Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ tuyển và lập dự án đầu tư tuyển tận thu thiếc từ bãi thải thập lục phần mỏ thiếc tĩnh túc cao bằng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN VĂN THĂNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TUYỂN VÀ LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ TUYỂN TẬN THU THIẾC TỪ BÃI THẢI THẬP LỤC PHẦN MỎ THIẾC TĨNH TÚC – CAO BẰNG Ngành : Kỹ thuật tuyển khoáng Mã số : 60520607 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS NGUYỄN HOÀNG SƠN HÀ NỘI - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nghiên cứu trình bày luận văn phản ánh trung thực, chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Thăng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ TUYỂN TẬN THU THIẾC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 Giới thiệu chung thiếc 1.1.1 Các khoáng sàng quặng thiếc 1.1.2 Thiếc kim loại 1.2 Tổng quan cơng nghệ tuyển thiếc sa khống giới 1.3.1 Công nghệ tuyển quặng thiếc sa khoáng trƣớc Mỏ thiếc Tĩnh Túc8 1.3.2 Cơng nghệ tuyển thiếc sa khống vùng Mỏ thiếc Quỳ Hợp, Sơn Dƣơng 1.4 Tổng quan loại quặng thải điển hình Việt Nam 10 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BÃI THẢI THẬP LỤC PHẦN 12 2.1 Vị trí địa lý, ranh giới thăm dị mỏ 12 2.2 Đặc điểm chất lƣợng bãi thải Thập Lục Phần 12 2.3 Trữ lƣợng tài nguyên 13 2.4 Đặc điểm địa lý tự nhiên 14 2.4.1 Địa hình 14 2.4.2 Mạng sông suối 14 2.4.3 Khí hậu 15 2.5 Tình hình dân cƣ, kinh tế xã hội, giao thông vận tải 15 2.5.1 Đặc điểm dân cƣ: 15 2.5.2 Đặc điểm kinh tế xã hội, giao thông vận tải 15 CHƢƠNG 3: MẪU NGHIÊN CỨU VÀ THÀNH PHẦN VẬT CHẤT 16 3.1 Công tác lấy mẫu nghiên cứu 16 3.2 Gia công mẫu 16 3.3 Thành phần khoáng vật mẫu nghiên cứu 17 3.4 Thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu 19 iii 3.5 Thành phần hóa học mẫu nghiên cứu 20 CHƢƠNG 4: THÍ NGHIỆM TUYỂN 22 4.1 Thí nghiệm tuyển thăm dò 22 4.2 Thí nghiệm tuyển điều kiện 26 4.2.1 Thí nghiệm xác định biên độ dao động dịng nƣớc lên 26 4.2.2 Thí nghiệm xác định tần số đập mạch nƣớc 28 4.2.3 Thí nghiệm xác định chiều cao ngƣỡng tràn 31 4.2 Thí nghiệm tuyển vịng kín 33 4.3 Nhận xét 34 CHƢƠNG 5: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƢ TUYỂN TẬN THU QUẶNG THIẾC TẠI BÃI THẢI THẬP LỤC PHẦN 36 5.1 Những để lập thiết kế kỹ thuật 36 5.2 Tóm tắt nội dung thiết kế, lập dự án 36 5.2.1 Tên dự án: 36 5.2.2 Chủ đầu tƣ: 36 5.2.3 Hình thức đầu tƣ hình thức quản lý thực hiện: 36 5.2.4 Địa điểm đầu tƣ diện tích xây dựng 36 5.2.5 Mục đích đầu tƣ, cơng suất thiết kế sản phẩm 37 5.2.6 Giải pháp kỹ thuật công nghệ bảo vệ môi trƣờng 37 5.2.7 Các giải pháp thiết bị, xây lắp, cấp điện vận tải 37 5.2.8 Tổng mức đầu tƣ, nguồn vốn hạch toán tài 38 5.2.9 Phƣơng thức thực dự án 38 5.2.10 Tiến độ thực 38 5.3 Lựa chọn khu vực thiết kế 38 5.4 Tình hình khai thác 38 