(Opinpolku 3.) Malmikiven murskaus, seulonta, jauhatus ja malmin rautapitoisuuden määritys.

Tässä opinpolku-tehtävässä harjoittelemme muutamaa uutta ja muutamaa aikaisemmassa työssä käytettyä menetelmää. Tässä työssä käytettävät menetelmät ovat: murskaus, seulonta, jauhatus, liuotus, saostus ja suodatus.

1 Työn suoritus.

1.1 Murskaus, seulonta ja jauhatus.

Työn ensimmäisessä vaiheessa tutkiskeltiin hieman käytettäviä koneita ja perehdyimme työohjeeseen. Kun hommat olivat selvät puhdistimme murskainta tiskiharjalla ja valitsimme kiven jota käytämme näytteenä työn suorituksessa.

Malmikiven punnitus. (Kivelle ei ole tehty vielä mitään työn tässä vaiheessa)

Kun malmikivi oli punnittu ja sen massan todettu olevan sopiva työohjeen mukaisesti aloitimme esimurskauksen käyttämällä vasaraa ja piikkiä.

Malmikiven esimurskaus. Piikki ja vasara näkyvät kuvassa.

Kun kivi oli esimurskattu ja valmis leukamurskainta varten, mittasimme suurimman kiven halkaisijan työntömitalla. Säädimme leukamurskaimen asetusarvon maksimiin (5) ensimmäisellä murskaus kerralla. Kun murskaus oli valmis, otimme murskeen keräysastiasta dekantterilasiin ja säädimme asetusarvoa aina yhdellä pykälällä alaspäin jolloin teimme murskauksen uudestaan.

Näytteen murskaus leukamurskaimella. 

 Murskauksen jälkeen mittasimme suurimman kappaleen halkaisijan käyttäen työntömittaa. Murskaus-työvaihe oli ohitse. Työn seuraavassa vaiheessa meidän piti seuloa murskattu malmikivi käyttämällä seulasarjaa. Aikaisempi ryhmä oli suorittanut seulojen punnituksen joten meidän ei tarvinnut sitä erikseen tehdä. Kaadoimme murskatun malmikiven seulasarjan päälle, kiinnitimme kannen tiukasti kiinni laitteen omalla kiinnitysmekanismilla. Käynnistimme seulan 10 minuutin ajastimella.

Seulasarja.

Kun koko näyte oli seulottu (513.79 g) irroitimme seulat yksi kerrallaan ja punnitsimme ne. Näin saamme laskettua paljonko näytettä jää seulalle grammoina ja prosentuaalisesti.

Punnituksen jälkeen tyhjensimmä seulan dekantterilasiin.

Kun murskaus ja seulonta ovat valmiit, aloitimme jauhatuksen käyttämällä kuulamyllyä. Lusikoimme sattumanvaraisesti seulottua näytettä kahteen taarattuun dekantterilasiin n. 110g ja merkkasimme dekantterilasit jauhatusajan mukaan (60min & 90min). Laitoimme jauhettavan näytteen kuulamyllyn jauhatus-astiaan ja lisäsimme 4 kpl "jauhinkappaleita" eli yksinkertaisesti keraamisia kuulia.

Kuulamylly jossa näyte sisällä.

Kun näyte oli jauhatus-astiassa suljimme sen ja kiinnitimme sen kuulamyllyn alustaan. Asetimme ajastimesta ensimmäiselle näytteelle jauhatusajan 60 minuuttia. Odotimme ajan kuluvan laitetta koko ajan vahtien. Kun ensimmäinen jauhatus oli valmis poistimme kuulat ja näytteen jauhatus-astiasta ja punnitsimme sen kaiken varalta myöhempiä laskuja varten.

Jauheen punnitus.

 Punnituksen jälkeen otimme neljä alinta seulaa ja seuloimme jauhetun näytteen niiden läpi.

Jauheen seulonta.

Teimme samat työvaiheet kahdelle eri ajalla jauhetuille näytteille (60min ja 90 min). Punnitsimme seulat uudelleen seulonnan jälkeen, että voisimme laskea ja vertailla eri jauhatus-aikojen vaikutusta näytteen hienouteen.

