Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền

Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền Cơ quan quản lý: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì: Tổng Công ty khoáng sản –

Báo cáo tổng kết đề tài

Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ

loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền

Cơ quan quản lý: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì: Tổng Công ty khoáng sản – TKV

tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam

tổng công ty khoáng sản - TKV

Báo cáo tổng kết đề tài

Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền

Hà nội, tháng 3 năm 2010

tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam

tổng công ty khoáng sản – tkv

Báo cáo tổng kết đề tài

Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền

Cơ quan quản lý: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì: Tổng Công ty khoáng sản – TKV Chủ nhiệm: Kỹ sư Đỗ Hữu Chiêm

Hà nội, ngày tháng 3 năm 2010

KT Tổng giám đốc Phó Tổng giám đốc

Nguyễn Minh Đường

Hà nội, tháng 3 năm 2010

tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam

tổng công ty khoáng sản - TKV

Báo cáo tóm tắt đề tài

Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền

Hà nội, tháng 3 năm 2010

tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam

tổng công ty khoáng sản – tkv

Báo cáo tóm tắt đề tài

Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền

Cơ quan quản lý: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì: Tổng Công ty khoáng sản – TKV Chủ nhiệm: Kỹ sư Đỗ Hữu Chiêm

Hà nội, ngày tháng 3 năm 2010

KT Tổng giám đốc Phó Tổng giám đốc

Nguyễn Minh Đường

Hà nội, tháng 3 năm 2010

TT Họ và tên Học hàm học vị

I Cá nhân

1 Đỗ Hữu Chiêm Kỹ sư Tuyển khoáng T.Cty KS -TKV

2 Nguyễn Văn Thái Kỹ sư Tuyển khoáng T.Cty KS -TKV

3 Nguyễn Thị Thanh Huyền Thạc sỹ Tuyển khoáng nt

5 Nguyễn Minh Đường Thạc sỹ Quản lý khoa học

6 Nguyễn Tiến Mạnh Kỹ sư Tuyển khoáng MTĐ Sin

Quyền

II Cơ quan hợp tác

1 Công ty mỏ tuyển đồng Sin Quyền

2 Trung tâm phân tích thí nghiệm mẫu địa chất – Cục địa chất khoáng sản Việt Nam

3 Trung tâm chế biến và sử dụng khoáng sản, Hội Tuyển khoáng Việt Nam

4 Công ty luyện đồng Lào Cai

5 Viện khoa học & công nghệ mỏ luyện kim

Báo cáo “ Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ quặng đồng oxit mỏ

đồng Sin Quyền” do Tổng công ty khoáng sản – TKV thực hiện năm 2009

Không kể phần phụ lục, Báo cáo gồm 51 trang đánh máy, trong đó có 20 hình, 23 bảng

Nội dung Báo cáo trình bầy:

Chương I: Tổng quan

Chương II: Nội dung nghiên cứu

Chương III: Kết luận và kiến nghị

Kết quả nghiên cứu của Đề tài đã chỉ ra được đối tượng quặng oxit của mỏ

đồng Sin Quyền có đặc điểm chưa phong hóa triệt để (ngoài oxits, trong lõi sunfua) bằng phương án tuyển nổi đã thu được tinh quặng đồng >20%Cu tuy nhiên thực thu tuyển nổi đạt thấp

Ngoài phương án tuyển nổi đề tài đã thực hiện phương án ngâm triết, ngâm triết kết hợp tuyển nổi… Kết quả đã đưa ra sơ đồ thí nghiệm quy mô bán công nghiệp kết hợp cả tuyển nổi và ngâm triết với các chỉ tiêu đạt được như sau:

- Thực thu tuyển nổi : 42%

- Thực thu hòa tách: 50%

- Sản phẩm tinh quặng đồng>20%Cu và bột đồng >85%Cu

Báo cáo đã kiến nghị giải pháp xử lý đối tượng quặng đồng oxit của mỏ đồng Sin Quyền theo hướng sát với thực tế sản xuất hiện nay của mỏ

Đề tài hoàn thành mở ra triển vọng xử lý được một phần nguồn nguyên liệu khó xử lý tại Mỏ đồng Sin Quyền, tăng khả năng thu hồi, qua đó tăng hiệu quả sản xuất của Công ty và Tổng công ty Đồng thời là cơ sở cho việc nghiên cứu ứng dụng với đối tượng quặng đồng tương tự tại các mỏ khác trên cả nước./

