Oppredning

KORTVERSJON

Artikkelen kompletteres senere

[INTRO. Ved oppredning gjennomgår den utbrutte bergmalm en rekke operasjoner som samlet tar sikte på, så langt mulig, å separere det mineral/metall som skal smeltes, fra uinteressant/verdiløs bergmasse.]

Oppredning (ty. Aufbereitung=klargjøring)

Forbehandling av utbrutt bergmasse for å gjøre den best mulig egnet for effektiv og økonomisk smelting; malmforedling.

Oppredningsarbeidet består i hovedsak av operasjonene nedknusing/maling og utskilling av uønsket masse (verdiløst gråberg, uinteressante mineraler i så grov tilstand som mulig) slik at det finner sted en konsentrasjon/anrikning på det ønskede mineral før smelting.^[1] Grunnlaget for separeringen kan bl.a. være utseende, spesifikk vekt, partikkelstørrelse, overflatekjemiske, magnetiske eller elektrisk egenskaper (ledningsevne).

Fremstillingen nedenfor gir kun en kortfattet oversikt over noen tradisjonelle metoder, hjelpemidler og produkter med hovedvekt på o. i tidligere tider.

Oppredningsteknikken har utviklet seg raskt i det 20. århundre.

Både ”tørre” og ”våte” metoder har vært i bruk.  

Tørre metoder:

- Grovsjeiding for hånd. Noe kunne foregå nede i gruva. Ved gruveåpningen forsatte grovsorteringen av tydelig uholdig masse. Utstyr: slegge eller større hammer. Mye malm gikk gjerne tapt i avgangen ved grovsjeidingen;

- systematisk utskilling ved sjeiding på sjeidebenker hvor malmbitene ble slått til grovpukk. Utstyr: Hammer, og evt. en jernpyramide (malmbitene ble delt ved å legge dem på spissen av pyramiden før de slo på dem med hammeren). Produkter: Etter visuell vurdering gikk noen biter rett til smelting (smeltemalm), andre gikk til pukkverket (pukkmalm) og noen ble kastet (avgang). På 1900-tallet ble det også vanlig med elektrisk drevne transportbånd. Grovknust malm passerte på båndet og ble plukket for hånd.

- tørrpukking i pukkverk hvor malmstykker fra håndsjeidingen og mindre stykker gruvemalm gradvis blir nedknust til en finkornet masse som mer eller mindre tydelig blottlegger de enkelte mineralkorn;

- nedknusing i mekaniske apparater (fra slutten av 1800-tallet) og maling i møller til partikler på fra 0,25 mm og nedover. Maskineri: skakesikt  steintyggere, konknusere, kulemøller, valseknuser. Tørr separering på grunnlag av spesifikk vekt, magnetisme og elektrisk ledningsevne. Produkt:: Slig. Våtseparering ved flotasjon, (se nedenfor).

Våte metoder:

- Pukking i våtpukkverk hvor den nedknuste massen skylles ut av pukktrauet med vann og går til vasking;

- vasking. Separasjonen av finfordelt masse på grunnlag av størrelse (ved siling) eller spesifikk vekt (tyngdekraftseparasjon). Produkter:Slig/pukkverkskonsentrat, slam (til smelting). After (kastes). Hjelpemidler: sjeidetrau, slemkiste, sligsump, tysikt, støtherd, slemmebenk, slemherd/planherd, setsmaskin, vasketrommel, spisskasse, spisslutt, rundherd, roterende herd, tomherd, Rittingers herd, kjegleherd, traktherd, kongsbergherd, happenbrett, klassifiseringsapparat, skålknuser, strømapparat, kulemølle, klassifier, risteherd, stampekvern, Dorr klassifiseringsapparat;

- cyanidprosessen. Ekstraksjon av sølv fra sliger og slam ved utluting i en cyanidoppløsning med påfølgende utfelling og filtrering. Produkt: Sølvsulfid. Bare Kongsberg Sølvverk;

- flotasjon. Utseparering på grunnlag av forskjell i overflatekjemiske egenskaper. Produkt: Konsentrat.

