NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC, CHẾ BIẾN QUẶNG THIẾC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, TÁI SỬ DỤNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN LƯU TRỮ NƯỚC CẤP ĐẾN HÀM LƯỢNG CÁC HỢP CHẤT NIT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN

LƯU TRỮ NƯỚC CẤP ĐẾN HÀM LƯỢNG

CÁC HỢP CHẤT NIT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Vũ Thị Hồng Nguyệt

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC, CHẾ BIẾN QUẶNG THIẾC VÀ ĐỀ XUẤT

GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, TÁI SỬ DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Vũ Thị Hồng Nguyệt

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BÙN THẢI CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC, CHẾ BIẾN QUẶNG THIẾC VÀ ĐỀ XUẤT

GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, TÁI SỬ DỤNG

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS Ngô Thị Lan Phương

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu,kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳcông trình nghiên cứu nào khác

Tác giả luận văn

Vũ Thị Hồng Nguyệt

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ tận tìnhcủa PGS TS Nguyễn Thị Hà, TS Ngô Vân Anh và TS Ngô Thị Lan Phương,những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ dẫn những định hướng nghiên cứu,kiến thức chuyên môn và hơn hết là truyền cho tác giả lòng đam mê khoa học vàtinh thần tự giác trong học tập nghiên cứu Tác giả xin chân thành bày tỏ lòngbiết ơn sâu sắc về sự giúp đỡ quý báu này với các thầy, những người đã hết lònggiúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tác giả học tập, nghiên cứu và hoàn thànhluận văn này

Em xin cảm ơn để tài KC 08.18/16-20 “Nghiên cứu xây dựng mô hình công

nghệ khả thi quy mô pilot để xử lý bùn thải công nghiệp giàu kim loại nặng theohướng tận thu tài nguyên, tiết kiệm năng lượng” đã hỗ trợ trong quá trình thực hiệnkhóa luận

Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn tới các thầy, cô và tập thể cán bộ KhoaMôi trường trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội đã đóng góp những ý kiếnchân thành, bổ ích để giúp tác giả nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới các học viên nơi tác giả học tập, đãgiúp đỡ và đóng góp ý kiến cho tác giả trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

để hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới những người thân yêu trong giađình, đã luôn ở bên cạnh và động viên tác giả cả về vật chất và tinh thần để tác giảvững tâm hoàn thành luận văn của mình

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về tất cả sự giúp đỡ quý báu này!

Tác giả luận văn

MỤC LỤC

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

Chương 1 - TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về địa hóa, khoáng vật thiếc và công nghệ tuyển quặng thiếc 3

1.1.1 Tính chất 3

1.1.2 Đặc điểm khoáng vật 3

1.1.3 Đặc điểm địa hóa 7

1.1.4 Kinh tế nguyên liệu khoáng 8

1.1.5 Công dụng 8

1.2 Tổng quan về hiện trạng phát sinh bùn thải từ ngành công nghiệp khai khoáng, chế biến quặng thiếc tại Việt Nam 9

1.2.1 Tình hình phát triển ngành công nghiệp khai khoáng, chế biến quặng thiếc trên thế giới 9

1.2.2 Tình hình phát triển ngành công nghiệp khai khoáng, chế biến quặng thiếc tại Việt Nam 11

1.3 Hiện trạng quản lý và các công nghệ xử lý bùn thải khai khoáng 16

1.3.1 Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản 16

1.3.2 Công nghệ khai thác và tuyển khoáng 17

1.3.3 Hiện trạng quản lý khai thác và chế biến khoáng sản 18

Chương 2- ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Đối tượng nghiên cứu 33

2.2 Phương pháp nghiên cứu 37

2.2.1 Phương pháp thu thập, tổng quan tài liệu 37

2.2.2 Phương pháp kế thừa: 37

2.2.3 Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa: 37

2.2.4 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: 39

2.2.5 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu: 43

Chương 3- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 Đánh giá về lượng bùn thải giàu phát sinh tại khu vực nghiên cứu Quỳ Hợp, Nghệ An 44

3.2 Đánh giá đặc điểm bùn thải tại Huyện Quỳ Hợp, Nghệ An 48

3.3 Đề xuất phương án công nghệ xử lý 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC CÁC

Bảng 1 1 Bảng thống kê các khoáng vật chứa thiếc 4

Bảng 1 2 Trữ lượng thiếc thế giới (tấn, 2011) [24] 9

YBảng 2 1 Trữ lượng mỏ thiếc 36

Bảng 2 2 Danh mục các mẫu chuẩn làm việc theo từng nguyên tố 42

YBảng 3 1 Các mỏ thiếc tại Nghệ An 47

Bảng 3 2 Kết quả phân tích thành phần và tính chất mẫu bùn tại Quỳ Hợp, Nghệ An 48

Bảng 3 3 Tỷ lệ thu hồi một số kim loại nặng ở các nồng độ axit khác nhau 57

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Tinh thể cassiterit 4

Hình 1 2 Tinh thể stannin 4

Hình 1 3 Sản lượng khai thác thiếc trên thế giới theo thời gian (nghìn tấn) 10

Hình 1 4 Sản lượng khai thác thiếc qua các thời kỳ [9] 14Y Hình 3 1 Sơ đồ công nghệ tuyển đối với quặng thiếc sa khoáng 44

Hình 3 2 Sơ đồ công nghệ tuyển đối với quặng thiếc gốc 45

Hình 3 3 Mẫu bùn thải Công ty Tan Hoàng Khang 49

Hình 3 4 Mẫu bùn thải Xí nghiệp Bản Cô 47

Hình 3 5 Mẫu bùn thải công ty Hà An 50

Hình 3 6 Mẫu bùn thải công ty Thiên Hoàng 48

Hình 3 7 Mẫu bùn thải Xí nghiệp Suối Bắc 51

Hình 3 8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ thu hồi kim loại 58

DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

STT Ký hiệu

Giải thích

1 BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

5 MPN Số lượng chắc chắn nhất có

6 NOB Vi khuẩn oxi hóa nitrit Nitrite-oxidizing bacteria

7 QCVN Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia

8 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Công nghiệp khai khoáng là một trong những ngành công nghiệp hàng đầugóp phần quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của đất nước ta.Nhưng song song với sự phát triển vượt bậc về kinh tế là những vấn đề tiêu cực vềmôi trường phát sinh Hậu quả từ việc khai thác, chế biến khoáng sản không tuântheo quy định đó chính là ô nhiễm môi trường – là một trong những vấn nạn củanước ta thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa

Quá trình làm giàu khoáng kim loại nặng đã tạo ra một lượng lớn bùn thải cóchứa các hóa chất dùng trong tuyển quặng Quá trình đổ thải trực tiếp bùn thải giàukim loại hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu vào môi trường là nguyênnhân gây ô nhiễm kim loại nặng tại khu vực khai thác Ngoài ra, sự tích tụ chất thảirắn do tuyển rửa trong lòng hồ, suối khe có thể làm thay đổi dòng chảy, dung tíchnước, biến đổi chất lượng nước gây hại đổi với môi trường sống của con người vàsinh vật

Bên cạnh đó, một trong những định hướng quan trọng đang được nước ta cũngnhư các quốc gia trên thế giới quan tâm đó là vấn đề tận thu và sử dụng có hiệu quảnguồn tài nguyên khoáng sản Hiện nay, bùn thải hoặc các sản phẩm trung gian ởViệt Nam chưa được xử lý tận thu triệt để, dẫn đến tình trạng mất mát đáng kể vềthiếc cũng như một số khoáng sản có ích khác vẫn còn phổ biến

Hoạt động khai thác, chế biến thiếc tại Việt Nam chủ yếu là hoạt động sảnxuất, các biện pháp bảo vệ môi trường áp dụng còn hạn chế Do vậy, Môi trườngxung quang khu vực này đang bị ô nhiễm rất nghiêm trọng

Nhận thức được vấn đề này, tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm bùn thải

công nghiệp khai thác, chế biến quặng thiếc và đề xuất giải pháp quản lý, tái sử

dụng” nhằm xác định hiện trạng trạng thải, đặc tính bùn thải công nghiệp khai thác,

chế biến quặng thiếc chứa kim loại nặng Trên cơ sở đó, đề xuất một số giải phápquản lý, tận dụng bùn thải công nghiệp phù hợp, tiết kiệm năng lượng cho các khu

2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá hiện trạng thải, đặc điểm bùn thải công nghiệp khai khoáng, chếbiến quặng thiếc

- Đề xuất một số giải pháp quản lý, công nghệ xử lý và tận dụng bùn thảicông nghiệp phù hợp, tiết kiệm năng lượng

3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng bùn thải công nghiệp khái thác, chế biến quặng thiếc

- Phân tích các chỉ tiêu đặc trưng của bùn thải công nghiệp khai thác, chếbiến quặng thiếc: Độ ẩm, thành phần cấp hạt, Thành phần kim loại: Cu, Ni, Cr, Cd,Pb…Thành phần hữu cơ, khoáng vật (nếu có) và nhiệt trị

- Đề xuất một số giải pháp quản lý, công nghệ xử lý và tận dụng bùn thảicông nghiệp phù hợp, tiết kiệm năng lượng

Chương 1 - TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về địa hóa, khoáng vật thiếc và công nghệ tuyển quặng thiếc