2 Biểu đồ giá đồng từ 2005 đến 2010 5

3 Sơ đồ công nghệ chế biến quặng đồng trên thế giới 6

5 Sơ đồ tuyển nổi – hòa tách – xi măng hóa – tuyển từ 9

7 Sơ đồ tuyển nổi – hòa tách – hấp thụ - điện phân 10

8 Sơ đồ tuyển nổi – hòa tách – chiết - điện phân 11

9 Sơ đồ gia công và chuẩn bị mẫu nghiên cứu 24

10 Đường đặc tính độ hạt và phân bổ Cu của mẫu quặng nghiên cứu 27

14 Sơ đồ gia công, lấy mẫu chuẩn bị cho thí nghiệm … 32

15 Đồ thị ảnh hưởng của độ hạt và thời gian 34

16 Thí nghiệm theo phương án tuyển nổi – hòa tách 36

17 Thí nghiệm theo phương án hòa tách – tuyển nổi 37

19 Sơ đồ công nghệ quy mô bán công nghiệp 43

20 Dự kiến sơ đồ CN xử lý thu hồi đồng từ quặng đồng oxit mỏ Sin Quyền 48

Bảng

2 Chỉ tiêu làm việc của một số thiết bị ximang hóa 9

3 Trữ lượng một số mỏ đồng chính của Việt Nam 13

4 Trữ lượng trong bảng cân đối theo báo cáo địa chất 17

5 Trữ lượng ngoài bảng cân đối theo báo cáo địa chất 18

6 KQSX của Nhà máy tuyển nổi đồng Sin Quyền từ năm 2006 đến nay 19

7 Kết quả TN hoà tách axit (Công ty Công trình Minproc Oxtraylia) 20

8 Kết quả TN tuyển nổi (Cty Công trình Minproc Oxtraylia) 21

9 Yêu cầu KT,chỉ tiêu chất lượng đối với sản phẩm (cho đề tài R&D) 22

10 Kết quả phân tích thành phần chủ yếu của quặng oxit 26

11 Kết quả PT độ hạt quặng nguyên đến cấp -0,074mm chiếm 65% 27

12 Kết quả thí nghiệm 2 phương pháp tách triết 29

14 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng thời gian và độ hạt 33

15 Kết quả thí nghiệm theo sơ đồ 16(phần tuyển nổi) 36

16 Kết quả thí nghiệm theo sơ đồ 16(phần ngâm triết) 36

17 Kết quả thí nghiệm theo sơ đồ 17(phần ngâm triết) 37

19 Tổng hợp kết quả thí nghiệm theo 2 phương án 38

20 Kết quả thu hồi đồng từ dung dịch ngâm triết 39

22 Tổng hợp các chỉ tiêu công nghệ quy mô bán công nghiệp 44

23 Dự kiến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chính 46

TT Nội dung Trang

Những người tham gia thực hiện đề tài

Danh mục các bảng biểu, sơ đồ

Chương I: Tổng quan

II Tình hình nghiên cứu và chế biến quặng đồng trên thế giới 04

III Thực trạng khai thác, chế biến quặng đồng nói chung và

quặng đồng oxit nói riêng của Việt Nam 12

IV Sơ lược về mỏ đồng Sin Quyền và các nghiên cứu thu hồi

đồng từ quặng đồng oxit Mỏ đồng Sin Quyền, Lào Cai 14 Chương II: Nội dung nghiên cứu

II.1 Phương án lấy mẫu, gia công mẫu nghiên cứu 23 II.2 Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu đầu 25

1 Phân tích thành phần khoáng vật mẫu nghiên cứu 25

2 Phân tích thành phần hoá học mẫu nghiên cứu 26

3 Phân tích thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu 27

III Các thí nghiệm định hướng theo công nghệ hòa tách 28

V Dự kiến mô hình áp dụng vào thực tế đối với quặng oxit mỏ

Lời mở đầu

Xác định được tầm quan trọng của kim loại trong nền kinh tế quốc dân những năm gần đây chúng ta đã bắt đầu tăng cường tìm kiếm thăm dò, khai thác, chế biến phục vụ trong nước và xuất khẩu Tuy nhiên với tốc độ phát triển rất nhanh của các ngành công nghiệp việc khai thác, chế biến kim loại còn rất khiêm tốn và nhiều hạn chế, phần lớn là xuất khẩu nguyên liệu thô Thực hiện chủ trương của Đảng và Nhà nước là tiến hành công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước thì việc nghiên cứu chế biến sâu các sản phẩm kim loại càng đóng vai trò quan trọng

