Die 1990 stillgelegte Grube kann auf eine 750-jährige Bergbaugeschichte zurückblicken. Im vorliegenden Band werden vor allem die Ergebnisse der umfangreichen Such- und Erkundungsarbeiten der letzten Betriebsperiode zusammenfassend dargelegt. Die Rahmengesteine bilden amphibol- bis grünschieferfaziell geprägte Metamorphite proterozoischer und kambrischer Ausgangsgesteine. Die metamorphe Schichtenfolge wird unterlagert vom mittelerzgebirgischen Teilpluton, in dem vier Granittypen unterschieden werden, die petrographisch und geochemisch eine Entwicklungsreihe bilden. Die Lagerstättentektonik wird von einer diagonalen Scherflächentektonik bestimmt. Zwischen Deformation, Magmatismus, Metasomatose und Mineralisation bestehen enge genetische Beziehungen. Zeitlich lassen sich die Zinnmineralisationen nach Altersdatierungen zwischen 288 und 302 Millionen Jahren einordnen. Unter den zinnerzführenden Strukturen erlangen Ausfüllungsstrukturen (Trümerzüge, Gangzüge) die größte Bedeutung. Bei den metasomatischen Strukturen lassen sich gangförmige (Greisengänge im Exokontakt, gangartige Greisenzonen im Endokontakt), stockwerkartige (unregelmäßige Greisenkörper im Endokontakt) und lagerförmige Strukturen (Skarne) unterscheiden. Intensive pedo- und lithogeochemische Untersuchungen führten zur Berechnung von Zonalitätsreihen und zur Ableitung von Zonalitätskoeffizienten in mehreren Teillagerstätten. Die Verteilung bestimmter Spurenelemente im Kassiterit wird, abhängig vom Chemismus der zinnführenden Lösungen, vor allem durch die räumliche Position zum Granit und durch die Lithologie des Nebengesteins bestimmt. Innerhalb des gesamten variszischen Mineralisationszyklus zeigen Temperatur und Salinität der Lösungen eine relativ gleichförmige Entwicklung von höheren zu niedrigeren Werten an. Das geomechanische Verhalten des Gebirges und mögliche Auswirkungen auf die Tagesoberfläche werden entscheidend beeinflusst von den gewählten Abbauverfahren, der Lage der Abbaue in Bezug zur Erdoberfläche und der lokalen geologischen Situation. Die älteste Abbaumethode im Festgestein ist der Strossenbau. Der Firstenstoßbau kam nur in unbedeutendem Umfang zur Anwendung. In der letzten Bergbauperiode wurde der Firstenstoßbau mit Magazinierung eingeführt. Greisenkörper wurden im Teilsohlenkammerbau, die bis 40 m mächtigen Trümerzüge des Nordwestfeldes im Teilsohlenbruchbau gewonnen. Die Bemusterung der Auffahrungen geschah durch Schlitzproben, der bergmännisch nicht aufgeschlossenen Lagerstättenbereiche durch Bohrkern- oder Bohrschlammproben. Tiefbohrungen wurden mittels Sammelsplitter- und Kernproben bemustert. Mit Einstellung des Bergbaus ist im Lagerstättendistrikt Ehrenfriedersdorf bei Trümer- und Greisenerz ein Vorratsstand von 17,1 kt zu verzeichnen. Die Hauptaltlast des Erzbergbaus stellt Arsen dar. Besondere Bedeutung erlangen anthropogen bedingte As-Anomalien (Hüttenwerke, Pochwerke, Aufbereitungsrückstände).

