Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng sắt deluvi mỏ quý xa, lào cai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC PHONG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG SẮT DELUVI MỎ QUÝ XA, LÀO CAI Ngành : Kỹ thuật tuyển khoáng Mã số : 60520607 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐÀO DUY ANH HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM ĐỨC PHONG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG SẮT DELUVI MỎ QUÝ XA, LÀO CAI Ngành: Kỹ thuật tuyển khoáng Mã số: 60520607 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Đào Duy Anh Hà Nội - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan rằng: cơng trình khoa học chƣa đƣợc cá nhân tổ chức công bố Tất số liệu luận văn trung thực, khách quan đƣợc tác giả trực tiếp làm Phịng Cơng nghệ Tuyển khống thuộc Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Hà Nội, ngày 20 tháng 09 năm 2015 Tác giả luận văn Phạm Đức Phong MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 12 1.1 N 12 1.1.1 Khái niệm quặng sắt 12 1.1.2 Đặc điểm phân bố trữ lƣợng quặng sắt Việt Nam 13 1.1.3 Nguồn tài nguyên quặng sắt giới 16 1.2 Các lĩnh vực sử dụng quặng sắt 17 1.3 Các phƣơng pháp làm giàu quặng sắt 18 1.4 Khái quát mỏ sắt Quý Xa 20 1.4.1 Đặc điểm thân quặng gốc 21 1.4.2 Đặc điểm thân quặng deluvi 21 1.5 Một số nghiên cứu tuyển quặng sắt deluvi 22 CHƢƠNG THÀNH PHẦN VẬT CHẤT MẪU NGHIÊN CỨU 25 2.1 Mẫu nghiên cứu sơ đồ gia công mẫu 25 2.1.1 Mẫu nghiên cứu 25 2.1.2 Gia công mẫu 25 2.2 Thành phần vật chất mẫu nghiên cứu 27 2.2.1 Kết phân tích khống vật 27 2.2.2 Kết phân tích mẫu quặng nguyên khai 29 2.2.3 Kết phân tích thành phần độ hạt 31 2.3 Biện luận kết định hƣớng công nghệ tuyển 35 CHƢƠNG NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 36 3.1 Nghiên cứu tuyển rửa thiết bị sàng quay đánh tơi 37 3.1.1 Xác định thời gian đánh tơi 38 3.1.2 Xác định nồng độ pha rắn tang đánh tơi 40 3.1.3 Xác định chi phí nƣớc rửa sàng quay 42 3.2 Nghiên cứu tuyển thiết bị máy rửa cánh vuông 44 3.2.1 Xác định suất cấp liệu 45 3.2.2 Xác định chi phí nƣớc rửa 47 3.2.3 Xác định tốc độ quay trục 48 3.3 Nghiên cứu tuyển kết hợp sàng quay đánh tơi máy rửa cánh vuông 50 3.4 Nghiên cứu tuyển kết hợp sàng quay đánh tơi phân cấp ruột xoắn 54 3.5 Nghiên cứu tuyển kết hợp máy rửa cánh vuông phân cấp ruột xoắn 55 3.6 Nghiên cứu thu hồi sắt sản phẩm bùn tràn phân cấp ruột xoắn 57 3.6.1 Thu hồi phƣơng pháp tuyển từ ƣớt trực tiếp 57 3.6.2 Thu hồi sắt phƣơng pháp nung từ hóa - tuyển từ 61 3.7 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 71 3.7.1 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 71 3.7.2 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 73 3.7.3 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 75 3.7.4 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 76 3.8 Nghiên cứu tốc độ lắng 78 3.8.1 