Microsoft Word 7354 doc CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT MANHETIT Q[.]
CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ CƠNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT MANHETIT QUY MÔ MỞ RỘNG TỪ QUẶNG SẮT CAO BẰNG Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Tất Thắng 7354 19/5/2009 HÀ NỘI – 2008 BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bét manhetit qui m« më réng Mơc lơc Danh mơc Sè hiƯu Mở đầu Trang sè Chương Tng quan 1.1 Khái quát loại quặng sắt 1.2 Phạm vi sử dụng quặng sắt nghành công nghiệp 1.3 Vài nét tiềm quặng sắt Việt Nam 1.4 Sơ lợc quặng sắt CaoBằng 1.5 Một số vấn đề lý thuyết làm sở cho nghiên cứu 10 1.5.1 Đặc tính khoáng vật Manhetit khoáng vật cộng sinh 10 1.5.2 Phơng pháp nhận biết 11 1.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu nớc 12 1.6.1 Nghiên cứu nớc 13 1.6.2 Tình hình nghiên cứu nớc 13 1.6.3 Nhận xét 14 Chương Phương pháp nghiên cứu công tác chuẩn bị 14 2.1 Phương pháp nghiên cứu 14 2.2 MÉu nghiªn cøu 14 2.3 Thiết bị dïng cho nghiên cứu 18 2.4 Cơng tác phân tích 18 Chương Néi dung kết nghiên cứu 20 3.1 Nội dung nghiên cứu mẫu 20 3.1.1 Kết phân tích thành phần khoáng vật 20 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1 3.2.1.1 3.2.1.2 3.2.1.3 Thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu Kết phân tích hoá mẫu quặng nguyên Nhận xét kết nghiên cứu thành phần vật chất Nội dung nghiên cứu công nghệ tuyển khoáng Thí nghiệm tuyển rửa ThÝ nghiƯm tun rưa theo chÕ ®é thêi gian ThÝ nghiệm sàng rửa theo chế độ chi phí nớc Thí nghiệm tuyển rửa áp dụng thông số tối u vÒ thêi 23 26 26 27 27 28 29 30 Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng 3.2.2 gian chi phí nớc Thí nghiệm độ mịn nghiền 33 3.2.2.1 Thí nghiệm độ mịn nghiền theo chế độ tỷ lệ bi 33 3.2.2.2 Thí nghiệm độ mịn nghiền theo chế ®é thêi gian 34 3.2.3 ThÝ nghiƯm tun tõ −ít 35 3.2.3.1 3.2.3.2 ThÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é nång ®é ThÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é c−êng ®é tõ tr−êng 36 37 3.2.3.3 ThÝ nghiÖm sơ đồ công nghệ 39 Chng Định hớng áp dụng kết nghiên cứu 43 4.1 Sơ đồ kiến nghị sản xuất bột Manhetit cao cấp quy mô mở rộng từ quặng sắt Cao Bằng 43 4.2 Dự kiến địa áp dụng kết nghiên cứu 44 Kết luận 45 Tài liệu tham khảo 47 Phụ lục 48 Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bét manhetit qui m« më réng Mơc lơc bảng ảnh Số hiệu Danh mục ảnh, bảng Trang số Bảng Đặc tính khoáng vật 11 Bảng Bảng toạ độ lấy mẫu 15 Bảng Kết nhập mẫu nghiên cứu 16 Bảng Các thiết bị dùng cho nghiên cứu 18 Bảng Bảng phân tích thành vật khoáng vật quặng nghiên cứu 23 Bảng Bảng kết phân tích thành phần độ hạt quặng nguyên khai 24 Bảng Kết