OPINPOLKU 3. Malmikiven murskaus, seulonta ja jauhatus ja malmin rautapitoisuuden määritys

OPINPOLKU 3.

Malmikiven murskaus, seulonta ja jauhatus ja malmin kuparipitoisuuden määritys

Työn tarkoitus:

Tässä opinpolussa harjoitellaan ykskköprosesseja murskaus, jauhatus ,seulonta sekä liuotus, saostus ja suodatus.

a) Hae blogiisi tiedot (oppikirjasta/internetistä) yksikköprosesseista Murskaus, Jauhatus, Seulonta, Liuotus , Saostus ja Suodatus

Mitä näillä yksikköprosesseilla tarkoitetaan, millaisia laitteita käytetään teollisuudessa, millaisija tekijöitä on huomioitava kun käytetään kyseistä yksikköprosessia.

-

-

-

Tarvittavat välineet ja reagenssit:

Välineet

Leukamurskain

Seulontalaitteisto (täryseula + virallinen seulasarja 0,45um -4mm)

Kuulamylly + kuulat

työntömitta

Dekantterilasi 400 ml

Mittapullo, 250 ml + korkki

Mittapipetti, 1 ml

Suodatinpaperia, ashless  (sini- tai mustanauha)

Lasisuppilo

Posliiniupokas+kansi tai kanneksi taiteltua alumiinifoliota

Analyysivaaka

Keittolevy

Kellonlasi

Lasisauva

Kolmijalka + upokaskolmio

Täyspipetti 50 ml + pumpetti

Reagenssit:    

Ammoniumnitraatti, NH4NO3, kiinteä

Ammoniumkloridi, NH4Cl, kiinteä

Ammoniakkia, NH3, (väkevää)

Hopeanitraattiliuos, AgNO3

30-% H2O2-liuos

1) Malmikiven murskaus ja seulonta

1. Murskaus leukamurskaimella

Työssä tutustutaan leukamurskaimen

rakenteeseen ja toimintaan eri

asetusarvoilla murskattaessa.

Työn suoritus

1. Tutustu käytettävissä olevan murskaimen rakenteeseen ja toimintaan. Puhdista

murskain ja sen vastaanottoastia harjalla/imurilla.

2. Piirrä käytettävissä olevan murskauslaitteiston periaatekuva ja numeroi kuvaan

seuraavat osat:

Leukamurskain

1  kiinteä leuka

2. liikkuva leuka

3  epäkesko moottori

4. syöte

5. kita-aukko

3. Säädä leukamurskaimen asetusarvo maksimiin.

4. Punnitse noin 500-700 g materiaalia eli yksi malmikivi

Materiaalin murskaus

Voit joutua suorittamaan malmikiven esimurskauksen ruuvipenkissä tai vasaralla.

5. Mittaa suurimman syötelohkareen halkaisija

6. Käynnistä murskain ja syötä malmikivilohkareet rauhallisesti

murskaimeen.

7. Pienennä murskauksen asetusarvoa ja syötä lohkareet

uudelleen murskaimeen

8. Pienennä asetusarvoa ja toista murskaus kunnes olet

murskannut materiaalinmurskaimen pienimällä asetusarvolla.

9. Pysäytä murskain ja seulo saamastasi murskeesta edustava

näyte (100 g) seulasarjalla. Merkitse seulonnan tulokset taulukkoon .

11. Kerää saamasi murske talteen jauhatusharjoitusta varten.

12. Mittaa murskauksen tuotteen suurimman kappaleen hal

Näyte:
pvm:	18.9.2017
punnitus (g)	480g
seulonta-aika (min)	15 min

Seula	Seula-aukko	Seula ennen	Seula jälkeen	Seulalle jäänyt		Seulan läpäissyt
No	mm	g	g	g	%	%
1	2	487.7	552	70.3
2	1	451.61	471	19.4
3	0.5	374	381.6	7.6
4	0.25	405.1	406.6	1.5
5	0.125	341.3	342.8	1.5
6	0.63	326.3	328.8	2.3
7	0.045	241.1	242.6	1.5
Pohja		435.9	437.9
Yhteensä
Häviöt

80 % läpäisy
Päiväys
Analyysin tekijä:	Saukkoriipi janne

Vastaa kysymyksiin:

a.  Mikä oli murskaussuhde

b.  Mitä tarkoitetaan murskaimen kita-aukolla?

c.  Mitä tarkoitetaan murskaimen asetusarvolla?

d.  Millaiseen murskaukseen leukamurskain soveltuu parhaiten?

A. - 3-7

B. -lmaisee kuinka suuria lohkareita voi syöttää ja murskata

C. -kiinteän ja liikkuvan leuan pienimmän etäisyyden kohta

D. -murskaamiseen turvallisesti

2) Murskatun malmikiven jauhatus

Työn tarkoituksena. on tutustua jauhatustapahtuman

suorittamiseen laboratoriomittakaavaisella kuula- ja/tai

tankomyllyllä.

Työn suoritus

1. Tutustu käytössäsi olevaan jauhatuslaitteistoon.

2. Määritä myllyn täyttöasteen (40 %) avulla työssä tarvittavien jauhinkappaleiden

   määrä.