Tốc độ lắng bùn tràn phân cấp ruột xoắn 78 3.8.2 Tốc độ lắng mẫu thải quy trình tuyển từ trực tiếp 81 3.9 Sơ đồ tiêu dự kiến 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC 91 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1.Các khoáng vật quặng sắt chủ yếu tính chất lý học 13 Bảng 1.2 Trữ lƣợng tài nguyên dự báo quặng sắt Việt Nam 14 Bảng 1.3 Tổng hợp trữ lƣợng, chất lƣợng số mỏ quặng sắt lớn 15 Bảng 1.4 Trữ lƣợng quặng sắt số nƣớc giới 16 Bảng 1.5 Dự báo nhu cầu quặng sắt Việt Nam 17 Bảng 2.1 Thành phần hóa học mẫu quặng nguyên khai 29 Bảng 2.2 Kết phân tích rơnghen mẫu quặng nguyên khai 29 mẫu quặng nguyên khai 30 Bảng 2.4 Kết phân tích thành phần độ hạt 32 Bảng 2.5 Kết phân tích thành phần độ hạt cấp hạt -0,05 mm 33 Bảng 2.6 Kết phân tích rơnghen cấp hạt -0,05 mm 33 cấp hạt -0,05 mm 34 Bảng 3.1 Kết thí nghiệm xác định thời gian đánh tơi 39 Bảng 3.2 Kết thí nghiệm xác định nồng độ pha rắn tang đánh tơi 41 Bảng 3.3 Kết thí nghiệm chi phí nƣớc rửa sàng quay 43 Bảng 3.4 Kết thí nghiệm xác định suất cấp liệu 46 Bảng 3.5 Kết thí nghiệm xác định chi phí nƣớc rửa 47 Bảng 3.6 Kết thí nghiệm xác định tốc độ quay trục 49 Bảng 3.7 Kết thí nghiệm xác định chi phí nƣớc rửa 52 Bảng 3.8 Kết thí nghiệm kết hợp sàng quay đánh tơi phân cấp ruột xoắn 55 Bảng 3.9 Kết thí nghiệm thu hồi Fe bùn tràn máy rửa cánh vuông 56 Bảng 3.10 Thành phần độ hạt bùn tràn phân cấp ruột xoắn 57 Bảng 3.11 Kết phân tích từ mẫu bùn tràn phân cấp ruột xoắn 58 Bảng 3.12 Kết tuyển từ xác định nồng độ pha rắn bùn quặng 60 Bảng 3.13 Kết thí nghiệm tuyển xác định nhiệt độ nung 63 Bảng 3.14 Kết thí nghiệm tuyển xác đị 65 Bảng 3.15 Kết thí nghiệm tuyển xác đị 68 Bảng 3.16 Kết phân tích từ thiêu phẩm sau nung 71 Bảng 3.17 Kết thí nghiệm tuyển sơ đồ 72 Bảng 3.18 Kết thí nghiệm tuyển sơ đồ 75 Bảng 3.19 Kết thí nghiệm tuyển sơ đồ 76 Bảng 3.20 Kết thí nghiệm tuyển sơ đồ 77 Bảng 3.21 Bảng phân tích hóa đa ngun tố quặng tinh Fe tổng hợp 77 Bảng 3.22 Tốc độ lắng bùn tràn phân cấp ruột xoắn 79 80 Bảng 3.24 Kết nghiên cứu tốc độ lắng mẫu thải sau trình tuyển từ 81 82 Bảng 3.26 Bảng tổng hợp tiêu công nghệ tuyển dự kiến 86 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Vị trí khu vực mỏ 20 Hình 1.2 Sơ đồ cơng nghệ tuyển quặng limonit mỏ Tiến Bộ, Thái Nguyên 23 Hình 2.1 Sơ đồ gia công mẫu quặng nguyên khai 26 Hình 2.2 Sơ đồ phân tích thành phần độ hạt 31 Hình 3.1 Nguyên lý đánh tơi sàng rửa quặng 37 Hình 3.2 Hệ thống thiết bị sàng quay đánh tơi 37 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm tuyển thiết bị sàng quay đánh tơi 38 Hình 3.4 Đồ thị ảnh hƣởng thời gian đánh tơi đến hiệu tuyển 39 Hình 3.5 Đồ thị ảnh hƣởng nồng độ pha rắn đến hiệu tuyển 41 Hình 3.6 Đồ thị ảnh hƣởng chi phí nƣớc rửa đến hiệu tuyển 43 Hình 3.7 Sơ đồ thí nghiệm tuyển thiết bị máy rửa cánh vuông 45 Hình 3.8 Đồ thị ảnh hƣởng suất cấp liệu đến hiệu