Die Monographie des Lagerstättengebietes Geyer bildet in räumlicher und inhaltlicher Hinsicht eine Fortsetzung und Ergänzung der 1994 veröffentlichten Monographie des Zinnerzlagerstättengebietes Ehrenfriedersdorf. Im Lagerstättengebiet Geyer lassen sich mehrere Lagerstättentypen unterscheiden. Verbreitet sind stratiforme Typen. Hierzu gehören Sulfiderzlager vom Typ Kiesgrube, die Bildungen der prävariszischen Geosynklinaletappe darstellen, und Skarnlager, die genetisch zum variszischen Mineralisationszyklus zählen. Unter den zinnführenden Strukturen erlangt der stockwerkartige metasomatische Strukturtyp im Endokontakbereich die größte Bedeutung. Gangförmige zinnerzführende Ausfüllungsstrukturen im Exokontakt sind in geringerer Intensität als im benachbarten Ehrenfriedersdorfer Revier verbreitet. Hydrothermale Gangstrukturen erlangen keine Lagerstättenbedeutung. Die in den Gängen auftretenden Mineralisationen lassen sich sowohl dem variszischen als auch dem postvariszisch-saxonischen Mineralisationszyklus zuordnen. Die Beschreibung der Lagerstätten und Vorkommen umfaßt die Kiesgrube Geyer (Sulfiderzlager), den Schurf 14/67 (Skarntyp), das Lagerstättengebiet Geyer SW (Skarntyp), die Zinnlagerstätte Geyer (Greisentyp), den Schurf 1/61 (Skarntyp und Gangtyp), das Revier Spitzberg mit dem Spitzberger Erbstolln sowie den Schürfen 2/68 und 2/69 (Skarntyp und Gangtyp), das Revier Geyer NO (Gangtyp) und Zinnseifen. Angaben zum Altbergbau und zu den Aufschlußverhältnissen stehen am Beginn jeder Lagerstättenbeschreibung. Es folgt eine lithostratigraphische Zuordnung der aufgeschlossenen metamorphen Schichtenfolge, eine kurze petrographische Charakterisierung der auftretenden magmatischen Gesteine und eine Beschreibung der tektonischen Elemente. Die eigentliche Lagerstättencharakteristik umfaßt Ausbildung, räumliche Position und Form der Erzkörper sowie Paragenese und Verteilungsgesetzmäßigkeiten. Die in den Aufschlüssen der ehem. SDAG Wismut angetroffene Uranvererzung, ihre tektonische und lithologische Kontrolle, wird mit beschrieben. Unter den bergbautechnischen Angaben nehmen die Ergebnisse von Aufbereitungsversuchen den größten Raum ein. Hydro- und ingenieurgeologische Fakten sowie Abbaumethoden finden nur stichwortartig Erwähnung. Unter bergwirtschaftlichen Angaben werden Bemusterungsmethoden, Bemusterungsergebnisse und, soweit möglich, Vorratszahlen mitgeteilt. Altlasten sind geogen und anthropogen bedingt. Von besonderer Bedeutung sind anthropogen bedingte Arsen-Anomalien im Boden (Hüttenwerke, Pochwerke). Verwahrung, Sanierung und Rekultivierung ehemals bergbaulich genutzter Flächen lassen sich im Lagerstättengebiet Geyer relativ problemlos lösen.

Vor dem Hintergrund des steigenden Lithiumbedarfs und der Ungleichverteilung der weltweiten Lithiumvorkommen gilt es auch, kleinere, heimische Vorkommen, wie die Zinnwalditlagerstätte bei Zinnwald/Cínovec, für eine mögliche Lithiumgewinnung zu untersuchen. Hierfür wurden zur Darstellung von Lithiumcarbonat zwei Verfahren entwickelt, optimiert und ökonomisch bewertet. Dabei konnte gezeigt werden, dass insbesondere das Direktcarbonatisierungsverfahren mit überkritischem CO2 aufgrund des geringen Chemikalienverbrauchs, der hohen Selektivität für Lithium, als auch dem breiten Anwendungsspektrum für weitere primäre und sekundäre Lithiumressourcen ein vielversprechender Ansatz für eine technische Umsetzung darstellt. Des Weiteren wurde die elektrodialytische Darstellung von Lithiumhydroxid untersucht und optimiert. Mittels einer erstellten Simulation wurden hierfür nicht nur Anforderungen an prozessierbare Ausgangslösungen definiert, sondern auch ein Aufbau zur Erhöhung der Prozessstabilität entwickelt, der eine kontinuierliche Filtration eines oder mehrerer Kreisläufe der Elektrodialyse erlaubt.

