nghiên cứu công nghệ thu hồi vàng từ bã điện phân thiếc và thu hồi thiếc trong bùn của quá trình tách sắt trong tinh quặng thiếc gốc

tổng công ty khoáng sản – tkv công ty tnhh – 1tv kim loại màu nghệ tĩnh báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu thu hồi vàng từ b∙ điện phân thiếc và thu hồi thiêc trong bùn quá trình hoà

tổng công ty khoáng sản – tkv công ty tnhh – 1tv kim loại màu nghệ tĩnh

báo cáo tổng kết đề tài

nghiên cứu thu hồi vàng từ b∙ điện

phân thiếc và thu hồi thiêc trong

bùn quá trình hoà tách sắt trong

tinh quặng thiếc gốc cNDA: KS nguyễn đình duệ

6868

19/5/2008

nghệ an -3 /2008

Mở đầu

Thiếc là một trong kim loại màu có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành hàng không, điện tử, thực phẩm… Trên thế giới, nhu cầu sử dụng kim loại màu nói chung và thiếc nói riêng ngày càng cao

Khoáng sàng thiếc có hai loại: Quặng gốc và quặng sa khoáng Quặng sa khoáng nhìn chung dễ khai thác và dễ tuyển ở nước ta hiện nay khai thác quặng sa khoáng gặp nhiều khó khăn do phần trữ lượng thiếc có hàm lượng kinh tế ngày càng cạn kiệt, mặt khác hầu hết sa khoáng đều nằm phần đất trồng trọt nên khai thác ảnh hưởng tới nông nghiệp Khai thác quặng thiếc gốc phần nào sẽ giải quyết được vấn đề trên Tuy nhiên quặng gốc là quặng đa kim có thành phần vật chất phức tạp, chi phí khai thác cao, công nghệ tuyển luyện rất khó khăn

Năm 2005, Công ty đã thực hiện đề tài:” Nghiên cứu giảm hàm lượng sắt, nâng cao thực thu khi tuyển quặng gốc Suối Bắc Quỳ Hợp Nghệ An công nghệ giảm hàm lượng sắt, bằng kết hợp phương pháp, tuyển trọng lực, tuyển từ, ngâm chiết bằng axit, và đề tài đã được áp dụng vào sản xuất taị công ty Từ công nghệ sản xuất trên một lượng thiếc chiếm 2 đến 3% lượng thiếc đưa vào ngâm chiết đã mát đi theo dung dịch thải dưới dạng bùn, vì vậy cần có biện pháp thu hồi, tận thu triệt để nguồn tài nguyên

Năm 2006 công ty đã tiến hành đầu tư xây dựng dây chuyền điện phân thiếc đưa chất lượng thiếc thương phẩm từ 99,75 lên thiếc 99,95%, hiện nay dây chuyền đã sản xuất có hiệu quả Quá trình điện phân bùn anôt

có chứa một số kim loại quý hiếm đặc biệt là vàng (khoảng 25g/tấn) chưa

có biện pháp thu hồi

Do đó năm 2007 Công ty đã được bộ công nghiệp cho phép thực hiện đề tài:” Nghiên cứu thu hồi thiếc trong bùn ngâm chiết axit, và thu hồi vàng trong bùn điện phân thiếc”

Nội dung chính của đề tài:

Lấy mẫu nghiên cứu thành phần vật chất: Phân tích thành phần độ hạt, phân tích thành phần khoáng vật, phân tích từ …

Trên cơ sở phân tích nghiên cứu mẫu, đồng thời thí nghiệm tuyển mẫu công nghệ để xác định phương pháp tuyển hợp lý nhất

Lập luận lựa chọn sơ đồ công nghệ hợp lý để áp dụng sản xuất Công ty

Kết quả đề tài:

Xác định được sơ đồ công nghệ làm giàu thiếc và tách sắt, dùng phương pháp tuyển trọng lực, kết hợp thiêu và ngâm chiết bằng axit

