Malminäytteiden analysointiin kehitetään uutta menetelmää

16.10.2014

Uutta spektroskopian menetelmää tutkitaan malminäytteiden analysointiin. Perustutkimushanke voi saada jatkoa käytännön sovelluksen kehittämisenä kaivosteollisuudelle.

LaseREE-projektissa yhdistyy Jyväskylän yliopiston laserspektroskopia, Oulun yliopiston nopea aikaikkunointielektroniikka ja Tampereen teknillisen yliopiston pulssitetut laservalonlähteet. Tarkoituksena on kehittää nopea ja käytännöllinen menetelmä malminäytteiden koostumuksen ja harvinaisten maametallien analysoimiseksi. Saara Kasken johtamassa hankkeessa tutkitaan menetelmää, jolla tunnistetaan malmi sivukivestä. Hanke saa rahoitusta Suomen Akatemian primääreihin mineraalivaroihin suunnatusta hausta.

"Tampereella kehitetään lasereita maametallien spektroskooppiseen analysointiin ja Oulussa aikaikkunointimenetelmää - molemmissa post doc -tutkimuksina. Aikaikkunointimenetelmällä valaistaan näytteitä ja mitataan niistä tulevaa spektriä hyvin lyhyitä hetkiä kerrallaan. Jyväskylässä tehtävän tutkimuksen perusteella päästään kertomaan Tampereelle, minkälaista laserpulssia tarvitsemme mineraalit tunnistaaksemme, kemian yliopisto-opettaja Saara Kaski kertoo.

"Ouluun kerromme myös, mitä haluamme tietää malminäytteistä, ja he kehittävät tiedon saamiseksi nopeita mittauksia. Molemmissa paikoissa on tutkimukset jo meneillään, ja me tarkennamme suuntaa, kun olemme päässeet tutkimaan näytteitä."

Tohtorikoulutettava Sari Romppanen valmistelee Jyväskylässä väitöskirjaa Kasken ohjauksessa. Romppanen on koulutukseltaan geologi, mikä sopii hyvin mineraalivarojen tutkimushankkeeseen.

"Parhaillaan perehdyn laajalti tutkimuskirjallisuuteen, jotta tiedän, minkälaisia tutkimuksia aihe-alueesta on tehty ja mitkä ovat tulokset. Tämän jälkeen paneudun tutkimuksen näytteiden valintaan. Vuoden päästä syksyllä meillä pitäisi olla jo näytteistä tietoa vertailtavaksi laboratoriovierailulle", Romppanen sanoo.

Kaski jatkaa, että Jyväskylässä hankkeeseen sisältyy kaksi kansainvälistä laboratoriovierailua yliopistoon Ranskan Lyoniin. Tarkoituksena on analysoida heidän käyttämillään menetelmillä LaseREE-projektin näytteitä.

"Voimme vertailla menetelmiä ja tehdä yhteistyötä molemminpuolisen osaamisen lisäämiseksi."

Hanke on nelivuotinen ja Romppasen mielestä aika on riittävä tulosten saamiseksi. Osatavoitteet pitää vain aikatauluttaa, mitä Romppanen on Kasken kanssa tehnytkin viime päivät.

Raaka-aineen tie rikastamolle nopeutuisi

Saara Kaski kertoo, että tavoitteena on kehittää menetelmä, joka mahdollistaa malmien analysoimisen paikan päällä eli kaivoksella. Harvinaisia maametalleja ei toimitettaisi laboratorioon analysoitaviksi, mikä on perinteinen tapa.

"Hankkeessa ei kuitenkaan rakenneta valmista laitetta, sillä me teemme perustutkimusta. Kun olemme saaneet tutkimustuloksia, otamme yhteyttä niin käyttäjiin kuin insinööreihin mahdollisesta jatkoprojektista eli sovelluksen kehittämisestä", Kaski avaa suunnitelmia.

"On site" -analyysillä tunnistetaan malmi eroon sivukivestä, mikä nopeuttaa raaka-aineen tietä rikastamolle. Sari Romppanen tietää, että kaivosteollisuudelle kelpaa toiminnan tehostuminen.

"Olin kolme vuotta opintojen ohessa kaivoksella töissä geologin tehtäviä hoitaen. Jos menetelmästä saadaan toimiva ja kustannustehokas, niin sille löytyy varmasti kysyntää", Romppanen miettii.

Hanke kehittää ja lisää spektroskopian osaamista

Saara Kaski kertoo, että hankkeen takana on Jyväskylän yliopistosta spektroskopian asiantuntija FT Heikki Häkkänen. Kasken mukaan juuri Häkkänen kuuli lupaavista menetelmistä mitata näytteistä tulevaa spektriä.

"Halusimme sitten räätälöidä laserspektroskopian menetelmän harvinaisten maametallien analysointiin. Pääsemme siis testaamaan aivan uutta teknologiaa kivinäytteillä, katsomaan, mitä niistä saa tällä tavalla irti", Kaski havainnollistaa.

"Häkkäsen kautta löytyivät yhteydet Ouluun ja Tampereelle, ja Suomen Akatemian primääreihin mineraalivaroihin suunnatusta hausta saimme rahoitusta."

Haun tavoitteena oli osaamisperusteisen kasvun tukeminen Suomessa. Jyväskylässä hankkeeseen tulee keväällä kaksi luonnontieteiden kandidaattivaiheen opiskelijaa tekemään kandidaatin tutkielmaa. He pääsevät laboratoriotöihin hoitamaan pienehköt osa-alueet itsenäisesti.

"He saavat myös seurata, mitä tarkoittaa pitkäjänteinen projektityöskentely. Kenties he innostuvat myöhemmin tekemään pro gradu -tutkielman aihe-alueeseen liittyen. Sitä myöten saisimme lisää spektroskopian osaajia Suomeen."

"Jatko-opiskelijat puolestaan saavat kandivaiheen opiskelijoita ohjaamalla arvokasta opetuskokemusta."

Teksti: Mia Hemming
Henkilökuvat: Hanna-Kaisa Hämäläinen 
Muut kuvat: Pixmac.fi

Julkaistu alun perin A propos -verkkolehdessä.

Viimeksi muokattu 4.5.2015
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »