Xử lý thu hồi tinh quặng thiếc trong đuôi thải cấp hạt mịn vùng quỳ hợp nghệ an

Đề tài Xử lý thu hồi tinh quặng thiếc trong đuôi thải cấp hạt mịn vùng quỳ hợp nghệ an thuộc công trình nghiên cứu khóa học câp bộ Nội dung MỤC LỤC Số hiệu Danh mục Trang sốMở đầu 7 Chương 1 Tổng quan 9 1.1 Vài nét về quặng thiếc, ứng dụng 9 1.2 Sơ lược về thực trạng khai thác và chế biến quặng thiếc ở Việt Nam 10 1.3 Tình hình tuyển quặng thiếc trên thế giới và trong nước12 1.3.1 Tình hình tuyển quặng thiếc ở nước ngoài 12 1.3.2 Tình hình tuyển quặng thiếc nghèo cấp hạt mịn ởViệt Nam13 Chương 2 Kết quả thí nghiệm kiểm định hoàn thiện công nghệ tuyển quặng đuôi thải cấp hạt mịn vùng Quỳ Hợp – Nghệ An 21 2.1 Mẫu nghiên cứu 21 2.1.2 Lấy mẫu và sơ đồ gia công giản lược mẫu 21 2.2 Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu 23 2.2.1 Kết quả phân tích thành phần độ hạt 23 2.2.2 Kết quả phân tích hoá đa nguyên tố mẫu nghiên cứu24 2.2.3 Kết quả phân tích thành phần khoáng vật 24 2.3 Lập luận chọn sơ đồtuyển 25 2.5 Những thí nghiệm tuyển mẫu nghiên cứu 30 2.5.1 Thí nghiệm tuyển phân cấp 30 2.5.2 Thí nghiệm tuyển mẫu cấp hạt - 0,074+0,02mm 31 2.5.2.1 Giới thiệu vềthiết bị đa trọng lực 31 2.5.2.2 Kết quảtuyển cấp -0,074+0,02mm bằng thiết bị đa trọng lực kết hợp tuyển từ34 2.5.2.3 Kết quảtuyển cấp -0,074+0,02mm bằng thiết bịbàn đãi bùn kết hợp tuyển từ. 37 BCTKDA: Xửlý thu hồi tinh quặng thiếc trong đuôi thải cấp hạt mịn vùng QuỳHợp- NA Viện Khoa học và Công nghệMỏ- Luyện Kim 42.5.3 Kết quảtuyển cấp hạt -0,25+0,074mm 39 Chương 3 Kết quảcủa dựán 42 3.1 Kết quảhoàn thiện công nghệ 42 3.2 Kết quả sản xuất 44 3.3 Hiệu quả kinh tế45 3.4 Đánh giá 45 3.5 Kinh phí thực hiện 46 3.6 Dự kiến hình thức áp dụng kết quả dựán 47 Kết luận 48

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI:

XỬ LÝ THU HỒI TINH QUẶNG THIẾC TRONG ĐUÔI THẢI CẤP HẠT MỊN VÙNG QUỲ HỢP-NGHỆ AN

CNĐT: NGUYỄN TẤT THẮNG

8883

HÀ NỘI – 2010

NHỮNG NGƯỜI THAM GIA DỰ ÁN

1 Nguyễn Tất Thắng Kỹ sư

2 Phạm Xuân Hùng Kỹ sư

3 Dương Văn Thịnh Kỹ sư, Công ty TNHH Chính Nghĩa -

4- Nguyễn Văn Việt Kỹ sư

5 Phạm Anh Tuấn Kỹ thuật viên

6 Nguyễn Thị Anh Công nhân

7 Nguyễn Thị Huỳnh Công nhân

8 Bế Văn Hợp Công nhân

9 Đỗ Đình Hảo Công nhân

10 Phạm Thanh Huyền Công nhân

11 Ma Thanh Huyền Công nhân

MỤC LỤC

1.1 Vài nét về quặng thiếc, ứng dụng 9

1.2 Sơ lược về thực trạng khai thác và chế biến quặng

thiếc ở Việt Nam

10

1.3 Tình hình tuyển quặng thiếc trên thế giới và trong

nước

12

1.3.1 Tình hình tuyển quặng thiếc ở nước ngoài 12

1.3.2 Tình hình tuyển quặng thiếc nghèo cấp hạt mịn ở

Việt Nam

13

Chương 2 Kết quả thí nghiệm kiểm định hoàn thiện công

nghệ tuyển quặng đuôi thải cấp hạt mịn vùng Quỳ Hợp – Nghệ An

21

2.1.2 Lấy mẫu và sơ đồ gia công giản lược mẫu 21

2.2 Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu 23

2.2.1 Kết quả phân tích thành phần độ hạt 23

2.2.2 Kết quả phân tích hoá đa nguyên tố mẫu nghiên

cứu

24

2.2.3 Kết quả phân tích thành phần khoáng vật 24

2.5 Những thí nghiệm tuyển mẫu nghiên cứu 30

2.5.1 Thí nghiệm tuyển phân cấp 30

2.5.2 Thí nghiệm tuyển mẫu cấp hạt - 0,074+0,02mm 31

2.5.2.1 Giới thiệu về thiết bị đa trọng lực 31

2.5.2.2 Kết quả tuyển cấp -0,074+0,02mm bằng thiết bị đa

2.5.3 Kết quả tuyển cấp hạt -0,25+0,074mm 39

3.1 Kết quả hoàn thiện công nghệ 42

MỤC LỤC BẢNG, HÌNH

Hình 1 Sơ đồ định lượng tuyển tận thu thiếc trong bùn thải xưởng tuyển, mỏ Tĩnh Túc, Cao Bằng 15