Kết quả thí nghiệm đề tài đặt yêu cầu chất lượng thiếc có hàm lượng 40%, sắt nhỏ hơn 5%, chỉ tiêu thu hồi đặt 50%

Lựa chọn được sơ đồ công nghệ thu hồi vàng trong bùn điện phân thiếc

Công ty là một đơn vị sản xuất kinh doanh nên điều kiện nghiên cứu còn có nhiều hạn chế nhất định, do đó không thể tránh khỏi nhưng sai sót Tác giả rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp

Phần 1 Nghiên cứu công nghệ thu hồi thiếc

từ bùn hoà tách sắt trong tinh quặng thiếc

I Quặng thiếc gốc và công nghệ tuyển

Quặng thiếc gốc chiếm tới 70% tổng tài nguyên khoáng sản chứa thiếc trên toàn thế giới Quặng thiếc gốc đặc trưng bởi thành phần vật chất phức tạp, hàm lượng thiếc nghèo, công nghệ làm giàu phức tạp, bao gồm nhiều giai đoạn, nhiều phương pháp tuyển

Công nghệ tuyển thiếc gốc thường có hai khâu: Tuyển thô thường sử dụng phương pháp tuyển trọng lực, khâu tuyển tinh sử dụng phương pháp tuyển nổi trọng lực tuyển tách các khoáng vật sunfua, tuyển tách khoáng vật chứa sắt bằng tuyển từ, ngâm chiết axit hoặc kết hợp thiêu và ngâm chiết axit

1 Công nghệ tuyển tách các khoáng vật chứa sắt trong quặng thiếc

Đối với khoáng vật chứa sắt tồn tại dạng hạt, các khoáng vật sun fua thường dùng phương pháp kết hợp tuyển nổi - trọng lực hoặc phương pháp nung từ hoá tuyển từ Phương pháp tuyển nổi trọng lực được sử dụng khá phổ biến trong thực tế, vì chúng có những đặc điểm nổi bật chi phí tuyển rẻ,

ít gây ô nhiễm môi trường

Đối khoáng vật chứa sắt dạng hạt, các khoáng vật ôxit như limônit, Hêmatit, Mactit để tách các khoáng vật này thường dùng phương pháp tuyển từ

Đặc biệt đối với các khoáng vật chứa: Fe, Pb Bi, Sb trong tinh quặng thiếc có liên kết rất chặt chẽ với Caxiterit và xâm nhiễm lẫn nhau đến mức nghiền mịn cũng không thể tách chúng ra được, vì vậy không thể khử bằng phương pháp tuyển nổi hoặc tuyển trọng lực Một số hạt Caxiterrit rất

bé bị bao bọc bởi lớp oxit sắt nên không thể khử sắt bằng phương pháp tuyển từ Đối với tinh quặng thiêu chỉ mới khử được Asen, Lưu huỳnh còn các kim loại khác chỉ chuyển được từ dạng sunfua sang dạng oxit nằm lại

trong tinh quặng Tất cả những trường hợp trên dẫn tới phải dùng phương pháp hoà tách để khử sắt

Dung môi để hoà tách tinh quặng phải đảm bảo tính trơ đối với thiếc nhưng có thể hoà tan các kim lại khác Qua nhiều năm nghiên cứu người ta

đã chọn được dung môi axit Clohydric là phù hợp nhất

Những phản ứng hoá học xẩy ra khi hoà tách tinh quặng thiếc bằng axit Clohyđoric

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl2 + FeCl3+ 4H2O

FeO + HCl = FeCl2 + H2O

FeO + Sb2O5 +12HCl = FeCl2 + 2SbCl5 + 6H2O FeO + As2O5 + 2HCl+2H2O = FeCl2 + 2H3AsO4

có thể hoà tan trên 90% oxit khó tan nhất Nồng độ axit càng cao thì suất hoà tan càng cao Nồng độ axit ảnh hưởng tới sự thuỷ phân BiCl3 và FeCl3, nồng độ axit trên 20% thì đảm bảo hai loại Clorua trên tan tốt trong dung dịch