Cassiterit (SnO2) với thành phần: Sn = 78,62%; O = 21,38%; tỷ trọng 6,8 –7,1; độ cứng 6 – 7 Trong thực tế luôn có Fe, Mn, Ta, Nb, In, Ge, Be, Zr, SiO2 đôikhi có cả V, Ni, Sb, Se… Tinh thể có dạng lăng trụ thường hình kim đôi khi códạng tháp đôi Các mặt lăng trụ thường vết thẳng đứng, còn các mặt của hình tháplại có vết khía song song với các cạnh của chúng Rất hay gặp các song tinhcassiterit Ngoài dạng kết tinh, còn có dạng khác của cassiterit, đó là dạng thiếc thớ

gỗ Thiếc thớ gỗ thường có dạng nhũ hình quả lê, hình giọt nước với cấu tạo tỏa tiađồng tâm do các gel SnO2 đông kết

Stannin (Cu2FeSnS4) với thành phần lý thuyết: Cu = 29,6%, Fe = 13%, Sn =27,6%, S = 29,8%; tỷ trọng 4,3 – 5,2; độ cứng 3 – 4 Hàm lượng thiếc thực tế biếnđộng từ 24,08 – 29,08%; thường có Zn (đến 8,71%), Cd (đến 0,83%), Bi (đến

nó thường chỉ có mặt trong các thành tạo quặng thiếc thuộc thành hệ cassiterit –surful Ngoài ra, người ta còn tìm thấy gần 40 khoáng vật khác nhau có chứa thiếc,tuy nhiên các khoáng vật này ít phổ biến, và nếu có thì cũng không đủ hàm lượng

để khai thác công nghiệp Hàm lượng thiếc tùy thuộc vào thành phần hóa học củakhoáng vật

Hình 1 1 Tinh thể cassiterit Hình 1 2 Tinh thể stannin

Bảng 1 1 Bảng thống kê các khoáng vật chứa thiếc

Tên khoáng vật Công thức khoáng vật Tỷ trọng Độ cứng Hàm lượng thiếc

(Khoáng sản đại cương [24])

1.1.3 Đặc điểm địa hóa

Thiếc có tên Latinh là stannum, ký hiệu Sn, là nguyên tố hóa học nhóm IVtrong hệ thống tuần hoàn Mendeleev

Thiếc kim loại có màu trắng bạc, kết tinh ở dạng tứ diện Khối lượng nguyên tử118,69 Trọng lượng riêng 7,3g/cm³ Nhiệt độ chảy 231,9ºC Nhiệt độ sôi 2270ºC.Thiếc thuộc kim loại khan hiếm

Thiếc có hai dạng thụ hình là αSn và βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ởSn và βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ởSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ởdạng βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ởSn, đó là một loại thiếc trắng mà mọi người đều biết Ở nhiệt dộ dưới +13,2

ºC, αSn và βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ởSn bền hơn, là một loại bột dạng tinh thể rất mịn có màu xám Thiếc trắng(βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ởSn) biến thành thiếc xám (αSn và βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ởSn) xảy ra rất nhanh ở nhiệt độ -33 ºC Quá trình biếnhóa đó mang một cái tên hình tượng là “bệnh dịch hạch thiếc”

Sn có trị số Clack 2,5.10-4% Sn có 10 đồng vị với mức độ phổ biến %: Sn112 0,96%; Sn114 - 0,66%; Sn115 - 0,35%; Sn116 - 14,3%; Sn117 - 7,61%; Sn118 - 24,04;

-Sn119 - 8,58%; Sn120 - 32,85%; Sn122 - 4,72%; Sn124 - 5,94%

Thiếc có tính bền hóa học cao, trong đá magma aXt cao hơn đá mafic Ở nhiệt

độ dưới 100 ºC thiếc không bị oxy hóa, ở bề mặt bị phủ một lớp mỏng SnO2 Thiếcđẩy hydro rất chậm từ dung dịch pha loãng H2SO4 và HCl, tan nhanh trong H2SO4nóng đậm đặc và kiềm đậm đặc, tan trong HNO3 ngay cả trong dung dịch nóng vànguội Trong các hợp chất, thiếc có hóa trị Sn4+ và Sn2+ Trong điều kiện nội sinh,thiếc di chuyển được nhờ có F và B liên quan với hoạt động magma aXt

Thiếc là nguyên tố linh động, dễ di chuyển vì bản chất hai mặt, vừa là iondương trong muối đơn và phức, vừa là ion âm trong stanat và sulfostanat, nên dungdịch chứa thiếc có thể di chuyển đi xa lên phần trên của vỏ Trái đất Có lẽ vì thế màkhoáng hoá thiếc liên quan với magma aXt có thể đi lên phần cao nhất của vỏ Tráiđất, tồn tại trong vỏ sial, hoặc đến phần nóc của thể magma liên quan với chúng Ởdưới sâu bên dưới vỏ sial, các đá magma nghèo hoặc không có thiếc

Thiếc là nguyên tố lưỡng tính, vừa có tính ưa đá vừa có tính ưa đồng Kíchthước bán kính ion Sn4+ (0,074m) gần với kích thước bán kính ion Nb5+, Ta5+, và

Ti4+ nên thường tạo thành những hỗn hợp đồng hình trong các titanat và tatalo –niobat cũng như dưới dạng hỗn hợp đồng hình của thiếc trong quặng xám (đến1,5%)

Tính ưa đá của thiếc thể hiện ở sự thường xuyên có mặt trong các khoáng vậttạo đá như biotit, muscovit, felspat, sphen, hiếm hơn còn gặp trong amphibol,pyroxen, granat

Trong môi trường axit tính ưa đồng thể hiện ở sự tham gia của Sn4+ trong cácphức anion thành tạo stanat và sulfostanat Ngoài ra thiếc còn có mặt trong các hợpphần của bor (gunsit, nordensendin…) và các khoáng vật skarn khác

1.1.4 Kinh tế nguyên liệu khoáng

Các mỏ rất lớn có trữ lượng >100 ngàn tấn, lớn 25 - 100 ngàn tấn, trung bình 5

- 25 ngàn tấn, nhỏ <5 ngàn tấn Quặng Sn giàu có ở các mỏ nguyên sinh chứa >1%

Sn, trung bình 1 - 0,4%, nghèo 0,1- 0,04% Các mỏ sa khoáng được khai thác khihàm lượng Sn 100 - 200g/m3 Trữ lượng Sn cơ sở của thế giới: 10 triệu tấn Sản

Nước sản xuất chủ yếu (%): Trung Quốc (24), Brazin (10), IndoneXa (14,3),Bolivia (8,6), Thái Lan (8), Malaysia (8).

1.1.5 Công dụng

Từ năm 1820 do biết được cách chế tạo sắt tây nên Sn đã trở thành một trongnhững nguyên liệu quan trọng bậc nhất Khoảng 40% tổng lượng thiếc dung vàomục đích này

Hợp kim batit (Sn-Pb-Sb) dùng để đúc ổ trục máy móc, Sn là kim loại khôngthể thiếu được của nhiều ngành kỹ thuật hiện đại Muối Sn dùng để chế màu, chấtmen, làm kính, clorua Sn dùng trong ngành sơn và công nghiệp thủy tinh, surfua Sndùng trong ngành đúc, sắt tây dùng làm đồ hộp Sn dùng trong công nghiệp quốcphòng, là kim loại chiến lược quan trọng

Thiếc dùng để sản xuất đồng thanh, hợp kim hàn và babit Đối với lĩnh vựcnày yêu cầu hơn 50% tổng lượng thiếc, trong đó một nửa hàng để sản xuất hợpkim hàn Một số lượng thiếc dùng ở dạng lá mỏng để bao gói Gần đây người tadùng thiếc trong hợp kim với nhôm và titian dùng trong kỹ thuật du hành vũ trụ

1.2 Tổng quan về hiện trạng phát sinh bùn thải từ ngành công nghiệp khai khoáng, chế biến quặng thiếc tại Việt Nam

1.2.1 Tình hình phát triển ngành công nghiệp khai khoáng, chế biến quặng thiếc trên thế giới

Thiếc (Sn) là một trong những kim loại đầu tiên mà loài người đã phát hiệnđược Việc sử dụng Sn làm hợp kim với đồng đã trải qua một thời kì lâu dài và quantrọng trong thời đại đồ đồng Đồng đen cổ nhất đã được tìm thấy ở Ơfrat(Messopotania) vào 3500 – 3200 năm trước Công Nguyên Vào khoảng 1800 – 1500năm trước Công Nguyên, ở Trung Quốc đã sử dụng rộng rãi đồng đen Trong thế kỷ

18, ở Anh (mỏ Coocmuon), nam Trung Quốc, Bolivin, Liên Xô đã khai thác thiếcvới quy mô lớn [9]

Thiếc không tồn tại ở dạng nguyên tố trong tự nhiên, vì vậy phải được chiếttách từ nhiều loại quặng khác nhau Cassiterit (SnO2) là nguồn thiếc thương mại duy

nhất Các khoáng thiếc luôn đi cùng với đá granit, thường chiếm khoảng 1% hàmlượng thiếc ôxít Hầu hết thiếc trên thế giới được khai thác từ các mỏ sa khoáng,chúng có thể chứa ít nhất 0,015% thiếc [30]

Các vùng có nhiều thiếc nhất là vùng đồi núi Đông Siberi và vùng Đông Nam

Á Thiếc ở Đông Nam Á tập trung trong một dải kéo dài từ cao nguyên Vân Quý quabán đảo Trung Ấn đến các đảo Bangka và Biliton thuốc Indonesia [10]

