Effects of mineral sorting on concentrator design and economics

Ore sorting after crushing is an effective way to enhance the feed quality of a concentrator. Sorting by hand is the oldest way of concentrating minerals but it has become outdated because of low capacities. Older methods of sorting have also been difficult to use in large scale productions due to low capacities of sorters. Data transfer and processing and the speed of rejection mechanisms have been the bottlenecks for effective use of sorters. A fictive chalcopyrite ore body was created for this thesis. The properties of the ore were typical of chalcopyrite ores and economical limit was set for design. Concentrator capacity was determined by the size of ore body and the planned mine life. Two concentrator scenarios were compared, one with the sorting facility and the other without sorting. Comparison was made for quality and amount of feed, size of equipment and economics. Concentrator with sorting had lower investment and operational cost but also lower incomes due to the ore loss in sorting. Net cash flow, net present value and internal rate of interest were calculated for comparison of the two scenarios.

Malmin esilajittelu murskauksen jälkeen tehokas tapa parantaa rikastamon syötteen laatua. Lajittelu on vanhin rikastamisen tapa, mutta sen käyttäminen suurten kapasiteettien laitoksissa on ollut mahdotonta pienten käsittelykapasiteettien ja heikon tekniikan johdosta. Teollisuusmineraaleja on lajiteltu koneellisesti tehokkaasti jo pitkään, mutta metallimalmeille sopivaa teknologiaa ei ole ollut markkinoilla. Pullonkauloina ovat olleet tiedonsiirron sekä poistomekanismin hitaus ja tarkkuus. Työtä varten luotiin fiktiivinen kuparikiisumalmio, jonka ominaisuudet noudattavat kuparikiisujen yleisiä ominaisuuksia, ja jolle annettiin taloudellinen raja-arvo. Rikastamon suunnittelussa kapasiteetti määrättiin malmion koon ja kaivoksen suunnitellun käyttöiän perusteella. Työssä vertailtiin kahden rikastamon, rikastamo kiven esilajittelulla ja ilman, eroja niin rikastamon syötteen määrän ja laadun, laitteiden kokojen, sekä taloudellisuuden osalta. Rikastamo esilajittelulla pienensi rikastamon laitteiden kokoja merkittävästi, josta seurasi pienemmät investointi- ja käyttökustannukset. Esilajittelussa menetetään arvokasta malmia jolloin myytävää rikastetta ei ole yhtä paljon kuin ilman esilajittelua. Taloudellista kannattavuutta vertailtiin netto kassavirran, rahan nykyarvon ja sisäisen koron avulla.