PYHÄSALMEN HUONOLAATUISTEN SINKKIRIKASTEIDEN EPÄPUHTAUKSISTA

Transkriptio

1 070/0KP,ZnR/EH/1986 ARKITOKAPPALE PYHÄALMEN HUONOLAATUITEN INKKIRIKATEIDEN EPÄPUHTAUKITA JOHDANTO OKME:n Geologinen laboratorio vastaanotti geologi Markus EKbergin/OKP toimittamat kuusi sinkkirikastenäytettä ajalta ja tutkimuspyynnön rikasteiden epäpuhtauksien selvittämiseksi. Kyseisenä ajanjaksona on rikastamon sinkkipiiri toiminut epätyydyttävästi tuottaen sinkkipitoisuudeltaan selvästi normaalia ja myös tavoitetta alhaisempaa rikastetta, joten epäpuhtauksia on rikasteessa ollut tavallista enemmän. MENETELMÄT Kemialliset analyysit tehtiin Cu:n, Zn:n, Fe:n, Pb:n, Mn:n ja Ag:n osalta AA-menetelmällä typpihappoliuotuksesta ja pääkomponenttien (Zn, Fe, Cu) osalta myös bromimetanoli- ja suolahappoliuotuksista. Tuotteiden rikkipitoisuuksina on käytetty OKP:n laboratoriossa määritettyjä, sillä OKME:n rikkianalyysit eivät ole koe pitoisuusalueella tarkkaan kalibroituja. inkkivälkkeen kemiallista koostumusta määritettiin OKMT:n mikroanalysaattorilla. Ajo-olosuhteet ja tulokset ovat liitteessä 1. Mineraalipitoisuuslaskut suoritettiin liitteessä 2 esitettyjen kaavojen perusteella. Tarkemmat perusteet on esitetty erillisess. raportissa 070/0KP,MINPIT/EH/1986. Mikroskooppisessa tutkimuksessa selviteltiin tuotteiden raekokoj. ja sekarakeisuutta. KEMIALLIET KOOTUMUKET Tuotteiden kemialliset koostumukset on esitetty taulukossa 1. Rikasteiden sinkkipitoisuus (OKME:HN0 -liuotus) on välillä %, kun tavoitteeksi on asetettu 50.0%, joten sinkki-

2 pitoisuus ei ole tyydyttävä. Näytteessä on eu-pitoisuus huomattavan korkea, 1.495%, kun se muissa näytteissä on %. Rautapitoisuus on % ja kun sinkkivälkkeen Fe-pitoisuus on keskimäärin 5.7% (liite 1), on rikasteissa runsaasti muihin sulfideihin sitoutunutta rautaa. TAULUKKO 1. PYHÄALMEN INKKIRIKATEIDEN ANALYYITULOKIA VUODELTA 1986 NÄYTE LAB. LIUOTU Cu(%) Zn(%) Pb(%) Ag g/t Mn(%) Fe (%) (%) OKP HN OKME HN BM )( HCl OKP HN OKME HN BM )( HCl OKP HN OKME HN BM ( HCl OKP HN OKME HN BM " HCl OKP HN OKME HN BM x HCl OKP HN OKME HN BM Je HCl ; ;0.... "'c;!,.ti x ajettu Hiiä"ä viiva, joten Zn-pi toisuus on väärä. Todellinen tulos olisi n. Zn HNO

