Painovoimaisen hienorikastamon massataseen tarkastelu

Abstract

Kemin kaivoksen tuotantokapasiteetin noston tavoitteena oli mahdollistaa aiempaa matalamman Cr₂O₃- pitoisuuden malmien hyödynnettävyys. Tämä toimenpide vähentää suhteellisia louhintakustannuksia ja pidentää kaivoksen elinkaarta. Tuotantokapasiteetin laajennuksen jälkeen rikastamon suorituskyky ei kuitenkaan ole yltänyt suunnitellulle tasolle. Syitä edellä mainittuun on pyritty löytämään tämän diplomityön kautta. Diplomityön tarkoituksena on selvittää näytteenottokierrosten avulla nykytilanne, verrata tuloksia suunnittelutaseeseen ja tunnistaa mahdollisia poikkeamien syitä sekä samalla kehittää prosessia näiden havaintojen perusteella.

Tuotantotavoitteet olivat olleet maltilliset aina vuoden 2024 kesään saakka, ja näin ollen hienorikastamon syöttötasoa ei tarvinnut nostaa yli 280 t/h, jolloin saantitappiot olisivat kasvaneet. Kesällä 2024 tuotantotavoitteet kasvoivat, minkä vuoksi syöttömäärä jouduttiin nostamaan 320 t/h elokuussa 2024. Ensimmäisten näytteiden perusteella havaittiin, että karkeapiiri tuottaa liian korkeapitoista rikastetta ja paljon rikastetta palautui takaisin hienorikastamon alkupäähän, mikä lisäsi hienorikastamon kiertokuormaa. Havaintojen perusteella karkeanpiirin rikasteottoja kasvatettiin. Tämä toimenpide osaltaan auttoi elokuussa 2024 toteutettua syöttömäärän nostoa 280 t/h:sta 320 t/h:in. Toinen syöttömäärän nostoa helpottava tekijä oli se, että hienorikastamon tavoitepitoisuus laskettiin 44,5 % tasolta 44,0 % tasolle, jolloin rikastetta voitiin ohjata entistä enemmän tuotteeksi, jolloin prosessin kiertokuorma väheni entisestään.

Rikastamon operointi on jatkuvaa tasapainottelua tuotantomäärän, tuotteen pitoisuuden ja saannin välillä. Tuotantomäärän ja saannin kasvattaminen onnistuu helposti avaamalla enemmän rikasteottoja, mutta tämä voi nopeasti heikentää tuotteen pitoisuutta. Syötemäärän lisääminen puolestaan nostaa tuotantomäärää, mutta samalla voi aiheuttaa sen, että jokin laite saavuttaa kapasiteettirajansa. Saannin parantaminen lisää luonnollisesti tuotantomäärää, mutta malmin kierrättäminen prosessissa, vaikka se rikastaakin malmia ja nostaa pitoisuutta, vähentää käytettävissä olevaa kapasiteettia primaarisyötteeltä. Optimaaliset säätötoimet täytyy löytää, jotta saantia ja tuotantomäärää voidaan kasvattaa ilman, että tuotteen pitoisuus kärsii.

Tietoperustana diplomityössä hyödynnettiin aiheeseen liittyvää kirjallisuutta, toimeksiantajan aikaisempia opinnäytetöitä, tutkimuksia sekä Outokumpu Oy:n sisäisiä raportteja, esitysmateriaaleja ja henkilöhaastatteluja. Teoreettisessa osuudessa käsiteltiin Kemin kaivoksen historiaa ja kaivoksen malmiesiintymää pintapuolisesti ja syvennytään hienorikastamon rikastusprosessiin. Kokeellinen osuus suoritettiin kolmena erillisenä näytekierroksena Kemin kaivoksella.