Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng apatit loại III làng phúng lào cai quy mô phòng thí nghiệm

1 CÔNG TY CP TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ *** BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG APATIT LOẠI III LÀNG PHÚNG - LÀO CAI QUI MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM 7290 15/4/2009 HÀ NỘI, 2008 2 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM  CÔNG TY CP TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG APATIT LOẠI III LÀNG PHÚNG - LÀO CAI QUI MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ Phùng Đức Độ Hà Nội, 10 - 2008 3 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN 1 Phùng Đức Độ Kỹ sư Tuyển khoáng Chủ nhiệm đề tài 2 Nguyễn Thị Minh Tiến sỹ Kỹ thuật 3 Nguyễn Thị Thanh Thuỷ Kỹ sư Tuyển khoáng 4 Đào văn Mạnh Kỹ sư Tuyển khoáng Và các cộng tác viên khác. 4 TÓM TẮT BÁO CÁO VÀ MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG 1. Tóm tắt báo cáo Báo cáo gồm 67 trang, 18 bảng, 22 hình, 1 phụ lục. Báo cáo đã nêu tóm tắt tình hình nguồn quặng Apatit loại III Lào Cai vùng Trung tâm đưa vào các nhà máy tuyển Tằng Loỏng và Cam Đường; Khu Bắc Nhạc Sơn + Làng Mòn cung cấp cho nhà máy tuyển Bắc Nhạc Sơn, Lào Cai và trữ lượng quặng Apatit loại III Làng Phúng có thể khai thác được cung cấp cho nhà máy tuyển dự kiến xây dựng. Báo cáo nêu rõ các căn cứ chính để đề tài thực hiện gồ m: -Hợp đồng Khoa học công nghệ số 94-08/RĐ/HĐ NCKH ngày 29- 01-2008 giữa Bộ Công thương và Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ. -Quy hoạch thăm dò, khai thác và tuyển quặng Apatit giai đoạn 2008-2020 có tính đến sau năm 2020. -Quặng Apatit loại III Làng Phúng chưa được nghiên cứu tuyển. a./ Mục tiêu của đề tài Lựa chọn sơ đồ và xác định các điều kiện tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai qui mô phòng thí nghiệm nhằm thu quặng tinh Apatit đảm bảo yêu cầu sản xuất phân bón. b./ Báo cáo trình bày các nội dung chính đã được thực hiện +Tổng quan về Phôtpho và các khoáng vật chứa phôtpho, các phương pháp tuyển quặng Apatit, tình hình tuyển quặng Apatit ở trong nước. +Đặc điểm mẫu quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai thông qua kết quả phân tích Nhiệt vi sai- Rơnghen, phân tích sàng, phân tích hoá các chỉ tiêu cơ bản có trong mẫu quặng. +Tính chất nước dùng cho quá trình thí nghiệm: Nước máy Hà Nội, nước su ối Ngòi Nhù xã Sơn Thuỷ, Văn Bàn Lào Cai. 5 Đề tài chọn phương pháp tuyển nổi để tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng, Lào Cai và sử dụng các loại thuốc hiện có trên thị trường để nghiên cứu thực nghiệm: Thuốc đè chìm và điều chỉnh môi trường: Na 2 SiO 3 , Na 2 CO 3 , NaOH. Thuốc tập hợp: MD45 và VH2000. Nghiên cứu các điều kiện tuyển nổi được thực hiện như sau: +Nghiên cứu trên sơ đồ vòng hở dạng sơ đồ nhà máy tuyển Apatit Tằng Loỏng. -Xác định độ mịn nghiền tối ưu. -Xác định nồng độ tuyển chính tối ưu. -Chi phí thuốc được xác định theo thực tế của 2 nhà máy tuyển Tằng Loỏng, Cam Đường. +Nghiên cứ u tuyển theo sơ đồ vòng kín Sau khi có kết quả của thí nghiệm sơ đồ vòng hở, kết quả phân tích nước địa phương, quá trình thí nghiệm thực hiện trên sơ đồ vòng kín: -Sơ đồ vòng kín theo dạng sơ đồ công nghệ nhà máy tuyển Tằng Loỏng. -Sơ đồ vòng kín theo đề xuất mới. Thí nghiệm thực hiện chủ yếu các yếu tố: *Sử dụng nước địa phương. *L ựa chọn chi phí Na 2 SiO 3 , Na 2 CO 3 . *Xác định chi phí thuốc tập hợp MD/VH =30/70. Kết quả tuyển nổi quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai hàm lượng P 2 O 5 =15,0 ± 0,5% vòng kín theo 2 sơ đồ đều thu được quặng tinh đạt yêu cầu sản xuất phân bón. Hàm lượng P 2 O 5 =35-36% Thực thu P 2 O 5 = 83-84% Hàm lượng P 2 O 5 trong quặng thải < 4%. 6 c./ Báo cáo kết luận -Quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai thuộc loại quặng tương đối dễ tuyển. -Tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai có thể dùng 1 trong 2 sơ đồ: +Sơ đồ tương tự như sơ đồ nhà máy tuyển Tằng Loỏng Lào Cai nhưng chỉ có 1 khâu tuyển vét. +Sơ đồ mới đề xuất. d./ Báo cáo kiến nghị -Nghiên cứu tỉ mỉ thành phần vật chất quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai. -Nghiên c ứu tuyển BCN quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai. -Dự kiến sơ đồ nguyên tắc tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai. 2. Chú thích các ký hiệu sử dụng trong báo cáo α, %: Hàm lượng P 2 O 5 trong quặng đầu (nguyên khai), % γ, %: Tỷ lệ thu hoạch sản phẩm tuyển, % β, %: Hàm lượng P 2 O 5 trong sản phẩm tuyển, % θ, %: Hàm lượng P 2 O 5 trong quặng đuôi (thải),% ε, %: Thực thu P 2 O 5 trong sản phẩm tuyển, % KS 4 : Tầng Kocsan 4. KS 6 : Tầng Kocsan 6. KS 7 : Tầng Kocsan 7. 7 MỤC LỤC Mục Nội dung Trang TÓM TẮT BÁO CÁO VÀ MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG 2 MỤC LỤC 5 PHẦN I MỞ ĐẦU 6 PHẦN II TỔNG QUAN VỀ TUYỂN QUẶNG APATIT, MẪU QUẶNG, NƯỚC, THUỐC TUYỂN DÙNG NGHỈÊN CỨU 11 II.1 Tổng quan về tuyển quặng Apatit 11 II.2 Mẫu quặng 15 II.3 Hoá chất, thuốc tuyển dùng trong quá trình nghiên cứu 16 PHẦN III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 18 III.1 Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng 18 III.2 Kết quả nghiên cứu các chế độ tuyển nổi hợp lý 22 III.2.1 Nghiên cứu chế độ tuyển nổi 22 III.2.2 Nghiên cứu độ mịn nghiền thích hợp để tuyển nổi 23 III.2.3 Nghiên cứu tuyển theo các nồng độ bùn khác nhau 28 III.2.4 Xác định chi phí thuốc tập hợp và nước dùng tuyển nổi 30 III.2.5 Tuyển nổi theo sơ đồ vòng hở xác định loại và chi phí thuốc tập hợp 34 III.2.6 Tuyển nổi vòng kín theo sơ đồ nhà máy tuyển Tằng Loỏng 36 III.2.7 Tuyển nổi vòng kín theo sơ đồ mới 47 III.2.8 So sánh kết quả tuyển theo 2 dạng sơ đồ 55 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 PHẦN PHỤ LỤC 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 8 PHẦN I. MỞ ĐẦU Theo "Dự án Quy hoạch thăm dò, khai thác, tuyển quặng Apatit giai đoạn 2008-2020 có tính đến sau năm 2020" (bảng 1) thì quặng Apatit loại III khu Trung tâm và quặng khu Phú Nhuận sẽ cấp cho nhà máy tuyển Tằng Loỏng và Cam Đường. Quặng Apatit loại III khu Bắc Nhạc Sơn gồm khai trường 