Testing of Vacuum Drum Filter

Tämän diplomityön tavoitteena oli testata ja optimoida erään alipainerumpusuodattimen toimivuutta, ja lisäksi maksimoida tuottavuus ja vertailla erilaisten pesumenetelmientehokkuutta. Testilietteiden ¿ rautarikasteen ja täyteainepastan ¿ karakterisointi oli myös tärkeää. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin lyhyesti neste-kiintoaine-erotuksen teoriaa, erityisesti alipainesuodatusta ja alipainerumpusuodattimia. Lisäksi käsiteltiin kapillaarisuodatuksen toimintaperiaatteita sekä selvitettiin kaivosteollisuuden veden talteenottokeinoja, kiintoainejäämien käsittelymenetelmiä ja Chilen kaivosteollisuuden nykytilaa. Työn kokeellinen osa suoritettiin käyttämällä raskaita ja kiintoainepitoisuuksiltaan korkeita lietteitä, eli rautarikastetta ja täyteainepastaa. Kokeet suoritettiin erityisellä alipainerumpusuodattimella, joka oli muokattu perinteisestäpäältä syötettävästä alipainerumpusuodattimesta. Kokeissa tutkittiin pyörimisnopeuden ja erilaisten pesumenetelmien vaikutusta kakun kosteuteen ja suodatuskapasiteettiin. Koelietteiden karakterisointi suoritettiin analysoimalla partikkelikokojakauma, kiintoainepitoisuus, metallipitoisuus ja koostumus. Kokeiden perusteella havaittiin, että rummun pyörimisnopeudella ja lietteen kiintoainepitoisuudella on merkittävä vaikutus suodatuskapasiteettiin ja kakun kosteuspitoisuuteen. Havaittiin myös, että kakun kosteuspitoisuuksissa ja rummun suodatuskapasiteeteissa oli eroja, kun verrattiin eri suodatinväliaineen pesumenetelmiä. Täten oikean pesumenetelmän valinta on tärkeää, ja sillä pystytään lisäämään suodatinväliaineen käyttöikää.

Theaim of this thesis was to test and optimize the functionality of a vacuum drum filter, as well as maximize the productivity and compare the efficiency of different washing methods of the filter medium. In addition, characterizing the test slurries ¿ iron concentrate and paste backfill ¿ was also important. The literature review of this thesis first introduced shortly the theory of solid-liquid separation, especially the vacuum filtration and rotary vacuumdrum filters. After that, the principles of capillary filtration were discussed. One area of interest was to find out the water recovery trends in mining industry, present different solid residue handling methods and discuss the mining sector in Chile. In the experimental part, test filtrations were carried out with the high consistency slurries; iron concentrate and paste backfill. The tests were performed with a specific pilot-size vacuum drum filter which was modified from a conventional top feed vacuum drum filter. The effects ofrotation speed and different washing methods on the filtration capacity and moisture in cake were examined. The characterization of the test slurries was made by analyzing the particle size distribution, solid content, metal content and structure. The experiments showed that the rotation speed and the slurry solids content had a significant effect on the filtration capacity andthe moisture in cake. It was also shown that there were differences in the cakemoistures and the filtration capacities when comparing different washing methods of the filter medium, therefore the choice of the correct washing method is important and increases the operational life of the filter medium.