BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO ĐẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ HIẾN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG GRAPHIT MỎ BẢO HÀ, LÀO CAI NHẰM THU HỒI TỐI ĐA GRAPHIT DẠNG VẢY Ngành : Kỹ thuật Tuyển khoáng Mã số : 9520607 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HOÀNG SƠN TS ĐÀO DUY ANH HÀ NỘI - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan rằng: Đây cơng trình nghiên cứu tác giả, kết luận án chưa cá nhân tổ chức khác công bố Các số liệu luận án trung thực, xác, khách quan Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả Trần Thị Hiến ii LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận án “Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai nhằm thu hồi tối đa graphit dạng vảy” Nghiên cứu sinh (NCS) nhận quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi thầy hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Hoàng Sơn TS Đào Duy Anh, tận tình giúp đỡ tập thể: Bộ mơn Tuyển khoáng, Khoa Mỏ, Khoa Sau đại học - Trường Đại học Mỏ - Địa chất (HUMG) NCS nhận giúp đỡ nhiệt tình đóng góp nhiều ý kiến quý giá của thầy cô Bộ mơn Tuyển khống - HUMG chun gia đầu ngành Tuyển khoáng, địa chất lĩnh vực liên quan Những kiến thức, kinh nghiệm mà thầy, cô chuyên gia truyền đạt giúp cho NCS hoàn thành luận án NCS xin bày tỏ lòng biết ơn trước giúp đỡ quý báu để NCS tiếp thu, bổ sung hồn thiện luận án NCS xin trân trọng cảm ơn Chính phủ Việt Nam, thông qua Bộ Khoa học Công nghệ cấp kinh phí thực đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu công nghệ tuyển chế biến sâu quặng graphit mỏ Bảo Hà tỉnh Lào Cai” mã số 44/15ĐTĐL.CN-CNN nghiên cứu sinh làm chủ nhiệm, nội dung luận án có sử dụng kết đề tài Xin chân thành cảm ơn! iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết luận án Mục tiêu nhiệm vụ luận án Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung vấn đề nghiên cứu Ý nghĩa khoa học Ý nghĩa thực tiễn Điểm luận án Điểm bảo vệ luận án 10 Cấu trúc luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GRAPHIT: TÀI NGUYÊN, KHAI THÁC CHẾ BIẾN VÀ SỬ DỤNG 1.1 Giới thiệu sơ lược graphit 1.1.1 Tính chất hóa lý graphit 1.1.2 Các dạng tồn graphit tự nhiên 1.1.3 Ứng dụng graphit sống 1.2 Tiềm năng, phân bố, khai thác, phương pháp tuyển sử dụng quặng graphit giới 11 1.2.1 Tiềm phân bố quặng graphit giới 11 1.2.2 Tình hình khai thác quặng graphit giới 11 1.2.3 Tình hình tiêu thụ giá bán quặng graphit giới 12 1.2.4 Phương pháp tuyển quặng graphit 14 1.2.5 Sơ đồ tuyển quặng graphit dạng vảy giới 17 1.3 Tiềm năng, phân bố, nghiên cứu công nghệ tuyển sử dụng quặng graphit Việt Nam 23 1.3.1 Tiềm phân bố quặng graphit Việt Nam 23 iv 1.3.2 Nhu cầu nguồn cung cấp graphit nước 24 1.3.3 Các nghiên cứu tuyển quặng graphit Việt Nam 25 1.4 Tình hình nghiên cứu quặng graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai 27 1.4.1 Vị trí địa lý mỏ graphit Bảo Hà 27 1.4.2 Sơ lược đặc điểm địa chất thành phần vật chất mỏ graphit Bảo Hà 27 1.4.3 Kết nghiên cứu sơ tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà 28 1.5 Nhận xét, đánh giá chương tổng quan 29 CHƯƠNG 31 THÀNH PHẦN VẬT CHẤT MẪU QUẶNG, ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU 31 2.1 Mục đích nghiên cứu 31 2.2 Mẫu nghiên cứu 31 2.3 Kết nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng 33 2.3.1 Phân tích thành phần độ hạt 33 2.3.2 Phân tích thành phần hóa học 35 2.3.3 Phân tích nhiễu xạ tia Rơnghen 35 2.3.4 Phân tích khống tướng, thạch học 36 2.3.5 Phân tích kính hiển vi điện tử quét (SEM) 37 2.4 Kết luận nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng graphit Bảo Hà 41 2.5 Định