OUTOKL;MPU Oy MALMINETSINTÄ 060/MK/1977 RASKASMINERAALISEPAROINTILAITTEISTO Yleistä OKME:ssa on suoritettu raskasmineraaliseparointia rännittämällä vanhan normaalin kullankaivajie n käyttäm~n menetelmän mukaan. Laitteisto on kuitenkin varsin raskas ja edellyttää kiinteää rännitysasemaa ja näin ollen myös systemaattista, riittävän laajaalaista näytteenottoa. Pienempien näytemäärien tai satunnaisnäytteiden käsittelyyn laitteisto on kokonsa ja vaatimiensamuiden järjestelyjen takia sopimaton. ~ GTL on käyttänyt scheeliittitutkimuksissaan Kausti s ~ l la ruotsalaisilta kopioimaansa, todennäköisesti kanadalaista alkuperää olevaa raskasmineraaiiseparointiränniä, joka painonsa ja mittojensa puolesta on sovelias kenttäkäyttöön ja suhteellisen pienten näyt emäärien käsittelyyn. FM B Lindmark on hyväntahtoisesti toimittanut OKIJ..E:l.le kyseisen laitteiston piirustukset, joiden perust.eella Outokummussa on rakennettu vastaava ränni. ~ Separ~intilaitteisto Separointilaitteisto käsittää kenttäkäyttöis en rännin ja laboratorioon sijoitetun tärypöydän. Huuhdontaränni Huuhdontaränni on säädettävälie kolmioalustalie rakennettu tavanomaisen muotoinen, mutta vain noin l m:n mittainen ränni, jonka yläpäässä on vede n virt ausvoimakkuutta tasoittava laatikko (kuva 1). Samalle alustalie on kiinteästi asennettu myös polttomoott.o r /", käyttöinen vesipl~ppu merkiltään TASQCP-l2, jonka teho on noin 100 l/min. Käsiteltävä, lietetty näy t imetään pumpun aiheuttaman imun avulla veden mukana ränniin. Kolmioalustan rakenteesta johtuen voidaan sen kaltevuuskulmaa säädellä. Itse ränni, samoin kuin kolmiojalustakin on tehty alumiinista, joten sen paino on mahdollisimman keveä. Rännissä on ritilän alla kumimatto, joka tiivistää ritilän portaat rännin seinämiä vasten. Ritilä on kiinteä, mutta se voidaan kohottaa alapäästään, jolloin ritilöihin kertyvä upa,voidaan huuhtoa pois - (kuva 2). Näytteen käsittely tapahtuu siten, että näyte, jonka koko GTL:n tutkimuksissa vaihtelee 3 dl:sta 10 l:aan, pesuseulotaan J mm:n läpimittaisella seulalla ja liete imetään veden avulla rännille. Veden virtausvoimakkuutta voidaan ' säädellä pumpun kierrosnopeut ta muuttaen. Veden virtausnopeudesta riippuen r i tilöihin jää joko enermnän tai vähemmän näytettä. Näyt teen laadusta rii ppuen voidaan jo tässä vaiheessa havaita yleensä erittäin selvää r ikastumi.sta, ts. tummien mineraalien määrä uvassa kasvaa (kuvat 3-5).