Tổng công ty khoáng sản – TKV tiền thân là Tổng công ty khoáng sản Việt Nam là đơn vị đã có nhiều năm kinh nghiệm trong việc khai thác và chế biến khoáng sản kim loại mầu như đồng, chì, kẽm, thiếc, wonfram hàng năm xuất khẩu và đem về cho đất nước một nguồn ngoại tệ lớn Đi đầu trong thực hiện chủ trương của Đảng và Nhà nước về chế biến sâu khoáng sản quý hiêm, tháng 8/2004 Tổng công ty đã khánh thành và đưa vào sản xuất Nhà máy luyện kẽm thỏi có công xuất 10.000 tấn/năm tại Thái Nguyên Hai năm sau, tháng 6/2008 Nhà máy Luyện

đồng đầu tiên của Việt Nam được khánh thành và đưa vào sản xuất tại khu Công nghiệp Tằng loong, Lào Cai với công suất 10.000 tấn/năm

Trước nhu cầu nguyên liệu phục vụ cho các nhà máy luyện kim ngày một khan hiếm và khó khăn Để đáp ứng đủ nguồn nguyên liệu thì ngay từ bây giờ cùng với chiến lược tăng cường tìm kiếm thăm dò thì hướng đầu tư nghiên cứu chế biến sâu để tăng hiệu quả thu hồi triệt để các loại khoáng sản luôn được Tổng công đặc biệt coi trọng Trước mắt phải từng bước tăng được hiệu quả thu hồi các khoáng sản kim loại mầu, đặc biệt là kim loại đồng và kẽm Xuất phát từ mục đích đó năm

2009, Tổng Công ty khoáng sản – TKV đã đăng ký và được Bộ Công thương đồng

ý giao cho thực hiện đề tài khoa học " Nghiên cứu công nghệ xử lý thu hồi đồng từ

loại quặng đồng oxyt của mỏ đồng Sin Quyền, Lào Cai”

Sau một thời gian nghiên cứu chúng tôi đã thu được kết quả nhất định, mở ra hướng áp dụng vào sản xuất cho một số mỏ và điểm mỏ đồng của Tổng công ty nói riêng và cả nước nói chung

Qua báo cáo này, chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Bộ Công Thương, Hội Tuyển khoáng Việt Nam, Bộ môn Tuyển khoáng Trường Đại học Mỏ

Địa chất, Trung tâm phân tích mẫu địa chất Cục địa chất Việt Nam, Viện khoa học

& công nghệ mỏ – Luyện Kim các Bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ để chúng tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này./

Chủ nhiệm đề tài

KS Đỗ Hữu Chiêm

Chương I: Tổng quan

I Vài nét về kim loại đồng

Đồng là một kim loại có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn) Đồng có lẽ là kim loại được con người sử dụng sớm nhất do các đồ đồng

có niên đại khoảng năm 8700 trước công nguyên (TCN) đã được tìm thấy Ngoài việc tìm thấy đồng trong các loại quặng khác nhau, người ta còn tìm thấy đồng ở dạng kim loại (đồng tự nhiên) ở mọi nơi

Lịch sử của Đồng đã được ghi chép trong các tư liệu của một số nền văn minh cổ đại, và nó có lịch sử sử dụng ít nhất là 10.000 năm Hoa tai bằng đồng đã

được tìm thấy ở miền bắc Iraq có niên đại 8.700 năm TCN Khoảng 5.000 năm TCN đã có những dấu hiệu của việc luyện, nấu đồng, việc tinh chế đồng từ các ôxít

đơn giản của đồng như malachit hay azurit

Đồng là vật liệu dễ dát mỏng, dễ uốn, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, vì vậy nó được sử dụng một cách rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm: dây điện, que hàn đồng, tay nắm và các đồ vật khác trong xây dựng nhà cửa, đúc tượng, cuộn

từ của nam châm điện, động cơ,

Trong tự nhiên đồng tồn tại dưới các dạng sau:

- Đồng tự sinh: được hình thành chủ yếu trong đới oxi hóa của các thể khoáng chứa các khoáng vật của đồng ở dạng sunfua và silicat Các khoáng vật cộng sinh của Đồng tự sinh gồm: Cuprit-Cu2O; Tenorit-CuO; Malachit-

Cu2{CO3}(OH)2 Azurit-Cu3{CO3}(OH)2 Ngoài ra nó còn được thành tạo trong quá trình nhiệt dịch, trầm tích, magma

- Các hợp chất sunfua và những hợp chất tương tự sunfua: ví dụ như Chancozin Cu2S, chancopirit

II Tình hình nghiên cứu và chế biến quặng đồng trên thế giới

II.1 Trữ lượng đồng , giá cả và năng lực sản xuất trên thế giới

1) Trữ lượng đồng (hình 1)