Hình 2 Sơ đồ tuyển mẫu đuôi thải Sơn Dương, Tuyên Quang 17

Hình 3 Sơ đồ thí nghiệm tuyển mẫu bùn thải Quỳ Hợp, Nghệ An 18

Hình 4 Sơ đồ công nghệ ngâm quặng thiếc chứa sắt cao bằng HCl 20

Hình 5 Sơ đồ gia công và giản lược mẫu thí nghiệm 22 Hình 6a Sơ đồ công nghệ tuyển mẫu thí nghiệm bằng bàn đãi bùn 26

Hình 6b Sơ đồ công nghệ tuyển mẫu thí nghiệm có sự tham gia

Hình 7 Sơ đồ định lượng sau phân cấp thuỷ lực 30

Hình 9 Kết quả tuyển mẫu cấp hạt -0,074+0,02mm bằng thiết bị

đa trong lực kết hợp tuyển từ 34

Hình 10 Sơ đồ tuyển cấp -0,074 +0,02mm bằng bàn đãi kết hợp

Hình 11 Sơ đồ định lương tuyển cấp -0,25 +0,074mm 39

Hình 12 Sơ đồ công nghệ áp dụng tuyển quặng đuôi thải cấp hạt mịn vùng Quỳ Hợp, Nghệ An 42

Bảng 1 Kết quả kiểm định tuyển trên máy đa trọng lực đối với quặng đuôi thải vùng Quỳ Hợp, Nghệ An 19

Bảng 2 Bảng đặc tính độ hạt quặng đuôi thải vùng Quỳ Hợp,

Bảng 3 Kết quả phân tích hoá đa nguyên tố mẫu nghiên cứu 24

Bảng 4 Thành phần khoáng vật mẫu nghiên cứu 25 Bảng 5 Liệt kê thiết bị chủ yếu dùng cho dự án 29

Bảng 7 Kết quả tuyển theo sơ đồ hình 9 35

Bảng 8 Bảng cân bằng sản phẩm tuyển cấp -0,074+0,02mm bằng thiết bị đa trọng lực kết hợp tuyển từ 35

Bảng 9 Kết quả tuyển theo sơ đồ hình 10 38

Bảng 10 Bảng cân bằng sản phầm tuyển cấp -0,074+0,02mm bằng thiết bị bàn đãi bùn kết hợp tuyển từ 38 Bảng 11 Kết quả tuyển cấp hạt -0,25+0,074mm 40 Bảng 12 Bảng cân bằng sản phẩm tuyển cấp -0,25+0,074mm 40 Bảng 13 Các chỉ tiêu tuyển theo sơ đồ Hình 12 42

MỞ ĐẦU

Vấn đề tận thu và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên khoáng sản là một định hướng quan trọng đang được quan tâm đối với nước ta cũng như nhiều quốc gia trên thế giới Tại Việt Nam hiện nay trong bùn thải hoặc trong các sản phẩm trung gian không xử lý tận thu triệt để, dẫn đến tình trạng mất mát đáng kể về thiếc cũng như một số khoáng sản có ích khác vẫn còn phổ biến Công ty TNHH Chính Nghĩa - Quỳ Hợp - Nghệ An cũng nằm trong trường hợp như vậy Sau nhiều năm hoạt động, bằng phương pháp tuyển truyền thống như đập, xay, nghiền sàng, tuyển trọng lực, sau đó tuyển từ đã nâng hàm lượng thiếc từ 40 – 45% lên ≥ 65 % Sn, tiếp tục đưa vào lò luyện kim nấu thành thiếc tinh loại II hàm lượng 99,75% Sn để xuất khẩu hoặc sử dụng trong nước Trong quá trình sản xuất như vậy, do nhiều nguyên nhân chủ quan và khách quan khác nhau, một lượng quặng thiếc đáng kể cấp hạt mịn (hàm lượng khoảng 3-5% Sn) đã sinh ra, hiện tại còn tồn đọng trên 2.000 tấn và hàng năm vẫn cho thải ra 500-600 tấn đuôi thải loại này Đây là nguồn tài nguyên có giá trị nếu ta tận thu được sẽ mang lại hiệu quả kinh tế tương đối lớn cho Công ty và có ý nghĩa về tận thu tài nguyên đất nước

Để thu hồi khoáng vật thiếc ở cấp hạt mịn và siêu mịn, cho đến năm

2006 Bộ Công thương đã giao cho Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ luyện

kim đề tài “ Nghiên cứu công nghệ thu hồi thiếc cấp hạt mịn đuôi thải bằng thiết bị đa trọng lực” Đề tài đã lấy mẫu bãi thải Mỏ thiếc Sơn Dương là đối

tượng nghiên cứu và sau đó kiểm định đối với mẫu đuôi thải vùng Quỳ Hợp- Nghệ An Đề tài được đánh giá đạt loại Khá và đến năm 2009 theo đơn đặt hàng của Bộ Công thương trong hợp đồng số 08.09SXTN/HĐ-KHCN Viện