5.4.1 Trữ lƣợng quặng địa chất huy động vào khai thác 38 5.4.2 Trữ lƣợng khai thác 39 5.4.3 Biên giới mỏ 39 5.4.4 Hệ thống thiết bị khai thác 40 iv 5.4.5 Chế độ làm việc, công suất khai thác tuổi thọ mỏ 40 5.5 Công tác tuyển khoáng 41 5.5.1 Những sở để lựa chọn sơ đồ công nghệ 41 5.5.2 Sơ đồ công nghệ lựa chọn 44 5.5.3 Chế độ làm việc, suất xƣởng tuyển 45 5.5.4 Tính tốn định lƣợng bùn nƣớc 46 5.5.5 Tính chọn thiết bị 51 5.5.6 Giải pháp bố trí thiết bị 56 5.6 Cung cấp điện động lực chiếu sáng 58 5.6.1 Hiện trạng nguồn hệ thống cung cấp điện 58 5.6.2 Phụ tải điện 59 5.7 Cung cấp nƣớc 60 5.8 Tổng mặt xƣởng tuyển 61 5.9 Tác động môi trƣờng giải pháp xử lý 62 5.9.1 Ảnh hƣởng khai thác đến môi trƣờng 62 5.9.2 Các giải pháp xử lý 62 5.10 Tổ chức sản xuất 63 5.10.1 Sơ đồ tổ chức sản xuất 63 5.10.2 Biên chế lao động 63 5.10.3 Năng suất lao động 64 5.11 Tổng mức đầu tƣ 65 5.11.1 Vốn đầu tƣ ban đầu 65 5.11.2 Nguồn vốn đầu tƣ 66 5.11.3 Doanh thu, hiệu kinh tế, thời gian hoàn vốn 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC KINH TẾ 71 PHỤ LỤC KỸ THUẬT 88 v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng toạ độ góc diện tích thăm dị khu bãi thải Thập Lục Phần 12 Bảng 3.1: Kết phân tích thành phần độ hạt 19 Bảng 3.2: Kết phân tích thành phần hóa học mẫu nghiên cứu 21 Bảng 4.1: Kết thí nghiệm sàng loại đá thải 24 Bảng 4.2: Kết thí nghiệm tuyển thăm dò 25 Bảng 4.2’: Kết thí nghiệm tuyển thăm dị (quy đổi) 25 Bảng 4.3: Kết thí nghiệm xác định ảnh hƣởng biên độ dòng nƣớc lên 27 Bảng 4.4: Kết thí nghiệm xác định ảnh hƣởng tần số đập mạch nƣớc 29 Bảng 4.5: Kết thí nghiệm xác định ảnh hƣởng chiều cao ngƣỡng tràn máy lắng 31 Bảng 4.6: Kết thí nghiệm tuyển vịng kín 34 Bảng 5.1: Bảng tổng hợp khối lƣợng đất đá thải chứa quặng thiếc khai thác 39 Bảng 5.2 Bảng toạ độ góc diện tích khai thác khu bãi thải Thập Lục Phần 39 Bảng 5.3: Tổng hợp thiết bị khai thác chủ yếu 40 Bảng 5.4: Các tiêu suất xƣởng tuyển 46 Bảng 5.5: Bảng cân định lƣợng xƣởng tuyển 47 Bảng 5.6: Tổng hợp cân sản phẩm toàn xƣởng 48 Bảng 5.7: Tính toán bùn nƣớc xƣởng tuyển 49 Bảng 5.8: Bảng cân nƣớc 50 Bảng 5.9: Tổng hợp thiết bị xƣởng tuyển thô 57 Bảng 5.10: Tổng hợp tiêu kỹ thuật xƣởng tuyển 58 Bảng 5.11: Danh mục thiết bị công suất định mức 59 Bảng 5.12 Bảng tổng hợp đơn vị tiêu hao điện 60 Bảng 5.13: Biên chế lao động 64 Bảng 5.14 Năng suất lao động 64 Bảng 5.15 Tổng mức đầu tƣ 66 Bảng 5.16: Bảng tính chi phí giá thành cho tinh quặng 67 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1 Sơ đồ gia công mẫu 17 Hình 3.2 Độ phóng đại X40 Thƣớc tỷ lệ 500 µm 18 Hình 3.3 Độ phóng đại X750 Thƣớc tỷ lệ 20 µm 19 Hình 3.4: Đƣờng đặc tính độ hạt mẫu nghiên cứu 20 Hình 4.1: Hình ảnh máy lắng theo chiều ngang máy 23 Hình 4.2: Hình ảnh máy lắng theo chiều dọc máy 23 Hình 4.3: Sơ đồ tuyển thăm dị 24 Hình 4.4: Ảnh hƣởng