Suất hoà tan phụ thuộc vào độ dư axit, với lượng axit tỉ lệ 1:1 so với

lý thuyết thì độ hoà tan Sb, Pb, Fe đặt hiệu suất cao

Nhiệt độ ảnh hưởng tới suất hoà tan, nó không những làm tăng tốc độ phản ứng hoá học mà còn tăng mức độ khuếch tán, thông thường người ta hoà tách nhiệt độ 1100C, trường hợp không cho phép hoà tách nhiệt độ cao có thể kéo dài thời gian hoà tách, tỉ lệ R/L = 1/4, nồng độ axit từ 20 đến 30%

2 Thiêu oxi hoá tinh quặng thiếc.

Các khoáng vật tồn tại trong tinh quặng thiếc dạng sunfua gồm:

Cu2SnS4, FeS2, FeAsS, FeAsS2, FeAs2, Sb2S3, Pb2Sb2S5, PbS khi nung nhiệt

độ 600 - 7000C các khoáng vật bị phân huỷ và bị oxi hoá về dạng các ôxit,

có từ tình và dễ hoà tan trong axit

Quá trình thiêu xẩy ra các phản ứng nh− sau:

II Mẫu công nghệ và nghiên cứu thành phần vật chất

Sơ đồ công nghệ hoà tách sắt trong quặng thiếc gốc đang thực hiện tại Công ty (Hình1)

1 Giới thiệu sự hình thành và mục tiêu nghiên cứu mẫu công nghê

Tinh quặng Bùn lắng DD sau XL và bùn tràn

Lấy mẫu nghiên cứu

Hình 1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu công nghệ

Nguồn gốc mẫu nghiên cứu là bùn quặng đi theo dung dịch thải, dây chuyền sản suất ngâm chiết khử sắt trong quặng thiếc gốc bằng axitclohydric Sơ đồ công nghệ (Hình.1)

Năm 2005 Công ty đã áp dụng đề tài nghiên cứu giảm hàm lượng sắt, nâng cao thực thu khi tuyển quặng gốc Quỳ Hợp Nghệ An Quá trình thực hiện hoà tách động tinh sắt trong quặng thiếc bằng axit clohyđoric Quặng thiếc sau khi hoà tách các tạp chất bằng dung dịch HCL, tiến hành rửa bằng nước sạch để thu tinh quặng đưa đi xử lý: Tuyển từ, thiêu, tuyển trọng lực

Dung dịch thải được xử lý bằng hoà tan trong sữa vôi, để trung hoà axit, tuy nhiên do một số hạt khoáng vật chứa thiếc có kích thước quá bé, lơ lửng trong môi trường, mặt khác sau khi hoà tách dung dịch có độ sệt cao,

đặc quánh nên đã cuốn trôi hạt quặng lơ lửng theo dòng bùn tràn thải ra môi trường Trong nội dung đề tài"Giảm hàm lượng sắt nâng cao thực thu khi tuyển quặng gốc Suối Bắc Quỳ Hợp Nghệ An" tác giả chưa có giải pháp thu hồi thiếc trong bùn mịn này, để hoàn thiện công nghệ, có biện pháp thu hồi triệt để tài nguyên, trong đề tài này tác giả tập trung nghiên cứu tìm giải pháp thu hồi bùn và xử lý nâng cao hàm lượng thiếc, khử sắt, đưa tinh quặng bùn đảm bảo tiêu chuẩn luyện thiếc

2 Phương pháp lấy mẫu công nghệ

Căn cứ điều kiện thực tế, chọn phương pháp lấy mẫu cắt dòng

Dùng gáo lấy mẫu chuyên dùng cắt ngang dòng bùn thải, chu kì cắt 5 phút một lần, toàn bộ mẫu được nhập chung vào để làm mẫu cơ sở, mẫu cơ sau khi sấy khô, chuyển thành bột, có màu nâu vàng Mẫu này được dùng làm mẫu nghiên cứu

3 Nghiên cứu thành phần vật chất

Mẫu bùn quặng sau khi lấy xong tiến hành phân tích rây bằng phương pháp rây ướt, thông qua các rây có lỗ lưới: 0,25; 0,14; 0,074`mm; các cấp sản phẩm lần lượt đem đun bay hơi chất lỏng, phần bã rắn kết tủa