tuyển 46 Hình 3.9 Đồ thị ảnh hƣởng chi phí nƣớc rửa đến hiệu tuyển 48 Hình 3.10 Đồ thị ảnh hƣởng tốc độ quay trục đến hiệu tuyển 49 Hình 3.11 Sơ đồ công nghệ tuyển rửa kết hợp SQĐT MRCV 51 Hình 3.12 Hệ thống kết hợp sàng quay đánh tơi - máy rửa cánh vuông 51 Hình 3.13 Đồ thị ảnh hƣởng chi phí nƣớc rửa đến hiệu tuyển 53 Hình 3.14 Sơ đồ tuyển kết hợp sàng quay đánh tơi phân cấp ruột xoắn 54 Hình 3.15 Sơ đồ tuyển kết hợp máy rửa cánh vuông phân cấp ruột xoắn 55 Hình 3.16 Sơ đồ phân tích từ sản phẩm bùn tràn phân cấp ruột xoắn 58 Hình 3.17 Sơ đồ tuyển từ ƣớt xác định nồng độ pha rắn bùn quặng 59 Hình 3.18 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm nung từ hóa - tuyển từ 61 Hình 3.19 Đồ thị ảnh hƣởng nhiệt độ nung đến q trình nung từ hóa 64 Hình 3.20 Đồ thị ảnh hƣởng thời gian nung đến q trình nung từ hóa 66 Hình 3.21 Đồ thị ảnh hƣởng chi phí chất khử đến q trình nung từ hóa 69 Hình 3.22 Sơ đồ thí nghiệm phân tích từ thiêu phẩm sau nung 70 Hình 3.23 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 73 Hình 3.24 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 74 Hình 3.25 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 75 Hình 3.26 Thí nghiệm tuyển sơ đồ 76 Hình 3.27 Đồ thị so sánh tốc độ lắng tự nhiên sử dụng chất trợ lắng PAA 79 Hình 3.28 Thí nghiệm khảo sát tốc độ lắng 82 Hình 3.29 Đồ thị so sánh tốc độ lắng tự nhiên mẫu nghiên cứu 83 Hình 3.30 Sơ đồ công nghệ đề xuất phƣơng án 84 Hình 3.31 Sơ đồ công nghệ đề xuất phƣơng án 85 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Quặng sắt nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gang thép, bột màu, hóa chất chất phụ gia Ở nƣớc ta năm gần đây, với tăng trƣởng mạnh mẽ ngành cơng nghiệp khí, xây dựng… nhiều dự án đầu tƣ nhà máy luyện gang thép công suất lớn doanh nghiệp nƣớc triển khai kéo theo nhu cầu lớn quặng sắt Theo số liệu địa chất, lãnh thổ Việt Nam phát khoanh định đƣợc 216 mỏ điểm quặng sắt với trữ lƣợng tài nguyên tỷ Các mỏ điểm mỏ phân bố chủ yếu khu vực: Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ Tây Nguyên Theo“Quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng quặng sắt đến năm 2010, định hướng đến năm 2020” đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt Quyết định số: 124/2006/QĐ-TTg ngày 30/5/2006, số mỏ sắt khai thác nhƣ: Trại Cau, Nà Lũng, Kíp Tƣớc, đầu tƣ khai thác mở rộng số mỏ nhƣ: Thạch Khê, Nà Rụa, Sàng Thần, Tùng Bá, Tiến Bộ, Quý Xa …nhằm đáp ứng nhu cầu quặng sắt cung cấp cho ngành luyện gang, thép xuất Tính đến thời điểm nay, nƣớc có 15 lị cao 14 dự án luyện gang thép hoạt động với nhu cầu quặng sắt khoảng 4.550.000 tấn/năm Nếu tính dự án dự kiến vào hoạt động giai đoạn năm 2015-2020 tổng nhu cầu quặng sắt khoảng 18.840.000 tấn/năm Mỏ sắt Quý Xa thuộc khu vực cấp phép có diện tích khoảng km2 với tổng trữ lƣợng quặng sắt 121.921,435 nghìn Quặng sắt mỏ Quý Xa chia