Khoa học và Công nghệ Mỏ Luyện Kim tiếp tục triển khai dự án “Xử lý thu hồi tinh quặng thiếc trong đuôi thải cấp hạt mịn vùng Quỳ Hợp- Nghệ An”

nhằm đưa một phần đề tài vào phục vụ đời sống sản xuất

Mục tiêu của dự án :

- Mục tiêu thứ nhất : Hoàn thiện công nghệ tuyển quặng đuôi thải thiếc cấp hạt mịn xưởng tuyển tinh Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An ở quy mô phòng thí nghiệm mở rộng, đạt yêu cầu kỹ thuật, trên cơ sở tiếp thu

từ các đề tài nghiên cứu khoa học những năm trước đây

- Mục tiêu thứ hai: Sản xuất thu hồi được 65 tấn tinh quặng thiếc cấp hạt mịn, hàm lượng Sn ≥ 40%, ∑Pb+Bi ≤ 0,2%, As ≤ 0,4%, Fe ≤ 6%

Dự án được triển khai tại “Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An”

Công tác phân tích được thực hiện tại: “Trung tâm phân tích thuộc Viện

KH và CN Mỏ - Luyện Kim” hoặc Công ty TNHH một TV Mỏ và Luyện kim

Thái Nguyên, Phòng phân tích Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ

An

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 vµi nÐt vÒ quÆng thiÕc vµ øng dông

- Khoáng vật chủ yếu của quặng thiếc là Caxiterit (SnO2) có nguồn gốc từ

đá macmaaxit, phổ biến nhất là đá granit Khoáng sàng nhiệt dịch, Caxiterit

tồn tại ở 2 dạng mạch:

+ Dạng thạch anh - Caxiterit

+ Dạng Sunfua – Caxiterit

- Tỷ trọng của quặng thiếc là 7,29 gam / cm3

- Ôxyt thiếc tinh khiết (SnO2) chứa 78,8 %Sn

Quặng thiếc sa khoáng có thành phần khoáng vật tương đối đơn giản chủ yếu gồm: Caxiterit, vonframit, Tuôcmalin, inmênhit, thạch anh Hàm lượng Caxiterit giao động từ 100g/m3 - 1400 g/m3 Trung bình từ 700- 800g/m3 Quặng thiếc gốc có thành phần khá phức tạp, các khoáng vật phổ biến là Asenôpyrit, Pirit, Pyrôtin, Caxiterit, Chancôpyrit, thạch anh, Tuôcmalin, Galenit, Bismut và Sphalerit Hàm lượng thiếc giao động từ 0,1 đến 10%, trung bình từ 1 – 2% Thiếc là một trong những kim loại mầu có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong ngành hàng không, điện tử, thực phẩm Trên thế giới nhu cầu sử dụng kim loại mầu nói chung và thiếc nói riêng ngày càng gia tăng, một số công dụng cụ thể của thiếc, đó là:

1.2 SƠ LƯỢC VỀ THỰC TRẠNG KHAI THÁC, CHẾ BIẾN QUẶNG THIẾC Ở VIỆT NAM

Quặng thiếc Việt Nam trữ lượng ở cấp C1, C2 khoảng 97.600 tấn, ở cấp

P khoảng 268.000 tấn, tập trung chủ yếu ở 4 vùng: Pi oắc ( Cao Bằng ), Tam Đảo (Tuyên Quang), Thái Nguyên, Lâm Đồng và Quỳ Hợp (Nghệ An ), ngoài ra thiếc còn có rải rác ở Trường Xuân (Thanh Hoá), Hà Giang và Quảng Nam (Đà Nẵng )

1.2.1 Thực trạng sản xuất từng vùng

- Vùng Pi oắc (Cao Bằng)

Vùng Pi oắc có 9 mỏ lớn, nhỏ, trong số các mỏ sa khoáng lớn nhất là

mỏ Tĩnh Túc Mỏ được khai thác từ thời thực dân Pháp Từ năm 1956 đến

1993 mỏ sản xuất quy mô lớn theo công nghệ Liên Xô Trong thời gian này tổng cộng mỏ đã khai thác và luyện được khoảng 11000 tấn thiếc thỏi Trữ lượng thiếc còn lại sau năm 2004 dự kiến khoảng trên 1000 tấn, ngoài ra các bãi thải cũ còn lại khoảng 2000 tấn