2) Sản xuất đồng

Thống kê của tạp chí World copper mine production từ năm 1998 đến nay Sản lượng đồng sản xuất không ngừng tăng, trong 10 năm từ năm 1998 đến 2008 sản lượng tăng 28,6% Biểu đồ sản lượng sản xuất đồng luôn có chiều hướng tiến lên, điều đó cho thấy nhu cầu về đồng trên thế giới dự đoán sẽ còn tăng lên nữa Cũng theo tạp chí này dự kiến đến năm 2015 sản lượng đồng sản xuất trên toàn thế giới sẽ đạt ∼20 triệu tấn

Hiện nay Chi Lê là nước sản xuất đồng lớn nhất thế giới sản lượng dự kiến năm 2009 đạt ∼5,41 triệu tấn chiếm khoảng 31% sản lượng đồng trên toàn thế giới Tiếp theo là Trung Quốc, ấn độ

Bảng 1: Sản xuất đồng trờn thế giới (triệu tấn):

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

12,2 12,7 13,2 13,6 13,6 13,8 14,6 14,9 15,0 15.4e 15.7e 17.4e

(Nguồn từ: world copper mine production)

World copper production

3) Giá kim loại đồng

Trong những năm qua, giá kim loại đồng trên thế giới không ngừng biến

động, thống kê tại sàn giao dịch LME (Sàn giao dịch Luân Đôn) từ năm 2005-2009 cho thấy giá kim loại đồng lên xuống dao động ỏ biên độ lớn Năm 2008 giá giao ngay có lúc tụt xuống 3000 USD/tấn, đến cuối năm 2009 giá đã lên tới xấp xỉ 7.300 USD/tấn Trước sự phục hồi của nền kinh tế thế giới, viễn cảnh giá đồng ổn định ở mức 7000-8000 USD sẽ còn được các nhà sản xuất đồng kỳ vọng trong thời gian dài

Hình 2: Biểu đồ giá đồng từ năm 2005 đến 2010

II.2 Công nghệ chế biến quặng đồng trên thế giới

Trên thế giới quặng đồng thường được chế biến theo 2 phương pháp:

1) Đối với mỏ quặng đồng sunfua

Làm giầu bằng phương pháp tuyển nổi là chính: Quặng sau khi khai thác

được nghiền – tuyển nổi Tinh quặng đưa sang luyện kim để sản xuất đồng kim loại

2) Đối với mỏ quặng đồng oxit

2.1) Loại quặng đồng oxit tương đối dễ tuyển

Là quặng có đất đá đi cùng chứa ít sắt, sử dụng công nghệ nghiền - tuyển nổi

để tuyển, thông thường sử dụng các sơ đồ sau:

- Sơ đồ tuyển nổi tập hợp - chọn riêng

- Sơ đồ tuyển nổi đồng thời các khoáng vật đồng sunfua và đồng bị oxi hoá

- Tuyển nổi KV đồng từ quặng đồng bị oxi hoá hoặc từ quặng đuôi tuyển nổi sunfua khi xử lý quặng đồng hỗn hợp

Hình 3: Sơ đồ công nghệ chế biến quặng đồng trên thế giới

nhỏ

Triết ly (Oxide)

Tinh luyện

Kho, bãi chứa quặng triết ly

(Quặng Oxide;

(Chanlcocite)

Dung dịch

Điện phân

Khách hàng

Axit

Triết ly T.Quặng T.nổi Axit

Hình 3

2.2) Quặng đồng bị oxi hoá khó tuyển (quặng trơ)

Là quặng có đất đá đi cùng chứa nhiều sắt và muối hoà tan, thông thường ứng dụng các sơ đồ công nghệ sau:

a)Sơ đồ hoà tách bằng axit

áp dụng cho đối tượng quặng đồng ở dạng silicat, photphat, alumosilicat và

đồng liên kết với hyđroxyt sắt hoặc mangan, dùng tuyển nổi không có hiệu quả Thường có các cách như sau:

- Hoà tách tại vỉa quặng dưới đất: phun hoặc bơm dung dịch axit theo các lỗ khoan đến bề mặt vùng cần hoà tách, sau 3-4 tuần dùng bơm hút dung dịch hoà tách lên để xử lý ưu điểm của phương pháp này là chi phí đầu tư thấp, thời gian thu hồi vốn nhanh, ít gây ô nhiễm môi trường, thường dùng để thu hồi đồng ở các mỏ

đồng có hàm lượng thấp, hoặc tận thu đồng tại các mỏ đồng đã khai thác

- Hoà tách đống: tạo đống có chiều cao ∼60m, rộng ∼200m, dài ∼800m trên nền xi măng hoặc bạt chịu axit Phun dung dịch hoà tan (thường là axit H2SO4) lên