làm loại: quặng gốc quặng deluvi Trong đó, quặng deluvi mỏ Quý Xa có tổng trữ lƣợng 8.199,187 nghìn Do điều kiện thành tạo tác động tự nhiên, quặng deluvi phủ lớp bề mặt thân quặng gốc Trong q trình khai thác, chất lƣợng quặng khơng thể sử dụng trực tiếp cho luyện gang, mỏ Quý Xa sử dụng quặng gốc, quặng deluvi đƣợc đƣa vào bãi chứa, tính đến ngày 31 tháng 82 Kết xác định độ đục nước lắng theo thời gian Thời gian lắng, phút 15 90 120 240 480 1440 Độ đục nƣớc lắng mẫu thải trình tuyển từ 152,0 100,3 56,5 trực tiếp, (NTU) 44,8 37,3 20,4 8,1 7,6 Độ đục nƣớc lắng mẫu thải q trình nung từ hóa - tuyển từ, (NTU) 23,7 17,5 14,8 7,5 7,2 90,9 30 50,3 60 37,0 Dựa vào kết nêu bảng 3.25, mẫu thải nghiên cứu có tốc độ lắng nhanh, sau 60 phút, chiều cao cột nƣớc 23,80 cm mẫu thải trình tuyển từ trực tiếp 26,10 cm mẫu thải trình nung từ hóa - tuyển từ Sau thời gian 360 phút, chiều cao cột nƣớc ổn định, kết cho thấy không cần thiết phải sử dụng thêm chất trợ lắng cho mẫu nghiên cứu nêu Hình 3.28 Thí nghiệm khảo sát tốc độ lắng 83 30 Chiều cao cột nƣớc (Cm) 25 20 15 10 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Thời gian lắng (phút) Ghi chú: - Chiều cao cột nước mẫu bùn tràn phân cấp ruột xoắn - Chiều cao cột nước mẫu thải tuyển từ trực tiếp - Chiều cao cột nước mẫu thải nung từ hóa - tuyển từ Hình 3.29 Đồ thị so sánh tốc độ lắng tự nhiên mẫu nghiên cứu Nhận xét: Từ kết nghiên cứu nêu trên, mẫu thải nghiên cứu có tốc độ lắng tự nhiên tƣơng đối nhanh, khơng cần thiết phải sử dụng thêm chất trợ lắng Sau q trình lắng, lƣợng nƣớc tuần hồn trở lại nhà máy để tiết kiệm chi phí sản xuất 3.9 Sơ đồ tiêu dự kiến Dựa sở kết nghiên cứu thành phần vật chất, kết nghiên cứu tuyển sơ đồ, tiêu kinh tế dự kiến [phụ lục 2] giá quặng sắt thị trƣờng nay, đề xuất công nghệ tuyển hợp lý quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai theo phƣơng án nhƣ hình 3.30 hỡnh 3.31 84 Mẫu quặng nguyên khai Sàng song 250 mm N-íc cÊp 1m3/tÊn CÊp liƯu N-íc rưa 4m3/tÊn Sàng quay đánh tơi +10 mm -10 mm N-ớc rửa 0,5 m3/tấn Phân cấp ruột xoắn +0,25mm -0,25mm Tuyển từ -ớt 5000 ơxtet Quặng tinh Fe tổng hợp Thải Hỡnh 3.30 Sơ đồ công nghệ đề xuất tuyển quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai phương án 85 Mẫu quặng nguyên khai Sàng song 250 mm N-ớc rửa 1m3/tấn Sàng phân loại 70 mm +70 mm -70 mm §Ëp N-íc rưa m3/tÊn -70 mm M¸y rưa c¸nh vuông +1 mm -1 mm N-ớc rửa 0,5 m3/tấn Phân cấp ruột xoắn +0,25mm -0,25mm Tuyển từ -ớt 5000 ơxtet SP có từ Quặng tinh Fe tổng hợp Hỡnh 3.31 Sơ đồ công nghệ đề xuất tuyển quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai phương án Th¶i 86 Tùy theo nhu cầu sử dụng thiết bị, việc bố trí mặt xƣởng tuyển lựa chọn phƣơng án nêu Sơ đồ công nghệ theo phƣơng án sử dụng thiết bị sàng quay đánh tơi không cần thiết phải lắp đặt thêm khâu đập - sàng để giảm kích thƣớc quặng cấp liệu, nhiên chi phí nƣớc rửa nhiều Sơ đồ công nghệ theo phƣơng án sử dụng thiết bị máy rửa cánh vuông phải thêm khâu đập - sàng để giảm kích thƣớc quặng thực tế máy rửa cánh vng nhận kích thƣớc quặng lớn 70 mm Dựa số liệu nghiên cứu sơ đồ công nghệ đề xuất, tiêu công nghệ dự kiến tuyển quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai đƣợc trình bày bảng 3.26 Bảng 3.26 Bảng tổng hợp tiêu công nghệ tuyển dự kiến Phƣơng án Phƣơng TT án Tên sản phẩm Thu hoạch, (~%) Hàm lƣợng Fe, (~%) Thực thu, (~%) Quặng tinh Fe +10 mm 38 54 43 Quặng tinh Fe -10 mm Cát phân cấp xoắn 34 26 50 51 36 28 Sản phẩm có từ 5000 ơxtet 46 Quặng tinh Fe tổng hợp (1+2) 72 52 79 28 34 21 100 47 100 Thải Phƣơng án Quặng nguyên khai Quặng tinh Fe +1 mm 61 53 68 Cát phân cấp xoắn 45 3 Sản phẩm có từ 5000 ơxtet 47 Quặng tinh Fe tổng hợp (1+2+3) 72 52 79 28 100 34 47 21 100 Thải Quặng nguyên khai 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu công nghệ tuyển quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai y mơ phịng thí nghiệm, rút kết luận sau: - phong hố, phần lớn quặng có cấu tạo dạng mềm, bở rời Dạng tồn quặng chủ yếu dạng keo, dạng mạch, dạng tổ ong, liên kết thành phần quặng rời rạc nhiều lỗ hổng Bên lỗ hổng vật chất sét hydroxit sắt Quặng dạng vi hạt tập trung thành đám nhỏ phản chiếu ánh kim yếu Thành phần phi quặng gặp hạt vụn thạch anh khoáng vật sét xen lẫn hydroxit sắt nằm lỗ hổng Kết nghiên cứu thành phần vật chất mẫu cho thấy, khoáng vật quặng chủ yếu hydroxit sắt 60 - 62%, hematit 11 - 13%, thành phần phi quặng gipsit - 4%, thạch anh - 6%, felspat - 5%, illit - 6%, kaolinit + clorit - 6%, talc 3% Hàm lƣợng Fe mẫu quặng nguyên khai nghiên cứu 47,11%, hàm lƣợng tạp chất kèm nhƣ Al2O3: 5,41%; MnO: 2,80%; SiO2: 4,28%; S: 0,10% Kết phân tích tính chất đặc điểm sét cho thấy, mẫu có tính khó rửa trung bình Các kết nghiên cứu cơng nghệ khẳng định rằng, quy trình tuyển hợp lý mẫu quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai sử dụng phƣơng pháp tuyển rửa cấp hạt thô, kết hợp với phƣơng pháp tuyển từ, nung từ hóa - tuyển từ thu hồi Fe cấp hạt mịn Thiết bị đƣợc sử dụng trình tuyển rửa sàng quay đánh tơi máy rửa cánh vuông kết hợp với phân cấp ruột xoắn, sản phẩm quặng tinh Fe thu đƣợc từ sàng quay đánh tơi máy rửa cánh vuông cho kết tƣơng đƣơng Kết nghiên cứu tuyển sơ đồ sử dụng thiết bị sàng quay đánh tơi máy rửa cánh vuông kết hợp phân cấp ruột xoắn thu hồi sản phẩm quặng tinh Fe 88 cấp hạt thô, cấp hạt mịn tiếp tục đƣợc xử lý thu hồi Fe phƣơng pháp nung từ hóa - tuyển từ Kết thu đƣợc từ quy trình tuyển sản phẩm quặng tinh Fe tổng hợp có hàm lƣợng >52% Fe, thực thu đạt ~88% Kết nghiên cứu tuyển sơ đồ sử dụng thiết bị sàng quay đánh tơi máy rửa cánh vuông kết hợp phân cấp ruột xoắn thu hồi sản phẩm quặng tinh Fe cấp hạt thô, cấp hạt mịn tiếp tục đƣợc xử lý thu hồi Fe phƣơng pháp tuyển từ ƣớt máy tuyển từ đa