Monitieteinen tutkimus Kiviniemen rautapitoisen skandiumesiintymän hyödyntämismahdollisuuksista

Väitöstilaisuuden tiedot

Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika

Väitöstilaisuuden paikka

IT116

Väitöksen aihe

Monitieteinen tutkimus Kiviniemen rautapitoisen skandiumesiintymän hyödyntämismahdollisuuksista

Väittelijä

Filosofian maisteri Rita Kallio

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Kaivannaisalan yksikkö

Oppiaine

Kaivos- ja rikastustekniikka

Vastaväittäjä

Professori Pertti Lamberg, AA Sakatti Mining Oy

Kustos

Professori Saija Luukkanen, Oulun yliopisto

Lisää tapahtuma kalenteriin

Monitieteinen tutkimus Kiviniemen rautapitoisen skandiumesiintymän hyödyntämismahdollisuuksista

Väitöstyössä on tutkittu Kiviniemen rautapitoisen skandiumesiintymän hyödyntämismahdollisuuksiin liittyviä ilmiöitä laboratoriomittakaavassa. Kiviniemen skandiumesiintymä on EU:n alueella merkittävä potentiaalinen raaka-ainelähde odotusarvoltaan kasvaville Sc-markkinoille. GTK:n alustavan malmiarvion mukaan se sisältää 13,4 miljoonaa tonnia skandiumpitoista kiveä, jossa keskipitoisuus on 163 g/t skandiumia. Skandium on Kiviniemen mineralisaatiossa sitoutunut rautapitoisten silikaattimineraalien, pyrokseenin ja amfibolin kidehilaan, mikä tekee skandiumin erottamisesta erittäin haastavaa. Kiviniemen-tyyppisen lähtömateriaalin prosessoimiseksi tutkittiin menetelmäketjua, jossa 1) malmi rikastetaan perinteisillä magneettisilla menetelmillä pyrokseeni-amfibolirikasteeksi; 2) korkean rautapitoisuuden vuoksi rikasteen sisältämä rautaoksidikomponentti pelkistetään pyrometallurgisin menetelmin metalliseksi raudaksi skandiumin konsentroituessa kuonafaasiin; 3) skandium liuotetaan tuotetusta kuonasta.
Magneettisilla erotusmenetelmillä pystytään poistamaan merkittävä määrä (32–45 massa-%) alkaleja sisältäviä, diamagneettisia harmemineraaleja skandiumin saannin pysyessä korkealla tasolla. Tuotetun, rautapitoisen rikasteen pelkistystutkimuksissa todettiin maltillisen CaO-lisäyksen parantavan metallisen raudan erottumista happamasta kuonasta. Kuonan liuotuksessa käytetyillä rikkihappopohjaisilla menetelmillä haitallisen piihappogeelin muodostuminen vältettiin, mutta skandiumin saanti liuokseen jäi 40–50 %:iin. Tutkimus on tuottanut lisää hyödyllistä tietoa Kiviniemen-tyyppisen materiaalin hyödyntämisvaihtoehtojen kartoittamiseen ja mahdollisia jatkotutkimuksia varten. Jatkotutkimuksissa voitaisiin tarkastella joko sulapelkistyksellä muodostetun kuonan lisämodifiointia liuotuksen selektiivisyyden parantamiseksi, ja/tai selvittää mahdollisuuksia rikasteen suoralle hydrometallurgiselle prosessoinnille, mikäli raudan liukeneminen ja sen erotus saataisiin hallintaan.
Viimeksi päivitetty: 10.11.2022