hướng nghiên cứu công nghệ 42 CHƯƠNG 44 NGHIÊN CỨU TUYỂN NỔI SƠ BỘ MẪU QUẶNG 44 3.1 Mục tiêu phương pháp thí nghiệm 44 3.2 Thí nghiệm xác định đặc tính nghiền 44 3.3 Thí nghiệm điều kiện chế độ tuyển sơ 45 3.3.1 Thí nghiệm xác định độ mịn nghiền tối ưu 46 3.3.2 Thí nghiệm xác định nồng độ tuyển quặng graphit 50 3.3.3 Thí nghiệm xác định chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường 51 3.3.4 Thí nghiệm xác định chi phí thuốc đè chìm 52 v 3.3.5 Thí nghiệm xác định chủng loại chi phí thuốc tập hợp 54 3.3.6 Thí nghiệm xác định chủng loại chi phí thuốc tạo bọt 55 3.4 Thí nghiệm tuyển vét 56 3.5 Thí nghiệm tuyển tinh 58 3.6 Kết luận thí nghiệm tuyển sơ mẫu quặng graphit độ hạt nghiền thô 61 CHƯƠNG 62 NGHIÊN CỨU THU HỒI QUẶNG TINH GRAPHIT VẢY THÔ BẰNG NGHIỀN CHÀ XÁT VÀ TUYỂN NỔI 62 4.1 Mục đích nghiên cứu 62 4.2 Khái niệm công nghệ thiết bị nghiền chà xát 62 4.3 Phương pháp luận đánh giá mức độ giải phóng khống vật phân tích thành phần tỷ trọng dung dịch nặng 64 4.4 Thí nghiệm đánh giá mức độ giải phóng khống vật phương pháp nghiền chà xát 68 4.4.1 Phân tích thành phần tỷ trọng quặng tinh graphit tuyển sơ cấp +0,149mm 69 4.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số đến q trình nghiền chà xát 70 4.5 Nghiên cứu điều kiện nghiền chà xát tuyển nâng cao chất lượng sản phẩm graphit 78 4.5.1 Xác định ảnh hưởng nồng độ bùn quặng 79 4.5.2 Xác định ảnh hưởng tốc độ cánh khuấy đến hiệu trình nghiền chà xát 82 4.5.3 Xác định tỷ lệ bi/quặng 83 4.5.4 Xác định ảnh hưởng thời gian nghiền chà xát 84 4.6 Kết luận nghiên cứu thu hồi quặng tinh graphit vảy thô nghiền chà xát tuyển 86 vi CHƯƠNG 88 NGHIÊN CỨU SƠ ĐỒ TUYỂN NỔI NHẰM THU HỒI TỐI ĐA QUẶNG TINH GRAPHIT DẠNG VẢY 88 5.1 Mục đích nghiên cứu 88 5.2 Thí nghiệm tuyển tinh thu hồi quặng tinh graphit hạt mịn 88 5.3 Thí nghiệm nghiền tuyển lại sản phẩm trung gian 92 5.4 Thí nghiệm tuyển sơ đồ vòng kín 95 5.4.1 Sơ đồ vịng kín với hai lần nghiền chà xát lại quặng tinh 96 5.4.2 Sơ đồ vòng kín với ba lần nghiền chà xát quặng tinh 101 5.4.3 Sơ đồ xử lý sản phẩm trung gian đưa sang khâu tuyển tinh 106 5.5 Thí nghiệm tuyển quặng graphit quy mô pilot 111 5.5.1 Tính tốn, thiết kế lắp đặt chạy thử hệ thống thiết bị thí nghiệm pilot với suất 100 kg/h 111 5.5.2 Kết chạy thử nghiệm dây chuyền pilot 113 5.5.3 Kết phân tích quặng tinh quặng thải chạy pilot 113 5.5.4 Nhận xét trình chạy pilot 115 5.6 Sơ đồ kiến nghị tiêu công nghệ dự kiến 116 5.7 Kết luận chương 119 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 120 I Kết luận 120 II Kiến nghị 121 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CÁO, CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA CÁC TÁC GIẢ Đà CƠNG BỐ 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Đặc điểm loại graphit tự nhiên Bảng 1.2 Trữ lượng, sản lượng graphit số nước giới [16] 11 Bảng 1.3 Tiêu chuẩn chất lượng, lĩnh vực sử dụng, giá sản phẩm graphit [12] 13 Bảng 1.4 Kết thí nghiệm nghiền - tuyển quặng graphit [21] 22 Bảng 1.5 Thống kê trữ lượng, tài nguyên dự báo quặng graphit Việt Nam [1] .24 Bảng 2.1 Khối lượng hàm lượng đơn mẫu mẫu gộp đại diện cho nghiên cứu công nghệ tuyển 32 Bảng 2.2 Kết phân tích thành phần độ hạt quặng graphit mỏ Bảo Hà 34 Bảng 2.3 Thành phần hóa học mẫu quặng graphit tổng hợp mỏ Bảo Hà 35 Bảng 2.4 Kết phân tích rơnghen mẫu quặng graphit tổng hợp 35 Bảng 2.5 Thành phần khống vật cấp hạt 40 Bảng 3.1 Kết xác định thời gian nghiền mẫu quặng graphit mỏ Bảo Hà 45 Bảng 3.2 Điều kiện kết tuyển sơ quặng graphit 47 Bảng 3.3 Kết thí nghiệm tuyển vét tuyển sơ 57 Bảng 3.4 Kết tuyển tinh phân cấp độ hạt quặng tinh graphit tuyển sơ 59 Bảng 3.5 Kết phân tích XRD cấp