phân tích hoá quặng nguyên khai 26 Bảng Kết thí nghiệm tuyển rửa theo chế độ thời gian 29 Bảng Kết thí nghiệm tuyển rửa theo chế độ chi phí nớc 30 Bảng 10 Kết thí nghiệm sơ đồ tuyển rửa với thông số tối u 31 Bảng 11 Thí nghiệm độ mịn nghiền theo chế độ thay đổi tỷ lệ bi 33 Bảng 12 Thí nghiệm độ mịn nghiền theo chế độ thời gian 35 Bảng 13 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é nång ®é 37 B¶ng 14 ThÝ nghiƯm tun tõ ớt theo chế độ cờng độ từ trờng 39 Bảng 15 Kết cân đinh lợng 41 Bảng 16 Các tiêu dự kiến 46 ảnh Manhetit dạng hạt, cấu trúc khối 21 ảnh Manhetit dạng hạt bị dập vỡ, phát triển dọc theo kẽ nứt Limonit dạng vành bao 21 ảnh Manhetit dạng hạt tự hình, cấu trúc đơn bị Limonit hoá 22 ảnh Limonit dạng keo biến đổi thành Manhetit 22 ảnh Thiết bị nghiền phân cấp dùng cho nghiên cứu 32 ảnh Thiết bị nghiền phân cấp, bơm cát đứng dùng cho nghiên cứu 34 ảnh Thiết bị tun tõ −ít tang trèng dïng cho nghiªn cøu 36 Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng Mục lục Hình Số hiệu Danh mục hình Trang số Hình Sơ đồ nghiền tuyển từ ớt hai giai đoạn nhà máy Mayutu 13 Hình Sơ đồ gia công giản lợc mẫu nghiên cứu 17 Hình Đờng đặc tính độ hạt quặng nguyên khai 25 Hình Sơ đồ thí nghiệm tuyển rửa 28 Hình Sơ đồ thí nghiệm tuyển rửa với thông số tối u 31 Hình Sơ đồ thí nghiệm tuyển từ ứơt theo chế độ nồng độ 36 Hình Sơ đồ thí nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é c−êng ®é tõ trờng 38 Hình8 Sơ đồ công nghệ định tính định lợng 40 Hình Sơ đồ dự kiến xử lý quặng đuôi 42 Hình 10 Sơ đồ kíên nghị xử lý mẫu nghiên cứu 43 Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng Mở đầu nớc ta quặng sắt có nhiều, nằm rải rác miền Bắc, miền Trung Miền Nam Quặng sắt chủ yếu dùng để nấu luyện thép phục vụ ngành công nghiệp đất nớc Song thực tế cha quan tâm nhiều đến việc dùng quặng sắt để sản xuất bột Manhetít cao cấp dùng lĩnh vực tuyển than, sản xuất bột mầu oxýt sắt, chế tạo nam châm vĩnh cửu, phụ gia xi măng, phục vụ khoan thăm dò lĩnh vực dầu khí vv Sau đợc Bộ công thơng giao đề tài Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột Manhetít quy mô mở rộng từ quặng sắt Cao Bằng Đề tài đà tiến hành tìm hiểu khảo sát Mỏ sắt Bản Nùng I, Nàbióoc thuộc xà Thể dụcHuyện Nguyên Bình - Tỉnh Cao Bằng- đối tợng cần nghiên cứu Hiện mỏ nhỏ thuộc quyền quản lý Công ty Cổ phần sản xuất kinh doanh tổng hợp Cao Bằng- Có địa chỉ: số 02 Đờng Kim Đồng- Hợp Giang- Thị xà Cao Bằng Qua nghiên cứu tài liệu đợc biết Mỏ quặng sắt Manhetít hàm lợng quặng thuộc loại trung bình, Có mạng lới giao thông tơng đối thuận lợi, mặt khác chủ trơng Tỉnh có hớng đa công nghệ vào để chế biến sâu Sau nghiên cứu đạt kết áp dụng công nghệ đà nghiên cứu để sản xuất bột