Nach einem kurzen geografischen Überblick wird die fast 550-jährige Bergbaugeschichte der bedeutendsten Zinnerz-Lagerstätte des Erzgebirges dargestellt. Besondere Erwähnung findet die geologisch-lagerstättenkundliche Erforschung in den letzten 50 Jahren des ausgehenden 20. Jahrhunderts. Einer Einführung zur regionalgeologischen Position, zum Bau und zur metallogenetischen Situation des Erzfeldes folgen ausführliche Abhandlungen zur Geologie, Tektonik und Mineralisation der Lagerstätte, ebenso zu den angrenzenden Erzrevieren. Kapitel zur Rohstoffcharakteristik, Geophysik, Hydrologie/Hydrogeologie und Ingenieurgeologie Bergbau- und Aufbereitungstechnik, die dazugehörigen Technologien aus den einzelnen Epochen sowie Produktions- und Bilanzbetrachtungen geben ein umfassendes Bild zur Lagerstätte. Die heutzutage wichtigen Themen wie Umweltbelastung und -sanierung, Verwahrung, Rekultivierung und geomechanische Prognosen des Pingenrandes runden die komplexe Darstellung ab.

Die 1990 stillgelegte Grube kann auf eine 750-jährige Bergbaugeschichte zurückblicken. Im vorliegenden Band werden vor allem die Ergebnisse der umfangreichen Such- und Erkundungsarbeiten der letzten Betriebsperiode zusammenfassend dargelegt. Die Rahmengesteine bilden amphibol- bis grünschieferfaziell geprägte Metamorphite proterozoischer und kambrischer Ausgangsgesteine. Die metamorphe Schichtenfolge wird unterlagert vom mittelerzgebirgischen Teilpluton, in dem vier Granittypen unterschieden werden, die petrographisch und geochemisch eine Entwicklungsreihe bilden. Die Lagerstättentektonik wird von einer diagonalen Scherflächentektonik bestimmt. Zwischen Deformation, Magmatismus, Metasomatose und Mineralisation bestehen enge genetische Beziehungen. Zeitlich lassen sich die Zinnmineralisationen nach Altersdatierungen zwischen 288 und 302 Millionen Jahren einordnen. Unter den zinnerzführenden Strukturen erlangen Ausfüllungsstrukturen (Trümerzüge, Gangzüge) die größte Bedeutung. Bei den metasomatischen Strukturen lassen sich gangförmige (Greisengänge im Exokontakt, gangartige Greisenzonen im Endokontakt), stockwerkartige (unregelmäßige Greisenkörper im Endokontakt) und lagerförmige Strukturen (Skarne) unterscheiden. Intensive pedo- und lithogeochemische Untersuchungen führten zur Berechnung von Zonalitätsreihen und zur Ableitung von Zonalitätskoeffizienten in mehreren Teillagerstätten. Die Verteilung bestimmter Spurenelemente im Kassiterit wird, abhängig vom Chemismus der zinnführenden Lösungen, vor allem durch die räumliche Position zum Granit und durch die Lithologie des Nebengesteins bestimmt. Innerhalb des gesamten variszischen Mineralisationszyklus zeigen Temperatur und Salinität der Lösungen eine relativ gleichförmige Entwicklung von höheren zu niedrigeren Werten an. Das geomechanische Verhalten des Gebirges und mögliche Auswirkungen auf die Tagesoberfläche werden entscheidend beeinflusst von den gewählten Abbauverfahren, der Lage der Abbaue in Bezug zur Erdoberfläche und der lokalen geologischen Situation. Die älteste Abbaumethode im Festgestein ist der Strossenbau. Der Firstenstoßbau kam nur in unbedeutendem Umfang zur Anwendung. In der letzten Bergbauperiode wurde der Firstenstoßbau mit Magazinierung eingeführt. Greisenkörper wurden im Teilsohlenkammerbau, die bis 40 m mächtigen Trümerzüge des Nordwestfeldes im Teilsohlenbruchbau gewonnen. Die Bemusterung der Auffahrungen geschah durch Schlitzproben, der bergmännisch nicht aufgeschlossenen Lagerstättenbereiche durch Bohrkern- oder Bohrschlammproben. Tiefbohrungen wurden mittels Sammelsplitter- und Kernproben bemustert. Mit Einstellung des Bergbaus ist im Lagerstättendistrikt Ehrenfriedersdorf bei Trümer- und Greisenerz ein Vorratsstand von 17,1 kt zu verzeichnen. Die Hauptaltlast des Erzbergbaus stellt Arsen dar. Besondere Bedeutung erlangen anthropogen bedingte As-Anomalien (Hüttenwerke, Pochwerke, Aufbereitungsrückstände).