hạt quặng tinh tuyển sơ graphit 59 Bảng 3.6 Kết phân tích EDX cấp hạt quặng tinh graphit tuyển sơ 60 Bảng 4.1 Thành phần tỷ trọng quặng tinh graphit tuyển sơ cấp +0,149mm 70 Bảng 4.2 Điều kiện thí nghiệm nghiền chà xát tinh quặng tuyển graphit 71 Bảng 4.3 Ảnh hưởng nồng độ bùn đến kết nghiền chà xát 71 Bảng 4.4 Ảnh hưởng tốc độ nghiền đến kết nghiền chà xát .74 Bảng 4.5 Ảnh hưởng tỷ lệ B/q đến hiệu nghiền chà xát 76 Bảng 4.6 Điều kiện kết thí nghiệm tuyển sau nghiền chà xát 80 Bảng 4.7 Kết nghiền chà xát phân đoạn đến hiệu tuyển 86 Bảng 5.1 Kết thí nghiệm tuyển tinh theo sơ đồ PA 90 Bảng 5.2 Kết thí nghiệm tuyển tinh theo sơ đồ PA 92 Bảng 5.3 Kết thí nghiệm tuyển lại sản phẩm trung gian theo sơ đồ 93 viii Bảng 5.4 Kết nghiền tuyển lại sản phẩm trung gian sơ đồ 95 Bảng 5.5 Tổng hợp điều kiện tiêu hao thuốc tuyển thí nghiệm 96 Bảng 5.6 Kết tuyển vịng kín quặng graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ .97 Bảng 5.7 Kết tuyển vịng kín quặng graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 99 Bảng 5.8 Kết tuyển vòng kín tuyển graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 103 Bảng 5.9 Kết tuyển vịng kín tuyển graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 104 Bảng 5.10 Kết tuyển vịng kín tuyển graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 108 Bảng 5.11 Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit vảy 109 Bảng 5.12 Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit mịn 109 Bảng 5.13 Thành phần khoáng vật quặng tinh graphit vảy 109 Bảng 5.14 Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng thải graphit 111 Bảng 5.15 Các tiêu cơng nghệ 112 Bảng 5.16 Kết thực nghiệm thí nghiệm dây chuyền pilot 113 Bảng 5.17 Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit vảy 114 Bảng 5.18 Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit mịn 114 Bảng 5.19 Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng thải graphit 114 Bảng 5.20 Thành phần khoáng vật quặng tinh graphit 115 Bảng 5.21 Các tiêu dự kiến quặng graphit mỏ Bảo Hà .117 ix DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mạng tinh thể graphit Hình 1.2 Ảnh chụp quặng graphit tự nhiên Hình 1.3 Tỉ lệ sử dụng graphit vào ngành cơng nghiệp năm 2019 [16] 10 Hình 1.4 Nhu cầu sử dụng graphit giới từ năm 2011÷ 2020 [26] .13 Hình 1.5 Các q trình chế biến graphit [10] 15 Hình 1.6 Sơ đồ tuyển quặng graphit Mỏ Nanshu [26] .19 Hình 1.7 Sơ đồ nguyên tắc tuyển quặng graphit dạng vảy [26] .20 Hình 1.8 Sơ đồ tuyển quặng graphit Nam Phi: a) nghiền tuyển nổi; b) nghiền tuyển kết hợp với sàng phân cấp [21] 21 Hình 1.9 Sơ đồ nguyên tắc nghiền lại thiết bị nghiền khác tuyển quặng tinh thô [21] 21 Hình 1.10 Sơ đồ cơng nghệ tuyển quặng graphit Bảo Hà 29 Hình 2.1 Sơ đồ gia cơng mẫu đơn mẫu graphi 32 Hình 2.2 Sơ đồ gộp mẫu graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai 33 Hình 2.3 Sơ đồ phân tích độ hạt mẫu quặng graphit tổng hợp 33 Hình 2.4 Đường đặc tính độ hạt quặng graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai 34 Hình 2.5 Giản đồ phân tích rơnghen mẫu quặng graphit mỏ Bảo Hà Lào Cai 36 Hình 2.6 Graphit (Gp) dạng vảy, pyrotin (Pyr) thạch anh (q), Biotit (bt), plagioclas (Pl) sericit mẫu nghiên cứu 37 Hình 2.7 Graphit (Gra), K- felspat (K-Fsp) .38 Hình 2.8 Plagiocla (K; Na; Ca- felspat), thạch anh (Qz), kaolint (Kao), pyrit (Py), titan (Ti) 38 Hình 2.9 Graphit (Gra), plagiocla (K; Na; Ca- felspat), thạch anh (Qz), kaolint (Kao), pyrit (Py), titan (Ti) 39 Hình 2.10 Graphit (Gra), plagiocla (K; Na; Ca- felspat), thạch anh (Qz), hematit 39 (Fe), titan (Ti) 39 Hình 2.11 Hình dạng vảy graphit tạp chất vảy graphit 40 15 Tiêu hao