Manhetít quy mô công nghiệp nhằm nâng cao giá trị kinh tế, xà hội, tránh tợng bán quặng trôi thất thoát tài nguyên nh Trong trình tiến hành nghiên cứu Công ty cổ phần sản xuất kinh doanh tổng hợp Cao đà cộng tác tạo ®iỊu kiƯn viƯc thu thËp sè liƯu, tµi liƯu, nh triển khai lấy mẫu để việc nghiên cứu bớc đầu đợc thuận lợi - Công việc nghiên cứu đợc tiến hành Công ty TNHH Một thành viên Mỏ Luyện kim Thái Nguyên - địa Phờng Tân Lập, Thành phố Thái Nguyên - Công tác phân tích kiểm nghiệm đợc tiến hành Trung tâm phân tích Hoá lý- Viện khoa học công nghệ Mỏ Luyện Kim - Phân tích khoáng vật Viện địa chất khoáng sản Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng - Phân tích kiểm tra phòng phân tích hoá thuộc Công ty TNHH thành viên Mỏ Luyện kim- Thái Nguyên Công ty Gang Thép Thái Nguyên Chơng I: Tổng quan 1.1 Khái quát loại quặng sắt Nguyên tố sắt (Fe) có hàm lợng trung bình vỏ trái đất 4,2 %, sau ôxytsilic nhôm (Al), nguyên tố sắt tồn hàng trăm khoáng vật, song thu hồi đợc sắt kim loại quy mô công nghiệp từ số quặng sắt sau: - Quặng Manhêtit, công thức hoá học Fe3O4, tối đa 72,4 % Fe - Quặng Hêmatit (matit, Specularít), công thức hoá học Fe2O3, tối đa 70% Fe - Hyđrôxyt sắt hay gọi Limônít gồm Gơtit công thức hoá học FeO.OH Hyđrô gơtít có công thức hoá học FeO.OH.nH2O, Hyđrôxyt Hêmatít công thức hoá học Fe203.nH2O, tối đa 48 63 % Fe - Siđêrit công thức hoá FeCO3, tối đa 48,3 % Fe - Inmênhít công thức hoá học FeTiO3, tối đa 36,8%Fe 31,6 %Ti Hiện giới quặng sắt nguyên khai đơc khai thác với hàm lợng sắt từ 17% trở lên, tuỳ theo loại quặng đợc làm giầu chế biến theo quy trình khác để thu hồi đợc hàm lợng sắt cao phục vụ nhu cầu sử dụng Quặng sắt Việt nam có loại quặng manhêtit, limônit hỗn hợp Manhêtit Limônit Hêmatit có giá trị công nghiệp 1.2 Phạm vi sử dụng quặng sắt ngành công nghiệp Hiện quặng sắt đợc sử dụng ngành công nghiệp sau : - Ngành luyện kim đen: Quặng sắt nguyên liệu để sản xuất gang thép, sử dụng 90 % tổng nhu cầu quặng sắt - Các ngành công nghiệp khác sử dụng khoảng dới 10% tổng nhu cầu quặng sắt - Ngành xi măng: Quặng sắt dùng làm phụ gia sản xuất xi măng Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuÊt bét manhetit qui m« më réng - Ngành than: Quặng sắt tuyển Manhêtit cao cấp làm huyền phù tuyển than - Ngành đầu khí: có sử dụng nhng (loại có tỷ trọng cao) để phục vụ cho khoan thăm dò dầu 1.3 Vài nét tiềm quặng sắt Việt Nam Việt Nam đà phát khoanh vùng 216 mỏ điểm quặng sắt, chúng phân bố không đều, chủ yếu Bắc miền Trung - Vùng Tây Bắc Bắc quặng sắt phân bố chủ yếu Lào cai, Yên Bái rải rác số khu vực khác thuộc Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình Phú Thọ - Vùng Đông Bắc Bắc Bộ quặng sắt đợc phân bố chủ yếu Hà Giang, CaoBằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Tuyên Quang rải rác Quảng Ninh - Vùng Bắc Trung Bộ, quặng sắt tập trung Thạch Khê thuộc Tỉnh Hà Tĩnh, rải rác có Thanh Hoá - Vùng Trung Trung Bộ, quặng sắt có Mộ Đức, tỉnh Quảng NgÃi rải rác số điểm khác - Vùng Nam Trung Bộ gặp vết quặng sắt với quy mô nhỏ triển vọng * VỊ quy m« : Trong sè 216 má điểm quặng có 16 mỏ đạt trữ lợng triệu tấn, mỏ lớn Thạch Khê có trữ lợng 544 triệu Quý Xa trữ lợng 112,35 triệu * Về chất lợng : Thành phần chủ yếu Manhêtit với trữ lợng 589,4 triệu Quặng Limônit trữ lợng 167,83 triệu Hàm lợng giao động từ 23 đến 67 % sắt 1.4 Sơ lợc quặng sắt Cao Bằng Tỉnh Cao Bằng đà phát đợc 12 mỏ điểm quặng sắt Manhêtít có chất lợng tốt với tổng trữ lợng tài nguyên dự báo khoảng 60 triệu Quặng sắt Cao Bằng có đặc điểm sau: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng - Gồm thân quặng đềluvi quặng gốc Hầu hết thân quặng đềluvi có lớp phủ mỏng, điều kiện khai thác thuận lợi, hàm suất quặng cao, nhng trữ lợng quặng đềluvi theo báo cáo địa chất không lớn - Các thân quặng gốc phân bố đới tiếp xúc gabro đá vôi, đá phiến có kích thớc nhỏ, hình dáng phức tạp, gây nhiều khó khăn việc khai thác, chiều dày lớp phủ từ 30 đến 60 mét - Quặng sắt đềluvi gốc có thành phần chủ yếu Manhêtit, chất lợng quặng sắt cao Đáng ý số mỏ quặng sắt nh Nà Lũng, Ngờm Cháng, Nà Rụa * Mỏ Nà lũng (Bản Lũng), thuộc x Bản Lũng, huyện Hoà An Phân bố đới tiếp xúc đá xâm nhập đá vôi, quặng chất lợng thấp, trữ lợng địa chất cấp C1 + C2 9.976.000tấn, quặng đêluvi 976.000 tấn, quặng gốc 9.000.000 Hiện Tổng công ty khoáng sản Việt Nam quản lý khai thác mỏ với công suất 150.000tấn/ năm, thời gian tồn 17 năm Qúa trình khai thác năm vừa qua cho thấy: Cần phải đánh giá lại trữ lợng qng gèc, xem xÐt ngn n−íc cung cÊp cho x−ëng tuyển v v Năm 2004 Liên đoàn vật lý địa chất đà phát thân quặng sắt Boong Quang (phía nam Nà Lũng, cách khoảng km) có tài nguyên dự báo khoảng triệu quặng * Mỏ Ngờm Cháng (Bản Chang) thuộc x Dân Chủ, Hoà An Phân bố đới tiếp xúc gabro đá vôi Theo báo cáo địa chất thăm dò 2001 trữ lợng cấp B +C1 =2.597.445 Từ 2004 Công ty Gang thép Thái Nguyên đà tiến hành khai thác để cung cấp cho dự án đầu t giai đoạn Công ty Gang thép * Các điểm quặng lăn vùng Nguyên Bình Quặng lăn vùng tiếp xúc Bazơ đá vôi Mỏ có trữ lợng tổng thể khoảng 1,7 triệu cấp C2 Hiện tỉnh Cao Bằng cho khai thác tận thu * Má Nµ Rơa thc x∙ Nµ Rơa, Hoµ An Quặng phân bố đới tiếp xúc đá granophia đá vôi, đá vôi silicat, thuộc hệ tầng sông Hiến, gồm khu, quặng nằm sâu dới tầng Meogen khoảng 60 đến 100 mét Đây mỏ có trữ lợng lớn tỉnh Cao Bằng (khoảng 22 triệu Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui m« më réng 