2. Jauhetun rautapitoisen malmikiven rautapitoisuuden määrittäminen

2.1 Upokkaan vakiopainoon saattaminen

Valitsimme kaksi mieluista ja ehjän näköistä upokasta jotka saatoimme vakiopainoon. Hehkutimme niitä molempia tyhjänä uunissa 800°C noin puoli tuntia.

Uuni jota käytämme hehkutuksessa.

 Sen jälkeen nostimme upokkaat keraamiselle alustalle jäähtymään kymmeneksi minuutiksi jonka jälkeen ne siirrettiin eksikaattoriin 15 minuutiksi (TARKASTI!!). Eksikaattorin jälkeen punnitsimme upokkaan ja otimme lukeman ylös.

Upokkaat eksikaattorissa.

Upokkaan punnitus.

Tämä vaihe toistettiin niin kauan (lyhyempi hehkutus 15 min.) kunnes upokas oli saatettu vakiopainoon. Tämä tarkoittaa sitä että tarkan eksikaattorissa vietetyn ajan jälkeen upokkaan paino ei muutu. Eron yläraja on 0.2mg. Olimme onnekkaita ja saimme upokkaat vakiopainoon vain kahdella hehkutuksella.

2.2 Näytteen valmistus

Näyttee valmistamisen aloitimme punnitsemalla malmikivijauhetta 1.7828g tefloniseen dekantterilasiin. Sen jälkeen valmistimme kuningasveden. Tefloniseen dekantterilasiin jossa näyte oli lisättiin noin 10ml kuningasvettä ja sitten lämmitimme sitä hiekkahauteella noin 30 minuuttia laboratoriovettä varovasti lisäten.

HUOM! Teimme näytteen valmistamisen kokonaan vetokaapissa vahvojen happojen aiheuttamien höyryjen takia!

Näytteen punnitus tefloniseen dekkaan.

Kuningasvettä lasisessa dekassa.

Hiekkahaude.

Kun liuosta oli kuumennettu noin puolituntia laimensimme liuosta vedellä ja suodatimme sen 100ml mittapulloon jossa vähän vettä pohjalla.

Näytteen suodatus.

Kun näyte oli siirretty dekasta suodatinpaperille huolellisesti ja huuhdeltu, lisäsimme mittapulloon 0,5 ml väkevää rikkihappoa ja täytimme laboratoriovedellä merkkiin asti.

2.3 Vertailunäytteen valmistus

Saimme opettajalta vertailunäytteen jota punnitsimme 0.7003g, liuotimme sen veteen dekantterilasissa ja lisäsimme 0.5ml väkevää rikkihappoa. Laimensimme laboratoriovedellä 250ml viivaan asti.

Valmistetuista näytteistä otimme 50ml molempaa liuosta  kahteen 400ml dekantterilasiin. Sen jälkeen kumpaankin näytteeseen lisättiin 1m väkevää vetyperoksidia. 

Näytteen pipetointi

Sitten lämmtimme liuoksia lämpölevyllä kellolasilla peitettyinä kunnes liuokset kiehuivat ja kiehumista jatkettiin vetyperoksidiylimäärän hajoittamiseksi.

Kiehutus.

Kiehutuksen jälkeen otimme dekat pois levyltä ja huuhtelimme kellolasit laboratoriovedellä dekkaan. Liuoksiin lisättiin n. 2-3g ammoniumkloridia ja liuokset laimenettiin 150ml:ksi. Lämmitimme liuoksia vetokaapissa kiehuviksi ja otimme pois keittolevyltä. Sen jälkeen lisäsimme väkevää ammoniakkia sekoittaen jotta ruskeanpunainen sakka muodostui.

Sakan sisältävä neste suodatettiin ashless suodatinpaperille ja sakka huuhdeltiin 1% ammoniumnitraatti-liuoksella suodatinpaperiin. Annomme sakan & suodatinpaperin kuivua seuraavalle kerralle.

Taittelimme suodatinpaperin upokkaaseen ja hehkutimme bunsen-polttimella kunnes paperi hiiltyi palamalla miltei kokonaan. Tämän jälkeen laitoimme upokkaat uuniin ja saatoimme sakat sisältävät upokkaan vakiopainoon jotta tulokset olisi mahdollista laskea.

Tarkat työvaiheet ja tulokset näet raportistani.