biên độ dao động dòng nƣớc lên 28 Hình 4.5: Ảnh hƣởng tần số đập mạch nƣớc 30 Hình 4.6: Ảnh hƣởng chiều cao ngƣỡng tràn máy lắng 32 Hình 4.7: Sơ đồ tuyển vịng kín 33 Hình 4.8: Sơ đồ tuyển đề xuất 35 Hình 5.1 Sơ đồ cơng nghệ xƣởng tuyển khí Tĩnh Túc, Cao Bằng 42 Hình 5.2: Sơ đồ tuyển quặng lựa chọn 45 Hình 5.3: Sơ đồ tổ chức quản lý sản xuất dự án 63 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngành khoa học kỹ thuật ngày có tiến lớn, theo cơng nghệ khai thác, chế biến khống sản có bƣớc tiến triển rõ rệt cho phép áp dụng để khai thác, chế biến loại quặng có hàm lƣợng nghèo nhƣ tận thu lại bãi thải cũ trƣớc công nghệ lạc hậu chƣa tận thu triệt để tài nguyên Khu vực bãi thải Thập Lục Phần khai trƣờng khai thác thuộc mỏ thiếc Tĩnh Túc trƣớc đƣợc khai thác từ năm 1960 Hoạt động khai thác khai trƣờng Thập Lục Phần kết thúc năm 1984 để dùng khoảng trống moong khai thác phục vụ công tác đổ thải đất đá thải sau tuyển Xƣởng tuyển Trung tâm mỏ Tĩnh Túc Hiện theo nghiên cứu địa chất Liên đoàn địa chất Đông Bắc cho thấy bãi thải Thập Lục Phần cịn nhiều thành phần khống vật có ích nhƣ Sn, WO3 … hàm lƣợng cao mà trƣớc công nghệ chƣa thể thu hồi đƣợc Trên sở lƣợng quặng thiếc lại vào giai đoạn khai thác kết thúc để tận thu tối đa thu tài nguyên việc khai thác lại bãi thải cần thiết giai đoạn Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu giải pháp công nghệ tuyển lập dự án đầu tƣ tuyển tận thu thiếc từ bãi thải - Mục tiêu nghiên cứu đề tài ợp đảm bảo tiêu kinh tế bảo vệ môi trƣờng; - ận thu quặng thiếc bãi thải Thập Lục Phần Nội dung nghiên cứu đề tài - Tổng quan tài liệu, số liệu bãi thải Thập Lục Phần ệ - Lập dự án đầu tƣ tuyển tận thu quặng thiếc bãi thải Thập Lục Phần Phƣơng pháp nghiên cứu Sử dụng phƣơng pháp tổng hợp bao gồm: Khảo sát, thống kê, nghiên cứu, phân tích đánh giá tài liệu thực tế tính toán dây chuyền tuyển tận thu quặng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu đƣa sơ đồ công nghệ hợp lý với đối tƣợng quặng thiếc bãi thải Thập Lục Phần, mỏ thiếc Tĩnh Túc - Cao Bằng; * Ý nghĩa thực tiễn Tính tốn để triển khai xây dựng xƣởng tuyển tận thu thiếc từ bãi thải Thập Lục Phần, mỏ thiếc Tĩnh Túc - Cao Bằng đem lại hiệu kinh tế, tận thu tối đa tài nguyên bảo vệ môi trƣờng Cơ sở liệu - Quy hoạch phát triển ngành khai thác chế biến khoáng sản giai đoạn 2005-2010 tầm nhìn 2020 đƣợc Chính phủ phê duyệt - Trữ lƣợng quặng thiếc chuyên gia Novikov lập ngày 20/12/1956 - Kết khảo sát đánh giá khai trƣờng bãi thải Công ty CP Khoáng sản & Luyện kim Cao Bằng thực năm 2008 - Báo cáo kết khảo sát thăm dò khu vực bãi thải Thập Lục Phần, thị trấn Tĩnh Túc, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng Liên Đồn địa chất Đơng Bắc lập - Các tiêu chuẩn chất lƣợng tinh quặng, tiêu chuẩn an tồn nhà máy tuyển khống Tiêu chuẩn thiết kế cơng trình tuyển khống - Đơn giá xây dựng, định mức chi phí quản lý tƣ vấn đầu tƣ xây dựng cơng trình, quy định lập dự án đầu tƣ cơng trình Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần mở đầu, chƣơng, phần kết luận, phụ lục kèm đƣợc trình bày 93 trang Luận văn đƣợc hồn thành Bộ mơn Tuyển khống dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Hồng Sơn Trong q trình thực tác giả đƣợc giúp đỡ nhiệt tình thầy Bộ mơn Tuyển khống cán kỹ thuật Cơng ty CP Khống sản & Luyện kim Cao Bằng, phịng Tuyển khống Tổng cơng ty khống sản - Vinacomin Tác giả xin chân thành cảm ơn Phòng Đại học Sau đại học trƣờng Đại học mỏ địa chất, Thầy Bộ mơn Tuyển khống, bạn đồng nghiệp đặc biệt PGS.TS Nguyễn Hoàng Sơn giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn./ 86 BẢNG 15: CÂN ĐỐI TÀI CHÍNH ĐVT: 103 đồng TT CHỈ TIÊU Năm Năm Năm Năm Năm Cộng I CÁC KHOẢN THU 27.064 27.064 27.064 27.064 27.064 135.320 Doanh thu 22.360 22.360 22.360 22.360 22.360 111.800 Khấu hao 4.704 4.704 4.704 4.704 4.704 23.520 II CÁC KHOẢN CHI 20.158 20.796 20.796 20.796 20.796 103.341 Chi phí tiền 20.158 20.796 20.796 20.796 20.796 103.341 1.1 Chi phí sản xuất 17.525 17.481 17.481 17.481 17.481 87.449 1.2 Các loại thuế phí 1.899 2.793 2.793 2.793 2.793 13.072 1.3 Thuế TNDN 734 521 521 521 521 2.820 III CÂN ĐỐI TÀI CHÍNH 6.906 6.268 6.268 6.268 6.268 31.979 Trả lãi vay vốn Ngân hàng 1.320 1.056 792 528 264 3.959 Trả vốn vay 2.639 2.639 2.639 2.639 2.639 13.197 CÂN ĐỐI THU CHI 2.947 2.573 2.837 3.101 3.365 14.822 IV 87 BẢNG 16: BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT TT Tên tiêu ĐVT Giá trị sau thuế Tấn 2.250.000 Tổng sản lƣợng Tổng mức đầu tƣ 103 đồng 47.502.863 - Chi phí xây dựng " 5.640.292 - Chi phí thiết bị " 31.034.244 " 1.962.945 Chi phí quản lý dự án, chi phí - tƣ vấn đầu tƣ xây dựng chi phí khác - Lãi vay thời kỳ XDCB 3.959.133 - Chi phí đền bù GPMB 3.000.000 - Dự phòng Tổng doanh thu 103 đồng 111.800.000 - Giá bán bình quân đ/tấn 260.000.000 Tổng chi phí SX-KD 103 đồng 97.120.304 - Giá thành sản phẩm đ/tấn 126.525.137 Lợi nhuận trƣớc thuế 103 đồng 14.679.696 Lợi nhuận ròng (Pn) 103 đồng 11.009.772 Giá trị thực (NPV) 103 đồng 1.708 Tỷ lệ lãi nội (IRR) % Thời hạn hoàn vốn (T) năm " 1.906.249 12,60% 2,58 Ghi 88 PHỤ LỤC KỸ THUẬT 89 BẢNG 1: ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT SÀNG RUNG STT Thơng số kỹ thuật Đơn vị Giá trị m 2,0 x 4,0 Kích thƣớc lƣới sàng Độ rộng khe sàng mm 36 Công suất động điện KW 7,5 Số lƣới sàng Năng suất tấn/h 120-250 Biên độ rung mm 7-10 Số lần rung lần/phút 750-800 Góc nghiêng mặt sàng độ 22 Kích thƣớc bao mm 4.300 x 2.400 x 2.700 10 Trọng lƣợng máy kg > 3.500 01 BẢNG 2: ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT SÀNG QUAY STT Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị m2 1.320 Đƣờng kính sàng Chiều dài sàng tấn/h 2.500 Độ hạt cấp liệu mm