-I i' OUTOKUMPU OY Outokummun kaivos WONOKSEN Cu-BULMIY MALMIMINERAALIEM @3OSTUMUSVAIHTELUSTA JAKELU 0~~~/0lari A. Hiikli, E. Hanninen OKME/O~U K TR/EAQ OK/AU~,PJH-HIL, JJR-HOM, OJP
OUTOKUMPU OY Outokummun kaivos Vuonoksen Cu-malmin malmimineraalien koostumusvaihtelua on tarkasteltu pyrrhotiitin ja kobolttipentlandiitin osalta koko malmin alueelta. Pyriitin osalta malmin keskiosasta ja sinkkivalkkeen kohdalla keski-.ja koillisosasta. Malmin koostumusta ja mineraalien koostumuksia hyvaksi kayttaen on laskettu totaalikoboltin jakauma kobolttipentlandiitin ja. pyrrhotiitin kesken. Lisaksi on laskettu malmin mineraalikoostumus. Pyrrhotiitin koostumus Co 0,10 $ Ii 0,18 " NI/CO 2906 Kobolttipentlandiitin koostumus co 33,47 % li 17,OO " N~/C o 0952 Sinkkivalkkeen koostumus Zn 56968 % Fe Mn Co 8,19 I' 1930 It 0,29 It Pyriitin osalta on voitu todeta useita koostumukseltaan toisistaan poikkeavia generaatioita. Totaalikoboltin jakauma pyrrhotiitin ja kobolttipentlandiitin valilla FEK Muu t 5,88 w Iilalnin mineraalikoostumus FEK 36,l.j % CUK 6,80 ZnS 2,80 " COP 0930." Muut 53995 I'
SULFID IEN KOOSTUMUKSET Pyrrhotiitti Sinkkivalke Pyriitti MALlYIII MI~RAALIKOOSTUMUS Co:N JAKAUMA PYRRHOTIITII JA CO-PENTLA~JDIITII KESKEEI LI ITTEET Llite 1 Iaytteiden ei jainti Liite 2 F.EK:n koostumusvaihtelu profiilieea 193.500 Liite 3 Cop:n koostumusvaiht.elu prof iilissa 193.500. --. Liite 41-3 Miheraalikoosturnuk8en iaskernisesta
~utkittu naytemateriaali kasittaa 1 60 pintahietta, jotka on otettu 56 malmin lavistaneesta kairanreikista jakaantuen 14 eri leikkaukseen koko' malmin alueelle..l;iite 1. Kaikki naytteet on analysoitu 0KME:n Olarin laboratorion mikroanalysaattorilla profiilivkililta 192.500-194.100 vuoden 1979 aikana ja muut naytteet aikaisempina vuosina. Tutkimuksen kohteina ovat olleet pyrrhotiitti ja koboltti- pentlandiitti koko malmin alueelta seka sinkkivalke ja pyriitti malmin keski- ja koillisosasta. Eriaikaiset analyysitulokset on tassa yhteydessa oletettu suoraan keskenaan vertailukelpoisiksi. Alueelliset keskiarvot ovat aritmeettisia keskiarvoja ja koko malmia koskevat keskiarvot on painotettu alueellisilla t onnimaiirilla. SULFIDIEN KOOSTUMUKSET Pyrrhotiitin ja kobolttipentlandiftin osalta on tarkasteltu Co- ja Ni-pitcisuuksien vaihtelua malmin eri osissa. Pyrrhotiitti Tulokset on esitetty kuvassa 1. Korkeirnmat Co-pitoisuudet esiintyvat S- ja U-alueilla 0~13 $ ja alin J-alueella 0,05 $. Ni-pitoisuus puolestaan on alimmillaan R- ja U-alueilla nousten malmin kumpaakin karkeli kohden. Ni/~o-suhde laskee malmin lounaisosasta U-alueelle suorsviivaisesti kohoten jalleen malmin koillisosassa V-alueella.
VUONOS CU-ORE HORIZONTAL PROJECTION Kuva 1. PYRRHOTITE Liitteessa 2 on esitetty pyrrhotiitin koostumusvaihtelu leikkauksessa 193.500. Korkein Co-pitoisuus 0,09 $ kuin myos Ni-pitoisuus 0,21 $ on malmin keskiosassa (tosin analysoitu ja naytteita on vain 1). Harjassa ja liepeessa pyrrhotiitin Co-pitoisuus on yhta suuri 0,04 5, sen si jaan Ni-pitoisuus on harjassa (0,18 $) hivenen lievetta (0,16 $) korkeampi. Tata vaihtelua ei voida kuitenkaan yleistaa koko malmin alueelle (vrt. Kauppinen 5.14. 1975). Tulokset on annettu kuvassa 2. Korkein Co-pitoisuus 36,90 $ on U-alueella ja mybs R-alueella pitoisuus nousee miltei yhta suureksi 36,09 $. Vastaavasti Ni-pitoisuus on alimmillaan samoilla alue$lla. 8 N~/CO-suhteen kdyttaytyminen on tasmalleen samanlainen kuin pyrrhotiitilla alimman arvon 0,38 ollessa U-alueella.
