Development of comminution test method for small drill core sample

Grinding circuits are an essential part of a mineral processing plant. Grinding is very energy intensive, and can have major effects on the following separation stages of mineral processing. This sets high requirements for the design and operation of grinding circuits. Early on in the resource evaluation, ore samples used in metallurgical testing tend to be composited samples from drill cores. These composited samples can have broad mineralogical variations in them. Geometallurgy aims to create a predictive model to improve plant operation and design, based on the inherent variability of ore blocks in an ore deposit. Thus to apply geometallurgy, mineralogical information and data about the variability in ore blocks is essential. This creates a need for variability testing, where test methods are fast, inexpensive and require low volumes of sample. In this thesis the common Bond ball mill grindability test is conducted on three different sample materials. The samples show good variability in terms of mineralogy and grindability. Along with the Bond test, the Mergan ball mill grindability test is also conducted on the same sample materials. The Mergan test is faster than the Bond test, and uses less sample material than the Bond test. The aim of the testwork is to analyze the differences between the two test methods, and see if there is a correlation between them. This correlation can then be used to create a new grindability test method, where the test is done with the Outotec Mergan mill, but the test results can be scaled to estimate Bond work index for the sample. Results show that there is indeed a correlation between the two grindability test methods. Using a linear model, an experimental model is presented, where the Mergan mill can be used to approximate the Bond work index for an ore with good correlation. To validate and improve the experimental model presented, more testing should be conducted in the future.Jauhatuspiirit ovat tärkeä osa rikastamoa. Jauhatus vaatii erittäin paljon energiaa, ja sillä voi olla merkittäviä vaikutuksia rikastuksen seuraaviin osaprosesseihin. Tämä asettaa korkeat vaatimukset jauhatuspiirien suunnittelulle ja käytölle. Malmiesiintymän tutkimuksen varhaisissa vaiheissa metallurgiseen tutkimukseen saatavat näytteet ovat yleensä komposiittinäytteitä kairasydämistä, joissa voi olla suuria mineralogisia eroja. Geometallurgian tarkoituksena on luoda ennustava malli, joka perustuu malmiesiintymässä olevien eri malmioiden eroavaisuuksiin. Tätä mallia voidaan käyttää kaivoksien suunnittelun ja toiminnan optimoimiseen. Geometallurgian hyödyntämiseen tieto malmioiden eroavaisuuksista ja mineralogiasta on siis välttämätöntä. Tämä on saanut aikaan tarpeen testimenetelmille, joilla tätä vaihtelevuutta voidaan testata, ja näiden testimenetelmien tulee olla nopeita, halpoja, ja testien käyttämien näytemäärien täytyy olla pieniä. Tämän työn kokeellisessa osuudessa yleistä Bondin kuulamyllyjauhautuvuustestiä käytetään kolmen eri malminäytteen jauhautuvuuden testaamiseen. Työssä käytettävät malminäytteet eroavat toisistaan paljon niin mineralogian kuin jauhautuvuudenkin puolesta. Samojen näytteiden jauhautuvuutta testataan myös Mergan kuulamyllyjauhautuvuustestillä. Mergan menetelmän etuja ovat Bondin testiin verrattuna se että Mergan on nopeampi tehdä, ja sen näytevaatimus on Bondin testiä pienempi. Koetoiminnan tarkoituksena on verrata näiden kahden jauhautuvuustestien tuloksia ja eroavaisuuksia, ja analysoida löytyykö näiden testimenetelmien väliltä korrelaatiota. Tätä korrelaatiota voidaan sitten käyttää uuden jauhautuvuustestin kehittämiseen, jossa näytteen jauhautuvuuden testaamiseen käytetään Outotecin Merganmyllyä, ja saatu tulos skaalataan Bondin ”työindeksiin”. Koetulosteen perusteella jauhautuvuustestien väliltä löytyi korrelaatio. Tätä korrelaatiota käytetään kokeellisen lineaarisen mallin luomiseen, jossa malmin jauhautuvuutta voidaan testata Merganmyllyllä ja arvioida siitä Bondin ”työindeksi” hyvällä korrelaatiolla. Kokeellisen mallin toimivuuden vahvistamiseen ja parantamiseen tarvitaan kuitenkin vielä lisää testejä tulevaisuudessa