đưa cân trọng lượng trên cân điện tử, sau đó tính thành phần cho từng cấp hàm lượng và cụ thể như sau

Cấp hạt - 0,074mm là chủ yếu chiếm tới 83,97%, các cấp hạt lần l−ợt nghiền mịn, phân tích hoá thiếc xác định sự phân bổ thiếc theo cấp hạt mẫu thí nghiệm

Bảng 2 Sự phân bổ thiếc trong từng cấp hạt

l−ợng(gam)

Hàm l−ợng Sn(%) Phân bổ Sn theo cấp hạt(%)

Bảng.4 Kết quả phân tích hoá mẫu nghiên cứu

Hàm l−ợng khoáng vật (%)

TT Tên gọi

Sn Fe Pb Sb As

1 Mẫu nghiên cứu 7,98 37,51 0,15 0,8 0,046

Để xác định độ tinh khiết của hạt Caxiterit độ hạt –0,5mm, đã tiến hành nhặt 5 hạt và tiến hành phân tích microzon

Bảng 5 Kết quả phân tích Mỉcozon hạt caxiterit

Thành phần các khoáng vật

FeO ZrO2 SnO2 SiO2 Sm2O3

Để lựa chọn phương pháp tuyển cần thông qua kết quả phân tích các

khoáng vật, nhưng trên cơ sơ thiết bị hiện có của Công ty nhóm tác giả đã

lựa chọn phương pháp thử nghiệm trực tiếp, vì vậy không tiến hành phân

tích khoáng vật

Kết luận

Các tạp chất có hại cho luyện kim chủ yếu là sắt, còn các tạp chất khác

hàm lượng thấp, do đó nội dung đề tài tập trung vào vấn đề làm giàu thiếc

và khử sắt

Thành phần độ hạt tập trung chủ yếu cấp - 0,074mm, và thiếc và sắt

phân bổ phần lớn cũng ở cấp hạt này Hàm lượng thiếc, sắt trong các cấp

hạt giao động trong phạm vi hẹp Có thể chọn cấp hạt đưa tuyển theo hai

nhóm chính, cấp hạt +0,074mm và - 0,074mm, để phù hợp chế độ làm việc

thiết bị tuyển khoáng

Để làm giàu thiếc và tuyển tách các khoáng vật chứa sắt có thể sử

dụng phương pháp tuyển trọng lực, tuyển từ, hoặc kết hợp tuyển nổi - trọng

lực, nung từ hoá - tuyển từ, trường hợp đặc biệt phải sử dụng phương pháp

hoà tách, có thể phải thiêu trước khi hoà tách

Đối với cấp hạt - 0,074mm việc thực hiện các phương pháp tuyển

trọng lực, tuyển từ, hay các phương pháp kết hợp nêu trên đều rất khó khăn,

tuy nhiên ta có thể tuyển sơ bộ bằng phương pháp trọng lực để làm giàu

thiếc giảm hàm lượng sắt thực hiện trên bàn đãi bùn( Giới hạn cấp hạt

tuyển - 0,074mm), sau đó tuyển tách sắt bằng tuyển từ hay hoà tách

III Nghiên cứu công nghệ tuyển khoáng

Các tạp chất ảnh hưởng tới quá trình nấu luyện chủ yếu là sắt, nên

công nghệ ở đây tập trung vấn đề xử lý sắt và nâng cao hàm lượng thiếc Để

khử sắt ta có thể tiến hành theo các phương pháp như trình bày trên, tuy

nhiên việc lựa chọn phương pháp phù hợp cho đối tượng quặng, nhóm tác

giả đã lựa chọn phương pháp nghiên cứu tuyển thử nghiệm mẫu

1 Thí nghiệm tuyển từ

Mẫu thí nghiệm sau khi được sấy khô đánh tơi, dạng bột, tiến hành rây phân tích thành hai cấp hạt Cấp +0,074mm dùng làm mẫu thí nghiệm tuyển từ khô, cấp - 0,074mm dùng làm mẫu thí nghiệm tuyển từ ướt