OUTOKUMPU OY MALMINETSINTÄ 2 ----------------------------------------------------------------------==-.~---- Tärypöytä Koeajo Separoi ntilaitteistoon on hankittu lisäksi näy t teen jatkokäsittelyä varten länsisaksalainen Klöckner Humbold-Deutz Ag:n valmistama pienikokoinen t ä rypöytä (kuva 6). Tyypiltään ~e on kenttälaboratoriokelpoinen, ts. painonsa ja muiden om ~ naisuuksiensa puolesta se voidaan asentaa tilapäisesti myös muualle kuin laboratorioon. OKME:ssa tällä hetkellä oleva tärypöytä on kuitenkin asennettu kiinteästi Olarin laboratorioon, jossa näytteiden jatkokäsittely tapahtuu. ' Laitteistoa kokeiltiin sekä Outokummussa sisätiloissa että Olarissa. Koenäy tteinä käytettiin Lapista Pöyrisjärveltä otettuja järvihiekkanäytteitä, joissa jo silmämääräisesti voitiin todeta suhteellisen runsas tummien mineraalien määrä. Näytteet lietettiin veteen ja imettiin vesijohtoveden a i heuttaman imun avulla ränniin, koska polttomoottoria sisätiloissa ei voitu käyttää. Jo rännitysvaiheessa kussakin näytteessä voitiin havaita erittäin selvää tummien mine~aalien rikastumista upaan (kuva 5). Kun näyte ajettiin täry pöydällä, todettiin tärypöydän toimivan moitt eettomasti aikaisemmin käytössä olleeseen isoon pöytään verrattuna. Tärypöydässä on ritilät uurrettu pöytälevyyn, jolloin aikaisemmin käytettyjen listojen alleen mahdollisesti keräämä näytemateriaali ei tällaisessa ratkaisussa pääse aiheuttamaan kontaminaatiota näytteiden välillä. Raskaiden mineraalien rikastuminen tärypöytävaiheessa voitiin havaita jo varsin selvästi. (kuva 7). Sekä raskaasta että kevyestä fraktiosta tehtiin napit mikroskooppista tarkastelua varten. Niissä voidaan havaita selvää raskaiden mineraalien rikastumista. Kuitenkin myös saman näytteen kevyissä fraktioissa on jonkin verran malmimineraaleja (kuvat 8-11). Silikaattimineraaleista on Maija Huhma tehnyt idantifioinnin, jonka tarkemmat tulokset ovat liitteenä (liite 1). Sen perusteella rikastuminen ei ole suinkaan täydellistä, vaan kaikissa näytteissä esiintyy samat mineraalit, tosin paljousjärjestyksessä on selvää vaihtelua. Separointilaitteistoa ei ole kokeiltu käytännöss ä, mutta GTL:n kokemusten' perusteella se on varsin käyttökelpoinen niissä rnalrninetsinnällisissä tutkimuksissa, joissa halutaan käyttää apuna raskasmineraalien levinneisyyttä irtomaapeitteessä, koska lai t e tta voidaan käyttää joko suoraan maastossa näytt2enottoalueella tai jonkinlaisessa k enttälaborat orloss a. ijänni on tällä hetke llä sijoitettu Ro vaniemen a luetoimistoon (E IIvonen), jolta tulevaisuudessa o n saatavissa käyttökokemustietoa. 01arissa 23.09.1977 ~~~ 1-1arttl Kokkola
Kuva 1. SeparointirMnni ja polttomoottorikmytt6inen pumppu samalle kolmiojalustalle asennettuna. Kuvassa pumppu ei ole toimintakunnossa, koska koetilaisuudessa kmytettiin vesijohtoveden painetta. Kuva 2. HuuhdontarMnni ritilä kohotettuna. Oikealla alhaalla säät6ruuvi, josta rmnnin kaltevuutta voidaan tietyssm mämrin säätäm.
Kuva 3. Huuhdonta käynnissä. Veden virtausta voidaan säädellä näytteen laadusta riippuen. Kuvassa veden virtaus on suhteellisen heikko, jolloin ritil~ihin kertyy enemmän upaa. Kuva 4. Huuhdonnan päättyessä on ritilöiden kaikkiin väleihin kertynyt jonkin verran upaa. Näytteen tasarakeisuudesta ja veden virtausnopeudesta riippuen ovat raskaat mineraalit yleensä kertyneet ylimpiin portaisiin.
Kuva 5. Huuhdottu näyte. Vaaleassa vadissa oleva upa on selvästi tummempi kuin punaisessa vadissa oleva rännin yli mennyt aines. Siinäkin on kuitenkin vielä selvästi tummia mineraaleja. Kuva 6. Tärypöytä.