đống và thu hồi dung dịch sau hoà tách đế đem xử lý Phương án này có ưu điểm vốn đầu tư nhỏ, chi phí thấp nhưng thời gian hoà tách lâu

- Hoà tách trong bể: có thể thực hiện bằng cách hoà tách thấm tan hoặc khuấy

+ Hoà tách thấm tan: quặng đã đập đến -15+1mm (chứa <10%mùn) Quặng

được đổ vào bể làm bê tông dài 25-30m , rộng 35-62m, cao 2-6m hoặc thùng gỗ tròn bên trong phủ bằng vật liệu chống axit Quá trình hoà tan thực hiện trong sơ đồ kín tức là dung dịch sau khi tách đồng được quay trở lại để hoà tan tiếp Phương pháp này có ưu điểm là không phải nghiền mịn quặng trước khi hoà tan, chi phí axit thấp, nồng độ đồng trong dung dịch khá cao Tuy nhiên thời gian hoà tách kéo dài từ 6-20 ngày có khi > 3 tháng

+ Hoà tách bằng khuấy: quặng đầu phải nghiền đến cỡ hạt 5090% cấp hạt 0,074mm sau đó đưa vào thùng khuấy đặt nối tiếp nhau Có thể khuấy bằng cơ giới, khí nén hoặc phối hợp cơ giới khí nén Do có khuấy trộn tốc độ hoà tan của đồng nhanh hơn nhiều so với phương pháp thấm tan, thời gian hoà tách thường từ 4-7h Sau đó tách dung dịch ra bằng phương pháp cô đặc, lọc ép So với phương pháp

-thấm tan, phương pháp hoà tách bằng khuấy có vốn đầu tư cao hơn vì phải đầu tư khâu nghiền – phân cấp, thùng khuấy, bể cô đặc, máy lọc ép bởi vậy nó chỉ dùng

để hoà tách quặng oxi hoá giầu

Để tách đồng ra từ dung dịch đã hoà tan có thể dùng phối hợp các phương pháp: điện phân, kết tủa đồng ở dạng hydroxit đồng (bằng vôi) hay dạng sunfua

đồng (bằng Na2S), xi măng hoá bằng sắt, hấp phụ bằng nhựa trao đổi ion hoặc chiết

lỏng sau điện phân tiếp Song phương án thường hay dùng nhất là xi măng hoá

và chiết lỏng rồi điện phân Dưới đây là một số sơ đồ kết hợp:

b)Sơ đồ hoà tách – xi măng hoá - tuyển nổi

Kết tủa kim loại bằng muối của nó bằng một kim loại khác gọi Xi măng hoá vì kim loại kết tủa gắn chặt lên kim loại thêm vào

Để xi măng hoá đồng người ta thường dùng sắt xốp (nghiền đến -2,5+0,5 hoặc -2+0,074mm) vụn sắt phoi gang, mẩu dây thép nghiền đến 1-5mm hoặc có thể

là clinke (chứa 15% sắt,2%Cu,45%đất đá) Qúa trình xi măng hoá đạt hiệu quả cao nhất khi xi măng hoá trong máy đạt thực thu đến 99%, hàm l−ợng 60-87%Cu

Bảng 2 : Chỉ tiêu làm việc của một số thiết bị ximăng hoá nh− sau

Hàm l−ợng Cu trong dung dịch, g/l Ban đầu Sau khi xi măng hoá

H.l−ợng

%Cu trong cặn Máng 1,5 0,87 0,5 0,41 2,3 0,02 1,55 2,8 97,7 80

Bể 2,5 1,32 6,6-10 2,7 1,9-2,6 0,03 9-15 3,1-3,7 97 82 Máy H

côn 1,8

2,2

1,3-

0,36

0,08- 0,24 3,2 90-99 85

0,06-c)Sơ đồ hoà tách – xi măng hoá - tuyển từ

d)Sơ đồ hoà tách – lắng đọng – tuyển nổi

e)Sơ đồ tuyển nổi - hoà tách – hấp thụ - điện phân

f)Sơ đồ tuyển nổi – hoà tách - chiết - điện phân

g)Sơ đồ liên hợp có dùng chất tạo phức để hoà tan đồng

Khi trong quặng có chứ nhiều khoáng vật cácbonat, kim loại kiềm thổ, các oxyt

và hydroxyt sắt, mângan, các alumosilicat và set, chúng sẽ tác dụng với axit làm tăng chi phí axit, bởi vậy việc dùng axit để hoà tan đồng sẽ không kinh tế Để hoà tan đồng từ quặng và sản phẩm tuyển có thành phần như trên người ta phải dùng dung dịch amoniac, muối amoniac hoặc những chất khác, chúng sẽ tác dụng chọn lọc thành phức chất dễ tan Chất tạo phức thông dụng nhất là amoniac rẻ, có nguồn dồi dào, không độc, dễ bị phân huỷ bằng quá trình hoá học hoặc vi sinh và dễ tái sinh để dùng lại