20-22 và các khai trường phía Bắc dự kiến đi vào sản xuất năm 2011 sẽ cung cấp cho nhà máy Apatit loại III khu Bắc Nhạc Sơn. Dự báo trong qui hoạch giai đoạn 2011-2020 nhu cầu qu ặng tinh cần 1.620.000T/năm vào năm 2015 và 2.020.000T/năm vào năm 2020. Hiện nay 2 nhà máy tuyển đang hoạt động có công suất như sau: Nhà máy tuyển Apatit Tằng Loỏng 900.000T/năm vào năm 2009 Nhà máy tuyển Apatit Cam Đường 120.000T/năm từ năm 2007. Nhà máy tuyển Apatit Bắc Nhạc Sơn 350.000T/năm đang thiết kế thi công, sẽ hoạt động vào năm 2011. Với sản lượng của các nhà máy nêu trên không đủ theo qui hoạch dự báo, do đó cần thiết phải xây dự ng thêm các nhà máy tuyển quặng Apatit loại III, loại II Lào Cai. Đối với quặng Apatit loại III tại khu vực Làng Phúng theo báo cáo sơ bộ có 24,8 triệu tấn hàm lượng trung bình 15%P 2 O 5 . Quặng Apatit loại III Làng Phúng chưa được nghiên cứu tuyển. Nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai mang nhiều ý nghĩa quan trọng: -Xác định khả năng tuyển quặng Apatit loại III các số liệu thu được đều sẽ làm cơ sở cho công tác thăm dò đánh giá trữ lượng mỏ. -Kết quả nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng ở qui mô phòng thí nghiệm và các nghiên cứu tiếp theo, làm cơ sở cho việc lập Dự án Đầu t ư khai thác và xây dựng nhà máy tuyển trong khu vực mỏ. -Mỏ Apatit Làng Phúng là mỏ có nhiều thuận lợi về cơ sở hạ tầng: +Giao thông thuận tiện. +Khả năng cung cấp điện, nước tốt. 9 +Điều kiện kinh tế xã hội tốt. (Dự kiến xây dựng nhà máy tuyển Apatit loại III Làng Phúng có công suất 250.000 tấn/năm quặng tinh độ ẩm 15% giai đoạn 2013-2015.) Bảng 1. Quặng Apatit loại III Lào Cai có thể khai thác được Số TT Địa điểm Đơn vị (nghìn tấn) Hàm lượng %P 2 O 5 1 Khu trung tâm mỏ +Các khai trường đã và đang khai thác (sắp kết thúc) 29.692 +Các khai trường cũ, kho lưu còn lại -Khai trường 17 610 -Khai trường 10 9.555 -Khai trường cánh 3-4 Mỏ Cóc 2.110 (15,8±1)% -Các kho bãi quặng III lưu 24.150 ≥15% 11.500 (12-13)% -Khu trung tâm chưa khai thác: Cáng 3-4 Làng Mô 11.900 ≈ 15% Cộng 89.507 2 Khu Phú Nhuận 9.238 (13-14)% 3 Khu Bắc Nhạc Sơn + Làng Mòn: Gồm các khai trường 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 (đã trừ tổn thất khai thác) 81.176 ≈ 14% 4 Khu Tam Đỉnh, Làng Phúng 24.800 ≈ 15% Xuất phát từ tính hình đó, đề tài "Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng - Lào Cai qui mô phòng thí nghiệm" là một nội dung cần thiết trong nhiệm vụ chiến lược của kế hoạch sản xuất phân bón của Tổng Công ty Hoá chất Việt Nam. Đề tài được thực hiện trên cơ sở hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 94-08-RD/HĐKHCN ngày 29 tháng 01 năm 2008 giữa Bộ Công Thương và Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ. 