Mineralbearbetning

Inom mineralbearbetning kombineras olika enhetsprocesser för finfördelning, fysisk separation och flotation till flerstegsprocesser för anrikning, i syfte att producera malmkoncentrat och industriella mineralprodukter med definierade egenskaper samt möjliggöra återvinning av material såsom batterier. Även om tekniken för mineralbearbetning har mognat under de senaste decennierna krävs ytterligare utveckling för att möta de ökande kraven på resurseffektivitet och hållbarhet.

Inom arbetspaket 3 (WP3) – Mineralbearbetning – fokuserar CAMM på att utveckla innovativa bearbetningskoncept, utrustning och optimeringsstrategier för att förbättra resurseffektiviteten samtidigt som energiförbrukningen, användningen av hjälpmaterial, miljöpåverkan och avfallsgenereringen minimeras.

Malnings-, frigörings- och separationsprocesser

CAMM:s forskning inom avancerad mineralbearbetning bedrivs inom tre huvudområden: finfördelning, separationsprocesser och processsystemteknik. Dynamiska modeller av kvarnar och kornets beteende i kvarnen utvecklas med hjälp av flerfasig beräkningsfysik för att optimera prestandan hos tumlings- och omrörningskvarnar. Detta innefattar att undersöka hur energi utnyttjas och hur slitage på malningsmedel och foder påverkas av driftsförhållanden, konstruktionsparametrar och partikelegenskaper.

Mineralfrisättning är en nyckelfaktor för effektiviteten i efterföljande separationsprocesser. Forskningen fokuserar därför på att optimera målpartikelstorlek och sönderdelningsmekanismer i relation till malmens struktur och mineralföreningar. Grundläggande studier tillämpar olika spänningslägen och spänningshastigheter på en rad malmtyper för att identifiera optimala frisättningsförhållanden och utveckla avancerade processmodeller.

Innovativa och miljövänligare bearbetningskoncept

För finkorniga och komplexa malmer, liksom fina gruvavfall, undersöks integrationen av mineralbearbetning och hydrometallurgisk bearbetning som en lovande strategi. Koncept som raffinatmalning, inklusive lakning under malning, undersöks för att utveckla nya malningskretsar och förbättra den totala resurseffektiviteten.

CAMM studerar också effekten av låga temperaturer på flotationsprestanda, med särskilt fokus på flotation av oxider och silikater. Målet är att identifiera nya flotationsreagenser, lämpliga reagensregimer och hydrodynamiska koncept anpassade till mineralberikning och gruvavfallsbehandling under kalla klimatförhållanden.

Där det är möjligt främjas torra bearbetningsmetoder för att minska vattenförbrukningen och det ekologiska fotavtrycket. Detta inkluderar malmsortering, torr primär finfördelning, torrsiktning istället för våtklassificering, torrkoncentration och torra deponeringstekniker. Att utvidga torra bearbetningstekniker till submillimeterområdet är en viktig forskningsprioritet.

Datadriven bearbetning och geometallurgi

Nya tekniker för mineralogisk analys, såsom hyperspektral avbildning och datortomografi, undersöks med avseende på deras potential inom processdesign, övervakning och styrning. En viktig utmaning är att koppla mineralogiska egenskaper till bearbetningsegenskaper på ett generiskt och överförbart sätt. För att hantera detta utvecklar CAMM datadrivna modeller och mjuka sensorer som stöder avancerad processstyrning.

För att förbättra resurseffektiviteten krävs också bearbetningssystem som är flexibla i förhållande till variationer inom en malmkropp. Geometallurgi ger ett helhetsperspektiv för att koppla samman malmegenskaper med processbeteende. Inom WP3 utvecklar CAMM sammanhängande geometallurgiska metoder som integrerar testning, modellering, hållbarhet och processflexibilitet för att stödja optimerade och motståndskraftiga mineralbearbetningssystem.

Utforska mineralbearbetning