h)Sơ đồ liên hợp có nung khử sơ bộ quặng

Nung hoàn nguyên để chuyển đồng sang dạng kim loại (cu)sau đó đem tuyển nổi Chất khử có thể dùng là cacbon (cốc, than,) oxyt cacbon, khí tự nhiên và các chất chứa các bon khác Nung thực hiện ở nhiệt độ 600-8500C trong 1,5-2h III Thực trạng khai thác, chế biến quặng đồng nói chung và quặng đồng oxit nói riêng của việt nam

III.1 Cơ sở vật chất trong công tác khai thác, tuyển quặng đồng

1 Số lượng, loại hình, phân bố các mỏ , điểm khoáng sản Đồng trên l∙nh thổ Việt Nam

Hiện trên toàn lãnh thổ nước ta có khoảng 78 mỏ, điểm khoáng sản đồng đã

được phát hiện trong đó tập trung chủ yếu ở vùng Tây Bắc, một số mỏ chính đã

+ Mỏ đồng Tả Phời - Cam Đường - Tỉnh Lao Cai

+ Đồng Suối On, Vạn Sài, Đá Đỏ - Tỉnh Sơn La

+ Mỏ đồng Nậm Tia, Nậm Ngã, Nậm Kinh – Lai Châu

Ngoài ra khoáng hoá đồng, đồng-niken, đồng-môlipđen cũng được phát hiện

ở các tỉnh Nghệ An, Quảng Nam, Đà Nẵng, Đắc Lắc , Quảng Ngãi nhưng chưa rõ triển vọng

Cho đến nay chỉ có 2 mỏ đồng được thăm dò đủ số liệu tin cậy để thiết kế khai thác qui mô công nghiệp là mỏ đồng Sin Quyền và mỏ đồng - Niken Bản Phúc Các mỏ còn lại: An Lương, Làng Phát, Lũng Pô - Nặm Mít, Tả Phời Cam

Đường, Suối On, Vạn Sài, Đá Đỏ - Tỉnh Sơn La, Nậm Tia, Nậm Ngã, Nậm Kinh - Lai Châu mặc dù có triển vọng nhưng đang ở giai đoạn tìm kiếm đánh giá trữ lượng chưa đủ tin cậy để khai thác Mỏ đồng Lục Ngạn - Bắc Giang tuy đã được thăm dò

nh−ng quy mô nhỏ lại thuộc dạng quặng carbonat không thể xử lý chung cùng một công nghệ tuyển - luyện nh− các mỏ đồng quặng nguyên sinh (quặng đồng sufua)

Bảng 3: Trữ l−ợng một số mỏ đồng chính của Việt Nam

Trữ l−ợng Tên mỏ

2 Qui trình, thiết bị công nghệ, tổ chức điều hành, quản trị tài nguyên, tính

đồng bộ trong dây truyền sản xuất, các chỉ tiêu tiêu hao trong sản xuất tại các

đi vào sản xuất từ tháng 4/2006; khâu luyện kim đ−ợc khánh thành vào tháng /2008 Các chỉ tiêu đạt đ−ợc của tổ hợp đồng Sin Quyền nh− sau

Các chỉ tiêu thiết kế :

+ Công suất khai thác: 1,1-1,2 Triệu tấn/ năm

+ Công suất tuyển khoáng: 1.1 triệu tấn/ năm

+ Công suất luyện kim:10.000 tấn đồng kim loại /năm

+ Các sản phẩm chính:

- Tinh quặng Đồng 25%: 42000 tấn/ năm

- Tinh quặng sắt 65% Fe: 113000 tấn/năm

- Tinh quặng S: 20000 tấn/năm

- Khi luyện kim thu hồi được 10.000 tấn đồng kim loại, 340 Kg vàng, 40.000 tấn axít Sunfuaric

+ Công tác khai thác: Trên cơ sở mô hình địa chất mỏ sử dụng phương pháp

L - G trong hệ thống phần mềm DATAMINE để khoanh định tối ưu hoá ranh giới khai trường lộ thiên Tiến hành khai thác lộ thiên trong 19 năm, khai thác hầm lò

