Partikkelien talteenotto vaahtovaiheessa. Uuden karkean partikkelin vaahdotusteknologian kehittäminen

Mineraalit, kuten kupari, ovat välttämättömiä jokapäiväisessä elämässämme sekä esimerkiksi sähköautoissa ja uusiutuvan energian teknologioissa. Malmiesiintymien metallipitoisuuksien pienentyessä kaivosyhtiöiden on kuitenkin käsiteltävä yhä enemmän kiviainesta saman metallimäärän tuottamiseksi. Tämä vaatii paljon energiaa ja vettä, minkä vuoksi arvokkaiden mineraalien talteenottoon tarvitaan entistä tehokkaampia menetelmiä. Väitöstutkimuksessani keskityin kehittämään ja testaamaan uutta teknologiaa, jonka avulla arvokkaita mineraaleja voidaan ottaa talteen aiempaa karkeammista kivipartikkeleista. Nykyisin mineraalit erotetaan arvottomasta kiviaineksesta yleensä vaahdotusmenetelmällä, jossa ilmakuplat kuljettavat arvokkaat mineraalit pintaan. Suurempien partikkelien talteenotto on kuitenkin haastavaa, koska ne irtoavat helposti ilmakuplista.

Uusi teknologia perustuu erilaiseen toimintaperiaatteeseen. Sen sijaan, että partikkelit syötettäisiin säiliöön, jossa vettä ja ilmaa sekoitetaan, ne syötetään suoraan vaahtokerroksen pinnalle. Näin syntyy rauhallisempi ympäristö, jossa suuremmat partikkelit pysyvät paremmin kiinni ilmakuplissa ja ne voidaan ottaa tehokkaammin talteen. Teknologiaa testattiin kupari- ja kupari-kultamalmeilla laboratorio- ja pilot-mittakaavassa. Tulokset osoittivat, että arvokkaita mineraaleja voidaan ottaa talteen huomattavasti karkeammista partikkeleista kuin perinteisillä vaahdotusmenetelmillä. Teknologian avulla voitiin myös poistaa arvotonta kiviainesta prosessin aikaisessa vaiheessa sekä ottaa talteen mineraaleja, jotka muuten päätyisivät rikastushiekkaan. Yksi tutkimuksen merkittävistä havainnoista oli, että partikkelit voitiin ottaa talteen, vaikka arvokasta mineraalia oli paljastuneena vain yhdellä prosentilla niiden pinnasta.

Tutkimus osoitti myös, että teknologia toimii ilman suuria lisävesimääriä, joita eräät muut karkeiden partikkelien vaahdotusteknologiat tarvitsevat. Tämä voi yksinkertaistaa prosessia ja parantaa sen tehokkuutta. Kokonaisuudessaan tutkimustulokset osoittavat, että uusi menetelmä voi auttaa kaivosyhtiöitä ottamaan talteen enemmän arvokkaita mineraaleja ja vähentämään jatkokäsittelyä vaativan materiaalin määrää. Tämä tarjoaa mahdollisuuksia pienentää energian- ja vedenkulutusta sekä kehittää mineraalien rikastuksesta entistä kestävämpää.