Sau khi lấy mẫu phân tích hoá Fe và Sn, cân xác định trọng lượng mẫu nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm tuyển từ trên máy tuyển từ đĩa có

ba đĩa với cường độ từ trường khác nhau

1 Sản phẩm không từ 8,05 37,4 92,86 87,46 90,09

2 Sản phẩm có từ 5,62 49,18 7,14 12,54 9,91

Cấp hạt - 0,074mm, theo kinh nghiệm với cỡ hạt mịm thực hiện tuyển từ khô cho hiệu quả rất thấp, để tuyển từ có hiệu quả hơn chọn phương pháp tuyển từ ướt

Quá trình thí nghiệm tuyển từ ướt được thực hiện như sau: Bùn quặng

độ hạt - 0,074mm hoà tan trong nước tạo thành dung dịch bùn loãng, sau đó dùng thanh từ nam châm đất hiếm có cường độ từ trường cực mạnh hút nhiều lần, sau khi kết thúc phân thành hai sản phẩm Sản phẩm có từ và sản phẩm không từ

Bảng.7 Kết quả thí nghiệm mẫu tuyển từ ướt

Hàm lượng (%)

Mức thu hồi (%)

Lượng

Sn Fe Sn Fe

Thu hoạch (%)

(37,4%, 36,29%), như vậy để tách sắt trong trường hợp này không thể trực

tiếp tuyển từ được mà có thể thông qua khâu nung từ hoá- tuyển từ hoặc sử dụng phương pháp hoà tách bằng axit, qua kinh nghiêm thực tế, đối cấp hạt mịn sử dụng phương pháp hoà tách cho kết quả tốt hơn

2 Thí nghiệm bằng phương pháp hoà tách axit

Để đảm bảo cho BiCl3 và FeCl3 không bị thuỷ phân, tỉ lệ axit được chọn nồng độ axit dư lớn hơn 20%, quá trình thí nghiệm lựa chọn hoà tách động, không gia nhiệt (hỗn hợp quặng và axit đóng vào chai nhựa và lắp trên thiết bị quay tốc độ 100v/phút), dung môi axit Clohyđric nồng độ 30% Chu kì mỗi lần chiết là 8h Sơ đồ thí nghiệm hoà tách sắt bằng HCL (hình.3)

B¶ng 8.KÕt qu¶ thÝ nghiÖm hoµ t¸ch s¾t b»ng axit clohydric

TT Tªn s¶n phÈm Thêi gian hoµ

t¸ch(h)

Hµm l−îng s¾t(%) Ghi chó

Nhận xét

Nếu sử dụng phương pháp hoà tách bằng axit Clohydric thì hàm lượng sắt trong quặng đầu giảm đáng kể từ 38,87% xuống còn 10,06%, tuy nhiên với mục tiêu đưa hàm lượng sắt xuống nhỏ hơn 5%, theo tiêu chuẩn tinh quặng luyện thiếc thì chưa đặt yêu cầu, vì vậy cần phải tiếp tục nghiên cứu

để đạt mục tiêu đã đề ra

Nhóm +0,074 tuyển trên bàn đãi mịn cho phép tuyển cấp hạt - 0,5+0,074

Nhóm -0,074 tuyển trên bàn đãi bùn cho phép tuyển cấp hạt - 0,074mm

Thiết bị bàn đãi, dùng loại bàn đãi thí nghiệm Liên Xô cũ, có các thông số kỹ thuật như sau:

ty nhóm tác giả đã lựa chọn phương pháp kết hợp rửa thủ công qua phân ly côn khử bùn, với đặc tính kỹ thuật thiết bị cho phép thải cấp - 0,03mm

Bảng.9 Kết quả thử nghiệm mẫu rửa

Thí nghiệm rửa cho tỉ lệ thu hồi thấp, vì vậy trước khi tuyển trọng lực không nên rửa thải bùn