thuốc Tên sản phẩm tập hợp, (g/t) Thu hoạch, % Sản phẩm ngăn 68,25 0,75 4,32 Quặng cấp 100,00 11,85 100,00 Sản phẩm bọt 31,94 35,29 95,28 Sản phẩm ngăn 68,06 0,82 4,72 Quặng cấp 100,00 11,83 100,00 Sản phẩm bọt 32,13 35,07 95,26 Sản phẩm ngăn 67,87 0,83 4,74 Quặng cấp 100,00 11,83 100,00 150 200 Hàm C, % lượng Thực C, % thu Bảng Kết xác định chi phí thuốc tạo bọt đến kết tuyển graphit Tiêu hao thuốc tạo Tên sản phẩm bọt, g/t 10 30 50 70 90 Thu hoạch, % Hàm C, % lượng Thực thu C,% Sản phẩm bọt 25,61 42,30 92,05 Sản phẩm ngăn 74,39 1,26 7,95 Quặng cấp 100,00 11,77 100,00 Sản phẩm bọt 29,42 37,10 92,59 Sản phẩm ngăn 70,58 1,24 7,41 Quặng cấp 100,00 11,79 100,00 Sản phẩm bọt 31,52 35,54 95,17 Sản phẩm ngăn 68,48 0,83 4,83 Quặng cấp 100,00 11,77 100,00 Sản phẩm bọt 31,93 35,10 95,15 Sản phẩm ngăn 68,07 0,84 4,85 Quặng cấp 100,00 11,78 100,00 Sản phẩm bọt 31,89 35,13 95,12 Sản phẩm ngăn 68,11 0,84 4,88 Quặng cấp 100,00 11,78 100,00 16 Bảng Ảnh hưởng nồng độ bùn quặng đến hiệu nghiền chà xát thu hồi graphit vảy (+0,149 mm) Nồng độ, Thu hoạch, % Hàm Thực thu C, % % rắn Tên sản phẩm Bộ Toàn lượng C, Bộ Toàn khâu chà % phận phận xát Quặng tinh cấp +0,149 mm 25,33 5,62 75,32 38,67 35,88 30 35 40 45 50 Quặng tinh cấp -0,149 mm 39,94 8,85 70,63 57,17 53,05 Tổng quặng tinh 65,27 14,47 72,45 95,84 88,93 Sản phẩm ngăn máy 34,73 7,70 5,91 4,16 3,86 Quặng cấp 100,00 22,17 49,34 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 23,78 5,27 80,85 38,97 36,16 Quặng tinh cấp -0,149 mm 43,55 9,66 65,63 57,94 53,76 Tổng quặng tinh 67,33 14,93 71,01 96,91 89,93 Sản phẩm ngăn máy 32,67 7,24 4,66 3,09 2,86 Quặng cấp 100,00 22,17 49,33 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 20,72 4,59 89,05 37,35 34,66 Quặng tinh cấp -0,149 mm 52,15 11,56 57,20 60,38 56,03 Tổng quặng tinh 72,87 16,16 66,26 97,73 90,69 Sản phẩm ngăn máy 27,13 6,01 4,12 2,27 2,10 Quặng cấp 100,00 22,17 49,40 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 18,62 4,13 94,57 35,66 33,09 Quặng tinh cấp -0,149 mm 53,01 11,75 58,41 62,70 58,18 Tổng quặng tinh 71,63 15,88 67,81 98,36 91,27 Sản phẩm ngăn máy 28,37 6,29 2,85 1,64 1,52 Quặng cấp 100,00 22,17 49,38 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 18,29 4,05 91,05 33,75 31,32 Quặng tinh cấp -0,149 mm 53,68 11,90 59,26 64,47 59,82 Tổng quặng tinh 71,97 15,96 67,34 98,22 91,14 Sản phẩm ngăn máy 28,03 6,21 3,13 1,78 1,65 Quặng cấp 100,00 22,17 49,34 100,00 92,79 17 Bảng Ảnh hưởng tốc độ cánh khuấy chà xát đến hiệu nghiền chà xát thu hồi graphit vảy (+0,149 mm) Tốc độ quay, m/s 25 500v/phút 30 600v/phút 35 700v/phút 40 800v/phút Thu hoạch, % Tên sản phẩm Bộ phận Hàm Toàn lượng C, Thực thu C, % Bộ Toàn % phận Quặng tinh cấp +0,149 mm 20,45 4,53 84,42 34,97 32,45 Quặng tinh cấp -0,149 mm 49,29 10,93 62,58 62,48 57,97 Tổng quặng tinh 69,74 15,46 68,98 97,45 90,42 Sản phẩm ngăn máy 30,26 6,71 4,17 2,55 2,37 Quặng cấp 100,00 22,17 49,37 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 18,78 4,16 93,06 35,39 32,84 Quặng tinh cấp -0,149 mm 52,33 11,60 59,29 62,83 58,30 Tổng quặng tinh 71,11 15,77 68,21 98,22 91,14 Sản phẩm ngăn máy 28,89 6,40 3,04 1,78 1,65 Quặng cấp 100,00 22,17 49,38 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 18,66 4,14 94,85 35,84 33,25 Quặng tinh cấp -0,149 mm 54,00 11,97 57,48 62,85 58,31 Tổng quặng tinh 72,66 16,11 67,08 98,68 91,57 Sản phẩm ngăn máy 27,34 6,06 2,38 1,32 1,22 Quặng cấp 100,00 22,17 49,39 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 17,46 3,87 94,95 33,56 31,14 Quặng tinh cấp -0,149 mm 54,81 12,15 58,49 64,90 60,22 Tổng quặng tinh 72,27 16,02 67,30 98,45 91,36 Sản phẩm ngăn máy 27,73 6,15 