10 tÊn), nh−ng chØ dừng lại điều tra xác định trữ lợng cấp C2 Theo địa chất điều kiện khai thác khó khăn quặng nằm sâu dới tầng nớc áp lực, lớp phủ đá trầm tích bền vững * Đánh giá tiềm quặng sắt Cao Bằng : Trữ lợng theo báo cáo địa chất đạt 60 triệu tấn, điểm mỏ quặng sắt tØnh Cao B»ng tËp trung chñ yÕu ë khu vực Hoà An Nguyên Bình Hầu hết mỏ có chất lợng tốt, nguyên tố khác nh Mn, Pb, Zn , S nằm dới giới hạn cho phép sản xuất thép 1.5 Một số vấn đề lý thuyết làm sở cho nghiên cứu Mục tiêu đề tài nghiên cứu phải giải đợc vấn đề sau đây: - Đa đợc sơ đồ công nghệ hợp lý Sản xuất Bột Manhetit cao cấp quy mô mở rộng từ quặng sắt Cao Bằng - Chất lợng sản phẩm phải đạt: + Độ hạt, thành phẩm 0.05mm + Hàm lợng Manhetit = 96 đến 97% Để đạt đợc mục tiêu góc độ lý thuyết ta cần quan tâm đến vấn đề sau đây: 1.5.1 Đặc tính khoáng vật Manhetit khoáng vật cộng sinh Về lý thuyết , để đáp ứng yêu cầu đề tài cần quan tâm đến đặc tính khoáng vật sau : - Sự khác biệt độ từ thẩm riêng khoáng vật manhêtit khoáng vật để tách chúng khỏi - Sự khác biệt tỷ trọng khoáng vật manhetit khoáng vật cộng sinh để tách chúng khỏi Bảng đà trình bày đặc tính khoáng vật quặng sắt Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim 33 BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng 3.2.2 Thí nghiệm độ mịn nghiền Theo mục đích yêu cầu đề tài, độ hạt bột Manhetit phải đạt 0.05 mm, thực chất nhiều chí phí tuyển khoáng chí phí cho khâu nghiền quặng chiếm tỷ trọng đáng kể Nếu ta không đa đợc chế độ nghiền tối u giá thành sản phẩm tăng lên nhiều, chắn thị trờng không chấp nhận Vậy khâu thí nghiệm độ mịn nghiền ta tập trung nghiên cứu tiêu chí: - Thí nghiệm chế độ bi (tỷ lệ loại bi) - Thí nghiệm thời gian nghiền Trong thí nghiệm ta giữ nguyên thông số sau: - Vật liệu làm bi bi sắt (Mác hợp kim Măngan) - Chủng loại bi: 70mm, 50mm, 30mm - Thiết bị nghiền Máy nghiền bi 500mm - Tỷ số rắn/ lỏng= 1/1 - Độ hạt cấp vào Dmax15mm - Nghiền gián đoạn 50kg/mẻ 3.2.2.1 Thí nghiệm độ mịn nghiền theo chế độ tỷ lệ bi Bảng 11: Thí nghiệm độ mịn nghiền theo tỷ lệ bi TT Tû lÖ bi % Φ70-35 Φ50-35 Φ30-30 Φ70-30 Φ50-40 Φ30-30 Φ70-20 Φ50-35 Φ30-45 ViÖn Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim % Thu hoạch cấp - 0.074 mm Ghi 20 50 kg/mẻ 32 50kg/mẻ 36 50kg/mẻ BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng 34 ảnh 6: Thiết bị nghiền phân cấp, bơm cắt đứng dùng cho nghiên cứu Nhận xét: theo b¶ng 12 cho thÊy tû lƯ bi nhá (Φ50 30) lớn thu hoạch cấp hạt 0.074 mm cao điều với quy luật, song nÕu ta sư dơng nhiỊu cì bi nhá qu¸ trình nghiền lợng bi nhỏ dới quy cách phát sinh lớn dẫn đến tăng chi phí nghiền Do ta nên giữ chế độ tỷ lệ bi theo chế độ thứ hai hợp lý 3.2.2.2 Thí nghiệm độ mịn