Kết quả thí nghiệm hoà tách sắt, hàm lượng sắt trong sản phẩm còn mức cao (10,06%) Ví vậy để tăng hiệu quả khâu hoà tách cần thí nghiệm thiêu oxy hoá trước khi ngâm tách sắt, với mục tiêu chuyển hoá toàn bộ sắt về dạng oxit dẽ hoà tan trong axit

Mặt khác theo kết quả phân tích microzon đối với năm hạt caxiterit cấp -0,5mm có hàm lượng SnO2 79,89%, FeO 9,18%, Vì vậy cần phải nghiền xuống cấp hạt nhỏ hơn để dễ dàng hoà tan sắt dạng xâm nhiễm rất mịn

4 Thí nghiệm thiêu trước khi hoà tách

Sản phẩm sau khi đãi tiến hành rây qua sàng lỗ lưới 0,2mm, cấp +0,2 nghiền về cấp hạt -0,2mm Sau đó đưa vào lò thiêu, quá trình thiêu nhiệt độ

7000C- 8000C, thời gian thiêu 8giờ Quặng sau khi thiêu được tiến hành hoà tách bằng axit clohydric nồng độ 30% Sơ đồ công nghệ theo (Hình.5) Ngâm chiết giai đoạn một thực hiện trong thời gian 8giờ, tỉ lệ R/L : 1/4, Giai đoạn hai, tỉ lệ axit nồng độ 30% cũng chọn tỉ lệ R/L: 1/4 (Phù hợp

điều kiện sản xuất sau này), quá trình thực hiện, sau 4giờ bắt đầu lấy mẫu

dung dịch xác định nồng độ sắt trong dung dịch, lần lượt sau 1 giờ tiếp theo lại

tiến hành lấy mẫu xác định nồng độ sắt dung dịch, kết quả sau 14 giờ nồng độ

sắt trong dung dịch gần như bão hoà Tiến hành lọc thu hồi sản phẩm

Bảng.10.Kết quả thí nghiệm kết hợp thiêu oxi hoá

Nếu nghiền nhỏ tới cấp hạt - 0,2mm, sau đó kết hợp thiêu oxi hoá và

hoà tách bằng axit clohydric cho sản phẩm cuối cùng Sn có hàm lượng

40,4%, sắt đặt 5,3%

IV Lựa chọn sơ đồ công nghệ tuyển bùn thải quá trình

hoà tách sắt từ quặng thiếc gốc

Từ kết quả thí nghiệm thăm dò cho thấy không thể sử dụng trực tiếp

phương pháp tuyển từ, hoặc hoà tách bằng axit để nâng cao hàm lượng thiếc

và giảm hàm lượng sắt theo yêu cầu, trong bùn thải sản phẩm quá trình hoà

tách sắt từ quặng thiếc gốc

Nhưng có thể sử dụng phương pháp tuyển trọng lực trên bàn đãi mịn

và bàn đãi bùn với các chế độ làm việc thích hợp thì nâng hàm lượng thiếc

lên khoảng 30%, thải bỏ tới 86% sắt trong quặng đầu

Kết hợp quá trình thiêu và hoà tách bằng axit có thể nâng hàm lượng

thiếc tới 40%, giảm sắt xuống 5%

Từ nhận xét trên sơ đồ công nghệ được lựa chọn theo(Hình.6)

V Quy trính công nghệ đề nghị áp dụng vào sản xuất

Để áp dụng đề tài và sản xuất vấn đề khó khăn là thu hồi bùn xử lý,

để giảm chi phí vận hành nhóm tác giả đã chọn phương án lắng tự nhiên,

nhưng nếu sử dụng bể lắng đòi hỏi phải có kích thước bể rất lớn, sau khi thí nghiệm lọc qua bể lọc bùn bằng vải(Lọc bùn điện phân) nhóm đã lựa chọn dùng bể lọc bằng cát