2,75 1,55 1,43 Quặng cấp 100,00 22,17 49,40 100,00 92,79 Bảng Kết xác định tỷ lệ bi/quặng ảnh hưởng đến hiệu nghiền chà xát thu quặng tinh graphit vảy (+0,149 mm) 18 Tỷ lệ bi/quặng 0/1 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 Thu hoạch,% Bộ Toàn phận Hàm lượng C, % Quặng tinh cấp +0,149 mm 28,76 6,38 84,91 49,48 45,92 Quặng tinh cấp -0,149 mm 34,10 7,56 64,25 44,40 41,19 Tổng quặng tinh Sản phẩm ngăn máy 62,86 37,14 13,94 8,23 73,70 8,13 93,88 6,12 87,11 5,68 Quặng cấp 100,00 22,17 49,35 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 27,27 6,05 86,72 47,94 44,48 Quặng tinh cấp -0,149 mm 35,78 7,93 63,86 46,32 42,98 Tổng quặng tinh 63,05 13,98 73,75 94,26 87,46 Sản phẩm ngăn máy 36,95 8,19 7,67 5,74 5,33 Quặng cấp 100,00 22,17 49,33 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 24,82 5,50 87,85 44,18 41,00 Quặng tinh cấp -0,149 mm 44,99 9,97 57,24 52,18 48,42 Tổng quặng tinh 69,81 15,48 68,12 96,37 89,42 Sản phẩm ngăn máy 30,19 6,69 5,94 3,63 3,37 Quặng cấp 100,00 22,17 49,35 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 19,98 4,43 90,64 36,65 34,01 Quặng tinh cấp -0,149 mm 49,33 10,94 60,35 60,25 55,91 Tổng quặng tinh Sản phẩm ngăn máy Quặng cấp Quặng tinh cấp +0,149 mm Quặng tinh cấp -0,149 mm Tổng quặng tinh Sản phẩm ngăn máy Quặng cấp Quặng tinh cấp +0,149 mm Quặng tinh cấp -0,149 mm Tổng quặng tinh Sản phẩm ngăn máy Quặng cấp 69,31 30,69 100,00 18,35 53,93 72,28 27,72 100,00 16,15 55,44 71,59 28,41 100,00 15,37 6,80 22,17 4,07 11,96 16,02 6,15 22,17 3,58 12,29 15,87 6,30 22,17 69,08 4,98 49,41 94,83 57,33 66,85 3,68 49,34 94,88 59,81 67,72 3,09 49,36 96,90 3,10 100,00 35,27 62,66 97,93 2,07 100,00 31,04 67,18 98,22 1,78 100,00 89,92 2,87 92,79 32,73 58,15 90,87 1,92 92,79 28,81 62,33 91,14 1,65 92,79 Tên sản phẩm Thực thu C, % Bộ Toàn phận 19 Bảng 10 Kết xác định ảnh hưởng thời gian nghiền đến hiệu nghiền chà xát quặng graphit vảy (+0,149 mm) Thu hoạch, % Thời gian Tên sản phẩm nghiền phút Bộ phận Hàm Toàn lượng C, Thực thu C, % Bộ phận Toàn bộ % Quặng tinh cấp +0,149 mm 18,66 4,14 94,52 35,70 33,13 Quặng tinh cấp -0,149 mm 53,95 11,96 58,01 63,35 58,79 Tổng quặng tinh 72,61 16,10 67,39 99,06 91,91 Sản phẩm ngăn máy 27,39 6,07 1,70 0,94 0,88 Quặng cấp 100,00 22,17 49,40 100,00 92,79 Quặng tinh cấp +0,149 mm 16,66 3,69 94,92 32,05 29,74 Quặng tinh cấp -0,149 mm 53,95 11,96 60,01 65,62 60,89 70,61 15,65 68,25 97,67 90,63 Sản phẩm ngăn máy 29,39 6,52 3,92 2,33 2,16 Quặng cấp 100,00 22,17 49,34 100,00 92,79 10 phút Tổng quặng tinh Quặng tinh cấp +0,149 mm 14,86 3,29 95,12 28,64 26,57 Quặng tinh cấp -0,149 mm 53,95 11,96 64,01 69,96 64,92 68,81 15,26 70,73 98,60 91,49 Sản phẩm ngăn máy 31,19 6,91 2,22 1,40 1,30 Quặng cấp 100,00 22,17 49,36 100,00 92,79 15 phút Tổng quặng tinh Quặng tinh cấp +0,149 mm 13,66 3,03 95,22 26,33 24,43 Quặng tinh cấp -0,149 mm 53,95 11,96 66,01 72,09 66,89 67,61 14,99 71,91 98,42 91,32 Sản phẩm ngăn máy 32,39 7,18 2,41 1,58 1,47 Quặng cấp 100,00 22,17 49,40 100,00 92,79 20 phút Tổng quặng tinh 20 PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ QUÁ TRÌNH CHẠY PILOT Bảng Bảng tính tốn cân sản phẩm tồn dây chuyền tuyển pilot Tên sản phẩm Thu hoạch, % Q (Kg/h) Hàm lượng C, % Thực thu C, % Vào Quặng nguyên khai 100,00 100,00 11,56 100,00 Ra Quặng tinh graphit vảy 4,09 4,09 94,26 33,35 Quặng tinh graphit mịn 8,37 8,37 82,92 60,07 Quặng thải 65,75 65,75 0,47 2,68 Quặng thải 21,79 21,79 2,08 3,90 100,00 100,00 11,56 100,00 Cộng Bảng Bảng cân bùn nước tồn dây chuyền thí nghiệm quy mơ pilot Nước vào Nước Số Điểm vào W (l/h) Số Theo sản phẩm W(l/h) Theo quặng đầu 5,26 Nước lọc quặng tinh graphit vảy thô 