Bảng 1 2 Trữ lượng thiếc thế giới (tấn, 2011)

1940 1957 1975 1991 2000 2005 2006 0

50 100 150 200 250 300 350 400

Năm Sản lượng khai thác thiếc (nghìn/ tấn)

Hình 1 3 Sản lượng khai thác thiếc trên thế giới theo thời gian (nghìn tấn)

Năm 1940, thế giới khai thác được 240.000 tấn (trừ Liên Xô) Năm 1957, thếgiới sản xuất được 200.000 tấn (không kể Liên Xô và Trung Quốc) Liên Xô đãphát hiện được nhiều vùng quặng thiếc rất lớn (Zabaical, tiểu Khingan, Xkhote –Albitin và đặc biệt là trên lãnh thổ rộng lớn miền đông bắc) Hiện nay, sản lượngkhai thác thiếc lớn nhất trên thế giới là Brasil, sau đó lần lượt là Trung Quốc,Indonesia và Malaysia [11]

Công nghệ chế biến nhìn chung đã tạo ra được những sản phẩm đạt chất lượngcao như ở Nga, Thái Lan, Malaysia, Đức, Trung Quốc phục vụ cho nhiều ngànhcông nghiệp khác nhau Công nghệ chế biến hầu hết ở một số nước trên thế giới vẫntheo 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 quảkhông 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 hồicấp 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 giàu khoảng 14 lần

1.2.2 Tình hình phát triển ngành công nghiệp khai khoáng, chế biến quặng thiếc tại Việt Nam

1.2.2.1 Lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc Việt Nam

Việt Nam nằm trong vành đai sinh khoáng Châu Á - Thái Bình Dương, cónguồn tài nguyên khoáng sản phong phú và đa dạng Đặc điểm chung của tàinguyên khoáng sản nước ta là trữ lượng không lớn, phân bố rải rác, có điều kiện địachất và địa chất thuỷ văn phức tạp Phần lớn các mỏ đều nằm ở vùng sâu, vùng xa,

cơ sở vật chất hạ tầng thấp, không thuận lợi về giao thông vận tải, xa bến cảng, xanơi tiêu thụ,…Kết quả điều tra địa chất, tìm kiếm và thăm dò khoáng sản, từ năm

1955 cho đến nay, đã xác định được trên 5.000 mỏ và điểm quặng với trên 70 loạikhoáng sản với các quy mô trữ lượng khác nhau Các loại khoáng sản có giá trịcông nghiệp được khai thác chủ yếu như: than, sắt, đồng, nhôm, chì - kẽm, thiếc,titan, bôxit, apatit, các loại khoáng sản làm vật liệu xây dựng, gốm sứ, thuỷ tinh vànhiều loại khoáng sản khác

Kim loại thiếc được sử dụng tại Việt Nam từ rất đời khoảng trên 3000 nămtrước công nguyên Từ thời Hồng Bàng đến thời Pháp thuộc, thiếc được khai thác ở

Vụ Nông (nay là Tĩnh Túc) thuộc tỉnh Cao Bằng để luyện đồng thau

Quặng thiếc được tìm kiếm thăm dò và đưa vào khai thác từ đầu những năm

60 của thế kỷ XX Quặng thiếc Việt Nam tập trung chủ yếu ở 4 vùng: Pia Oắc (CaoBằng), Tam Đảo (Tuyên Quang, Thái Nguyên), Quỳ Hợp (Nghệ An) và Lâm Đồng

a Vùng Pia Oắc (Cao Bằng)

Vùng Pia Oắc có 9 mỏ lớn nhỏ, trong số các mỏ sa khoáng lớn nhất là mỏ TĩnhTúc Mỏ được khai thác từ thời thực dân Pháp Từ năm 1956 đến 1993, mỏ sản xuấttập trung quy mô lớn theo công nghệ của Liên Xô Trong thời gian này tổng cộng

mỏ đã khai thác và luyện được 11.000 tấn thiếc thỏi Tổng trữ lượng thiếc còn lạisau năm 2004 của mỏ dự kiến khoảng trên 1000 tấn Ngoài ra, trong các bãi thải cũcòn lại khoảng 2000 tấn [10]

Mỏ đang ở thời kỳ nạo vét nên hình thức khai thác chủ yếu là bằng ô tô máyxúc quy mô nhỏ và thủ công Năng lực tuyển tinh và luyện thiếc của Công ty hiệnnay là trên 300 tấn thiếc thỏi/năm.

b Vùng Tam Đảo

Vùng Tam Đảo có trữ lượng thiếc khá lớn Thiếc sa khoáng được các đơn vịkhai thác từ những năm 1960 ở mỏ Sơn Dương, sau đó ở các mỏ Bắc Lũng, PhụcLinh vào những năm 1980 Sản lượng bình quân từ 300 đến 500 tấn thiếc thỏi quyđổi/năm đến nay thiếc sa khoáng vùng Tam Đảo về cơ bản đã khai thác hết, số ítcòn lại ở các khu Khuôn Thê, Kỳ Lâm, Phục Linh… nằm dưới ruộng lúa và khôngđược cấp đất cho khai thác tiếp tục

Trữ lượng thiếc gốc vùng Tam Đảo có triển vọng khá, phân bố trên diện rộngnhưng mới được thăm dò, đánh giá sơ sài Tuy nhiên, quặng thiếc gốc đã bị dânkhai thác, đào đãi trái phép từ năm 1988 đến nay, trữ lượng đã giảm sút nhiều.Hiện có 3 đơn vị khai thác của Công ty Kim loại màu Thái Nguyên song gặpkhó khăn vì thiếu tài nguyên, mặc dù cơ sở hạ tầng được đầu tư khá tốt Sản phẩmtinh quặng thô của các đơn vị này được đưa về tuyển tinh và luyện thiếc thỏi tạiCông ty ở Lưu Xá (Thái Nguyên) Năng lực tuyển tinh và luyện thiếc trên 1000 tấnthiếc thỏi/năm Năm 2002, Công ty Kim loại màu Thái Nguyên đã đầu tư xong vàđưa vào sản xuất dây chuyền điện phân thiếc đạt chất lượng mức 01 (99,9% Sn) vớicông suất ban đầu 500 Tấn/năm [9]

Trong vùng còn có một số đơn vị cũng luyện thiếc thỏi Nguồn nguyên liệucho các cơ sở luyện này là quặng thiếc trôi nổi của lực lượng dân đào đãi trái phép.Ước tính sản lượng của cơ sở này là (300 - 500) tấn thiếc thỏi/năm

c Vùng Quỳ Hợp

Tiềm năng thiếc vùng Quỳ Hợp còn khá phong phú Với 14 mỏ sa khoáng, trữlượng có thể khai thác công nghiệp khoảng 35 ngàn tấn SnO2 Thiếc gốc có 2 vùngchính với tổng trữ lượng khoảng 24 ngàn tấn Sn Thiếc sa khoáng hầu hết đã đượcthăm dò, thiếc gốc mới được tìm kiếm, đánh giá nhưng có nhiều triển vọng

Liên hợp thiếc Quỳ Hợp được Liên Xô giúp đỡ xây dựng từ đầu những năm

1980 đến đầu 1990 gồm: khai thác, tuyển khoáng và luyện thiếc, với công suấttuyển 1.100.000 m3 đất quặng/năm tương đương 650 tấn thiếc/năm Đơn vị sản xuấtthiếc chính ở vùng này hiện nay là Công ty Kim loại màu Nghệ Tĩnh thuộc Tổngcông ty Khoáng sản Việt Nam Do tình hình giá thiếc giảm xuống thấp, sản xuất cơgiới không hiệu quả nên năm 1993 nhà máy tuyển phải ngừng sản xuất, sau đó tháo

dỡ, thanh lý Hiện tại Công ty Kim loại màu Nghệ Tĩnh chỉ còn sản xuất ở mỏ BànPhoòng và khai trường Bản Hạt Tuyển bằng hệ tuyển bán cơ giới và thủ công.Quặng thiếc ≥ 10% Sn ở các xưởng tuyển thô được đưa về Xí nghiệp tuyển tinh -luyện thiếc đặt tại thị trấn Quỳ Hợp để gia công nâng hàm lượng lên ≥ 65% Sn, Fe ≤2,5% đưa vào luyện ra thiếc thương phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu Công suất tuyểntinh 1.300 tấn Sn/năm, luyện 1.800 tấn thiếc thỏi/năm

Ngoài Công ty Kim loại màu Nghệ Tĩnh, hiện tại một số doanh nghiệp và dân

tự do cũng khai thác thiếc sa khoáng và thiếc gốc tại các thung treo và các khu vựckhác nhau trong vùng mỏ Sản lượng khai thác của dân ước (300 - 500) tấn thiếcthỏi quy đổi/năm [10]

d Vùng Lâm Đồng

Tài nguyên thiếc vùng Lâm Đồng phân bố trên nhiều khu vực như ở các huyệnLạc Dương, Di Linh, Bảo Lộc, Lâm Hà và thành phố Đà Lạt Tuy nhiên, việcnghiên cứu thăm dò tài nguyên thiếc cho đến nay còn khá sơ sài