3 MINERAALIPITOIUUDET Taulukossa 2 on esitetty tuotteiden mineraalipitoisuudet liitteessä 2 esitettyjen kaavojen mukaisesti laskettuina. Taulukko 2. MINERAALIPITOIUUDET: Näyt numro CUK ( %) (., ) PBH ( %) K ( %) K (.. ZnR / ZnR / ' ) flliut ( %) F ZnR / ?O IV ZnR / ?O I V ZnR / o 7 14 u ZnR / inkkivälkepitoisuus on %, joten epäpuhtauksia on n. yksi neljännes rikasteesta. Merkittävimpiä epäpuhtauksia ovat rikkikiisu %, silikaatit + karbonaatit %, kuparikiisu % ja magneettikiisu %. MIKROKOOPPIET HAVAINNOT Mikroskooppinen tutkimus ja sen yhteydessä otetut valokuvat (liite ) antavat selvän kuvan siitä, mistä rikas teiden huono laatu ja runsaat epäpuhtaudet johtuvat. Ajanjaksona on jauhatuksen ja kuparipiirin säädöissä ollut jokin tilapäinen häiriö. Tämän seurauksena on sinkkirikasteeseen päätynyt runsaasti raekooltaan yli 0.2mm:n kuparikiisua, mikä siis ei ole vaahdottunut kuparipiirissä. (kuvat 1,,4). Karkeita sinkkivälke- ja kuparikiisupintoja omaavia rikkikiisurakeita on myös runsaasti. inkkivälke- ja kuparikiis pintaisia magneettikiisurakeita tavataan hieman. inkkivälkesilikaatti(ja/tai karbonaatti)sekarakeita on myösnoutkasteeseen. Näytteet , -4.2, 5-6.2, ja ovat raekooltaan ja mineraalikoostumukseltaan hyvin samanlaisia. Merkittävin epäpuhtaus on sinkkivälkepintojensa ansiosta rikasteeseen noussut suhteellisen karkea (yli O.lmm) rikkikiisu (kuvat 2, 5-8). Rikkikiisu-kuparikiisusekarakeita nousee myös sinkkirikasteeseen. Magneettikiisu-sinkkivälke- ja

4 magneettikiisu-kuparikiisusekarakeet muodostavat pienen osan rikasteen epäpuhtauksista, kuten myös sinkkivälke-silikaatti (ja/tai karbonaatti)sekarakeet. Tyypillisiä aksessoreja ovat lyijyhohde, markasiitti, kubaniitti sulfosuolat ja magnetiitti. KOMMENTTEJA Rikasteen alhainen sinkkipitoisuus johtuu pääasiallisesti pyriitin ja silikaattien+karbonaattien nousemisesta sinkkivälkepintojensa ansiosta rikasteeseen. Jos pyritään ko. malmityypin osalta huomattavasti korkeampaan rikasteen sinkkipitoisuuteen, on nämä sekarakeet poistettava rikasteesta tai ainakin niiden määrää tuntuvasti vähennettävä. 1. Tuntuvalla malmisyötteen jauhatuksen lisäämisellä saadaan harmilliset sinkkivälkkeen ja pyriitin ynnä muiden mineraalien sekarakeet hajotettua, joten tuottamalla selvästi hienommasta materiaalista myös hienompaa sinkkirikastetta, voidaan sekarakeisuudesta johtuvia epäpuhtauksia vähentää. Tämä saattaa kuitenkin aiheuttaa prosessin muissa osissa hankaluuksia (kuparikiisun ja jalometallien mineraalien ylijauhautuminen, ym} 2. pyriitin ja muiden haittamineraalien määrää voidaan vähentää sinkkirikasteesta myös tarkemmalla vaahdotuksella (lisäkertaus, vain puhtaat sinkkivälkerakeet rikasteeseen), jolloin sekarakeissa oleva sinkkivälke joutuisi rikkipiiriin ja mahdollisesti edelleen rikkirikasteeseen. Tämä ei taas ole rikkirikasteen kauppakelpoisuutta ajatellen suotavaa.. Helpoin tie (ainakin teoriassa) probleeman ratkaisemiseksi näyttäisi löytyvän jossakin sinkkipiirin vaiheessa tapahtuvan ko. harmillisen sekaraefraktion erilliskäsittelyn kautta. nkkipiirin kertauksia tarkentarnalla voidaan sinkkivälkettä sisältävät sekarakeet ilmeisesti konsentroida johonkin kertausjätteeseen, joka lisäjauhatuksen kautta on käsiteltävissä niin, että sinkkivälke saadaan vapautettua seuralaisrnineraaleistaan. Kun lisäjauhettu tuote palautetaan sinkkipiiriin, saadaan siitä vaahdotetuksi hieno sinkkivälke. pyriitti yrn. rnineraali poistuvat esivaahdotuksesta rikkipiiriin. :t1.... i:::i. = Jakelu: Markus Ekberg, P. Koivistoinen/OKP E. Hänninen, arkisto/okme Esko Hänninen