VUONOS CU-ORE HORIZONTAL PROJECTION - - Kuva 2. CO- PENTLANDITE Co-pentlandiitin koostumusvaihtelu leikkauksessa 193.500 on liitteessa 3. Korkein Co-pitoisuus 34,50 5 ja alin Ni-pitoi suus 17,57 5 ovat keskimalmin alueella. Alin Co-pitoisuus 21,15 5 ja korkein Ni-pitoisuus 22,6 $ puolestaan sijoittuu malmin harjaan. Mybskaan Co-pentlandiitin kohdalla ei tassa esitetty profiilikohtainen vaihtelu ole yleistettavissa koko malmin alueelle. Sinkkivalke Kauppinen on tutkimusselosteissaan (8.1.75 ja 12.8.75) todennut. sinkkivalkkeen koostumuksesta seuraavaa: Zn 56968 5 Fe 8919 % Mn 193 k Co 0929 $ V. 1979 tutkimuksen yhteydessa analysoitiin malmin keski- oeasta leikkauksesta 194.100 12 naytteesta sinkkivalkkeen koostumus. Tulokset on oheisena Zn Keskiarvo 58,01 Ha jonta 1,12
Tutkituista naytteista 6 edustaa harjamalmia ja 6 keskimalmia. Lievenaytteet puuttuvat. Tuloksista on nahtavissa: 1) Sinkkivalkkeen Zn-pitoisuus on harjassa (58,41 $) suurempi kuin keskimalmissa (57,60 $), kuten myos Kau,ppinen on todennut. Fe-pitoisuus on harjassa 8,00 $ ja keskiosassa 7,47 $. Kauppisen tutkiauksessa tilanne on juuri painvastainen. bhn-pitoisuus keskiosassa ( 1,42 $) on n. 6-kertainen harjaan (0,24 %) verrattuna. Kauppisen tulos on samansuuntainen. Sinkkivalkkeen Co-pitoisuus on harjassa 0,3 $ ja keskiosassa 0,23 $. a Pyriitti Pyriitin koostumusta on tutkittu malmin keskiosasta S-alueelta, jossa sen esiintyminen on yleisinta. Kauppinen on antanut pyriitin keskimaaraiseksi Co-pitoisuudckei 3,25 $ ja Ni-pitoisuudeksi 0,00 - O,O3 $. Uusimpien tulosten valossa Vuonoksen malmissa voidaan erottaa kolme koostumukseltaan toisistaan eroavaa pyriittigeneraatiota. Pyriitti, joka ei sisalla mainittavia maaria Co tai Ni. Fe Nayte Vs-1381 46957 Ni-pyriitti, jossa on merkittavan korkea Ni-pi toi suus Pe Nayte Vs-1054 45,99 Co-pyriitti, jossa 6'analysoidun naytteen Copitoisuuden keskiarvo on 2,70 $ ja Ni-pitoisuuden 0903 $-
BlALMIN MINERAALIKOOSTUMUS Malmin mineraalikoostumus on laskettu paasulfidien osalta kayttiien hyviiksi liitteen 4 yhtaloita, jotka ovat E. Hannisen kiisialaa. Tulokset alueittain on oheisessa taulukossa. CUK FEK ZnS - - L- alue 4958 34965 2920 B- alue 5979 39962 2978 J- alue 5928 35936 2918 R- alue 6981 36967 2971 S- alue 7988 38985 2979 U- alue 7919 32943 3946 V- alue 5972 32959 3,25 Keskiarvo 6 9 80 36915 2,81 - CO:N JAKAUMA PYRRHOTIITIN JA CO-PENTIiANDI-ITIN KESKEN Totaalikoboltin jakauma on laskettu pyrrhotiitin ja Co-pentlandiitin kesken. Tulokset on annettu kuvassa 3. VUONOS CU-ORE HORIZONTAL PROJECTION 300 LOO 500 I Cop 76.00 FEK 19.00 OTHER 5.00 MINERALS 76.0 0 18.00 6.00 82.00 13.00 5.00 78.00 17.00 5.00 65.00 30.00 6.00 64.0 0 29.00 7. 00 MEAN 72.00 73.00 21.00 21.00-7.00 6.00 ~uva' 3. DISTRIBUTION 0 F TOTAL COBALT " BETWEEN, PYRRHOTITE. AN0 CO-PENT LAND IT^
Tuloksista on niihtiivissa, etta Co:n rikastuksen auhteen Co:n jakauma on epiiedullisin U- ja 9-alueilla, miss& ainoast'aan 64-65 kokonaiskoboltista on aitoutunut Co-pentlandiittiin. Edullisin jakauma on J-alueella, miss& Co-pentlandiitti kisaltaa 82 5 totaalikoboltista. JBl jella olevasta malmista palosa. si ja'itsee alueilla, joilla koboltin edullinen jakauma antaa hyviin pohjan koboltinrikastuksen onnistumiselle.