Những năm 1990, do buông lỏng quản lý đã dẫn đến việc dân tự do, đào đãitrái phép Theo báo cáo của Công ty Khoáng sản Lâm Đồng, từ 1992 đến 1999Công ty đã thu mua quặng và sản xuất được 2.933 tấn thiếc thỏi Ngoài ra, mộtlượng lớn quặng thiếc cũng đã được vận chuyển về Di Linh và thành phố Hồ ChíMinh để cung cấp cho lò luyện của các tổ chức, cá nhân khác nhau Theo ước tính,tổng sản lượng thiếc thỏi của vùng Lâm Đồng trong thời gian này khoảng trên 1000tấn/năm Từ năm 2002, việc khai thác thiếc trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng đã bị cấm

do liên quan đến vấn đề du lịch, môi trường [10]

1850 1913 1937 1941 1945 1950 1955 1960 1966 1971 1981 1991 1995 0

50 100 150 200 250 300

Hình 1 4 Sản lượng khai thác thiếc qua các thời kỳ [9]

Từ 1910 đến 1914 thực dân Pháp đã khai thác ở Pia Oac đươc 32.473 tấn Snkèm theo 137 kg Au Từ năm 1950 đến năm 1956 khai thác thủ công được 440 tấnSnO2; 1957 – 1980 sản lượng khai thác ở vùng Pia Oac đạt 9.901 tấn SnO2 với hàmlượng trung bình 1305 g/m3 Ở Tam Đảo đạt 3.500 tấn SnO2 với hàm lượng 1348 g/

m3 Trước năm 1988, sản lượng hàng năm chỉ đạt 600 tấn, năm cao nhất 1000 tấn ỞSơn Dương khai thác từ 1965 đến 1984 được 4 nghìn tấn, trung bình 210 tấn/năm.Hàm lượng thiếc trung bình 2400 g/m3 Ở Quỳ Hợp khai thác từ 1961 với qui mônhỏ [10]

1.2.2.2 Đặc điểm khai khoáng, chế biến quặng thiếc tại tỉnh Nghệ An

Nghệ An cách thủ đô Hà Nội khoảng 250 km về phía Nam – là tỉnh có sảnlượng khai thác, chế biến thiếc lớn Các địa phương có khoáng hóa thiếc có giá trịcông nghiệp là vùng Quỳ Hợp, Bản Chiềng, Phú Lợi và Bãi Thượng Cấu trúc địachất của vùng là một phần của đới Phú Hoạt phổ biến các đá biến chất trước Cambri

và Paleozoi hạ cũng như các trầm tích bở rời aluvi Các thành tạo magma xâm nhậpliên quan với khoáng hóa thiếc, (wolfram) là granitoit phức hệ Bản Chiềng (SôngChu Bản Chiềng, Izox, 1965) tuồi Kreta muộn Granitoit phức hệ Bản Chiềng (khốiBản Chiềng, Phú Lợi) bị biến đổi sau magma mạnh mẽ, chủ yếu là felspat hóa(microlin hóa, albit hóa) Quá trình greizen hóa thể hiện yếu ớt và không đều Tại

Bản Chiềng (Nghệ An) granitoit phức hệ gây biến chất trao đổi với đá vôi vâyquanh thành tạo đới skarn giàu magnetit có chứa thiếc, nhưng hàm lương không cao[9] Quặng thiếc gốc biểu hiện rải rác dưới dạng các mạch nhỏ thạch anh – cassiterit– tourmalin Quặng sa khoáng cassiterit ở thung lũng Bản Chiềng với hàm lượngcao, song quy mô không lớn.

Vùng Phú Lợi đã phát hiện nhiều mạch quặng gốc với tổ hợp khoáng vậtcassiterit – sulfur và cassiterit – thạch anh Các khoáng vật sulfur phổ biến làarsenopyrit, pyrit, pyrotin, galenit, sphalerit và ít tourmalin Hàm lượng thiếc trongcác mạch thay đổi 0,5 – 5.4% Trữ lượng quặng cassiterit sa khoáng của vùng QuỳHợp, Bản Chiềng khoảng 36.000 tấn [Lê Thạc Xnh, Phạm Tuấn Thịnh, 1990].Trong số nhiều điểm sa khoáng đã được thăm dò, khai thác cho đến nay đãphát hiện được 194 điểm thiếc sa khoáng Chúng là đối tượng khai thác chính, trong

số đó có nhiều điểm đã bị khai thác cạn kiệt như Tĩnh Túc (Cao Bằng), Phục Linh,Khuôn Thi, Làng Cá, Kỳ Lâm, Ngòi Chò, Ngòi Trí Trầm (Sơn Dương, Đại Từ), vàcác sa khoáng nhỏ khác Sa khoáng thiếc có nguồn gốc chủ yếu là aluvi và deluvi

Sa khoáng aluvi phân phố rộng rãi ở các vùng Cao Bằng, Sơn Dương – Đại Từ

và Quỳ Hợp Các thung lũng chứa sa khoáng thường có dạng phức tạp, phần lớn làthung lũng karst (ngoại trừ vùng Đơn Dương), có bề dày lớp cát chứa quặng thayđổi phức tạp đến 40 m

Hầu hết các tụ khoáng sa khoáng có điều kiện khai thác thuận lợi Tuy nhiênmột số tụ khoáng như Bản Poòng, Bản Cò (Quỳ Hợp) nằm dưới cánh đồng lúa, nênviệc khai thác gặp nhiều khó khăn

Sa khoáng thiếc có hàm lượng cassiterit thay đổi từ 200 – 400 g/m3 chủ yếulớn hơn 273 g/cm3 Trữ lượng và tài nguyên dự báo khoảng 87.000 tấn SnO2

1.3 Hiện trạng quản lý và các công nghệ xử lý bùn thải khai khoáng

1.3.1 Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản

- Khai thác chế biến, khoáng sản quy mô công nghiệp:

Khai thác chế biến, khoáng sản quy mô công nghiệp đang từng bước nângcao về năng lực công nghệ, thiết bị, quản lý Hoạt động sản xuất, kinh doanh đã

có sự gắn kết chặt chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm bảo vệmôi trường, bảo vệ tài nguyên khoáng sản Do khả năng đầu tư còn hạn chế nên

mỏ khai thác khoáng sản quy mô công nghiệp ở nước ta hiệ chưa đồng đều vềhiệu quả kinh tế, về việc chấp hành các quy định pháp luật về khoáng sản và vấn

đề bảo vệ môi trường

- Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô nhỏ, tận thu:

Hình thức khai thác này đang diễn ra phổ biến ở các địa phương trong cảnước và tập trung chủ yếu vào loại khoáng sản làm vật liệu xây dựng Ngoài ranhiều tỉnh còn khai thác than, quặng sắt, antimon, thiếc, chì, kẽm, boxit dọc theo

bờ biển để xuất khẩu Do vốn đầu tư ít, khai thác bằng phương pháp thủ công hoặcbán cơ giới là chính, nên trong quá trình khai thác đã làm ảnh hưởng đến môitrường, cảnh quan

- Khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản

Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản, kéo theo các hậu quả nghiêmtrọng như tàn phá môi trường, làm thất thoát lãng phí tài nguyên Nạn khai thácvàng bằng cyanua, hóa chất độc hại để thu hồi vàng diễn ra ở Quảng Nam, LâmĐồng, Đà Nẵng; Khai thác chì, kẽm, thiếc, than ở các tỉnh miền núi phía bắc, NghệAn…Việc khai thác trái phép tài nguyên này gây hậu quả môi trường nghiêm trọng,chặt phá rừng mất rừng phòng hộ; khai thác cát gây xói mòn, lở bờ đê, lòng sônggây ảnh hưởng các công trình giao thông, gây ô nhiễm nguồn nước, phá hoại cảnhquan, gây ô nhiễm môi trường không khí

1.3.2 Công nghệ khai thác và tuyển khoáng

Hầu hết ở các mỏ kim loại, về thông số kỹ thuật chưa được chú ý, đa số ápdụng công nghệ khai thác lộ thiên với công nghệ ô tô, máy xúc Đây là loại hìnhcông nghệ cổ điển, giá thành cao Khi có chủ trương khai thác các mỏ, khai thác tạnthu, hang loạt các công trường khai thác thủ công mọc lên như khai thác vàng, thiếc,mangan, sắt… Một số xí nghiệp khai thác cơ giới cũng chuyển sang khai thác thủ

công như mỏ thiếc Tĩnh Túc, Sơn Dương, Bắc Lũng, Cromit Cổ Định, do cạn kiệttài nguyên hoặc do quy mô khai thác giảm, chi phí của cơ giới quá cao Phươngpháp thủ công và bán cơ giới đã tác động xấu đến môi trường sinh thái và gây lãngphí tài nguyên [5].