5 OKKI QUANTITATIVE ANALYI REULT P-YI-C",sJ',U-q /... 'i;z %' (D h 1 '-.le Q..A.AU \ \I..)"-\d V,\L... The c:osec.1nt of the t.11>', e off.::1ri91 e is Tot.11 nljlllber of e1ements : 5 5 E1ellents 1r e.1n.11 yzed : t::lrod::lrd no. 1 is 1 compourod of W.F W.F tandard no. 2 is a c:onlpound of 101. F W. F tandard no. is p'jre t nd. r d r,o. 4 is p'jr e CD t::lndard rio. 5 is compoljnd of W. F W.F ir,e: f(a line:f(a line: f(a 1ine:LA 1ine:f(A Liite 1.1t 20. at 20.. t 20.lt 20..t 20. kv kv kv kv, V WEIGHT FRATION CONCENTRATION & IG/K CO % CD % % CO CO % % CD % AVERAGE t 1 ON 40 ANALYI ELT. CO TOTAL CONCEN TO-OEV ELT. CO 7..ATOM

6 ' Liite 2 MINERAALIPITOIUUKIEN LAKUKAAVAT PYHÄALMEN HALHILLE JA RIKATAMON TUOTTEILLE.464xCUK = CU HNO.601x = Zn HNO.8660xPBH = Pb HNO I 042xCUK x xK xs0 = Fe BM \.494xCUK +.48x +.140xPBH +.928xK +.54xK = 'v Ratkaisemalla yhtälöryhmä inversiornatriisirnenetelrnällä saadaan: CUK = 2.887xCu HNO = 1.658xZn HNO PBH = xPb HNO K = xFe BM xCu HNO - O.1091xZn HNO - O.0162xPb HNO - O.1047x K = x - O.8590xCu HNO - O.961xZn HNO - O.017xPb HNO xFe BM l "( \..ten\cei el..j \.-:::... >A.Q\k\.l (1& CI'. x:) -:2:.t0:s - \ 11.) -k I ljl &(--{ -= L't '( 6H fc: k. = h i. i.u ee\:l' <. l tyu.$ K - R \ t ll"y"tj c.. '( (C\""Tt ') C\..)l:;;r--. I Pb \-(tvo Gl Lu (ll l"c llj, \'t()plt-l{.{ll(jötu'lq;e1{, ÅtA."6tJ;. - 2) -t C5OL. ':- Ve -PCl l-vl.. L i \O..()O-UIHCTQ.-l(JL... { '--\ u(j(; UK,<;.E..s-t -A,.(;A r') I...Llit: ' >< o. 2..bx:k. -=- 0.o-=t \( 6. Lt6{, k:...k : '(R..( t---rl u'b \--A L\(-t,JEE "".. 4,6;" ctb-t..(i..{ l"'ujol...ll/.u -l a,kjdi:(.q_:d\ Lt U()l'U:: (!t.. A.9:.

7 Kuva 1. 1rnrn OKP/ZnR/ Karkea, epäpuhdas sinkkirikaste, epäpuhtauksina pyriittiä ja kuparikiisua. Kuva 2. 1rnrn OKP/ZnR/ Karkeahko, pyriittirikas sinkkirikaste.

8 Kuva. O.2mm OKP/ZnR/ Karkeaa kuparikiisua ja pyriittiä sinkkirikasteessa. pyriitin pinnoi11a on usein sinkkivä1keosueita. Kuva 4. O.2mm OKP/ZnR/ Karkeaa kuparikiisua, pyriitti-sinkkivä1ke-, kuparikiisu-sinkkivä1ke- ja pyriitti-kuparikiisusekarakeita sinkkirikasteessa.

9 Kuva 5. O.2mm OKP/ZnR/10-ll Kuvasta selviää, miksi karkeaa pyriittiä nousee sinkkirikasteeseen. pyriitin pinnoilla on usein ohuita sinkkivälkeosueita. Kuvassa myös kookas magneettikiisu-kuparikiisusekarae. Kuva 6. O.2mm OKP/ZnR/10-ll Rikasteessa pyriittiä samoin kuin edellisessä. Kuparikiisua sekarakeina pyriitin ja sinkkivälkkeen kanssa. ilikaattirakeita noussut sinkkivälke ja kuparikiisupintojen ansiosta.

10 Kuva 7. OKP/ ZnR/ pinnoi11a. 1 O.2mm, Pyriitissä sinkkivä1kettä Kuva 8. O.2mm OKP/ZnR/ Karkea kuparikiisurae pyriitin saastuttamassa sinkkirikasteessa. Karkea si1ikaattirae on noussut rikasteeseen sinkkivä1kepintojensa ansiosta.