Hiện tại mỏ đang ở thời kỳ nạo vét, hình thức khai thác chủ yếu bằng ô

tô, máy xúc quy mô nhỏ và thủ công, năng lực khoảng 300 tấn thiếc thỏi/ năm

- Vùng Tam Đảo

Vùng Tam Đảo có trữ lượng khá lớn, cả quặng gốc và sa khoáng

khoảng 28.800 tấn, trong đó sa khoáng khoảng 8412 tấn, quặng sa khoáng được khai thác từ những năm 1960 ở mỏ Sơn Dương, sau đó ở các mỏ Bắc Lũng, Phục Linh vào những năm 1980 Sản lượng bình quân từ 300 – 500 tấn thiếc thỏi quy đổi / năm ,đến nay quặng sa khoáng về cơ bản đã khai thác hết,

số ít còn lại ở Khuôn Thê, Kỳ Lâm, Phục Linh …nằm dưới ruộng lúa, không được phép khai thác Quặng gốc phân bố trên diện rộng nhưng mới được thăm dò, đánh giá sơ sài Tuy nhiên quặng thiếc gốc cũng bị khai thác bừa

- Mỏ quặng thiếc Lâm Đồng

Trữ lượng thiếc ở Lâm Đồng khoảng 100.000 tấn ở dạng sa khoáng, chất lượng tốt, quặng thiếc vùng Lâm Đồng phân bố trên nhiều khu vực như ở các huyện Lạc Dương, Di Linh, Bảo Lộc, Lâm Hà và Thành phố Đà Lạt Tuy nhiên việc nghiên cứu thăm dò tài nguyên thiếc cho đến nay còn khá sơ sài Theo thống kê từ năm 1992 đến 1999 Công ty khoáng sản Lâm Đồng đã thu mua và sản xuất được 2933 tấn thiếc thỏi Ngoài ra một lượng lớn quặng thiếc được khai thác và bán trôi nổi cho các tổ chức và cá nhân khác nhau, ước tính tổng sản lượng thiếc thỏi của vùng Lâm Đồng trong thời gian này khoảng trên

1000 tấn/năm Từ năm 2002 việc khai thác thiếc trên địa bàn Lâm Đồng đã bị cấm do liên quan đến vấn đề môi trường và du lịch

- Mỏ quặng thiếc vùng Quỳ Hợp - Nghệ An

Thiếc Quỳ Hợp, Nghệ An được đánh giá là 1 trong những mỏ lớn nhất Việt Nam, trữ lượng khoảng > 83.000 tấn, chiếm khoảng 30% trữ lượng thiếc

cả nước, tập trung chủ yếu ở vùng Quỳ Hợp, Quế Phong, Tân Kỳ Hiện nay,

cả vùng Quỳ Hợp có 14 mỏ thiếc sa khoáng đã được điều tra đánh giá, trữ lượng có thể khai thác công nghiệp khoảng 35.171 tấn SnO2, ngoại trừ mỏ Thung Lùn 1 đã khai thác cạn kiệt, các mỏ còn lại đều có hàm lượng từ trung bình đến trung bình thấp khoảng 300 – 700g SnO2/m3 Thiếc gốc có 2 vùng chính với tổng trữ lượng khoảng 24.410 tấn, trong đó:

Khu vực Suối Bắc – Suối Mai có 20.685 tấn

Khu vực Pan Lôm – Ca Đọi có 3.725 tấn

- Sơ lược về trữ lượng quặng đuôi thải cấp hạt mịn vùng Quỳ Hợp, Nghệ An

a) Đối với xưởng tuyển tinh thuộc Công ty TNHH Chính Nghĩa- Quỳ Hợp- Nghệ An

Hiện tại còn tồn khoảng trên 2000 tấn quặng đuôi thiếc cấp hạt mịn, hàm lượng khoảng 3-5% Ngoài ra mỗi năm còn thải bổ xung 500 - 600 tấn đang chờ xử lý

b) Ở xưởng tuyển tinh Hồng Lương- Quỳ Hợp –Nghệ An ,hiện tại còn tồn đọng khoảng 1.500 tấn quặng đuôi thải cấp hạt mịn, mặt khác mỗi năm còn thải bổ sung khoảng 500-600 tấn quặng đuôi nghèo đang chờ xử lý

- Tạo công ăn việc làm cho hàng vạn lao động

- Đào tạo được đội ngũ cán bộ quản lý, kỹ thuật, nghiên cứu, công nhân sản xuất thiếc có bề dày kinh nghiệm gần 50 năm, đã làm chủ được một số công nghệ tuyển, luyện thiếc

- Trình độ công nghệ trong lĩnh vực tuyển khoáng và luyện kim đã được nâng lên, đến nay đã tuyển được quặng thiếc gốc với hàm lượng < 1%

Sn, luyện kim lần đầu tiên thành công trong việc điện phân để sản xuất thiếc loại I (99,95% Sn)

- Chưa đầu tư một cách tương xứng trong công nghệ cũng như thiết bị

để xử lý quặng thiếc mịn, nghèo, dẫn đến lãng phí tài nguyên

1.3 TÌNH HÌNH TUYỂN QUẶNG THIẾC TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC

1.3.1 Tình hình tuyển quặng thiếc ở một số nước trên thế giới

Theo con số thống kê, trữ lượng thiếc trên thế giới khoảng 37.000 nghìn tấn và tập trung ở một số nước Đông Nam Á như: Thái Lan, Malaysia, Inđônêxia, Trung Quốc và một số quốc gia khác ở châu Phi như Nigiêria, Công gô