Về tuyển khoáng cũng được thay thế công nghệ tuyển cơ giới tập trung bằngnhững xưởng tuyển nhỏ thủ công hoặc bán cơ giới Hình thức này phổ biến ở hầuhết các ngành khai thác thiếc, vàng, cromit, mangan…

Một số cơ sở áp dụng tuyển nổi như đồng Sinh Quyền, tuyển quặng sunphuakẽm chì, apatit, graphit… với thiết bị đơn giản, hệ số thu hồi thấp, giá thành cao vàchưa thu hồi được khoáng sản có ích đi kèm

Công nghệ tuyển quặng thiếc sa khoáng ở nước ta hiện đang áp dụng gồm:

- Công nghệ tuyển bán cơ khí:

Đất quặng được đánh tơi bằng sức nước áp lực trên bun ke, loại đá +16mmbằng sang tĩnh, sản phẩm dưới sang tuyển trên máng cạn, tinh quặng máng cạn choqua sang có a = 8mm, loại bỏ đá trên sang còn cấp + 8mm vào bàn đãi Tinh quặngthu được có hàm lượng < 35%Sn, thực thu tuyển đạt 70%

- Công nghệ tuyển thủ công di động:

Đất quặng được đánh tơi bằng sức nước áp lực trên bun ke, loại đá +16mmbằng sàng tĩnh, sản phẩm dưới sàng tuyển trên máng cạn Tinh quặng thu được cóhàm lượng khoảng <35%Sn, thực thu tuyển đạt 65%

- Công nghệ tuyển sa khoáng của Thái Lan:

Đất quặng được đánh tơi ngay tại công trường bằng súng bắn nước Vữa quặngbơm lên đổ vào sàng quay để loại đá một lần nữa Sản phẩm dưới sàng tuyển quahai cấp máy lắng để thu được quặng có hàm lượng khoảng 15%Sn Tinh quặng 15%tiếp tục được tuyển trên thùng phân loại kiểu “Wlought” và máng thu hẹp để lấytinh quặng có hàm lượng 35-45%Sn Thực thu tuyển đạt trên 70%

Nhìn chung, công nghệ luyện chung và chế biến sâu chưa phát triển, thiết bịlạc hậu, năng suất và hệ số thu hồi thấp, chất lượng sản phẩm chưa cao Phần lớn

sản phẩm chỉ đạt tiêu chuẩn xuất khẩu ở mức trung bình, trừ thiếc điện phân loại 1(99,95%Sn)

Ngành khai thác và chế biến khoáng sản kim loại trong nhiều thập kỷ qua chưaphát triển đúng với tiềm năng, đúng với vị trí, vai trò quá trình phát triển kinh tế - xãhội của đất nước

1.3.3 Hiện trạng quản lý khai thác và chế biến khoáng sản

1.3.3.1 Tại Việt Nam

Ngành khai thác và chế biến khoáng sản ở Việt Nam tuy ra đời cách đây đãkhá lâu, nhưng nhìn chung chưa thực sự phát triển, ngành sở hữu công nghệ và thiết

bị khá lạc hậu, ngoại trừ những mỏ mới được xây dựng trong những năm gần đây,

vì vậy tổn thất tài nguyên trong khai thác và chế biến khoáng sản là khá lớn Kếtquả điều tra khảo sát tại các khu vực khai thác và chế biến khoáng sản cho thấy sựtổn thất tài nguyên trong quá trình khai khoáng là rất lớn; Báo cáo Chương trìnhNghị sự Việt Nam 21 cũng cho biết rằng trong quá trình khai thác khoáng sảnkhông những gây ô nhiễm môi trường mà còn để tổn thất rất nhiều tài nguyên, nhưtổn thất trong khai thác quặng kim loại là 16-30%

Tổn thất tài nguyên trong quá trình khai thác và chế biến khoáng sản có thể do:

- Công nghệ khai thác quá cũ, lạc hậu dẫn đến sự mất mát quặng trong quátrình khai thác (chưa khai thác được quặng nghèo, hiệu suất khai thác chưa cao,…)

và chế biến (tỷ lệ mất mát các khoáng vật có ích còn cao, chưa thu hồi được cáckhoáng vật có ích đi kèm);

- Công tác quản lý chưa tốt dẫn đến tình trạng khai thác tự do phổ biến tạimột số mỏ Phần lớn việc khai thác tự do diễn ra tại các khu vực quặng giàu, cáckhu vực quặng nghèo hầu như đều bỏ lại, vì vậy khai thác tự do làm cho các thânquặng bị nham nhở, tổn thất tài nguyên rất lớn

- Mặt khác việc quản lý tại các công ty được cấp mỏ chưa chặt chẽ, điều nàycũng dẫn đến sự mất mát lượng tài nguyên đáng kể Do đó, việc thu hồi các khoángvật có ích bị tổn thất trong đất đá thải và quặng đuôi là một việc làm cần thiết, nhằm

nâng cao hiệu quả khai thác và chế biến cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho côngtác hoàn thổ phục hồi môi trường về sau

Đối với khai thác và chế biến thiếc:

- Tạo được lượng sản phẩm hàng hoá (thiếc xuất khẩu) tương đối lớn đónggóp cho nền kinh tế quốc dân Từ sau khi có chính sách mở cửa, sản lượng thiếc sảnxuất tăng lên nhanh chóng: từ (400-500)T/năm trước đó lên >2000 tấn, thậm chí

>3000T/năm Tạo giá trị hàng hoá xuất khẩu mỗi năm (8-12) triệu USD

- Tạo công ăn việc làm cho hàng vạn lao động tại các vùng chứa khoáng sảnthiếc và hàng vạn lao động khác làm các hoạt động dịch vụ liên quan đến khai thác,chế biến khoáng sản thiếc

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

- Trước năm 1980 thiếc gốc chưa được khai, tuyển (một phần bởi trữ lượngthiếc sa khoáng còn tương đối dồi dào) Công nghệ tuyển nhất là tuyển tinh vàluyện hoàn toàn phụ thuộc vào nước ngoài Từ sau năm 1988, đội ngũ cán bộ,côngnhân Việt Nam đã tự thiết kế, xây dựng nhiều cơ sở sản xuất tuyển, luyện thiếc

- Trình độ công nghệ trong tuyển khoáng và luyện kim đã được nâng lênmột bước Đã tuyển được quặng thiếc gốc với hàm lượng <1% Sn, tuyển tinh đã xử

lý được tất cả các đối tượng quặng với thành phần tạp chất khác nhau, thực thu đạt94,3% Trong luyện kim, lần đầu tiên đã phát triển thành công công nghệ điện phânsản xuất thiếc loại I (99,95% Sn)

Những tồn tại

- Trong một thời gian dài để tình trạng khai thác trái phép tràn lan đã dẫn đếnphá hoại và suy giảm nghiêm trọng trữ lượng của hầu hết các mỏ sa khoáng vàquặng gốc đã được thăm dò, tìm kiếm đánh giá trước đây

- Tài nguyên thiếc sa khoáng đã cạn, song tài nguyên thiếc gốc được cho là

có triển vọng nhưng chưa được đầu tư thăm dò đã bị tàn phá Nguồn vốn ngân sách

không đủ vốn cho thăm dò thiếc gốc, xác định các trữ lượng quặng đủ lớn để quyhoạch đầu tư khai thác chế biến theo quy mô công nghiệp.

- Trình độ công nghệ khai thác, chế biến các sản phẩm thiếc còn ở mức thấp

và chậm được phát triển Trong khai thác quặng sa khoáng, nhiều năm vẫn chỉ ápdụng công nghệ ôtô – máy xúc; trong tuyển thô sử dụng máng cạn và bàn đãi Chưa

có được các “gam” thiết bị khai, tuyển phù hợp với điều kiện và quy mô của cácđiểm mỏ nhỏ, phân tán

- Chưa nghiên cứu, chế biến sâu và đa dạng hoá các sản phẩm chế biến từthiếc Trong 50 năm vẫn chỉ sử dụng công nghệ luyện thiếc bằng lò phản xạ hoặc lòđiện để sản xuất thiếc thỏi đạt chất lượng loại II 99,75% Sn (vừa đủ điều kiện tốithiểu để xuất khẩu); sản phẩm thiếc loại I (99,95% Sn) sản xuất bằng công nghệđiện phân chỉ gần đây mới được áp dụng

Việc tận thu các nguyên tố đi kèm còn nằm lại trong đất đá thải hoặc trongquặng đuôi tuyển khoáng còn hạn chế Hiện nay có ít mỏ tiến hành hành tận thu cácnguyên tố đi kèm còn nằm lại trong đất đá thải và trong quặng đuôi tuyển khoáng.Các mỏ thiếc Tĩnh Túc, thiếc Sơn Dương, thiếc Bắc Lũng, thiếc Quỳ Hợp cũngđang khai thác tận thu quặng thiếc ở các bãi thải cũ ở các mức độ khác nhau Một sốcông nghệ xử lý bùn thải khai khoáng đã được nghiên cứu tại Viện Khoa học vàCông nghệ Mỏ-Luyện kim, Bộ Công Thương:

- Thu hồi tinh quặng thiếc trong đuôi thải cấp hạt mịn vùng thiếc Tĩnh Túc, Cao Bằng

Đối tượng nghiên cứu là bùn thải chứa thiếc xưởng tuyển khoáng mỏ thiếcTĩnh Túc, Cao Bằng Bùn thải xưởng tuyển khoáng mỏ thiếc Tĩnh Túc, Cao Bằng

có độ hạt <3 mm Đây là quặng bùn thải được tạo nên từ khoáng sàng sa khoáng,thiếc được phân bố trong tất cả các cấp hạt thô và mịn trong bùn thải, phần lớn thiếc