Varia:

- I fugleperspektiv kan en se o. som første trinn i en anrikningsprosess som ble avsluttet med smeltingen. Ser vi på de tre metallene som har vært viktigst i norsk bergverksindustri, sølv, kobber og jern, finner vi at veien fra malm til metall har vært av svært ulik lengde. Lengst har den vært for sølv, kortest for jern. En grov tommelfingerregel sier noe om proporsjonene:

Rik, oppredet sølvmalm holdt 0,5 % Ag (% i malm svært variabel), oppredet kobbermalm i gjennomsnitt 5 % Cu (≈2 % i malm), mens jernmalm (uoppredet) holdt 50 % Fe (eg. fra ≈ 25 - 70 %). Hvis en bruker disse tallene til å kvantifisere utfordringen i prosesseringen av sølv, kobber og jern fra utbrutt malm til (tilnærmet) rent metall, får en 100:10:1. Dette gjenspeiles i omfanget av den o. som ble bedrevet i de forskjellige grener av bergverksdriften gjennom tidene. Mens sølv/kobberverkene fra renessansetiden i Telemark^[2] og sølvverket på Kongsberg hadde både pukkverk og vaskeri^[3], synes investeringer i slike anlegg ikke å ha vært sett på som ’naturlig’ og nødvendig for et kobberverk, og noe en gjerne utsatte. Vi finner således at Folldalsverket (med fattig malm) investerte i pukkverk først i 1797, ca 50 år etter at verket ble tatt opp. På Røros hører vi første gang om pukkverk/vaskeri i 1806, mens det aldri kom til investeringer i slikt utstyr ved Løkken kobberverk (opptatt 1656) før nedleggelsen av kobberdriften i slutten av 1840-årene. Ved jernverkene ble det nok investert i pukkverk, men så vidt vites aldri i vaskeri.

-  Generelt gir gode oppredningsmetoder gevinst bl.a. i form av bedre råstoffutnyttelse, økte muligheter for utnyttelse av marginale/vanskelig malmer og godser (f.eks. after), og mindre tap av verdimineraler i avgangen.

- En effektiv oppredningsfunksjon stilte krav til oppredningsverkets utforming med tanke på de masser som hele tiden skulle flyttes mellom de forskjellige innretninger og apparater. Gjennombruddet for moderne oppredningsteknikk med bruk av elektrisitet på slutten av 1800-tallet, fikk til følge at oppredningsverkene ble stadig mer komplekse. Elektrisiteten ga muligheter for drift av små og store pumper og motorer som drev skakebrett, roterende tromler, knusemaskiner, trykkvann, trykkluft, utrøringsapparater, presser, begerverk osv.

Innredningen burde være utformet slik at produktene fra en maskin med letthet kunne overføres til den neste, produktene skulle komme til maskinene vel utrørt i vann og i passende høyde: For transporten måtte det installeres renner og være plass til skinnegående vogner og trillebårer.

For å unngå all transport oppover var det en fordel om en kunne bygge anlegget i skrånende terreng slik at de maskiner som skulle behandle malmen først som steinknusere og knusevalser lå øverst, og de som skulle behandle slammet lå nederst. Dette 'stavnsbånd' til terrenget ble opphevet med forbedret pumpeteknikk som sammen med utstrakt bruk av transportbånd ga muligheter for en langt friere layout i oppredningsverkene.

- Arbeidet i o., særlig håndsjeidingen, ble ansett for å være lett arbeide som ikke stilte de samme krav til fysisk prestasjonsevne som f.eks. gruvearbeidet. Dette ble derfor mange steder en kvinne- og barnearbeidsplass. Det var ellers nokså uvanlig at kvinner deltok i verksarbeidet.  

- Spesielt i det tyvende århundre har oppredningsteknikken utviklet seg raskt. Dette skyldes samfunnets økende behov for forskjellige mineraler, økte krav til mengde og kvalitet samt sterkere bevissthet om verdien av marginale forekomster.