Kajaanin ammattikorkeakoulun ja Kainuun Etu Oy:n kivi- ja kaivannaisalan laboratorioympäristö Kai Tiihonen kai.tiihonen@kamk.fi Sanna Leinonen sanna.leinonen@kamk.fi 1
Mopedi-hanke Mopedi Mobile environment for education, instruction, research & development in mining industry for Northern Finland area Hanke liittyy Pohjois-Suomen ammattikorkeakoulujen aloittamaan kaivannaisteollisuuden koulutuksen verkottumisprojektiin Rahoitus: Kainuun maakuntakuntayhtymän myöntämä EAKRrahoitus ja Kajaanin AMK:n oma rahoitus Hanke valmistui 31.12.2011, laitekantaa kehitetään edelleen Investointihanke, jossa on hankittu liikuteltava kaivosteknologian T&K- ja oppimislaboratorio Kajaanin AMK:n kaivostuotannon suuntautumisvaihtoehdon opetukseen Kaivosteollisuuden tarpeisiin tukemaan T&K toimintaa 2
Hankkeen tavoitteet Mahdollistaa kehitysyhteistyö kaivos- ja kaivannaisalan yritysten kanssa Olla perustana Kajaanin AMK:n kehityksessä kohti kansallisesti merkittävää kaivosalan osaamiskeskusta 3
Liikuteltavuus Laboratorioksi valittu tilaratkaisu tukee sekä kaivosverkostossa olevien korkeakoulujen että lähialueen kaivannaisalan toimijoiden ja kaivosyhtiöiden tarpeita helpon liikuteltavuutensa ansiosta Laboratoriossa tarvittava kalusto siirtyy laboratorion mukana pakattuna tilaratkaisun keskialueelle Laboratorio voidaan asentaa myös epätasaiselle alustalle k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 4
Käyttöönotto Asentaminen ei vaadi ulkopuolista voimanlähdettä (sähköä, hydrauliikkaa tms.), vaan kontin avaaminen toimintakuntoon onnistuu kahden ihmisen voimin muutamassa tunnissa Sähkö, vesi- ja viemäriliitynnät pikaliittimin kontin takaseinästä Varustettu nykyaikaisella lämmitysjärjestelmällä Omavarainen Lämpimän veden ja Paineilman suhteen 5
Laitekanta Laboratorio on kalustettu kaivosteollisuuden mekaanisilla yksikköprosessilaitteilla sisältäen mm.: murskauksen jauhatuksen seulonnan suodatuksen vaahdotuksen sekä hienojauhatukseen ja luokitukseen liittyviä laboratoriolaitteistoja 6
Murskaus ja jauhatus Retschin leukamurskain BB 200 Karkea- ja esimurskaus Syötekoko max. 90 mm Tuotehienous < 2 mm Asetusarvo 0 40 mm Murskauskapasiteetti 300 kg/h Leukojen kulutuspinta mangaaniterästä WELTE kuulamylly WTR 400 Sekä kuiva- että märkäjauhatus Teräs- ja kovaposliiniastiat (3l) Teräs- ja alumiinioksidikuulat 7
Seulonta Fritsch seulakone, Analysette 3 PRO Sekä kuiva- että märkäseulonta Seulasarja: 32 µm, 63 µm, 125 µm, 250 µm, 500 µm, 1 mm, 2 mm, 4 mm, 8 mm Kontissa myös Iso seulakone infrarakentamisen tarpeet Erillinen ilmasuihkuseula apulaitteineen (Air jet Sieve e 200 LS) Standardien mukaiset tuotehienouksien määrittelyt 8
Vaahdotus Outotec:in laboratoriomittakaavan vaahdotuskenno Kierrosnopeuden ja ilmamäärän säätö 2 ja 4 l vaahdotusastiat 9
Suodatus Larox 25 (Outotec) laboratoriopainesuodatin Suodatuspinta-ala 25 cm 2 Pystytään mitoittamaan painesuodin käytännön toimintaan Buchner 0,1 laboratoriosuodatin (imu) Maksimi lietetilavuus/testi 2l Myös nauhasuotimien mitoitus 10