Die Monographie des Lagerstättengebietes Geyer bildet in räumlicher und inhaltlicher Hinsicht eine Fortsetzung und Ergänzung der 1994 veröffentlichten Monographie des Zinnerzlagerstättengebietes Ehrenfriedersdorf. Im Lagerstättengebiet Geyer lassen sich mehrere Lagerstättentypen unterscheiden. Verbreitet sind stratiforme Typen. Hierzu gehören Sulfiderzlager vom Typ Kiesgrube, die Bildungen der prävariszischen Geosynklinaletappe darstellen, und Skarnlager, die genetisch zum variszischen Mineralisationszyklus zählen. Unter den zinnführenden Strukturen erlangt der stockwerkartige metasomatische Strukturtyp im Endokontakbereich die größte Bedeutung. Gangförmige zinnerzführende Ausfüllungsstrukturen im Exokontakt sind in geringerer Intensität als im benachbarten Ehrenfriedersdorfer Revier verbreitet. Hydrothermale Gangstrukturen erlangen keine Lagerstättenbedeutung. Die in den Gängen auftretenden Mineralisationen lassen sich sowohl dem variszischen als auch dem postvariszisch-saxonischen Mineralisationszyklus zuordnen. Die Beschreibung der Lagerstätten und Vorkommen umfaßt die Kiesgrube Geyer (Sulfiderzlager), den Schurf 14/67 (Skarntyp), das Lagerstättengebiet Geyer SW (Skarntyp), die Zinnlagerstätte Geyer (Greisentyp), den Schurf 1/61 (Skarntyp und Gangtyp), das Revier Spitzberg mit dem Spitzberger Erbstolln sowie den Schürfen 2/68 und 2/69 (Skarntyp und Gangtyp), das Revier Geyer NO (Gangtyp) und Zinnseifen. Angaben zum Altbergbau und zu den Aufschlußverhältnissen stehen am Beginn jeder Lagerstättenbeschreibung. Es folgt eine lithostratigraphische Zuordnung der aufgeschlossenen metamorphen Schichtenfolge, eine kurze petrographische Charakterisierung der auftretenden magmatischen Gesteine und eine Beschreibung der tektonischen Elemente. Die eigentliche Lagerstättencharakteristik umfaßt Ausbildung, räumliche Position und Form der Erzkörper sowie Paragenese und Verteilungsgesetzmäßigkeiten. Die in den Aufschlüssen der ehem. SDAG Wismut angetroffene Uranvererzung, ihre tektonische und lithologische Kontrolle, wird mit beschrieben. Unter den bergbautechnischen Angaben nehmen die Ergebnisse von Aufbereitungsversuchen den größten Raum ein. Hydro- und ingenieurgeologische Fakten sowie Abbaumethoden finden nur stichwortartig Erwähnung. Unter bergwirtschaftlichen Angaben werden Bemusterungsmethoden, Bemusterungsergebnisse und, soweit möglich, Vorratszahlen mitgeteilt. Altlasten sind geogen und anthropogen bedingt. Von besonderer Bedeutung sind anthropogen bedingte Arsen-Anomalien im Boden (Hüttenwerke, Pochwerke). Verwahrung, Sanierung und Rekultivierung ehemals bergbaulich genutzter Flächen lassen sich im Lagerstättengebiet Geyer relativ problemlos lösen.