nghiền theo chế độ thời gian Trong thí nghiệm ta giữ nguyên tỷ lƯ bi theo chÕ ®é thø hai, thêi gian nghiỊn thay đổi từ 30, 45, 60 Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng 35 Bảng 12: Kết thí nghiệm độ mịn nghiền theo chế độ thời gian % thu hoạch Trọng lợng Thời gian nghiền quặng (kg) (phút) 50kg/mỴ 50kg/mỴ 30’ 45’ 29 32.6 50kg/mỴ 60’ 35 TT cấp hạt Ghi -0.074mm Nhận xét: Nhìn chung quặng thuộc loại dễ nghiền, 30 đầu quặng đà đạt độ mịn nghiền nhanh (% thu hoạch cấp 0.074mm 29%), nghiền chế độ 45 phần trăm thu hoạch đạt 32.6%, tăng 3.6% so với chế độ 1, Sau ®ã nghiỊn ë chÕ ®é 60’ % thu hoạch đạt 35%, tăng 2.9% so với chế độ Vậy nghiền gián đoạn ta nên chọn chế độ nghiền tối u 45 Song thực tế nghiền liên tục với tỷ số rắn lỏng 1:1 thời gian lu lại máy không theo ý mn cđa ta nªn thÝ nghiƯm vỊ thêi gian cịng để tham khảo để đánh giá quặng dễ nghiền hay khó nghiền mà 3.2.3 Thí nghiệm tuyển từ ớt Quặng sắt Bản Nùng I, Nabiooc xà Thể Dục - H Nguyên Bình - Cao Bằng chủ yếu tồn dạng Manhetit, hàm lợng Manhetit bình quân khoảng 50% để đạt đợc quặng tinh hàm lợng Manhetit 96 - 97% không cách khác phải tuyển từ máy tuyển từ từ trờng yếu với chế độ tối u để loại tất tạp chất cộng sinh (vì độ từ thẩm riêng cđa kho¸ng vËt Manhetit rÊt kh¸c biƯt víi c¸c kho¸ng vật cùng) phần thí nghiệm sử dơng m¸y tun tõ tang trèng Φ300mm, tun tõ −ít, cờng độ từ trờng giao động từ 700-1100 ơstet MÃu nghiên cứu đợc thí nghiệm tuyển từ với chế ®é tèi −u sau: - ThÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é nång ®é - ThÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é c−êng ®é tõ tr−êng ViƯn Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui m« më réng 36 3.2.3.1 ThÝ nghiƯm tun tõ ớt theo chế độ nồng độ Quặng đầu Nghiền Tuyển từ ớt Tinh Manhetit Quặng Đuôi Hình 6: Sơ đồ thÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é nång ®é ¶nh 7: ThiÕt bÞ tun tõ tang trèng tõ tr−êng yếu dùng cho nghiên cứu Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim 37 BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở réng B¶ng 13: KÕt qu¶ thÝ nghiƯm tun tõ ớt theo chế độ nồng độ Nồng độ Sản phẩm Thu ho¹ch % % 20 % 64.6 31.17 46.95 64.94 35.06 100 - Tinh - Th¶i 47.9 52.1 100 64.1 31.18 46.95 65.39 34.61 100 - Tinh - Th¶i 46.5 53.5 100 63.8 32.3 46.95 63.19 36.81 100 - Tinh - Th¶i 46.4 53.6 100 63.5 33.23 46.95 62.06 37.94 100 Céng 35 % Thùc thu 47.2 52.8 100 Céng 30 lợng Fe - Tinh - Thải Cộng 25 Hàm Cộng Ghi Trong thí nghiệm ta giữ nguyên thông số cờng độ từ trờng 1100 ơstet Tuyển nồng độ loÃng tinh quặng nhng suất thấp Khi tuyển chế độ nồng độ từ 30% trở nên hàm lợng tinh quặng thấp thực thu giảm dần Vậy ta nên chän tun tõ ë chÕ ®é nång ®é 25 ®Õn 30% rắn