ở dạng hạt caxitêrit tự do và tập trung ở cấp hạt lớn hơn, khoảng 46% thiếc nằm ở

cỡ hạt - 0,074mm, khoáng vật đi cùng chủ yếu là cát thạch anh, vonframit, sắt,quặng sa khoáng không có sét Quặng thải có hàm lượng đầu αSn và βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ở=0,0419%, theo kết

quả phân tích độ hạt cho thấy thiếc được phân bố thành 3 cấp: -3+0,3mm chứa0,189% Sn -0,3+0,04mm chứa 0,049% Sn -0,04 mm chứa 0,042% Sn Ở đây cấp -3+0,3 mm được đãi và tuyển từ khô nhận được tinh quặng thiếc hàm lượngβSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ở=59,04%, thực thu ε =25,93%, thu hoạch γ= 0,0184%

Đối với bùn thải thiếc cấp hạt -0,3+0,04 mm được tuyển ly tâm, sau đó tuyểnđãi và tuyển từ, nhận được tinh quặng thiếc hàm lượng βSn Ở nhiệt độ thường, thiếc tồn tại ở=50%, thực thu ε= 16,71%,thu hoạch γ=0,014% Đối với cấp hạt -0,04mm có hàm lượng 0,042% Sn, do quámịn tuyển không hiệu quả nên không xử lý, đương nhiên đã loại được 56% bùn mịnnghèo ở cấp này

Kết quả từ bùn thải có hàm lượng Sn đầu là 0,0419 % đã nhận được quặng tinhvới thu hoạch 0,0324%, hàm lượng Sn là 50,14% và thực thu Sn đạt 42,54%

- Nghiên cứu công nghệ thu hồi thiếc trong đuôi thải bằng thiết bị tuyển đa trọng lực tại Sơn Dương, Tuyên Quang

Đối tượng nghiên cứu là bùn quặng bãi thải mỏ thiếc Sơn Dương, TuyênQuang Đây là bùn thải không thuần tuý sa khoáng Trong quá trình khai thác vàlàm giàu các khoáng vật chứa thiếc ở dạng caxiterit tự do hạt thô và mịn đã đượcthu hồi ngay trong quá trình sản xuất Khoáng vật chứa thiếc cấp hạt mịn và siêumịn được tạo ra trong quá trình đập, nghiền sẽ không thu hồi được bằng thiết bịtuyển 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, đátạp 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 mmđược tuyển bằng thiết bị đa trọng lực đã nhận được tinh quặng khá tốt Hàm lượngtinh quặng: 15,54 - 16,35% Sn Thực thu tinh quặng: 67,53 - 70,12% Sn Kết quảnghiên cứu cho thấy tính ưu việt của thiết bị đa trọng lực để tuyển cấp hạt mịnkhoáng vật nặng nói chung và cấp hạt mịn khoáng vật thiếc nói riêng trong tương

-lai Với cấp hạt -0,25 + 0,1mm có hàm lượng đầu là 0,031% Sn đưa đãi, nhận đượctinh quặng hàm lượng 3,27% Sn, thực thu đạt 93,55%.

- Thu hồi tinh quặng thiếc trong đuôi thải cấp hạt mịn vùng thiếc Qùy Hợp, Nghệ An

Tại vùng Quỳ Hợp, Nghệ An còn tồn khoảng trên 2000 tấn quặng đuôi thiếccấp hạt mịn, hàm lượng khoảng 3-5% Ngoài ra mỗi năm còn thải bổ sung 500 - 600tấn đang chờ xử lý Ở xưởng tuyển tinh Hồng Lương vùng Quỳ Hợp, Nghệ An còntồn 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

Mẫu bùn thải đuôi ở khu vực này có tỷ lệ cấp hạt <0,074mm chiếm 60% là khácao, hàm lượng Sn tương đối nghèo (1,48%) trong khi đo cấp hạt +0,074mm chiếmtới 40% với hàm lượng Sn từ 6,5-6,7%, tức là độ hạt càng thô thì Sn càng giàu.Hàm lượng các tạp chất Pb, Bi và As không cao do trong quá trình tuyển ở các côngđoạn trước đã được tuyển nổi trên bàn đãi và đã ngâm HCl

Để giải phóng cấp hạt, các sản phẩm trung gian và quặng đuôi thải trong quátrình 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 để thu hồi Sn

1.2.3.2 Trên thế giới

Tài nguyên khoáng sản có những đặc thù riêng, mỗi một mỏ khoáng sản có trữlượng nhất định, chỉ khai thác một thời gian là hết và phải đóng cửa mỏ, khoáng sảnthuộc loại tài nguyên hữu hạn và không thể tái tạo Trong khi đó khai thác và chếbiến khoáng sản là một hoạt động công nghiệp tạo ra một khối lượng khổng lồ cácloại chất thải, đặc biệt là chất thải rắn (đất bóc, đất đá thải và quặng đuôi tuyểnkhoáng) Theo tài liệu về quản lý chất thải trong khai thác và chế biến khoáng sảncủa Liên minh Châu Âu thì lượng đất đá thải trong khai thác một số loại khoáng sản

có thể ước lượng bằng cách áp dụng các hệ số nhân sau đây:

Quặng sắt: hệ số = 5,2

Quặng đồng: hệ số = 450

Quặng bôxit: hệ số = 3

Quặng vàng: hệ số = 950 000

Với các hệ số nhân như vậy có thể thấy rằng lượng đất đá thải trong khai thác

và chế biến quặng đồng, vàng gần bằng lượng đất đá và quặng đã khai thác Đối vớicác loại khoáng sản khác như chì kẽm, thiếc, titan, antimon, vonfram lượng đất đáthải cũng rất lớn, có thể chiếm tới 80-95% khối lượng đất đá đã khai thác Khốilượng đất đá thải và quặng đuôi lớn như vậy sẽ chiếm dụng nhiều diện tích đất đai

để làm bãi thải đất đá và hồ thải quặng đuôi Bên cạnh đó, trong các loại chất thảinày vẫn còn một số nguyên tố có ích chưa được thu hồi, chúng sẽ bị mất mát và cókhả năng gây ô nhiễm môi trường rất lớn Vì vậy, trên thế giới đã có nhiều côngtrình nghiên cứu nhằm sử dụng tổng hợp các nguyên tố có ích đi kèm cũng như cácloại đất đá thải do các hoạt động khoáng sản sinh ra [20]

Trong những năm gần đây một số nước đã xây dựng Chương trình khai tháckhoáng sản với ít hoặc không có chất thải (“non-waste mining” hoặc “zero-wastemining”) Việc thực hiện chương trình này vừa có ý nghĩa sử dụng tiết kiệm cácnguồn tài nguyên thiên nhiên không tái tạo vừa bảo vệ môi trường Cùng với nhữngtiến bộ mới về công nghệ các nước đang tăng cường tận thu các nguyên tố đi kèmcũng như tìm cách sử dụng quặng thải và quặng đuôi Nhằm tăng cường sử dụngtổng hợp tài nguyên khoáng sản một cách có hiệu quả, Uỷ ban Châu Âu (EU) cũng

đã có hướng dẫn số 2006/21/EU về quản lý chất thải của ngành khai thác và chếbiến khoáng sản, trong đó nhấn mạnh đến việc ngăn ngừa, giảm thiểu việc sản sinh

ra các chất thải và giảm độc tính của chúng, đặc biệt là vấn đề tăng cường tuầnhoàn, thu hồi và tái sử dụng các chất thải Sau đây trình bày một số kinh nghiệm cụthể của các nước trong việc tái sử dụng chất thải từ khai thác và chế biến khoángsản [20]

Trong 5 năm trở lại đây ngành khoáng sản kim loại màu Trung Quốc đã pháttriển mạnh mẽ, trong đó có 10 kim loại quan trọng được liệt vào hàng đầu thế giới

là đồng, nhôm, chì, kẽm, niken, thiếc, antimon, thuỷ ngân, mangan và titan với tổngsản lượng khoảng 19 triệu tấn năm với tỷ lệ gia tăng hàng năm 17,5 % và trở thành

Trung Quốc đã đầu tư cải tiến và đã đạt được những tiến bộ vượt bậc và đáng kể vềcông nghệ để sử dụng tổng hợp các nguồn tài nguyên, bao gồm cả tận thu cácnguyên tố đi kèm còn trong quặng thải và trong quặng đuôi mà trước đây không thểthu hồi được Chỉ tính riêng các mỏ kim loại màu tỷ lệ thu hồi quặng trong khai thác

đã tăng từ 53,2 % (năm 1980) lên 79,4 % (năm 2005), thực thu tuyển khoáng trungbình tăng từ 80,1 lên 84,1 % và thực thu khâu luyện kim đạt 95 %, tỷ lệ thu hồi cáckhoáng vật cộng sinh tăng từ 38 lên 60%

Trung Quốc cũng đã thực hiện tuần hoàn tối đa “ba dạng chất thải” (khí thải,nước thải và chất thải rắn) Ngành kim loại Trung Quốc cũng đã đạt được nhữngtiến bộ đáng kể trong việc tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu chất thải Trong năm

2006, ngành công nghiệp kim loại màu Trung Quốc đã tiết kiệm trên 25 triệu tấnthan; 1,5 tỷ tấn nước và giảm hơn 1,2 tỷ tấn các loại chất thải rắn Trong năm 2005,Trung Quốc đã sản xuất được 310 tấn indium, 4.077 tấn cadmium, 10.605 tấnbismus, 18 tấn galli và trở thành nước đứng đầu thế giới về sản xuất các kim loạinày Hầu như tất cả các kim loại trên đều được tận thu một cách triệt để từ các quátrình luyện các kim loại màu

Gần đây quặng đuôi tuyển chrysolite đã được hòa tách để thu được MgO vàMgCl2 trong việc sử dụng quặng đuôi để tạo ra xi măng alinite có chất lượng tốt Từquặng đuôi của vàng sa khoáng và chất thải giàu clo đã sản xuất được xi măngalinite khi nung ở nhiệt độ 11500C Thành phần quặng đuôi gồm CaO 10 %; SiO2 50

%; Al2O3 10 %; MgO 10 % và Fe2O3 20 % Hợp chất giàu Clo (6-8 % khối lượng)trong hỗn hợp thô được tạo ra từ axit HCl và dung dịch thải CaCl2 Ứng dụng quantrọng của xi măng alinite là tạo chất kết dính dạng viên (thay thế cho xi măngPortland) [23]

Có thể thu được một số kim loại quý từ quặng đuôi đồng bằng phương pháptrọng lực đơn giản Ví dụ, ở ấn Độ, trong một vài năm trước, Pitchblende - mộtkhoáng vật chứa uranium, được thu lại từ quặng đuôi đồng ở mỏ Rakha vàMosabani Ngoài ra, tác giả Luszczkiewicz và nhóm nghiên cứu ở Ba Lan năm

1995 đã chứng minh khả năng thu hồi được các kim loại nặng như zircon, rutile,bari và các vật liệu chứa bạc, uranium và đất hiếm từ quặng đuôi đồng.