Nach einem kurzen geografischen Überblick wird die fast 550-jährige Bergbaugeschichte der bedeutendsten Zinnerz-Lagerstätte des Erzgebirges dargestellt. Besondere Erwähnung findet die geologisch-lagerstättenkundliche Erforschung in den letzten 50 Jahren des ausgehenden 20. Jahrhunderts. Einer Einführung zur regionalgeologischen Position, zum Bau und zur metallogenetischen Situation des Erzfeldes folgen ausführliche Abhandlungen zur Geologie, Tektonik und Mineralisation der Lagerstätte, ebenso zu den angrenzenden Erzrevieren. Kapitel zur Rohstoffcharakteristik, Geophysik, Hydrologie/Hydrogeologie und Ingenieurgeologie Bergbau- und Aufbereitungstechnik, die dazugehörigen Technologien aus den einzelnen Epochen sowie Produktions- und Bilanzbetrachtungen geben ein umfassendes Bild zur Lagerstätte. Die heutzutage wichtigen Themen wie Umweltbelastung und -sanierung, Verwahrung, Rekultivierung und geomechanische Prognosen des Pingenrandes runden die komplexe Darstellung ab.

Vor dem Hintergrund des steigenden Lithiumbedarfs und der Ungleichverteilung der weltweiten Lithiumvorkommen gilt es auch, kleinere, heimische Vorkommen, wie die Zinnwalditlagerstätte bei Zinnwald/Cínovec, für eine mögliche Lithiumgewinnung zu untersuchen. Hierfür wurden zur Darstellung von Lithiumcarbonat zwei Verfahren entwickelt, optimiert und ökonomisch bewertet. Dabei konnte gezeigt werden, dass insbesondere das Direktcarbonatisierungsverfahren mit überkritischem CO2 aufgrund des geringen Chemikalienverbrauchs, der hohen Selektivität für Lithium, als auch dem breiten Anwendungsspektrum für weitere primäre und sekundäre Lithiumressourcen ein vielversprechender Ansatz für eine technische Umsetzung darstellt. Des Weiteren wurde die elektrodialytische Darstellung von Lithiumhydroxid untersucht und optimiert. Mittels einer erstellten Simulation wurden hierfür nicht nur Anforderungen an prozessierbare Ausgangslösungen definiert, sondern auch ein Aufbau zur Erhöhung der Prozessstabilität entwickelt, der eine kontinuierliche Filtration eines oder mehrerer Kreisläufe der Elektrodialyse erlaubt.

An assessment of tin-skarn resources in the Erzgebirge, Germany, was conducted with the 3-Part Method. For this purpose a Grade-Tonnage Model for this deposit type was established. A literature review produced grade and tonnage data for 23 skarn deposits, of which 9 are in the assessment area. Based on an existing predictive map created with an AI algorithm, seven permissive tracts with a total area of 776 km² were defined. To estimate the number of undiscovered deposits a panel of five experts in the economic geology of the Erzgebirge was assembled. From the expert estimates and the newly developed Grade-Tonnage Model the undiscovered ore and metal tonnages in each permissive tract were evaluated. In four of the seven tracts the probability of the existence of at least one undiscovered deposit is estimated to be greater than 50%, in permissive tract 2 it is even greater than 90%. In each of these tracts, the median assessed undiscovered ore tonnages are several million tons and the tin resources exceed 10,000 tons. For the most perspective tract (Permissive tract 2) the median estimates are 40.6 Million tons of ore with a tin content of 114,000 tons. For tungsten (tonnages calculated as WO3) the numbers are slightly lower. The results verify the high resource potential of tin skarns in the Erzgebirge and can be used to guide future exploration activities to the most economically promising permissive tracts.