hợp lý 3.2.3.2 Thí nghiệm tuyển từ ớt theo chế độ cờng độ từ trờng Dựa vào lý thuyết thực tiễn tuyển quặng Sắt Manhetit để thu đợc quặng tinh Manhetit chất lợng cao, thiết phải tuyển máy tuyển từ từ trờng yếu, mẫu nghiên cứu đợc tuyển máy tuyển từ tõ tr−êng yÕu Φ300mm, c−êng ®é tõ tr−êng dao ®éng từ 700-1100 ostet (giữ nguyên nồng độ 25%) Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng Quặng đầu Sàng - + Phân cấp Nghiền Tuyển từ Đuôi Tinh Hình 7: Sơ đồ thÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é c−êng ®é từ trờng Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim 38 39 BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng B¶ng 14 : KÕt qu¶ thÝ nghiƯm tun tõ −ít theo chÕ ®é c−êng ®é tõ tr−êng C−êng ®é tõ trờng Sản phẩm (ơstet) 700 900 1100 Thu Hàm lợng Thực thu hoạch% Fe% Fe% - Tinh - Thải - Bïn Céng - Tinh - Th¶i - Bïn Céng - Tinh - Th¶i - Bïn Céng 46.0 30.9 23.1 100 47.6 29.3 23.1 100 47.9 29 23.1 100 64.8 38 23.37 46.95 64.1 37.68 23.37 46.95 63.1 39.06 23.37 46.95 Ghi chó 63.49 25.01 11.5 100 64.99 23.51 11.5 100 64.37 24.13 11.5 100 Nhận xét: Qua kết ta thÊy nÕu tun ë c−êng ®é tõ tr−êng thÊp (H=700 ơstet) cho quặng tinh hàm lợng cao nhng thực thu lại giảm Nếu tuyển cờng độ từ trờng cao (H =1100 ơstet hàm lợng đạt 63.1% thực thu đạt 64.37%), nh ta chọn chế độ tuyển tối u khoảng H = 800-900 ơstet hợp lý cho ta hàm lợng đạt yêu cầu thực thu cao * Kết luận : Qua kết nghiên cứu khâu tuyển từ cho thấy chế độ tối u : - Nång ®é : 25 – 30 % - Cờng độ từ trờng : 800 900 ơstét 3.2.3.3 Thí nghiệm sơ đồ công nghệ Qua kết nghiên cứu thành phần vật chất, nghiên cứu thành phần độ hạt, nghiên cứu thành phần hóa học, đồng thời kết hợp lý thuyết thực tiễn tuyển quặng sắt Manhetit Việt Nam giới, hết vào yêu cầu chất lợng sản phẩm bột Manhetit cao cấp độ hạt nh hàm lợng Manhetit, ta khẳng định sơ đồ tuyển thiết phải tiến hành theo hớng tuyển rửa, nghiền phân cấp đến độ hạt yêu cầu, sau tuyển từ máy tuyển từ từ trờng yếu cho sản phẩm nh mong muốn Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng Quặng đầu 100 46.95 100 Sàng rửa - + Phân cấp ruột xoắn - Đập + Nghiền Phân cấp - + Tun tõ I - + NghiỊn Ph©n cÊp TuyÓn tõ II 37.28 Tinh 70.03 + 55.6 62.72 44.4 Đuôi 33.24 (sẽ xử lý tận thu tiếp theo) Hình 8: Sơ đồ công nghệ định tính định lợng Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim 40 41 BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng Trong trình thí nghiệm sơ đồ để có kết định lợng đáng tin cậy ta du nhập thông số tuyển tối u để thực nghiệm, cụ thể vấn đề thí nghiệm điều kiện: *Tuyển rửa kết hợp phân cấp + Chế độ chi phí n−íc: 5- 6m3 / tÊn qng + Thêi gian tun rưa: * ChÕ ®é nghiỊn: + Tû lƯ bi tèi −u: 70mm, 50mm, 