Mỏ quặng sắt Divrigi (Thổ Nhĩ Kỳ) hàng năm phải xử lý khoảng 2 triệu tấnquặng magnetite để thu được 1,6 triệu tấn quặng tinh cho luyện kim Quặng đuôicủa nhà máy tuyển được thải ra ngoài theo 3 cấp hạt: cấp +4 mm; cấp 0,5-4 mm vàcấp -0,5 mm Cấp -0,5 mm chứa khoảng 60 %, còn cấp -0,04mm được thải trực tiếpvào suối Calti gây nên những vấn đề nghiêm trọng về môi trường sinh thái Theođánh giá của mỏ, trong quặng đuôi cấp -4mm có chứa những kim loại có giá trị nhưđồng, niken và coban, vì thế người ta đã tiến hành nghiên cứu tận thu các kim loạinày Với sơ đồ công nghệ gồm các công đoạn nghiền, tuyển nổi và tuyển từ đã tậnthu được magnetite và quặng tinh các khoáng sunphua Quặng tinh sunphua đượcnung sunphat hoá sau đó kết tủa để thu được đồng, niken và coban [20]

Hiện nay ở Hoa Kỳ, khối lượng chất thải phát sinh do các ngành công nghiệpkhai thác chế biến khoáng sản, và luyện kim hàng năm vượt quá 1,8 tỉ tấn Nhữngchất thải này bao gồm các khí, bụi, bùn cặn và các vật liệu khoáng sản như đất đáthải, quặng đuôi và chất thải rắn từ quá trình hoà tách, tro bay và xỉ Một số cácchất thải đang được xử lý để thu hồi khoáng vật và kim loại đi kèm có giá trị nhưvàng, uranium, titan và flo…Nhưng một khối lượng lớn chất thải hàng năm vẫn bịthải loại và do đó một lượng khá lớn các khoáng vật và kim loại có giá trị bị mất màđáng ra cần được thu hồi để bổ sung cho nguồn cung cấp khoáng và kim loại banđầu Mặt khác, bên cạnh tổn thất về mặt kinh tế do bị mất mát, các khoáng vật vàkim loại bị mất này cũng sẽ trở thành gánh nặng về môi trường cho ngành côngnghiệp, cho các nhà quản lý cũng như cho cộng đồng [20]

Thông thường, chất thải được tạo ra bởi các hoạt động như khai thác mỏ vàchế biến khoáng sản, và được thải ra gần các nguồn nguyên liệu đang được khaithác Việc sản xuất đồng từ quặng có hàm lượng thấp ở Tây Nam Hoa Kỳ là một ví

dụ rất hay về tiềm năng tận thu tài nguyên của đất đá thải được xem là không có giátrị Người ta ước tính rằng hiện nay hàng năm có khoảng 617.000.000 tấn quặng

0,2 đến 0,3% đồng, 10 đến 15% oxit nhôm ở dạng đất sét, fenspat và uranium vớinồng độ vài phần triệu Trong nhiều năm, quặng thải này được thải vào bãi thải gầncác xí nghiệp khai thác và gần như bị lãng quên nhưng bây giờ chúng được chú ý và

là một nguồn tài nguyên có giá trị Việc tận thu đồng từ các bãi thải bằng phươngpháp hoà tách bằng axit sunphuric loãng ngày nay đã trở thành phổ biến và chiếmtới 15% sản lượng đồng chính (không tính lượng đồng tái sinh)

Dung dịch sau khi hoà tách và thu hồi đồng bằng phương pháp xi măng hoáhoặc trao đổi ion còn chứa 10 đến 15 ppm U3O8 và từ 5 đến 10 gam oxit nhôm(Al2O3) trong 1 lít Trong những năm gần đây việc tận thu các nguyên tố này đãđược chú ý và có tính khả thi Hiện nay Tổng Công ty Khoáng sản Wyoming đangtận thu bằng phương pháp trao đổi ion tại Kennecott, Bingham Canyon ở Utah vàhàng năm thu được khoảng 63,5 tấn U3O8

Việc tận thu oxit nhôm từ dung dịch hoà tách đồng bằng trao đổi ion cũng thuđược thành công ở trong phòng thí nghiệm, nhưng cần tiếp tục nghiên cứu để cảithiện tính chọn riêng giữa nhôm, sắt và magiê Các tác giả May và Seidel ước tínhtiềm năng tận thu oxit nhôm của Mỹ từ quặng thải đồng có thể đạt 453.000 t/năm.Nếu nguồn cung cấp bôxit nhập khẩu bị gián đoạn hoặc nếu giá nhập khẩuquặng bôxit quá cao cần quan tâm nghiên cứu tính khả thi của việc tận thu nhôm từquặng thải bôxit

Việc hoà tách quặng vàng có hàm lượng thấp và các chất thải mỏ gần đây đãphát triển trong ngành công nghiệp khai thác vàng Tính khả thi của việc áp dụng kỹthuật hoà tách đống đã được giới thiệu và trình diễn bởi Cục Mỏ Hoa Kỳ vào đầunhững năm 1970 Hệ thống này được xây dựng trên cơ sở thực tiễn hoà tách đốngquặng đồng Hệ thống này ngâm chiết các đống quặng có chiều cao từ 6,1 đến9,1m Dung dịch natri xyanua loãng được phun tưới từ trên đỉnh của đống Với kỹthuật đơn giản và chi phí thấp công nghệ này đang được áp dụng ở 15 công ty ở cácvùng Arizona, Nevada và New Mexico để thu hồi vàng từ đất đá thải có hàm lượngvàng ít hơn 3,4 g vàng/tấn

Quá trình tuyển các loại quặng có hàm lượng thấp cũng tạo ra một khối lượngrất lớn quặng đuôi mịn rất lớn Khối lượng quặng đuôi sinh ra thay đổi tuỳ theo loạiquặng, hàm lượng các nguyên tố có ích và hiệu quả của các quá trình tuyển Nhưvậy, khi tuyển quặng quặng đồng có hàm lượng thấp, tuyển rửa than và tuyển quặngphosphate sẽ thải ra một lượng rất lớn quặng đuôi mịn

Các tiến bộ trong việc tận thu các khoáng sản có giá trị từ đất đá thải trongkhai thác quặng đồng đã được đề cập trong phần trước, nhưng tiềm năng tận thuđồng trong quặng đuôi tuyển khoáng cũng rất lớn Chúng ta biết rằng quá trìnhtuyển quặng đồng bao gồm đập, nghiền và tuyển nổi để thu được các khoáng vậtchứa đồng, molibden và một vài nguyên tố đi kèm ở dạng bán sản phẩm Mặc dùtuyển nổi thu hồi phần lớn các khoáng sulphua nhưng quặng đuôi của quá trìnhtuyển nổi này vẫn còn đồng với hàm lượng 2,0 kg/t đồng ở dạng oxit mà không thểthu hồi được bằng quá trình tuyển nổi Từ lâu quặng đuôi này đã được thải vào hồthải quặng đuôi Nhưng những năm gần đây do yêu cầu bảo vệ môi trường, các nhàmáy luyện đồng phải thu hồi khí thải và họ đã sản xuất ra axit sunphuric giá rẻ Do

có nguồn axit dồi dào và giá rẻ này người ta đã xây dựng và đưa vào hoạt động mộtnhà máy lớn ở Arizona để tận thu đồng bị mất trong quặng đuôi tuyển nổi, hiện nay

xử lý 54.000 tấn/ngày quặng đuôi tuyển nổi và thu được 1kg đồng/1tấn quặng đuôi.Bên cạnh đó, nhà máy này đang lập kế hoạch để xây dựng tiếp một dây chuyền xử

lý 27.000 tấn/ngày Việc xây dựng các nhà máy này không chỉ có ý nghĩa tận thuđồng đã bị thải bỏ lãng phí, các nhà máy này còn sử dụng một lượng axit sunphuricrất lớn mà nếu không được sử dụng thì lượng axit này phải được trung hoà bằng vôihoặc các chất trung hoà khác cũng sẽ là một tổn thất đáng kể