   Mikä on käyttämäsi jauhinkappaleiden (kuulien [ ] tai tankojen [ ])

Halkaisija (mm)	11.7
Lukumäärä (kpl)	11
Massa (g)	247
Täyttöaste (%)

Jauhatustulokset

Jauhatusaika:	60	min
Seula-analyysi
Koko	Ennen	Jälkeen	Seulalle jäänyt
	g	g	g	%
0,5	374.5	374.5	0.5	0
0,25	348.7	348.9	0.2	20
0,125	339.8	390	0.2	20
0,63	329.8	328	0.4	40
0,045	437.9	239	0	0
			0.8	0
				80

3) Jauhetun kuparia sisältävän malmikiven kuparipitoisuuden määrittäminen

Periaate:

Kupari muodostaa EDTA:n eli etyleenidiamiinitetraetikkahapon kanssa voimakkaan värisiä kompleksiyhdisteitä (CuY2-, CuYH- ja CuOHY3- (tässä Y = EDTA:n eli etyleeni-diamiinitetraetikkahapon anionimuoto). Kuparin määrittäminen CuY2-:n värin perusteella onnistuu liuoksesta, jonka pH on välillä 6,0 - 8,5, koska tällöin 99,9 % kuparista on ko. kompleksimuodossa.

Työn tarkoituksena on määrittää annetun näytteen kuparipitoisuus spektofotometrisesti mittaamalla se sinisenvärisenä EDTA-kompleksina.

Työn suoritus:

A) Perusvakioliuoksen valmistaminen (1000 mg/l Cu)

Punnitaan analyysivaa´alla CuSO4.5H2O suolaa siten että punnitussa määrässä on 0,1 g kuparia. Liuotetaan punnittu erä tislattuun veteen ja laimennetaan 100 ml:n mittapullossa merkkiin.

B) Kuparin näyteliuoksen valmistaminen malminäytteestä

Pölymäiseksi jauhettua malmikiveä punnitaan tarkasti n. 1,000 g. Liuotetaan vetokaapissa 250 ml:n dekantterilasissa 10 ml:aan väkevää typpihappoa (HNO3). Typenoksidit kiehautetaan pois eli niin kauan ettei dekantterilasista tule ruskeaa kaasua. Liuoksen jäähdyttyä se siirretään tarkasti suodattaen lasisuppilon avulla tiheää suodatinpaperia käyttäen 100 ml:n mittapulloon. Suodatinpaperia ja jäännöstä huuhdellaan vielä vedellä. Tämän jälkeen liuos laimennetaan mittapullon merkkiin ionivaihdetulla vedellä.

Mittapullosta otetaan 5,0 ml:n näyte 50 ml:n mittapulloon ja laimennetaan noin 25 ml:ksi, lisätään 5 ml 10 % ammoniumasetaattiliuosta sekä 5 ml 0,1M EDTA-liuosta sekä täytetään merkkiin tislatulla vedellä.

C) Laatukontrolli eli QC-näytteen valmistaminen

Ohjaajalta saat laatukontrollinäytettä noin 0,3 g, joka liuotetaan veteen ja laimennetaan 100 ml:n mittapulloon. Liuosta otetaan 10 ml 50 ml:n mittapulloon, johon lisätään asetaattipuskuri ja EDTA-liuos kuten näytteeseenkin sekä laimennetaan pullon merkkiin saakka vedellä.

D) Vakioliuossarjan valmistaminen

Vakioliuossarja valmistetaan mittaamalla 50 ml:n mittapulloihin 4, 6, 8, 10, 12 ja 14 ml perusvakioliuosta. Liuoksia käsitellään kuten näytettä eli lisätään 5 ml 10% CH3COONH4-liuosta ja 5 ml 0,1M EDTA-liuosta sekä täytetään kukin pullo merkkiin tislatulla vedellä.

E) Nollaliuos

Nollaliuos valmistetaan 50 ml:n mittapulloon mittaamalla samat määrät reagensseja kuin näyteliuoksiin ja täyttämällä mittapullo merkkiin tislatulla vedellä. Tähän pulloon EI SAA LAITTAA kuparipitoisia liuoksia!

F) Mittausten suorittaminen

Vakioliuokset ja näytteet mitataan nollaliuosta vastaan aallonpituudella 736,5 nm aloittaen laimeimmasta liuoksesta ja jatkaen kohti väkevämpää kuparipitoisuutta. Ennen näytteen mittausta on kyvetti huuhdeltava erittäin huolellisesti vedellä ja vielä mitattavalla näyteliuoksella, jotta ns. kontaminoitumisvirhettä eli edellisen kuparipitoisen liuoksen aiheuttaman jäämän virhettä ei syntyisi.

Liuos	Pitoisuus [mg/l]
St 1	1
St 2	2
St 3	3
St 4	4
St 5	5
Näyte	x

C-näyte

3.68 +

Piirretään käyrä, ellei spektrofotometrin ohjelma ole sitä jo tehnyt, ja lasketaan lopullinen kuparin määrä mg Cu/g malmia sekä QC-näytteen kuparipitoisuus. Tulokset esitetään lopputuloksissa.

Lopputulokset:

Lopputuloksina raportissasi esitä:

a)  murskausanalyysin seulonta-analyysitulokset,

b)  jauhatuksen vaikutus seulontatulokseen graafisesti sekä

c)  malmikivinäytteen kuparipitoisuus. QC-näytteen tuloksen ilmoitettuasi opettajalle saat häneltä vertailunäytteen oikean pitoisuuden, jolloin voit esittää virheprosentin suuruuden lopputuloksissa.

Kuparipitoisuus gramman näytteessä.
m=1000g --> 50ml mittapulloon--> otetaan 0,1ml ja laitetaan 10ml koeputkeen ja täytetään ionivaihdetulla vedellä. Saadaan suhteeksi 1/100
4,709mg/L * 100/1 * 50/1000 = 23,545mg/ 50mg pullo
Saadaan 23,545mg/g = 2,3545% Cu