+ Công tác tuyển khoáng: Sử dụng công nghệ tuyển nổi bán ưu tiên thu hồi tinh quặng đồng - tinh quặng S, công nghệ tuyển từ - tuyển nổi thu hồi tinh quặng sắt Gam thiết bị được lựa chọn đồng bộ, nhập của Trung Quốc Dùng hệ thống PLC để tiến hành điều khiển, đo kiểm cấp thuốc, lấy mẫu, khống chế điều chỉnh một số chỉ tiêu công nghệ tuyển Khâu thu hồi sản phẩm dùng hệ thống lọc khung bản tự động, công tác phân tích kiểm tra hàm lượng được thực hiện qua máy phân tích quang phổ Một số chỉ tiêu công nghệ đạt được từ năm 2006 đến nay:

IV Sơ lược về Mỏ đồng Sin Quyền và các nghiên cứu thu hồi đồng từ quặng

đồng oxit Mỏ đồng Sin Quyền, Lào Cai

1) Sơ lược về mỏ đồng và Nhà máy tuyển nổi đồng Sin Quyền

Mỏ đồng Sin Quyền được phát hiện vào năm 1961, từ năm 1961 - 1973 đã tiến hành công tác tìm kiếm, công tác thăm dò tỉ mỷ và hoàn thành công tác thăm dò

ngoài thực địa do Đoàn địa chất 5 thực hiện vào năm 1974 Công tác thăm dò, đánh giá địa chất được thể hiện trong “Báo cáo tổng kết công tác thăm dò tỉ mỷ mỏ đồng sin quyền Lào Cai” đã được Tổng cục địa chất Việt Nam phê chuẩn

Mỏ nằm trên bờ Tây Nam Sông Hồng, đầu bắc dãy Hoàng Liên Sơn, cách Sông Hồng 500 - 1000m Địa hình Tây Nam cao, Đông Bắc thấp thuộc địa phận huyện Bát Xát - Tỉnh Lào Cai, cách Thành phố Lào Cai 25 Km về phía Tây Bắc Diện tích vùng mỏ phân bố trên hai bờ bản đồ địa hình là: F48 - 52 và F48 -

60 có toạ độ: 22o37’20” Vĩ Bắc, 103o48’50” Kinh Đông Địa hình vùng mỏ thực chất là địa hình của sườn Đông Bắc dãy núi Hoàng Liên Sơn thấp dần về phía bờ phải Sông Hồng

Khí hậu vùng mỏ không thuần nhất mang đặc điểm của vùng khí hậu á nhiệt

đới và phụ thuộc vào từng vùng có độ cao khác nhau Nhiệt độ bình quân hàng năm là 22,5 0C cao nhất là 420C, thấp nhất là 2oC Lượng mưa và cường độ mưa của vùng mỏ khá lớn, từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm là mùa mưa, tháng 10 đến tháng 4 năm sau

là mùa khô, lượng nước bình quân hàng năm là 1363mm (Bát Xát), 1798mm (Lào Cai), lượng mưa ngày lớn nhất xác định được là 212mm (Bát Xát)

*Địa chất khu vực và địa chất mỏ

Dải quặng Sin Quyền là một khu vực kéo dài, hẹp, tạo thành đới quặng, chiều rộng khoảng 5km từ bờ Sông Hồng hướng về phía Nam, chiều dài khoảng 60km từ suối Lũng Pô đến Lào Cai Địa tầng lộ ra trong đới chủ yếu là các đá trầm tích biến chất thuộc giới Proterozoi, Palaeozoi và các đá thuộc giới Kainozoi

Mỏ đồng Sin Quyền là một phần đới quặng Sin Quyền, là mỏ nhiệt dịch bị khống chế bởi đứt gãy nghịch Sin Quyền ở phía Đông Bắc Mỏ có chiều dài khoảng 4.000m, rộng khoảng 800m (Đông Nam đến tuyến 21, Tây Bắc đến tuyến 11)

Mỏ đồng Sin Quyền có 17 thân quặng đã được thăm dò, số hiệu của các thân quặng là: 1, 1a, 2, 3, 4, 5, 6, 6a, 6b, 6c, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 Trong đó có 6 thân quặng chủ yếu (1, 1a, 2, 3, 4, 7) có trữ lượng chiếm 96,52% tổng trữ lượng toàn

mỏ Thế nằm của các thân quặng cơ bản là giống nhau, đường phương 305-3200 , hướng nghiêng Đông Bắc, góc nghiêng 820 gần như thẳng đứng Các thân quặng của mỏ đồng Sin Quyền chủ yếu phân bố trong đá biến chất và đá gơnaibiotít bị migmatít hoá, ngoài ra có một phần nhỏ thân quặng phân bố trong đá granít,

pecmatit Ngoài ra còn phát hiện thêm 45 khoáng thể khác trong đó có 10 khoáng thể chứa đồng, 4 khoáng thể chứa sắt, 9 khoáng thể chứa đất hiếm môlípđen, vàng

tự sinh, pirít, cancopyrít

Cấu tạo quặng: Cấu tạo quặng nguyên sinh gồm có: Dạng dải, dạng xâm nhiễm, dạng cục đặc sít, dạng dăm kết, dạng mạch nhỏ và dạng mạng mạch Cấu tạo của quặng ô xít gồm có: dạng đất, dạng kết vỏ, dạng ổ