3,33 Khâu nghiền 37,24 Cặn lọc 1,02 Nghiền chà xát 11,01 Nước tràn bể cô đặc quặng tinh graphit vảy nhỏ 14,98 Nghiền chà xát 3,53 Nước lọc quặng tinh graphit vảy nhỏ 2,43 Nghiền chà xát 0,00 Cặn lọc 2,09 Khâu nghiền tuyển 33,27 trung gian Khâu phân cấp ruột xoắn 143,5 Quặng thải 334,67 Quặng thải 96,79 Nước khâu khử trung gian 217,68 Tuyển graphit 214 Tuyển tinh graphit 73,90 10 Tuyển tinh graphit 56,4 21 Nước vào Nước Số Điểm vào W (l/h) Số 11 Tuyển tinh graphit 32,46 12 Tuyển tinh graphit 10,94 13 Tuyển tinh graphit 20,43 14 Tuyển tinh graphit 19,23 15 Tuyển tinh trung gian 11,82 Cộng 672,99 Theo sản phẩm W(l/h) Cộng 672,99 Bảng Tổng hợp thiết bị dây chuyền tuyển quặng graphit Mã hiệu / Đặc tính kỹ thuật Số lượng Máy đập hàm N = 1,5 kw; DxRxC=865x376x555 mm Máy đập hàm N = 1,5 kw; DxR=300x400 mm Máy đập trục N = kw; DxRxC=1800x1000x1100 mm Sàng rung N=1,5kw; DxRxC= 1200x600x800 mm DxL 400x400 mm; N 0,5 kW N= 1,5 kW; B= 400 mm; L= 6m DxL 720*880; N= 5,5 kW N =1,5 kW, Q=1m3/h, H=1,4÷10,7 m Phân cấp xoắn DxRxC=1500x300x800, N=1,5 kW Thùng khuấy DxL=600*600 mm; N= 1,5 kW -V =30l; N= 1,5 kW ngăn TT Tên thiết bị A Cụm thiết bị gia công chuẩn bị nguyên liệu B Cụm thiết bị nghiền tuyển Cấp liệu lắc Băng tải Máy nghiền bi Bơm bùn Máy tuyển (tuyển tuyển vét- tuyển lại trung gian) 22 TT Tên thiết bị Máy tuyển (tuyển tinh 1; 2; 3; 4;5; 6) tuyển tinh trung gian Máy lọc ép khung Mã hiệu / Đặc tính kỹ thuật Số lượng -V= 12l; N= 1,5 kW ngăn - V= l XMY/630YKB 10 Thùng cấp thuốc tập hợp -V =12l; N= 1,5 kW 11 Thùng cấp thuốc tạo bọt -V= 12l; N= 1,5 kW 12 Thùng nghiền – chà xát -V= 12l; N= 1,5 kW R*D: 400x800mm; 0,6KW D = 25 13 Sàng rung 14 Phân cp xyclon 23 Quặng nguyên khai, d = -5 mm 100 5,26 0,05 N-íc s¹ch 672,99 lÝt/h 350,0 87,5 Q (kg/h) () w (l/h) (%) (%) 1' 0,25 37,24 lÝt/h N 350,0 87,5 0,25 143,5 lÝt/h R Thu hoạch sản phẩm Hàm l-ợng cacbon Thực thu cacbon W: L-ợng n-ớc có sản phẩm R: Tỷ số L/R Phân cấp ruột xoắn 100 186 1,86 214,00 lÝt/h 45 250 2' 0,18 3' TuyÓn chÝnh graphit 30,79 57,27 1,86 73,90 lÝt/h TuyÓn vÐt graphit TuyÓn tinh graphit 22,03 33,05 11,01 lÝt/h 8,76 98,12 1,5 69,21 342,73 4,96 11,20 26 27 2,30 5,36 2,33 66,91 337,37 5,04 NghiÒn 1: 50,82 % - 0,074 mm 22,03 100,46 TuyÓn vÐt graphit 5' 4,56 56,40 lÝt/h TuyÓn tinh graphit 14,65 23,88 28 1,63 7,38 76,58 1,05 3,53 lÝt/h 10 1,10 1,14 1,04 - 0,177 mm -0,25 +0,177 mm +0,25 mm Quặng thải 11 12,68 21,83 1,72 NghiÒn 2: 54,75% - 0,074 mm 12,68 57,82 4,56 12 32,46 lÝt/h TuyÓn tinh graphit 10,76 18,44 14 16 1,92 41,68 1,5 21,71 17 2,12 2,3 1,08 4,09 1,02 37 0,25 SÊy 20,43 lÝt/h 0,05 38 N-ớc tuần hoàn 1,73 31 8,62 20,08 21,52 257,71 4,56 20 21 9,16 21,34 11,98 1,54 27,47 8,37 18,83 2,33 32 Trung gian 0,54 21,69 40,17 27,09 109,14 5,30 12,35 0,54 8,37 2,09 39 41 Läc Ðp 2,33 25 Trung gian 43 4,44 2,41 17,44 7,24 TuyÓn tinh trung gian 40 45 42 34 44 Quặng thải 21,79 266,95 1,07 51,67 12,09 46 16,35 Trung gian 8,37 0,43 S¶n phÈm bät tun tinh TG 0,05 1,81 4,22 Quặng tinh graphit mịn N-ớc tuần hoàn Trung gian 2,33 0,25 SÊy 5,07 21,79 96,79 33 TuyÓn tinh trung gian 79,24 Cô đặc quặng tinh graphit mÞn 1,86 Tun nỉi trung gian Trung gian 0,25 19,81 24 21,52 40,03 32' 23 2,89 6,73 8,37 4,36 Khö n-íc 17,84 Tun tinh graphit 11,82 lÝt/h NghiỊn: 87% -0,074 mm 10,70 48,81 TuyÓn tinh graphit 2,33 19,23 lÝt/h 8,92 19 H¬i n-íc 22 21,52 191,98 Phân cấp xyclon tách cấp -0,074mm 2,33 Quặng tinh graphit vảy thô 30 8,64 18,07 TuyÓn tinh graphit 37 4,09 0,20 Bät vÐt Trung gian 18 1,73 19' Läc Ðp 10,94 lÝt/h 8,64 18,07 36 1,06 Bät vÐt NghiÒn 3: 58,07% - 0,074 mm Quặng tinh graphit vảy 4,09 4,35 15 Trung gian -0,149 mm + 0,177 mm -0,177+0,149 