Công nghệ chế biến nhìn chung đã tạo ra được những sản phẩm đạt chất lượng cao như ở Nga, Thái Lan, Malaysia, Đức, Trung Quốc phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau Công nghệ chế biến hầu hết ở một

số nước trên thế giới vẫn theo công nghệ truyền thống đó là tuyển trọng lực đối với khâu tuyển thô, tuyển từ, tuyển điện Đối với cấp hạt mịn áp dụng phương pháp tuyển nổi, song hiệu quả không cao

Viện Nghiên cứu KOHVELL (Anh) đã nghiên cứu thu hồi thiếc mịn cấp hạt - 0,04mm bằng băng tải và bàn đãi bùn, hàm lượng quặng đầu đưa tuyển là 0,4% Sn, sau khi tuyển đã nhận được quặng tinh đạt hàm lượng ∼ 31% Sn, thực thu 53%

Viện nghiên cứu thuộc Công ty Yunnan (Trung Quốc) đã nghiên cứu thu hồi cấp hạt mịn - 0,04mm bằng thiết bị bàn đãi bùn, quặng cấp vào có hàm lượng 0,45 % Sn, sau tuyển thực thu đạt 56 - 58%, hệ số làm giầu khoảng 14 lần

1.3.2 Tình hình tuyển quặng thiếc nghèo, cấp hạt mịn ở Việt Nam

Điểm lại một số thành tựu khoa học kỹ thuật ở Việt nam 1 số năm trước đây như sau :

a) Ở Việt Nam, năm 1989, theo báo cáo tổng kết toàn diện kết quả nghiên

cứu đề tài “ Nghiên cứu khả năng nâng cao mức thực thu tuyển cho thiếc và các cấu tử có ích khác trong cấp hạt mịn” Do Viện luyện kim màu (Nay là Viện khoa học và công nghệ Mỏ luyện kim) chủ trì, kết hợp với phòng kỹ

thuật Mỏ Cromit Cổ-Định- Thanh Hoá và mỏ thiếc Tĩnh Túc, Cao Bằng triển khai Đối tượng nghiên cứu là bùn thải chứa thiếc xưởng tuyển khoáng mỏ thiếc Tĩnh Túc - Cao Bằng Nội dung đề tài được mô tả như sau:

- Bùn thải xưởng tuyển khoáng Mỏ thiếc Tĩnh Túc - Cao Bằng có độ hạt < 3

mm, được phân bố như sau:

từ, nhận được tinh quặng thiếc hàm lượng β=50%, thực thu ε= 16,71%, thu hoạch γ=0,014%

+ Cấp hạt -0,04mm có hàm lượng 0,042% Sn, do quá mịn tuyển không hiệu quả nên không xử lý, đương nhiên đã loại được 56% bùn mịn nghèo ở cấp này

Sơ đồ định lượng tuyển tận thu thiếc trong bùn thải xưởng tuyển khoáng Tĩnh Túc - Cao Bằng được chỉ ra (Hình 1)

Bùn thải Tĩnh Túc

100 0,0419 100 Phân cấp

Q- thải mịn Q- tinh Sn Q-thải thô

Hình 1: Sơ đồ định lượng tuyển tận thu thiếc trong bùn thải

xưởng tuyển khoáng Tĩnh Túc - Cao Bằng

γ%

β% ε %

Nhận xét: Sau khi tuyển theo sơ đồ trên cho chỉ tiêu kỹ thuật khả quan, từ

bùn thải có hàm lượng đầu là 0,0419% đã nhận được quặng tinh với thu hoạch 0,0324%, hàm lượng thiếc là 50,14% và thực thu Sn đạt 42,54%, đề tài

đã mở hướng đi trong việc sử lý thu hồi quặng thiếc câp hạt mịn vùng này b) Nghiên cứu xử lý bùn quặng bãi thải Sơn Dương, Tuyên Quang bằng thiết bị đa trọng lực:

Đến năm 2006 Viện khoa học và công nghệ mỏ luyện kim triển khai đề tài : “Nghiên cứu thu hồi thiếc mịn trong đuôi thải bằng thiết bị đa trọng lực”

Đối tượng nghiên cứu là bùn quặng bãi thải Sơn Dương, Tuyên Quang Đây là bùn thải không thuần tuý sa khoáng Trong quá trình khai thác và làm giầu các khoáng vật chứa thiếc ở dạng caxiterit tự do hạt thô và mịn đã được thu hồi ngay trong quá trình sản xuất Khoáng vật chứa thiếc cấp hạt mịn và siêu mịn được tạo ra trong quá trình đập, nghiền sẽ không thu hồi được bằng thiết bị tuyển khoáng thông thường, chúng có mặt hầu hết ở các cấp hạt từ -0,074 +0,04mm, -0,04 + 0,02 mm và -0,02 mm, thành phần chính trong mẫu

là thạch anh, mica, đá tạp và một ít các khoáng vật sắt ở dạng hêmatit, limônit, gơtít, inmênhit, asenôpyrit Hàm lượng bùn quặng đưa vào nghiên cứu ∼ 0,082%Sn (tập trung ở cấp hạt - 0,1mm)