Loại hình công nghiệp của quặng: Quặng nguyên sinh chia ra làm 02 loại hình công nghiệp là: Cu - Fe - TR và Cu - TR (Quặng ô xít không phân loại)

Quặng nguyên sinh đ−ợc chia ra quặng hỗn hộp và quặng oxít Quặng đồng nguyên sinh: CuO: 0% - 10%, CuS: 90-100%, quặng đồng hỗn hợp: CuO: 10- 30%, CuS: 70 - 90%; quặng oxit: CuO 30%, CuS 70%

Thành phần có ích của quặng có: Cu, Fe, TR2O3, Au, Co, S, Au, ThO2,

Nb2O3, Ta2O3, ngoài ra còn có một ít Ca, Se, Be, Mo, Te

Trữ l−ợng quặng trong bảng cân đối theo Báo cáo địa chất là 53.505.757 tấn

(trong đó quặng oxit là 713.597 tấn; quặng sunfua là 52.792.160 tấn) Có 551.254

tấn đồng kim loại; hàm l−ợng Cu trung bình là 1,03%

Trữ l−ợng quặng ngoài bảng cân đối theo Báo cáo địa chất là 10.524.322 tấn Trữ l−ợng mỏ đ−ợc xác định trong các bảng 3

2) Thực tế sản xuất của Nhà máy tuyển nổi đồng Sin Quyền Lào Cai từ năm

2006 đến nay

Kết quả sản xuất đạt đ−ợc (xem bảng

PR 3542.650 23.216.001 52.792.160 1,22 1,15 1,03 43.370 267.210 541.918 98,31

Tæng

céng 3.948.605 23.877.028 535.005.757 1,25 1,16 1,03 49.253 275.913 551.254 100

PR 2.575.006 7.823.855 10.398.843 0,39 0,35 0,36 10.150 27.424 37.574 97,54

Tæng

céng 2.619.848 7.904.492 10.524.322 0,40 0,35 0,37 10.487 28.036 38.523 100

Quặng oxit khó tuyển: áp dụng công nghệ thủy luyện (ngâm triết) là tương

đối hợp lý, mức thu hồi có thể đạt 50-55%, nhưng quặng oxit chỉ chiếm 5% tổng trữ lượng của mỏ đồng Sin Quyền, nếu xây dựng một hệ thống xử lý riêng thì chi phí đầu tư và giá thành đều cao, như vậy rõ ràng không hợp lý Vì vậy phương thức tốt nhất trong thời gian khai thác mỏ trước tiên là dồn đống quặng oxit lại để chờ sau này xử lý

b) Thí nghiệm tuyển khoáng năm 1995 của Công ty Công trình Minproc Oxtraylia

Trong 2 mẫu thí nghiệm gồm (mẫu quặng sunfua và mẫu quặng oxits) thì mẫu thí nghiệm quặng oxit có chứa 2,05%Cu, Au 0,3 g/t, Ag 1,0 g/t, S 0,07% thành phần của chúng biến đổi tương đối lớn thông thường tồn tại trong đá chứa sắt

và oxit sắt từ 40-60% thì tuyển nổi, hòa tách axit hoặc xianua là không thích hợp Quặng oxit còn lại dạng malachit hoặc chất oxi hóa tương quan một phần là quặng sunfua oxi hóa

* Thí nghiệm hòa tách quặng oxit:

Mục đích xác định xem có thể áp dụng phương pháp hòa tách đống để thu hồi vàng và đồng từ mẫu đó không Độ hạt của vật liệu đưa vào thí nghiệm là 80%

đã qua rây 2mm Kết quả hòa tách xianua và axit như sau

Bảng 7: Kết quả thí nghiệm hoà tách axit (Công ty Công trình Minproc Oxtraylia)

Hàm lượng QNK

Thực thu (%) Thí

Thời gian hòa tách (h) Mẫu quặng nguyên khai 0,343 0,679 - -

Hòa tách xianua trực tiếp 0,355 0,682 80,3 20,8 120