Nhiều công trình nghiên cứu đã được tiến hành nhằm đưa ra những đề án, quytrình sử dụng trực tiếp quặng đuôi tuyển nổi đồng Các công trình nghiên cứu đãchứng minh được rằng quặng đuôi tuyển nổi có thể được sử dụng để làm gạch, ngói

và các sản phẩm gốm

b Các công nghệ xử lý bùn thải khai khoáng trên thế giới

Hiện nay chất thải từ quá trình chế biến khoáng sản (bùn thải đuôi quặng)được coi như nguồn nguyên vật liệu thô có giá trị để thu hồi một số kim loại quý ởnhiều nước trên thế giới Do khoáng sản ở nhiều quốc gia phát triển đã cạn kiệt,cùng với sự phát triển ngày càng cao của công nghệ chế biến khoáng sản là điềukiện thuận lợi cho quá trình chế biến quặng thậm chí còn rất nghèo, và hàm lượngquặng thế giới hiện nay còn rất thấp ở các mỏ khoáng sản lớn trên thế giới Việc tái

sử dụng kim loại cùng với tái chế biến chất thải chứa kim loại từ chất thải ngànhchế biến khoáng sản sẽ có ảnh hưởng tốt tới sự cân bằng và ổn định về nguồn cungkim loại trên thị trường thế giới Ngoài ra còn góp phần làm tăng tuổi thọ và sự antoàn về mặt môi trường của các hồ, đập chứa quặng thải, giảm thiểu nguy cơ gây ônhiễm môi trường khi sinh ra như vấn đề về dòng thải axit mỏ, ô nhiễm không khí,nguồn nước, v.v… Điều này sẽ có tác động tích cực quan trọng đến các khía cạnh

xã hội và môi trường (bằng cách giảm thiểu nhu cầu về các mỏ mới và các đập chứachất thải lớn hơn) cùng với tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp, cho quốc gia Đâycũng chính là lý do ngành công nghiệp khoáng sản Mỹ hàng năm sản xuất 7 triệutấn chất thải từ quá trình chế biến đã tìm thấy cơ hội thu hồi kim loại thứ cấp Nhiềunước trên thế giới cũng đã thay đổi theo đó, song song các quy định chặt chẽ về cáctiêu chuẩn môi trường ở các nước hiện nay, cũng đã có nhiều nghiên cứu quặngđuôi thải và chất thải từ chế biến và luyện kim cũng nhằm giảm thiểu ô nhiễm môitrường, cải tạo phục hồi môi trường Dưới đây là một số công nghệ đã và đang pháttriển trên thế giới về công nghệ thu hồi kim loại trong bùn thải quặng đuôi:

- Thu hồi Cu và Co từ bùn thải quặng đuôi bằng công nghệ tuyển

Tại tỉnh Katanga thuộc nước Cộng hòa Công gô có vấn đề môi trường liênquan đến khối lượng khổng lồ bùn thải từ chế biến khoáng sản được lưu giữ khôngđảm bảo an toàn trong nhiều thập kỷ, dẫn tới thất thoát chất ô nhiễm kim loại ra môitrường xung quanh Điển hình, đã phát hiện 8 triệu tấn Zn (hàm lượng 15%) tạithành phố Lubumbashi; 25 triệu tấn cả Zn (2,3%) và Cu 0,40% tại thành phốKipushi; còn tại thành phố Kowezi phát hiện 112 triệu tấn Cu (1,5%) và Co(0,23%); v.v Các chất ô nhiễm kim loại này thất thoát trong môi trường sẽ dẫn tới

đe dọa tới đời sống thủy sinh hệ sinh thái nước, gây ô nhiễm đất, nước, sinh vậthoang dã, không khí tại địa phương này Công nghệ thu hồi Cu và Co trong quặngđuôi tuyển và luyện quặng Cu đã được áp dụng tại Nhà máy tuyển quặng Kambovevùng Lubumbashi bằng phương pháp tuyển nổi Quặng đuôi từ tuyển quặng oxit Cu

và Co có chứa thành phần kim loại như sau Mn (12,32%); Pb (5,71%) và Fe(3,44%) và cũng chứa Cu (1,69%), Co (0,61%) là 2 kim loại quý đáng quan tâm vớihàm lượng dao động từ 1,5-1,9% đối với Cu; 0,3-1,1% đối với Co Hàm lượng Conhư vậy là rất đáng kể do trong quặng gốc Co cũng chỉ đạt hàm lượng từ 0,2-1%.Kết quả áp dụng phương pháp tuyển nổi đã thu hồi được 100% Cu và 88% Co [5] Công nghệ tuyển nổi (sử dụng thiết bị tuyển nổi Mineral Separation để nângcao khả năng thu hồi Cu) đã được áp dụng trên đuôi quặng thải Cu với hàm lượng

Cu còn lại thấp (trung bình khoảng 0,24%) Kết quả tăng hàm lượng Cu từ 0,24 lêntới 0,81% với tỷ lệ làm giàu tăng gấp 4 lần, trong khi đó Cu thu hồi đạt 60% với pH

10, tác nhân thuốc thử S 1000 g/t; thời gian 5 phút Cũng với điều kiện này, Al và

Fe thu hồi được từ 0,6% lên tới 3,45% (Al) và 3,51% (Fe) về khối lượng

Năm 2005, tác giả Goktepe đã có nghiên cứu về thu hồi Pb từ bùn thải mỏ kẽm tại Thổ Nhĩ Kỳ sử dụng thiết bị tuyển đa trọng lực Mozley, là thiết bị hiện đại

chì-Có khoảng 12% Pb có thể bị thu hồi ở dạng tinh quặng với 12% Pb

Tại Nga, đã có nghiên cứu thu hồi chì, kẽm từ quặng đuôi thải ra từ lâu trongđập thải của nha máy tuyển quặng chì-kẽm Mizurskya thuộc Tập đoàn Sadono-Zgidskaya sử dụng công nghệ tuyển trọng lực với chi phí thấp Sản phẩm thu đượcvới hàm lượng Pb-Zn tương tự với hàm lượng quặng chì-kẽm thu được ở nhà máychế biến [8]

- Thu hồi kim loại bằng công nghệ sinh học

Công nghệ sinh học vi sinh có tiềm năng về tái chế hiệu quả và kinh tế các kimloại quý và thân thiện về môi trường, giúp giảm thiểu chất ô nhiễm trong chất thải

và chất thải sau thu hồi có thể trở thành vật liệu cho xây dựng Chiết tách sinh học(bioleaching) là sự chuyển đổi kim loại không tan thành dạng tan bằng vi sinh vật

Công ty TNHH Teck Cominco Metals đã phát triển thương mại công nghệchiết tách sinh học HydroZincTM mới, có chi phí thấp sử dụng vi khuẩn tự nhiênAcidithiobacillus ferroxidans (vi khuẩn ôxy hóa Fe) có trong quặng thải Znsulphides (hàm lượng 15%) để thu hồi Zn sử dụng công nghệ chiết tách sinh họcquặng sulfides Zn Công nghệ này cũng áp dụng được cho quặng có hàm lượng thấp

Zn (hàm lượng 1%) Bản chất của ô-xy hóa sinh học là một hình thức của chiết táchsinh học, sử dụng quá trình ô-xy hóa quặng bằng vi sinh vật [10]

Tháng 12/2011, Công ty BacTech Environmental là công ty tiên phong vềcông nghệ môi trường, bắt đầu xây dựng nhà máy chiết tách sinh học thương mạiđầu tiên ở Bắc Mỹ với mục tiêu xử lý quặng đuôi độc hại tại vùng Snow Lake,Manitoba với trị giá 22 triệu USD với công suất 100 tấn quặng đuôi/ngày và24h/ngày trong vòng 7 năm Mục tiêu dự án này là thu hồi vàng từ bãi quặng gốcarsenopyrite Công ty sử dụng công nghệ chiết tách sinh học, sử dụng vi khuẩn tựnhiên không gây hại cho cả người và môi trường để ôxy hóa quặng thải đuôi chứasulfides, thu hồi vàng và cải tạo hồ thải quặng đuôi có nguy cơ cao gây độc Côngnghệ hòa tách sinh học này đã được cấp bản quyền tên gọi Bacox, áp dụng choquặng đuôi mỏ có chứa As độc hại, có tác dụng làm ổn định As và thu các kim loạinặng, giảm nguồn gây nguy cơ dòng thải axit do nó ôxy hóa quặng sulfides Côngnghệ này cũng thu hồi các kim loại quý và kim loại cơ bản từ quặng đuôi để thươngmại trên thị trường Công nghệ này là một giải pháp làm sạch môi trường và cũng làtạo ra lợi nhuận cho doanh nghiệp [10]

Ngoài ra áp dụng tiền xử lý quặng đuôi thải bằng phương pháp ô-xy hóa sinhhọc hoặc chiết tách sinh học đối với quặng đuôi vàng/bạc ở dạng sulfides trước khitiến hành xyanit hóa quặng thải cũng làm tăng đáng kể khả năng thu hồi Au, Ag từquặng đuôi Các kim loại quý này có thể tan bằng quá trình ôxy hóa sinh học củasulfides Vi sinh vật bao gồm cả vi khuẩn, nấm, và men có thể thu hồi kim loại quýdạng tan bằng hấp thu sinh học, và khử sinh học VD: chủng nấm Trichodermaharzianum có thể thu hồi hiệu quả Ag từ quặng thải [7]