Comparison of particle size distributions obtained by laser diffraction and sieve-hydrometer methods for oil sand tailings

Darren Senft, Srboljub Masala, Reza Nik, Scott Martens, Gennaro Esposito, Tim Eaton

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Laboratory Testing

ABSTRACT: The paper presents a comparison of the results of about 600 Particle Size Distribution (PSD) tests on tailings from the Shell Canada Muskeg River Mine site. PSD test methods included Laser Diffraction (LD), Clean Sieve/Hydrometer (CH) and Dispersed Dirty Sieve/Hydrometer (DDH). The LD and CH tests were conducted on bitumen-free samples obtained by the Dean-Stark method. In the DDH tests, the bitumen was not removed from the samples prior to the hydrometer test. The results obtained by different testing methods are compared and the comparisons required for conversion of the PSD parameters from one testing method to the other are calculated. Possible causes for differences in the results are discussed, the primary one being presence of bitumen in oil sands tailings. Recommendations and conclusions are made for application of the PSD standard methods specific for oil sands tailings. PRESENTACIONES TÉCNICAS Este artículo presenta la comparación de resultados de cerca de 600 ensayos de Distribución Granulométrica (PSD, Distribución de Tamaño de Grano) realizados en muestras de residuos de minería de las arenas del petróleo en el proyecto Muskeg River Mine de la compañía Shell en Canadá; estos incluyen ensayos de Difracción Laser (LD), Granulometría por lavado e Hidrometría (CH) y Granulometría por dispersión e Hidrometría (DDH). Los ensayos de LD y CH se realizaron en muestras limpias de betún (petróleo) obtenidas por el método Dean-Stark. En los ensayos DDH, a las muestras no se les había removido el betún previo a la hidrometría. Los resultados que se obtuvieron por los diferentes ensayos son comparados y se calcularon las correlaciones necesarias para obtener los parámetros de conversión de distribución granulométrica (PSD) de un método a otro. Se analizan las posibles causas de las diferencias entre los resultados, considerando en primer lugar la ubicuidad del betún en las arenas del petróleo y los varios procesos requeridos para la preparación de las muestras. Se presentan recomendaciones para el desarrollo de métodos normalizados, específicos para los residuos de minería de las arenas del petróleo.

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Darren Senft; Srboljub Masala; Reza Nik; Scott Martens; Gennaro Esposito; Tim Eaton (2011) Comparison of particle size distributions obtained by laser diffraction and sieve-hydrometer methods for oil sand tailings in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

@article{GEO11Paper635,author = Darren Senft; Srboljub Masala; Reza Nik; Scott Martens; Gennaro Esposito; Tim Eaton ,title = Comparison of particle size distributions obtained by laser diffraction and sieve-hydrometer methods for oil sand tailings,year = 2011}