Liite 1
Liite - 4, VUONOKSEN MALMIN,MINERAALIKOOSTUMUKSEN LASKEMISESTA: ~almin.psssulfidien rnalrien laskeminen kly helposti yhtsl8ryhman 1 avulla, mikali on kaytosss matriisialgebraan kykeneva tietokone. Mikxli tietokonetta ei ole kaytett3vissii1 voidaan laskut suorittaa yhtal8its 2-5 ksyttsen. ~atkaktavat sulfidit ovht kuparikiisu, sinkkivalke, kobolttipentlandiitti ja magneettikiisu. Satunnaisesti esiintyvaa rikkikiisua ei riittavalla tarkkuudella voida laskea, sill3 sen laskeminen edellyttaa erittzin tarkkoja rikki- ja rauta-. analyyse ja, - joihin ei ole kaytannossa mahdollisuutta. Yhtal8ryhmS 1. CUK x CUKcu ' 100. ZNS COP FEK CUK x CUi(co + 2NS x 2 + COP x 2 + FEK x --A = Co 100 100 100 100 - CUK ZNSs CUK x + 'ZNS x --"-- + CUP 'OPs + FEK x FEK X = S. C 100. 100 100 100 Symbolien selitykset: CUK = kuparikiisupitoisuus (paino-%) CUKCu = kuparikiisun kuparipitoisuus (paino-%) CU = nsytt'een kuparipitoisuus (paino-%). jne.
+ Zn ~lettaen, ettb analysoitu kupari on kaikki perkiisiri kuparikiisusta, saadaan kuparikiisupitoisuudeks,i: CUK = - loo xcu CUK~u kun kuparikiisun kuparipitoisuus on 34.64 % kuparikiisu) saadaan: (stokiometrinen Olettaen, etts sinkki sisaltyy sataprosenttisesti sinkkivslkkeeseen, saadaan sinkkivalkepitoisuudeksi: INS en 1 = x,zn sinkkivalkkeen sinkkipitoisuus dn tehty jen 66 analyysin perusteella 56.92 %, joten: Magneettikiisupitoisuus lasketaan nsytteen rikkipitoisuuden perusteella seuraavasti: PEK = - loo x (S - (CU x FEKs CUK, ZNSZi COP CUK~u. ZNSs + 0.7 x CO x " CoPcc (kerroin 0.7 Co-termissa johtuu siita, etta n. 70 %, on kobolttipentlandiitissa).. sijoitetaan kaavaan seuraavat arvot:' koboltisl FEKs = 38-96. (6l.analyysia vuodelta 79, summa normalisoit~ 100 %:iin) CUKs = 34-94 (stokiometrinen CUK).. ZNS, = 33.43 (12 analyysis, vuodelta 7.9, normalisoitu) COP, = 32.72 (58;analyysil vuodelta 79, no&alisoitu) = 34.64, CUK~u kts. yhtslb 2
enszn = 56.92 kts. yhtal6 3.. = 32.17 (58 analyysil vuodelta 79, normaliioitu) CoPco SAADAAN : ~obolttipentlandiitin insbra saadaan kaavasta: ZNS COP = - loo x FEK (co - (CUK x w + Z N S + F~ E ~ K ~ ~ = ) ) CoPco. FEK do~b - Zn ZNSco - FEK x 2) 100 x (Co - cux- -- C o p ~ ~ CUKCU, ZNSzn 100 sijoitetaan kaavaan seuraavat arvot: (lienee malmin CUK:n yleinen CO-pitoisuus). SAADAAN : COP = --- loo ( Cot- 0.000289 CU'- 0.0176 x Zn x ZNSCOe - copco 0.01.X FEK x FEKCo) (P-%)