30mm t−¬ng øng 25%, 40%, 35% + KÝch th−íc bi tèi −u + Tû sè rắn lỏng tối u: 1/1 + Năng suất hợp lý : 45 kg/h * Tun tõ −ít + ChÕ ®é cờng độ từ trờng tối u: 800- 900 ơstét + Chế độ nồng độ tối u: 25-30% rắn Bảng 15: Kết cân định lợng Sản phẩm Tinh quặng Đuôi Quặng nguyên Thu hoạch% 37.28 62.72 100 Hàm lợng Thùc thu Fe % Fe % 70.03 33.24 46.95 55.6 44.4 100 Ghi Độ hạt: mm 0.05 Ghi chú: Phần đuôi có hàm lợng Fe =33.24%, thu hoạch 62.72% chiÕm tû lƯ kh¸ cao vïng má, thùc chÊt cấp hạt từ 0- 0.25mm cha thể bỏ đợc, dự kiến khử bùn xoáy lốc sau tuyển từ máy tuyển từ, từ trờng (H = 1100) để thu hồi đợc tinh quặng loại hai(Hàm lợng Fe khoảng 55%), sau dùng phơng pháp vo viên phục vụ lò luyện kim Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng Quặng đuôi Phân cấp xoáy lốc - + Tuyển từ ớt Thải Tinh II Hình 9: Sơ đồ dự kiến xử lý đuôi thải Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim 42 BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng Chơng 4: Định hớng áp dụng kết nghiên cứu 4.1 Sơ đồ kiến nghị sản xuất bột Manhetit cao cấp quy mô mở rộng từ quặng sắt Cao Bằng (Hình 10): Quặng đầu Sàng rửa - + Phân cấp ruột xoắn - Đập + Nghiền Phân cấp - + Tun tõ I - + NghiỊn Ph©n cÊp - + Tuyển từ II Tinh Đuôi (sẽ xử lý tận thu tiếp theo) Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim 43 BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng 44 4.2 Dự kiến địa áp dụng kết nghiên cứu Sau đề tài hoàn thành, kết nghiên cứu đợc áp dụng vào Dự án sản xuất bột Manhetit cao cấp từ quặng sắt Cao Bằng Quy mô 5000-10000 tấn/năm thời gian năm (từ 2009 đến 2010) năm mở rộng quy mô sản xuất mang tính chất công nghiệp, xử lý quặng sắt cho toàn vùng Cao Bằng, sở chuyển giao công nghệ cho Công ty cổ phần sản xuất kinh doanh tổng hợp Cao Bằng Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện Kim BCTKĐT: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất bột manhetit qui mô mở rộng 45 Kết luận kiến nghị Với kết nghiên cứu thành phần vật chất, nghiên cứu thành phần độ hạt, nghiên cứu thành phần hóa, nghiên cứu tính tuyển rửa, nghiên cứu độ mịn nghiền nghiên cứu chế độ tuyển từ quặng sắt Bản Nùng I- Cao Bằng có kết luận nh sau: Kết nghiên cứu thành phần vật chất - Quặng có cấu tạo dạng cục mầu nâu đến nâu đen, xám đen, tính chất phong hóa bở rời, sét dễ rửa - Thành phần khoáng vật chủ yếu Manhetit có từ tính mạnh, tạp chất có Limonit, gơ tit, sét ngậm sắt màu vàng, thạch anh Các khoáng vật khác nh Mangan, chì, kẽm không đáng kể - Qua nghiên cứu thành phần độ hạt cho thấy hàm lợng sắt mẫu nghiên cứu 46.95%, song phân bố không cấp hạt, đa phần tập trung quặng giầu cấp +1 đến 50mm, lại từ cấp -1 trở xuống nghèo dần, đến cấp < 0.25mm hàm lợng sắt nghèo