Kuva 7. Mineraalivirta tärypöydällä. Vaaleat, kevyet mineraalit muodostavat selvän nauhan oikeaan laitaan, kun taas vasemmassa laidassa voidaan havaita granaatteja sisältävä vyöhyke. Kuva 8. Upa eli rännin ritilöihin jääneen aineksen tärypöydäl12' käsitelty raskasfraktio (suur. 20x). Vaaleat malmimineraalit ovat magnetii~tia, hematiittiutunutta maqnetiittia ja il~eniittiä. Näyte 37777. R a~k as/ tär ypöytä 1.
~./ ~ ~.~. ~.",J. ", -t' - ~"...... '1 l """,":--,,' 4 Kuva 9. Saman näytteen uvan tärypöydällä käsitelty kevyfraktio (suur. 20 x). Vaaleina näkyvie n malmimineraalien määrä on olennaisesti vähäisempi kuin edellisessä kuvassa. Näyte 37777. Raskas/tärypöytä II. Kuva 10. Huuhdontarännin yli menneen aineksen tä:r:ypöydällä käsitelty raskasfraktio (suur. 20 x) Myös tässä rännin yli menneessä näytteessä on jonkin verran malmimineraaleja, mikä johtunee liian voimakkaasta veden virtauksesta. Näyte 37777. Kevyt/tärypöytä 1.
Kuva 11. Rännin yli menneen aineksen tärypöydällä käsitelty kevytfraktio (suur. 20 x). Näyte sisältää enää vain muutamia epäpuhtaita mal~imineraalirakeita. Näyte 37777. Kevyt/ tärypöytä II.
Tärypöytäfraktioiden mineraal~~i s t~~ Liite 1 Näytteistä on magneetilla' erotettu ensin pois FEM, minkä jälkeen lopusta näytettä on tehty preparaatti mikroskopointia varten immersionesteessä. Eräitä, lähinnä aksessoorisina esiintyviä mineraaleja ei ole. sen tarkemmin identifioitu. Jos tällainen on tarpeen, on nämä mineraalit tutkittava XRD:llä. Allaolevassa luettelossa nämä mineraalit on varustettu kysymysmerkillä. Tärkeimmät mineraalit on lueteltu paljousjärjestyksessä (eilmämääräinen arviointi), vähäisessä määr~in esiintyvät on pantu sulkuihin. Näyte 37777. Kevyt, tärypöydän 1 raskas: SV, GRA, MS+KV,EP,(TI, FEM, AP, ZR, Py + ) " " " II kevyt: I1S+KV, SV, (EP, FEM, TI, PY?) " Raskas 1 " raskas: SV, GRA, EP, FEM, (MS+ / KV, CRT?, PY?, TI, AP) " II " II kevyt: MS+KV, SV, EP, G~lPY? T 1, ZR),.,.. E H; 37778 Kevyt 1 " raskas: FEM, SV, (GRA, TI, MS+KV ZR, AP) " " " II kevyt: FEI>l, sy, MS+"t.V, GRA, (tp, T.I,. AP,.1'Y7,. CRT?; ZR) II " Raskas 1 raskas: FEM, (SV, CRT-RU?, ZR, GRA, TI, PY?) " "." Ir,:kevyt: FEr'!, MS+KV, SV, (PY?, GRA, TI, CRT-RU?, EP) 37780 Kevyt -1 " raskas: SV, MS+KV, GRA, FEM, (py TI, AP, CRT-RU?, EP) II kevyt: MS+KV, SV, (TI, PEMJ " " " II Raskas " " " " 1 raskas: SV, FEM, MS+KV, GRA, (EP, PY?, AP, TI, ZR) II kevyt: MS+KV, SV, (FE!1, PY?, Kaikissa näytteissä esiintyy käytännöllisesti katsoen samat mineraalit, vain paljousjärjestyksessä on vaihte~ua. Lueteltujen mineraalien lisäksi tuo tarkka tutkimus esiin vielä ~uitakin mineraaleja..., ~. CRT-RU~, EP, GRA, ZR) ~ Dlari, 30.8.77 /11H.