Multiprosessointilaite (Hosokawa Alpine) Soveltuu pienimuotoiseen tuotantoon suhteellisen suuren kapasiteettinsa vuoksi Pystytään jauhamaan ja luokittelemaan tarkasti ainekset haluttuun raekokoon Kolme vaihdettavaa yksikköä: Iskumylly 50 ZPS, sähkömoottorilla jauhava mylly Suihkumylly 100 AFG, paineilman voimalla toimiva Luokitinyksikkö 50 ATP, Erottelevat halutunkokoisen materiaalin säiliöön 11
Multiprosessointilaite (Hosokawa Alpine) k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 12
Raekokojakauma-analysaattori Jatkuvatoiminen Ottaa näytteen suoraan tuoteputkesta Data siirrettävissä tietokoneelle tai erilliselle näytölle Mittausalue 0,5 µm -> Helppo huollettavuus ja kompakti rakenne 13
Analyysilaboratorio Omistaja: Kainuun Etu Oy / Min-Novation hanke Käyttöoikeus: Kainuun Etu Oy ja Kajaanin ammattikorkeakoulu KAMK (sekä edellisten hankkeet) Investointi: 175 000 EUR (alv 0) Rahoitus: Interreg IVB Itämerirahasto (BSR) / Min-Novation Yhteyshenkilö: Projektipäällikkö Hanna Repo, p. 044 551 4639 Kainuun Etu Oy:n analyysilaboratorio sisältää XRF-analysaattorin, näyteprässin, termoanalysaattorin, näytteiden polttouunin sekä XRD diffraktometrin. Analyysilaboratorion laitteet on sijoitettu KAMK:n kampukselle ja liitetty KAMK:n mineraalitekniikan laboratorioon. Osat muodostavat yhdessä Kivi- ja kaivannaisalan laboratorioympäristön. k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 14
Minipal 4 -analysaattori (PANalytical fluorescence EDXRF) Yksinkertainen, luotettava ja turvallinen tapa analysoida tutkittavan materiaalinäytteen alkuainepitoisuudet Pöytäasenteinen, analyysiin 12 eri näytettä kerrallaan Analyysit pitoisuuksista 100% -> ppm Analyysitulos myös ilmassa, ei välttämättä helium tarvetta (alkuaine/tarkkuusvaatimus) Kiinteiden ja jauhemaisten näytteiden analyysitulokset nopeasti ja kustannustehokkaasti k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 15
Minipal 4 -analysaattori (fluorescence EDXRF) k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 16
Linseis Thermal analysaattori (Gamma Data Oy) Tutkitaan lämpötilan aiheuttama massan muutos näytteestä Kuumentaa näytteen, vesi poistuu Näytteet erittäin pieniä, 100 mg ->2,5 g Tutkitaan missä lämpötilassa aineen massa putoaa minimiin, eli kidevesi poistuu (Selvittää tarkasti asteluvun) Isoissa teollisuusprosesseissa on kallista käyttää ylimääräistä energiaa massan kuivatukseen k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 17
Polttouuni Carbolite Polttouuni on tarkoitettu näytteiden polttamiseen Polttamalla poistetaan näytteistä kidevesi Uunin maksimilämpötila on +1300 C k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 18
PANalytical XRD Powder X Press Mineraalien tunnistaminen Prosessiteollisuuden sivuvirroissa esiintyvien faasien identifiointi ja osuuksien määrittely Raekokomäärittely k a i v a n n a i s o s a a m i s e n l a b o r a t o r i o 19
Muut apulaitteet Polarisaatiomikroskooppi kameravarustuksella Lämpökaappi + 250 C 53 l PC-ohjelmoitava Yläkuppivaaka Luettavuustarkkuus 0,1 g Punnitusalue < 2100 g Näytteenjakajat ATK-laitteet 20