mm Sµng tách cấp hạt N-ớc tuần hoàn Hơi n-ớc 334,67 5,09 Trung gian Rây tách cấp hạt 0,87 0,91 10,38 29 65,75 1,16 2,70 2,33 2,33 Hình Sơ đồ định lng bựn nc chy pilot Quặng thải 24 Sơ đồ bố trí thiết bị tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà 10 -5 mm 19 11 13 18 11' 15 17 21 12 14 23 15' 16 22 28 26 44 45 27 24 29 25 38 37 31 30 46 Qng tinh graphit vảy Quặng đầu 200 - 300mm 31 32 39 33 34 36 e=50 -100 mm 38 40 37 e=10 mm BÃi thải 41 42 Quặng tinh graphit mịn +5 mm 43 - mm Trén ®Ịu ®ãng bao Khâu gia công chuẩn bị mẫu N-ớc tuần hoàn Thùng khy tiÕp xóc thc tun N=1,5 kw; DxH=600x600mm 30 Bơm bùn khâu nghiền trục đứng 29 Máy nghiền trục đứng 28 Sàng rung cao tần tách cÊp -0,149mm 27 B¬m bät tun tinh 26 Máy tuyển trung gian 25 Bơm bùn sản phẩm nghiền chà xát 24 Máy nghiền trục đứng nghiền trung gian 23 Máy phân cấp xyclon 22 Bơm bùn vào phân cấp xyclon 21 Máy tuyển vét graphit N=1,5 kw; 30 lít 20 Bình cấp thuốc khâu tuyển vÐt lÝt 19 M¸y tun vÐt N=1,5 kw; 30 lít 18 Bình cấp thuốc khâu tuyển vÐt 1 lÝt N=1,5 kw; 12 lÝt 17 Máy tuyển tinh Graphit 16 Bơm bùn khâu nghiền trục đứng 15' Máy nghiền chà xát 15 Sàng rung cao tần tách 0,177 mm 14 Máy bơm bọt tuyển tinh 13 Máy tuyển tinh N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 N=1,5 kw; 30 lÝt N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 1 1 1 N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 N=1,5 kw; 12 lÝt 1 N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 1 46 Máy bơm bùn trung gian 45 Máy tuyÓn tinh trung gian N=1,5 kw; 12 lÝt 12 Bơm bùn khâu nghiền trục đứng 44 Máy tuyÓn tinh trung gian N=1,5 kw; 12 lÝt 11' Máy nghiền trục đứng 43 Máy đập trục ®Ëp nhá 11 M¸y tun tinh Graphit 42 Sàng rung 10 41 Băng tải Máy tuyển Graphit 40 Máy đập hàm nhỏ N=1,5 kw; DxRxC=365x276x555 mm Bình cấp thuốc tuyển 39 Máy ®Ëp hµm trung Dmax=60mm; N=1,5 kw; DxRxC=865x376x555 mm Thïng khy tiÕp xóc thc tun N=1,5 kw; 100 lÝt 38 M¸y läc Ðp N=5,5 kw M¸y bơm khâu phân cấp N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 37 Máy bơm lọc ép N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 Máy bơm khâu nghiền N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 36 Bể cô đặc N=5,5 kw Máy phân cấp ruột xoắn N=1,5 kw; DxRxC=1500x300x800 mm 34 Máy tun tinh N=1,5 kw; 12 lÝt M¸y nghiỊn 33 M¸y tun tinh N=1,5 kw; 12 lít 1 Băng tải 32 Máy tuyển tinh Máy cấp liệu rung TT Tên thiết bị N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 Dmax=60mmN=1,5 kw; DxRxC=1800x1000x1100mm N=1,5 kw; DxRxC=1200x600x800 mm N=1,5 kw N=1,5 kw; 12 lít Các thông sè kü thuËt Hình Sơ đồ thiết bị chạy pilot 1 S.lg Ghi chó TT B×nh cÊp thc kh©u tun tinh graphit N=1,5 kw; 30 lÝt N=1,5 kw; Q=5-10m3/h H=1,4 -10,7 1 lÝt N=1,5 kw; 30 lÝt lÝt 1 N=1,5 kw; BxL=400x6000 mm Tên thiết bị N=1,5 kw; 30 lít N=0,3 kw; DxRxC=400x400x600 mm Các thông số kỹ thuËt 1 S.lg Ghi chó 25 30 29 28 27 11 10 +2,0 tHảI MặT CắT 12 11 10 30 29 28 27 20 tHảI 26 24 MặT BằNG 25 21 B¬m bïn N=1,5 kw; Q= 5-10 m³/h 20 B¬m bïn N=1,5 kw; Q= 5-10 m³/h ViÖt Nam ViÖt Nam 19 Sµng rung: 0,149 mm ViƯt Nam 18 Thïng nghiỊn - chà xát N=1,5 kw; 12 lít Việt Nam 17 Máy tuyển lại trung gian N=1,5 kw; ngăn 12 lÝt ViƯt Nam 16 M¸y tun tinh G N=1,5 kw; ngăn 12 lít Việt Nam 15 Máy tuyển tinh G 14 M¸y Tun tinh G N=1,5 kw; ngăn 12 lít Việt Nam N=1,5 kw; ngăn 12 lít Việt Nam N=1,5 kw; ngăn 12 lít Việt Nam N=1,5 kw; ngăn 30 lít Việt Nam 14 M¸y Tun tinh G 13 M¸y tun tinh G N=1,5 kw; ngăn 12 lít Việt Nam N=1,5 kw; ngăn 12 lít Việt Nam 12 Máy tuyển vét N=1,5 kw; ngăn 30 lít ViƯt Nam 13 M¸y tun tinh G 12 M¸y tun vÐt 11 M¸y tun vÐt N=1,5 kw; ngăn 30 lít Việt Nam 11 Máy tuyển vét N=1,5 