Sau khi phân cấp thành 2 cấp : +0,1 mm và – 0,1 mm Cấp hạt – 0,1

mm được tuyển bằng thiết bị đa trọng lực đã nhận được tinh quặng khá tốt Hàm lượng tinh quặng: 15,54 - 16,35% Sn Thực thu tinh quặng: 67,53 - 70,12% Sn

Đề tài khẳng định tính ưu việt của thiết bị đa trọng lưc để tuyển cấp hạt mịn khoáng vật nặng nói chung và cấp hạt mịn khoáng vật thiếc nói riêng trong tương lai

- Cấp hạt – 0,25 + 0,1mm có hàm lượng đầu là 0,031% Sn đưa đãi,

- Tinh đãi được đưa vào tuyển từ, tinh quặng đạt 17,915% Sn, thực thu đạt 98,09%

Quặng thải Quặng tinh + 0,1mm Quặng tinh – 0,1mm

Hình 2: Sơ đồ tuyển mẫu Sơn Dương

c) Nghiên cứu thăm dò xử lý quặng đuôi thải cấp hạt mịn vùng Quỳ Hợp- Nghệ An bằng thiết bị đa trọng lực

* Đề tài Nghiên cứu công nghệ thu hồi thiếc cấp hạt mịn đuôi thải bằng thiết bị đa trọng lực đã kiểm chứng sử dụng thiết bị đa trọng lực đẻ tuyển đối với quặng đuôi vùng Quỳ Hợp, Nghệ An Nội dung như sau:

- Mẫu có đặc điểm 100% cấp hạt – 0,1mm, trong đó cấp hạt – 0,074mm chiếm ∼ 80%, hàm lượng thiếc bãi thải khá cao ∼ 3,64% Sn

Mẫu bùn

+0,04mm Phân cấp - 0,04mm

Máy đa trọng lực Máy đa trọng lực

∩

Hình 3: Sơ đồ tuyển mẫu bãi thải Quỳ Hợp Nghệ An

Bảng 1: Bảng kết quả thí nghiệm mẫu Quỳ Hợp, Nghệ An

Hợp, Nghệ An Thông qua đề tài: “Nghiên cứu khả năng tuyển quặng thiếc giầu sắt vùng Quỳ Hợp, Nghệ An”

Tác giả đã dùng phương pháp hoà tách quặng bằng HCl, sau đó tuyển

từ trên máy từ trường mạnh đã cho kết quả khả quan, cụ thể được mô tả như sau:

- Quặng thiếc gốc có hàm lượng thiếc là 46,42%, hàm lượng sắt là 17,87%, sắt chủ yếu ở dạng hematit, limonít, gơtit và 1 phần ở dạng manhetit, mactit vv…vv Thiếc tập trung chủ yếu ở cấp hạt -0,25mm

- Sau khi hoà tách kết hợp tuyển từ, tinh quặng thiếc đạt:

+ Hàm lượng thiếc dao động từ 65 - 70 %

+ Hàm lượng sắt dao động từ 2,5 - 5%

+ Thu hoạch: 57-64%

+ Thực thu: 89-90%

Mẫu quặng đâù

Hoà tách

Rửa HCl

Tuyển từ

Quặng đuôi Quặng tinh

Hình 4 : Sơ đồ công nghệ ngâm hoà tách quặng thiếc chứa sắt bằng HCl

ra còn khử được cả Pb, Bi ở dạng ôxýt, đồng thời còn làm sạch bề mặt quặng, chống vón, trước khi tuyển bằng các phương pháp tiếp theo

- Đối với cấp hạt mịn ≤ 0,074 mm thì xử lý trên thiết bị đa trọng lực cho ta hiệu quả cao, song do thiết bị ở quy mô phòng thí nghiệm, cần được kiểm chứng ở quy mô lớn hơn

CHƯƠNG 2

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KIỂM ĐỊNH HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG ĐUÔI THẢI CẤP HẠT MỊN VÙNG QUỲ HỢP,

NGHỆ AN 2.1 mÉu nghiªn cøu

2.1.1 Mẫu nghiên cứu: Để triển khai dự án, Công ty TNHH một thành

viên Mỏ và Luyện Kim thuộc Viện khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện Kim

đã phối hợp với Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An tiến hành khảo sát thực địa bãi thải và quyết định biện pháp lấy mẫu bằng phương pháp xiên trên cơ sở kẻ ô bàn cờ, theo yêu cầu kỹ thuật của Viện Khoa học và Công

nghệ Mỏ - Luyện kim

- Mẫu nghiên cứu thí nghiệm được tiến hành lấy tại bãi thải quặng đuôi thiếc cấp hạt mịn của Xưởng tuyển tinh thuộc Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An

- Khối lượng mẫu nghiên cứu thí nghiệm là 3000 kg, mẫu nghiên cứu

được gia công và giản lược theo sơ đồ Hình 5

2.1.2 Sơ đồ gia công và giản lược mẫu

2.2 Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu đuôi thải Xưởng tuyển tinh

thuộc Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An

2.2.1 Kết quả phân tích thành phần độ hạt mẫu bùn thải Xưởng

tuyển tinh thuộc Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An

Bảng 2: Bảng kết quả phân tích thành phần độ hạt mầu đuôi thải

xưởng tuyển tinh Công ty TNHH Chính Nghĩa vùng Quỳ Hợp, Nghệ An

2.2.2 Kết quả phân tích hoá đa nguyên tố mẫu bùn thải thuộc Công TNHH Chinh Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An