Hệ thống bể lọc gồm 3 bể 45m3: Bể 1 lọc bùn dung dịch sau khi lọc qua thành cát dầy 600mm thu về bể 2, tại bể số 2 được bơm sữa vôi để trung hoà axit, bể 3 là bể kiểm tra, sau khi kiểm tra dung dịch đặt nồng độ cho phép thải ra môi trường sẽ xả tự chảy ra ngoài, trường hợp không đủ tiêu chuẩn tiếp tục trung hoà

Bùn thu hồi theo định kì thời gian, để gia công khử sắt và làm giàu thiếc Quặng thu được dạng bùn sệt, có vón cục, để đánh tơi và phân cấp nhóm tác giả đã lựa chọn phương pháp rửa qua máng đặt máng nằm ngang Bùn tràn quá trình rửa cấp trực tiếp vào bàn đãi bùn, do nồng độ bùn quá loãng nên trong giai đoạn này sẽ bổ sung bột xỉ nghiền (hiện có), để cải thiện môi trường Bùn lắng trên máng tiếp tục cấp vào bàn đãi bùn đồng thời phân cấp bằng lưới sàng 0,074mm đặt trực tiếp trên hộp cấp liệu bàn

đãi, sản phẩm trên sàng tuyển lại trên bàn đãi mịn

Cấp hạt liệu đưa tuyển -0,5+0,074mm Năng suất 300Kg/h

Tần số 270 - 320lần/phút Biên độ 12-18mm

Công suất động cơ 0,5Kwh Phân cấp sàng 0,2mm cũng được thực hiện bằng sàng gắn trực tiếp trên bàn đãi, sản phẩm +0,2mm nghiền qua máy đập trục thí nghiệm, đường kính trục 400mm, công suất động cơ 4,5Kwh

+ Thiêu oxi hoá

Thiết bị thiêu oxi hoá thực hiện trong lò thiêu phản xạ, lò có diện tích 2m2, lò xây bằng gạch sa mốt, cấp nhiệt bằng đốt than cục quảng ninh

Quy trình thiêu

Giai đoạn 1: Thiêu trong 4h nhiệt độ thiêu 6000C

Giai đoạn 2: Thiêu trong 4h, nhiệt độ thiêu 8000C

bỏ 86% sắt không thông qua phương pháp hoà tách có chi phí vận hành cao Tách sắt bằng phương pháp kết hợp thiêu oxi hoá và hoà tách bằng dung dịch axit clohydric

Đã lựa chọn thiết bị hiện có tại Công ty, chạy thử nghiệm từng công đoạn kết quả cho sản phẩm tinh quặng đặt 40% thiếc, 5% sắt, tỉ lệ thu hồi 52%

Đã lựa chọn sơ đồ công nghệ và thiết bị để đề nghị áp dụng vào sản xuất tại Công ty

Quặng sau đãi

Tinh quặng Dung dịch thải

Hình.5 Sơ đồ thí nghiệm thiêu kết hợp hoà tách

Tinh quặng Thải dung dịch Thải cát

Hình.6 Sơ đồ công nghệ xử lý bùn thải quá trình ngâm tách axit

Dung dÞch th¶i(Qu¸ tr×nh khö Fe)

Phần 2 Nghiên cứu công nghệ thu hồi vàng

Giải pháp nêu trên mang tính chất đối phó, vì tuy có thể thu hồi được phần thiếc có trong bùn anôt, nhưng không lấy ra được các kim loại quý hiếm như vàng, bạc và bismut tích tụ ở trong

Trước tình trạng đó, trong đề tài cấp Bộ của Công ty có một phần nghiên cứu công nghệ thu hồi vàng từ bùn anôt thiếc, nhằm tăng cường hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho quá trình điện phân tinh luyện thiếc hiện hành ở Công ty

Vấn đề cần đặt ra để suy nghĩ trước khi bắt tay vào nghiên cứu là việc thu hồi vàng từ bùn anôt thiếc không thể tiến hành một cách riêng rẽ mà phải gắn chặt với việc tận thu thiếc Nói một cách khác, thu hồi vàng chỉ là một công đoạn trong lưu trình công nghệ xử lý bùn anôt