kw; ngăn 30 lít Việt Nam 10 Máy tuyển G N=1,5 kw; ngăn 30 lÝt ViƯt Nam 10 M¸y tun nỉi chÝnh G N=1,5 kw; ngăn 30 lít Việt Nam 30 Thùng khuấy thc N=1,5 kw; 12 lÝt ViƯt Nam Tun tinh graphit ViÖt Nam 29 Thïng khuÊy thuèc N=1,5 kw; 12 lÝt ViƯt Nam Tun tinh graphit 28 Thïng khuÊy thuèc N=1,5 kw; 12 lÝt ViÖt Nam Thïng khuÊy tiÕp xóc 27 Thïng khuÊy thuèc N=1,5 kw; 12 lÝt ViƯt Nam 26 M¸y läc Ðp N=1,5 kw; DxRxC=1500x300x800 mm N=1,5 kw; ngăn 30 lít N=1,5 kw; ngăn 30 lít Việt Nam N=1,5 kw; DxH=600x600 mm Việt Nam Máy bơm bùn N=1,5 kw; Q= 5-10 m/h Việt Nam Trung Quốc Máy bơm bùn N=1,5 kw; DxRxC=1500x300x800 mm Trung Qc ViƯt Nam Ph©n cÊp rt xo¾n N=1,5 kw; Q= 5-10 m³/h ViƯt Nam 24 Thùng nghiền - chà xát N=5,5 kw; DxL=2720 x 880 mm Trung Qc M¸y nghiỊn bi N=5,5 kw; DxL=2720 x 880 mm Trung Quèc 23 Sµng rung: 0,177 mm Việt Nam Băng tải N=1,5 kw; BxL=400 x 6000 mm Việt Nam 22 Thùng nghiền - chà xát N=1,5 kw; 12 lÝt ViƯt Nam M¸y cÊp liƯu l¾c N=0,3 kw; DxRxC=400x400x600 mm ViƯt Nam 25 Thïng nghiền - chà xát N=1,5 kw; Q= 5-10 m/h TT Tên thiết bị Thông số kỹ thuật Hỡnh Sơ đồ mặt – mặt cắt lắp đặt thiết b Xu?t x? TT Tên thiết bị Thông số kỹ thuËt Xu?t x? 26 Hình Hệ thống tuyển pilot quy mơ 100 kg/h Hình Thiết bị chà xát 27 PHỤ LỤC 4: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ Bảng Giá trị bán quặng tinh graphit Tên sản phẩm Quặng tinh graphit vảy thôC≥ 94%, độ hạt +100 Mesh (0,149 mm) Khối lượng, Đơn giá, đ/tấn Thành tiền, đ 8400 19.800.000 166.320.000.000 Quặng tinh graphit vảy nhỏ C≥ 82%, độ hạt -100 mesh (0,149 mm) 16600 8.800.000 146.080.000.000 Doanh thu năm (25000 quặng tinh) 25000 312.400.000.000 Giá thành sản xuất năm (25000 quặng tinh) Giá trị lãi trước thuế năm (25000 quặng tinh) Giá trị lãi trước thuế quặng tinh 250.246.987.000 62.153.013.000 2.486.121 Dự tính chi phí tuyển quặng tinh graphit sở giả định cho nhà máy với suất 200.000 quặng nguyên khai/năm, tương đương 25.000 quặng tinh/năm Với tổng chi phí để sản xuất 25.000 quặng tinh năm 250,246 tỷ tương đương khoảng 10 triệu/1 quặng tinh Với giá bán quặng tinh lấy sở tham khảo thị trường 19,8 triệu đồng cho quặng tinh vảy (+0,149 mm) hàm lượng ≥ 94% C 8,8 triệu đồng cho quặng tinh graphit mịn (-0,149 mm) hàm lượng ≥ 82% C Cho thấy, giá trị lãi trước thuế năm 62,15 tỷ đồng (giá trị lãi trước thuế cho quặng tinh 2,486 triệu đồng) 28 PHỤ LỤC 5: TỔNG HỢP CÁC SẢN PHẨM TRUNG GIAN SƠ ĐỒ VỊNG KÍN Bảng Các sản phẩm trung gian sơ đồ vịng kín Sơ đồ tuyển Sơ đồ Sơ đồ Sơ đồ Sơ đồ Sản phẩm trung gian Thu hoạch, % Hàm lượng Phân bố C, C, % % 61,94 2,07 Trung gian 0,39 Trung gian 0,72 36,47 2,25 Trung gian 0,96 33,07 2,72 Trung gian 3,28 11,31 3,18 Trung gian 8,15 5,9 4,12 Trung gian 10,62 5,08 4,62 Bọt vét 4,18 7,01 2,51 Bọt vét 1,87 3,12 0,5 Tổng trung gian sơ đồ 30,17 8,50 21,97 Trung gian 0,38 62,35 2,06 Trung gian 0,77 36,53 2,45 Trung gian Sản phẩm bọt tuyển trung gian Tổng trung gian sơ đồ 0,88 32,17 2,45 8,28 17,33 12,49 10,31 21,69 19,45 Trung gian 0,25 61,04 1,28 Trung gian 0,69 37,03 2,15 Trung gian 0,97 30,17 2,48 Trung gian 3,19 11,75 3,17 Trung gian 9,81 5,05 4,19 Trung gian 10,5 4,92 4,37 Bọt vét 7,34 16,95 10,52 Bọt vét 2,15 3,73 0,68 Tổng trung gian sơ đồ 34,9 9,78 28,84 Trung gian 0,3 61,4 1,61 Trung gian 0,75 36,64 2,38 Trung gian 1,09 31,32 2,96 SP bọt tuyển trung gian 8,78 20,75 15,76 Tổng trung gian sơ đồ 10,92 24,01 22,71 29 Sơ đồ tuyển Sơ đồ Sản phẩm trung gian Thu hoạch, % Hàm lượng Phân bố C, C, % % 61,56 1,86 Trung gian 0,35 Trung gian 0,69 37,65 2,25 Trung gian 1,11 31,25 3,00 Trung gian 2,84 8,02 1,97 Trung gian 1,26 7,45 0,81 Bọt tuyển trung gian 2,01 55,5 9,65 Tổng trung gian sơ đồ 8,26 27,35 19,54