Bảng 3: Kết quả phân tích hoá đa nguyên tố mẫu quặng đuôi Công

ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An

- Hàm lượng tạp chất Pb, Bi và As không cao, nguyên nhân do trong quá trình tuyển ở những công đoạn trứơc quặng đã được tuyển nổi trên bàn đãi và đã ngâm axitclohyđric

2.2.3 Kết quả phân tích thành phần khoáng vật

Do đặc thù của Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An là chế biến quặng đầu có hàm lượng khoảng 40-45% Sn lên ≥ 65 % Sn theo yêu cầu của luyện kim Để giải phóng cấp hạt, các sản phẩm trung gian và quặng đuôi thải trong quá trình sản xuất đã được nghiền qua các thiết bị đập búa nước và máy nghiền thanh, tuyển đi tuyển lại nhiều lần qua bàn đãi và tuyển

từ Theo kết quả phân cấp độ hạt mẫu đuôi thải Quỳ Hợp có tỷ lệ cấp hạt 0,074mm khá cao (khoảng 60%), chúng có mặt ở hầu hết các cấp -0,074 + 0,05mm; -0,05+ 0,02mm Cấp hạt +0,074mm chiếm khoảng 40%, hàm lượng thiếc tập trung ở cấp này là chủ yếu (khoảng 6,5% Sn) Thiếc ở dạng caxiterit

-tự do Thành phần các khoáng vật đi cùng chủ yếu là thạch anh và sắt ở dạng hematit, limonit, gơ tít và không nhiều ở dạng manhetit, mactit…, ngoài ra

asenopyrit và sét Đặc điểm chung của chúng là đã giải phóng tương đối triệt

để khoáng vật thiếc ra khỏỉ các khoáng vật cộng sinh Một phần do độ hạt mịn

và một phần do bị nhiễm từ dư trong quá trình tuyển từ nên quặng bị vón

Một số tính chất vật lý của các khoáng vật trong mẫu thí nghiệm được

Tỷ trọng g/cm 3

Độ từ thẩm riêng

Theo số liệu b¶ng 4, dùa vµo sự khác biệt về tỷ trọng cũng như độ từ

thẩm riêng của quặng thiếc so với các khoáng vật cộng sinh khác, có thể áp

dụng phương pháp tuyển trong lực và tuyển từ để tách thành các sản phẩm

riêng biệt

2.3 Lập luận chọn sơ đồ tuyển

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu bùn thải thuộc

Công ty TNHH Chính Nghĩa, Quỳ Hợp, Nghệ An, các kết quả nghiên cứu

công nghệ thu hồi thiếc cấp hạt mịn đuôi thải trong phòng thí nghiệm, kết hợp

thực tế sản xuất tuyển quặng thiếc nghèo trong nước và nước ngoài, dự án đã

đưa ra 2 sơ đồ xử lý thu hồi tinh quặng thiếc trong đuôi thải cấp hạt mịn vùng Quỳ Hợp, Nghệ An như Hình 6a và 6b

Mẫu thí nghiệm

Khử từ Phân cấp

+ 0,074 - 0,074 Phân cấp khử -0.02mm

Bàn đãi bùn - 0,02 + 0,02

*Sơ đồ nhằm giải quyết các mục tiêu chính về công nghệ, đó là :

- Phân cấp thành các cấp hạt hẹp -0,25 +0,074 mm, và -0,074 +0,02mm

để tuyển trên các thiết bị trọng lực nhằm nâng cao hiệu quả phân tuyển

- Sơ đồ có công đoạn khử từ nhằm triệt tiêu từ dư, đánh tơi chống vón trước khi tuyển các khâu tiếp theo

- Sơ đồ có công đoạn phân cấp loại bỏ cấp hạt cực mịn -0,02mm, về phương diện lý thuyết có thể giảm đi khoảng 10% về mặt khối lượng, hàm lượng thiếc loại nghèo khoảng 0,5%, điều này tạo điều kiện cho các khâu sau làm việc tốt hơn

- Sơ đồ có công đoạn xử lý hoá học bằng axitclohyđric nhằm khử một phần sắt, chì, bismut và tẩy rửa bề mặt quặng, chống vón cục tạo điều kiện để các khâu xử lý tiếp theo hiệu quả hơn

* Thuyết minh sơ đồ:

Mẫu nghiên cứu được đưa qua ống khử từ để triệt tiêu từ dư trong bùn quặng, sau đó cấp vào thiết bị phân cấp thuỷ lực, tách ra cấp - 0,074mm và + 0,074mm, sau đó từng cấp hạt được tuyển riêng rẽ, cấp + 0,074mm được tuyển trên bàn đãi bùn, quặng tinh đãi được đem xử lý hoá học (ngâm HCl ), rửa sạch quặng về môi trường trung tính, sau đó tuyển từ trên máy cường độ

từ trường mạnh để thu hồi quặng tinh + 0,074mm Còn cấp hạt – 0,074mm được khử slam (loại bỏ cấp cực mịn - 0,02mm) đưa ra thải, sau đó cấp -0,074+ 0,02 mm đưa vào xử lý trên thiết bị bàn đãi bùn và tuyển từ thu hồi quặng tinh cấp hạt mịn -0,074+0,02mm Kết quả sẽ thu được tinh quặng thiếc tổng hợp hàm lượng ≥ 40% Sn, phối liệu cùng quặng giàu để nấu luyện thành thiếc kim loại 99,75% Sn, phục vụ sản xuất trong nước và xuất khẩu

