astian, missä kaavittu vaahto oli talteen ja siivosin siistauslaitteiston sekä työpisteen.

Syötteen ja rikasteen analysointi

- Seuraavaksi suodatin vaahdon imusuodatuslaitteistolla suodatinpaperin läpi

- Suodatinkakku ohjeen mukaisesti kuivatettaisiin lämpökaapissa kellolasilla 105 asteessa n. 2 tuntia. Itse jatkoin työtä vasta viikon päästä tästä kohtaa, joten suodatinkakku oli jo kuivunut ja otin siitä n. 2g  näytteen.

- Seuraavaksi vakiopainotin kaksi posliiniupokasta pitämällä niitä 30min 1000 asteessa hehkutusuunissa, jonka jälkeen jäähdytin niitä eksikaattorissa toiset 30min.

- Merkitsin upokkaat (rikaste ja syöte ) ja punnitsin nämä vakiopainotetut upokkaat analyysi vaa'alla.

- Syötteestä ja rikasteesta punnitsin molemmista n. 2gramman näytteen niille merkittyihin upokkaisiin.

- Tämän jälkeen upokkaat näytteineen laitoin jälleen puoleksi tunniksi hehkutusuuniin (1000 astetta) ja sen jälkeen jäähdytin puoli tuntia eksikaattorissa.

- Lopuksi punnitsin jäähtyneet upokkaat näytteineen.

- Vaahdotusjätteen kumosin sille varattuun astiaan ja kaikki käytetyt astiat ja välineet pesin huolellisesti työpisteen siivoamisen lisäksi.

Tuloksia ja laskuja

mt1 = tyhjä vakiopainotettu upokas (syöte) = 14,310g

mt2 = tyhjä vakiopainotettu upokas (rikaste) = 15,313g

m1 = syötteen massa = 1,998g

m2 = rikasteen massa = 2,001g

m3 = syötteen massa + upokas hehkutusuunin jälkeen = 15,771g

m4 = rikasteen massa + upokas hehkutusuunin jälkeen = 17,032g

m5 = syötteen massa hehkutuksen jälkeen = m3- mt1 = 15,771g- 14,310g = 1,461g

m6 = rikasteen massa hehkutuksen jälkeen = m4 - mt2 = 17,032g- 15,313g = 1,719g

ms = syötteen hehkutushäviö = m1 - m5 = 1,908g- 1,461g = 0,447g

mr = rikasteen hehkutushäviö = m2-m 6 = 2,001g- 1,719g = 0,282g

Hehkutushäviö % syöte = (100x ms)/m1 = 100x 0,447g/ 1,908g = 23,42767 .. = 23,43
Hehkutushäviö % rikaste = (100x mr)/m2 = 100x 0,282g/ 2,001g = 14,09295 ... = 14,1

Talkkipitoisuus % syöte = (48-hehkutushäviö(%)syöte) x 100/43.5
(48-23,42767..)x 100/43,5 = 24,57233x 100/ 43,5 = 2 457, 233/ 43,5 = 56,48811... = 56,5

Talkkipitousuus % rikaste = (48-hehkutushäviö(%)rikaste) x 100/43,5
(48-14,09295)x 100/43,5 = 33,90705x 100/ 43,5 = 3 390,705/43,5 = 77,94724... = 78


Selittämättömät luvut laskuissa;

48 = magnesiitin oletettu hehkutushäviö (%)
4,5 = talkin oletettu hehkutushäviö (%)
43,5 = magnesiitin hehk. häviö (%) - talkin hehk. häviö (%) teoreettisia arvoja


Laskin siis syötteen ja rikasteen talkkipitoisuuden.

Rikasteen talkkipitoisuus on siis 78%
Syötteen talkkipitoisuus on siis 56,5%

Työn arviointi

Työ oli pitkä ja monipuolinen. Keskittymistä se vaati paljon mutta kaikki meni erittäin hyvin ja tulokset olivat hyviä.