II Tổng quan về tình hình xử lý bùn anôt thiếc

Trong quá trình tìm hiểu và thu thập tài liệu, chúng tôi nhận thấy có quá ít công trình về bùn anôt thiếc Không những thế, ngay cả vấn đề nghiên cứu và sản xuất thiếc nói chung cũng ít được công bố [1]

Riêng vấn đề vàng chứa trong bùn anôt thiếc hầu như chưa được nói

đến ở các tài liệu của nước ngoài Gần đây, ở trong nước chí có một thông tin của Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim [2] có đề cập đến vấn

đề vàng chứa trong bùn anôt thiếc

1 Thành phần bùn anôt thiếc

Tương tự các loại bùn anôt thu được khi điện phân các kim loại màu nặng khác, trong bùn anôt thiếc có chứa nhiều kim loại cơ bản (thiếc) và các kim loại tạp có thế điện cực lớn khó tan như: Bi, Cu, Sb, Pb Bảng 11

dưới đây thống kê số liệu về bùn anôt của một số công ty trên thế giới và ở

Việt Nam [1], [3], [4], [5]

Bảng 11: Thành phần bùn anôt thiếc của một số công ty trên thế giới

Thành phần (%) Công ty Sản

Thiếc thô 93-95 1,3 0,1-0,9

0,02-0,15

1-2 0,1-0,5 <0,3 LongKim

(Mỹ)

Bùn anôt 30-40 12-15 2-4 <0,3 10-20 1-2 2-3 Estanifera

0,17- 4,1

0,18- 15,94

7,6-1,5-6,4

5,63-7,54

0,5-1,52

Từ số liệu thống kê trên, chúng tôi nhận rằng:

- Thành phần bùn anốt của các cơ sở sản xuất rất khác nhau do có sự

khác biệt về thành phần hoá học của thiếc thô được sản xuất từ các nguồn

quặng khác nhau và công nghệ tinh luyện

- Nhìn chung, hàm lượng thiếc trong bùn anôt khá cao (khoảng từ 25

đến 42,75%)

- Bùn anôt ở Việt Nam, (Công ty kim loại mầu Thái Nguyên) có đặc

điểm nổi bật khác ở các nước ở chỗ, trong bùn có chứa hàm lượng thiếc,

bismut và đồng khá cao (tới 42,75%Sn, 15,94Bi và 7,54Cu) Đây là nguồn

nguyên liệu quý cần phải được nghiên cứu xử lý

2 Tổng quát về xử lý bùn anôt thiếc:

Hầu như không có tài liệu nào ở nước ngoài cụ thể nói về xử lý bùn

anôt thiếc

Theo tạp chí Mining mag [6], khi nói về quá trình luyện thiếc và antimon ở các nhà máy Vintto thuộc Bilivia chỉ cung cấp một thông tin ngắn như sau: Bùn anôt được sấy và cho vào một trong hai lò quay cùng với

xỉ và tro của lò nấu catôt Có lẽ đây là cách xử lý bùn anôt cùng với xỉ, tro bằng phương pháp hoá khói

Theo Gudin, IA.P Sayn [3], thì việc xử lý bùn anôt thiếc có thể tiến hành theo sơ đồ tổng quát sau: (hình 8)

Theo sơ đồ này, bùn anôt thiếc có thể trực tiếp hoà tách hoặc trước đó phải thiêu oxi hoá Bã giầu SnO2 thu được xem như là một loại tinh quặng thiếc Từ đó có thể xử lý tiếp (luyện hoàn nguyên) để tận thu thiếc Các tạp chất có trong bùn anôt thiếc phần lớn chuyển vào dung dịch Tuy không nói

rõ nhưng có thể hiểu rằng dung môi hoà tách là HCl Chính vì vậy, bismut

là kim loại quý hiếm cần được thu hồi, sau khi bị thuỷ phân sẽ tạo thành BiOCl Từ sản phẩm trung gian này dễ dàng thu được kim loại bismut

Bùn anôt thiếc

Hoà tách trực tiếp

Thiêu oxi hoá

Hoà tách Bã giầu SnO2