Mẫu thí nghiệm

Khử từ Phân cấp

+ 0,074 - 0,074 Phân cấp khử -0.02mm

Bàn đãi bùn - 0,02 + 0,02

Nhận xét : Sơ đồ Hình 6a và Hình 6b chỉ khác nhau ở công đoạn tuyển

cấp hạt -0,074+0,02mm

2.4 Các thiết bị công nghệ chủ yếu dùng trong dự án

Bảng 5- Liệt kê các thiết bị chủ yếu cần cho dự án:

STT Tên thiết bị, quy cách Số lượng Nước sản

7 Xoáy lốc nước Φ150mm 03 Trung Quốc

8 Máy phân cấp thuỷ lực

hình nón Φ1800mm 01 Trung Quốc

2.5 Những thí nghiệm tuyển mẫu nghiên cứu

2.5.1 Kết quả thí nghiệm phân cấp thuỷ lực

Bảng 6: Bảng cân bằng sản phẩm sau phân cấp

Hàm lượng % Sản phẩm Thu hoạch

2.5.2 Thí nghiệm tuyển mẫu cấp hạt -0,074+0,02 mm

2.5.2.1 Giới thiệu thiết bị tuyển đa trọng lực MGS (Multy Gravity Separator )

Máy tuyển MGS được sử dụng để tuyển quặng thiếc vonfram, crom, sunfua, vàng và còn được sử dụng để thu hồi các khoáng vật có ích từ quặng đuôi slam mịn, thu hồi các kim loại quý hiếm từ các quặng aluvi mịn, tuyển

sơ bộ các khoáng vật nặng từ quặng gốc xâm nhiễm mịn, sau khi đã nghiền giải phóng các khoáng vật ra khỏi nhau

Nguyên tắc vận hành tương tự như bàn đãi, nhưng sử dụng thêm lực ly tâm để cải thiện sự phân chia của các hạt khoáng vật có tỷ trọng khác nhau

Bùn cấp liệu được cấp vào máy một cách liên tục qua phễu cấp liệu và được phân bố thành màng mỏng dọc theo mặt cắt trong của tang quay, các hạt khoáng vật nhẹ trôi về cuối tang và đi vào máng quặng thải Dưới tác động của lực ly tâm và lực quán tính do chuyển động giật của tang theo chiều dọc, các khoáng vât nặng bám vào thành tang và chuyển động dần về phía đầu tang, được dao gạt đưa về phía trước đi vào máng quặng tinh Phía trên của

lớp khoáng vật nặng là lớp bùn gồm các khoáng vât nhẹ, các khoáng vật cực mịn và trên cùng là lớp nước tương đối trong Các dao gạt được thiết kế đặc biệt có tác dụng sới tơi lớp vật liệu lắng đọng tạo điều kiện tách tiếp các khoáng vật nhẹ lẫn vào làm tăng chất lượng quặng tinh

Có 34 dao gạt, mỗi dao gạt dài 65mm, được ép nhẹ bằng lò xo để chúng tiếp xúc sát với bề mặt tang trống Các dao gạt được đặt nghiêng 600 so với trục của tang trống Các thanh này được gắn vào khung, khung này quay với tốc độ cao hơn tốc độ quay của tang trống khoảng 5%

• Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của thiết bị MGS là:

o Tốc độ quay ly tâm của tang trống

o Biên độ lắc

o Dòng nước rửa, lưu lượng

o Góc nghiêng của tang trống

Hình 8- Thiết bị đa trọng lực (MGS)

2.5.2.2 Kết quả nghiên cứu tuyển cấp hạt – 0,074+0,02mm bằng thiết bị đa trọng lực kết hợp tuyển từ

Hình 9 - Sơ đồ thí nghiệm tuyển mẫu cấp hạt -0,074 + 0,02 mm bằng

thiết bị đa trọng lực kết hợp tuyển từ

Bảng 7: Kết quả thí nghiệm tuyển theo sơ đồ hình 9

Quặng thải

(tuyển từ)

65,17 2,4 4,53 21,26 17,27 3,12 Tuyển từ

Quặng cấp 100,0 3,69 17,1 15,98 100,0 18,05

Bảng 8: Bảng cân bằng sản phẩm cấp -0,074 + 0,02 mm tuyển trên

thiết bị đa trọng lực kết hợp tuyển từ

Hàm lượng % Sản phẩm Thu hoạch %

Sn Fe

Thực thu Sn%

- Thiết bị đa trọng lực dùng để sử lý cấp hạt -0,074+0,02 mm khá hiệu

quả, từ hàm lượng đầu 1,62%, sau tuyển tinh quặng đạt hàm lượng 17,1% Sn,

thực thu 75,2%

- Chế độ tuyển tối ưu :