Mining will remain indispensable for the foreseeable future. For millennia, our society has been exploring and exploiting mineral deposits. Consequently, most of the easily exploitable high-grade deposits, which were of primary interest given their obvious technical and economic advantages, have already been depleted. For the future, the mining sector will have to efficiently produce metals and minerals from low-grade orebodies with complex mineralogical and microstructural properties -- these are generally referred to as complex orebodies. The exploitation of such complex orebodies carries significant technical risks. However, these risks may be reduced by applying modelling tools that are reliable and robust. In a broad sense, modelling techniques are already applied to estimate the resources and reserves contained in a deposit, and to evaluate the potential recovery (i.e., behaviour in comminution and separation processes) of these materials. This thesis focusses on the modelling of recovery processes, more specifically mineral separation processes, suited to complex ores. Despite recent developments in the fields of process mineralogy and geometallurgy, current mineral separation modelling methods do not fully incorporate the available information on ore complexity. While it is well known that the mineralogical and microstructural properties of individual particles control their process behaviour, currently widely applied modelling methods consider only distributions of bulk particle properties, which oftentimes require much simplification of the particle data available. Moreover, many of the methods used in industrial plant design and process modelling are based on the chemical composition of the samples, which is only a proxy for the mineralogical composition of the ores. A modelling method for mineral separation processes suited to complex ores should be particle-based, taking into consideration all quantifiable particle properties, and capable of estimating uncertainties. Moreover, to achieve a method generalizable to diverse mineral separation units (e.g., magnetic separation or flotation) with minimal human bias, strategies to independently weight the importance of different particle properties for the process(es) under investigation should be incorporated. This dissertation introduces a novel particle-based separation modelling method which fulfills these requirements. The core of the method consists of a least absolute shrinkage and selection operator-regularized (multinomial) logistic regression model trained with a balanced particle dataset. The required particle data are collected with scanning electron microscopy-based automated mineralogy systems. Ultimately, the method can quantify the recovery probability of individual particles, with minimal human input, considering the joint influence of particle shape, size, and modal and surface compositions, for any separation process. Three different case studies were modelled successfully using this new method, without the need for case-specific modifications: 1) the industrial recovery of pyrochlore from a carbonatite deposit with three froth flotation and one magnetic separation units, 2) the laboratory-scale magnetic separation of a complex skarn ore, and 3) the laboratory-scale separation of apatite from a sedimentary ore rich in carbonate minerals by flotation. Moreover, the generalization potential of the method was tested by predicting the process outcome of samples which had not been used in the model training phase, but came from the same geometallurgical domain of a specific ore deposit. In each of these cases, the method obtained high predictive accuracy. In addition to its predictive power, the new particle-based separation modelling method provides detailed insights into the influence of specific particle properties on processing behaviour. To name a couple, the influence of size on the recovery of different carbonate minerals by flotation in an industrial operation; and a comparison to traditional methodologies demonstrated the limitation of only considering particle liberation in process mineralogy studies -- the associated minerals should be evaluated, too. Finally, the potential application of the method to minimize the volume of test work required in metallurgical tests was showcased with a complex ore. The approach developed here provides a foundation for future developments, which can be used to optimize mineral separation processes based on particle properties. The opportunity exists to develop a similar approach to model the comminution of single particles and ultimately allow for the full prediction of the recovery potential of complex ores.:1 Introduction 1 1.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2 Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3 State-of-the-art in particle-based separation models . . . . . . . . . . . 11 1.4 Moving forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.1 Particle data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.2 Mathematical tools required for the particle-based separation model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.4.3 Workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5 Structure of the thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 The method and its application to industrial operations 23 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.1.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2 Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.1 Assumptions and limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.2 Data structure and required pre-treatment . . . . . . . . . . . . 27 2.2.3 Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.3 Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3.1 Artificial test cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3.2 Real case study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.4 Discussion and final considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3 The robustness of the method towards compositional variations of new feed samples 45 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.2 Generalization potential of current Particle-based Separation Model (PSM) methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.3 Case study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.3.1 Samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.3.2 Dry magnetic separation tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.3.3 Sample characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.3.4 Particle-based separation models . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.4 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4 Flotation kinetics of individual particles 67 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 4.2 Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4.2.1 Data collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.2.2 Cumulative recovery probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.2.3 Particle-based kinetic flotation model . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.3 Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.3.1 Materials and methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.3.2 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.4 Discussion and final thoughts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 5 Conclusions and outlook 85 5.1 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 5.2 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Bibliography 89