10 Mục tiêu của đề tài: Lựa chọn sơ đồ và xác định các điều kiện tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai qui mô phòng thí nghiệm nhằm thu quặng tinh Apatit đảm bảo yêu cầu sản xuất phân bón. Yêu cầu quặng tinh Apatit sản xuất phân bón thông thường như sau: Hàm lượng P 2 O 5 ≥ 32% Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 ≤ 4,5% MgO < 3% δ ≈ 2,9 ÷ 3 g/cm 3 Độ hạt ≥ 90% cấp -0,1mm. Về lựa chọn phương pháp tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai: Mỏ Apatit Lào Cai có nguồn gốc thành tạo là: Nguồn gốc trầm tích sinh hoá biển. Các nhà Địa chất đã phân chia ra 4 loại quặng tại mỏ Apatit Lào Cai: Quặng loại I: Quặng Apatit hầu như đơn khoáng thuộc phần phong hoá của tầng quặng Kốc san 5 (KS5), hàm lượng P 2 O 5 = 28-40%. Quặng loại II: Quặng Apatit Đôlômit thuộc phần chưa phong hoá của tầng quặng KS5, hàm lượng P 2 O 5 = 18-23%. Quặng loại III: Quặng Apatit -Thạch anh thuộc phần phong hoá của các tầng dưới KS4 và trên quặng KS6, KS7, hàm lượng P 2 O 5 = 12-20%, trung bình 15%. Quặng loại IV: Quặng Apatit -Thạch anh -Đôlômit thuộc phần chưa phong hoá của tầng dưới quặng KS4 và các tầng trên KS6, KS7, hàm lượng P 2 O 5 = 8-10%. Trong 4 loại quặng nêu trên chỉ có quặng Apatit loại I sử dụng được ngay sau khi khai thác. Các loại quặng II, III, IV thuộc loại quặng nghèo cần phải tuyển lựa mới đủ tiêu chuẩn sản xuất phân bón, ngoại trừ quặng Apatit loại II dùng sản xuất phân lân nung chảy. [...]... tài nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III Lào Cai từ qui mô phòng thí nghiệm đến Bán công nghiệp và quy mô Công nghiệp chủ yếu bằng 16 phương pháp tuyển nổi Tuy nhiên các nghiên cứu tuyển đều tập trung ở khu vực trung tâm mỏ, và đã xây dựng 2 nhà máy tuyển quặng Apatit loại III là Nhà máy tuyển Tằng Loỏng và nhà máy tuyển Cam Đường theo sơ đồ công nghệ tuyển nổi Riêng khu vực mỏ Apatit Làng Phúng thuộc... Thuỷ, huyện Văn Bàn, Lào Cai (phía nam vùng mỏ) quặng Apatit loại III ở đây chưa được nghiên cứu tuyển ở bất cứ qui mô nào do đó nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng là điều hết sức cần thiết II.2 Mẫu quặng Mẫu nghiên cứu do Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ hợp tác với Công ty TNHH MTV Apatit Lào Cai lấy, gồm các vị trí thuộc mỏ Apatit Làng Phúng - Văn Bàn - Lào Cai -Mẫu hào số... pháp tuyển trọng lực Khi nghiên cứu đặc tính nổi của khoáng vật Apatit thấy rằng Apatit nổi được trong môi trường pH thích hợp và với các thuốc tập hợp để tuyển quặng Apatit Vì lẽ đó 25 đề tài nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III Lào Cai ở các qui mô phòng thí nghiệm, tuyển BCN, tuyển công nghiệp với các mẫu quặng vùng Trung tâm khu mỏ, mẫu kho bãi, mẫu một số khai trường (các mẫu nghiên cứu quặng loại. .. đề tài nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III Lào Cai là đúng Quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai có cùng nguồn gốc trong một khoáng sàng, do đó các tính chất mang tính đặc trưng như độ hạt khoáng vật Apatit, hệ số (e) là tương tự nhau Do đó đề tài không nghiên 11 cứu chọn phương pháp tuyển mà quy t định dùng phương pháp tuyển nổi để tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai Báo cáo sẽ trình... những kết quả nghiên cứu tỉ mỉ (trong phòng thí nghiệm) tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng - Lào Cai, hàm lượng quặng đầu vào =(15±0,5)% P2O5 theo sơ đồ công nghệ nhà máy tuyển Tằng Loỏng đang hoạt động và sơ đồ mới, dùng các loại thuốc tuyển quặng Apatit loại III hiện đang có trên thị trường Các nghiên cứu được tiến hành trước hết với nước máy tại khu vực Bích Câu - Hà Nội Thí nghiệm tuyển vòng kín... năm 1958 đến nay, quặng Apatit loại III Lào Cai đã được nhiều cơ quan trong và ngoài nước nghiên cứu thành phần vật chất, các nghiên cứu thí nghiệm tuyển Các nghiên cứu lát mỏng, phân tích kính hiển vi điện tử đã xác định quặng Apatit loại III Lào Cai dạng hạt nhỏ, đẳng thước tròn xen lẫn với các hạt quặng tha hình, kích thước 1-2µm đến 0,10 mm Điều này cho thấy quặng Apatit loại III cần phải được... được thử nghiệm trong điều kiện nước địa phương lấy tại suối Ngòi Nhù, xã Sơn Thuỷ, Văn Bàn, Lào Cai; Đây là nguồn nước sẽ đưa vào nhà máy tuyển trong tương lai Đề tài sẽ làm rõ các nội dung cơ bản sau: -Đánh giá khả năng tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai -Lựa chọn sơ đồ phù hợp tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng -Xác định các chỉ tiêu đạt được của quặng tinh Apatit loại III Làng Phúng. .. III có hàm lượng P2O5 = 14-16%) đều quy t định nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III bằng phương pháp tuyển nổi Các đề tài nghiên cứu nêu trên có kết luận chung là: Quặng Apatit loại III dùng phương pháp tuyển nổi là phù hợp hơn cả thu được quặng tinh đạt yêu cầu sản xuất phân bón Thực tế 2 nhà máy tuyển Apatit loại III Tằng Loỏng và Cam Đường đã chứng minh cho các kết luận của các đề tài nghiên cứu. .. thấy môi trường nước địa phương (tại suối Ngòi Nhù - Sơn Thuỷ - Văn Bàn - Lào Cai) rất thuận lợi cho việc tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Các sản phẩm của quá trình nghiên cứu tuyển được phân tích tại Phòng phân tích và môi trường Viện Qui hoạch thiết kế Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Nhà máy tuyển Apatit Tằng Loỏng III. 2 Kết quả nghiên cứu các chế độ tuyển nổi hợp lý III. 2.1 Nghiên cứu. .. độ tuyển nổi Trong đề tài này đã nghiên cứu tuyển nổi quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai theo sơ đồ vòng hở và vòng kín, đi từ các điều kiện thăm dò, định tính đến việc tính toán định lượng cho các sơ đồ tuyển trong phòng thí nghiệm Các thí nghiệm đều sử dụng mẫu quặng đã nghiền đến 100% cấp -0,1mm, dùng thuốc đè chìm là Na2SiO3 (Việt Trì), điều chỉnh môi trường là Na2CO3 (Trung Quốc), xà phòng . khả năng tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai. -Lựa chọn sơ đồ phù hợp tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng. -Xác định các chỉ tiêu đạt được của quặng tinh Apatit loại III Làng Phúng P 2 O 5 trong quặng thải < 4%. 6 c./ Báo cáo kết luận -Quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai thuộc loại quặng tương đối dễ tuyển. -Tuyển quặng Apatit loại III Làng Phúng Lào Cai có thể. pháp tuyển nổi cho kết quả khả quan hơn. Đến thời điểm năm 2008 đã có khoảng 25 đề tài nghiên cứu tuyển quặng Apatit loại III Lào Cai từ qui mô phòng thí nghiệm đến Bán công nghiệp và quy mô Công