hƣớng cƣờng độ từ trƣờng 5000 ơxtet Kết thu đƣợc từ quy trình tuyển sản phẩm quặng tinh Fe tổng hợp có hàm lƣợng >52% Fe, thực thu ~79% Quặng đuôi sơ đồ sử dụng nguồn phụ gia cho công nghiệp sản xuất xi măng nƣớc Kiến nghị - Mặc dù thí nghiệm cơng nghệ thực kỹ lƣỡng, kết phân tích đảm bảo độ xác cao, số liệu thu đƣợc áp dụng vào lập dự án thiết kế xƣởng tuyển rửa Tuy nhiên, để đảm bảo tính khả thi cao phát triển kết qủa nghiên cứu vào sản xuất, cần có thí nghiệm qui mơ pilot, với việc kiểm định lại điều kiện chế độ cơng nghệ qui mơ lớn, thí nghiệm liên tục, khép kín gần với điều kiện sản xuất công nghiệp - Sản phẩm quặng tinh Fe tổng hợp có hàm lƣợng MnO cao, để thuận lợi cho trình luyện kim cần xem xét phối trộn với quặng tinh Fe có hàm lƣợng MnO thấp 89 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Phạm Đức Phong (2014), Kết nghiên cứu đề xuất công nghệ tuyển quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai Tuyển tập Báo cáo Hội nghị KHCN Tuyển khống tồn quốc lần IV, tr 279-284 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Viện nghiên cứu chiến lƣợc sách công nghiệp (2004), Quy hoạch phân vùng điều tra, thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng quặng sắt giai đoạn 2004 - 2010, có xét đến năm 2020 Công ty Cổ phần Tƣ vấn hoạt động Khoáng sản Geminco (2014), - Lào Cai Lƣu Văn Thực (2014), Nghiên cứu công nghệ khai thác mỏ quặng sắt lộ thiên mức thoát nước tự chảy điều kiện địa chất địa chất thủy văn phức tạp Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội Trần Thị Hiến (2013), Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng sắt laterit Tây Nguyên, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Vũ Văn Hà (2009), - , Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Viện nghiên cứu thiết kế luyện kim loại màu Côn Minh, Trung Quốc (2007), Thiết kế kỹ thuật cơng trình khai thác tuyển khống mỏ sắt Quý Xa, Lào Cai Vũ Văn Hà (2002), Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng limonit mỏ Tiến Bộ Thái Nguyên đáp ứng yêu cầu nguyên liệu luyện kim, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Http://minerals.usgs.gov/minerals 91 PHỤ LỤC Một số kết nghiên cứu phƣơng pháp tuyển Một số tiêu kinh tế dự kiến Các phiếu phân tích Một số kết nghiên cứu phương pháp tuyển thu hồi Fe bùn tràn phân cấp ruột xoắn Tuyển xem phương pháp “vạn năng”, nghiên cứu áp dụng cho tất loại quặng, 90% quặng kim loại màu làm giàu phương pháp tuyển Ưu tuyệt đối tuyển triệt để thu hồi số khống vật có ích chứa quặng Tuy nhiên với đối tượng kim loại đen phương pháp chưa sử dụng nhiều giới, hóa chất phục vụ cho cơng nghệ cịn nhiều hạn chế Hiện nay, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim hợp tác với tập đoàn Clariant lĩnh vực hóa chất phục vụ cho cơng tác nghiên cứu Các hóa chất tập đồn cung cấp có tính chọn lọc riêng cao với khống vật định Đối với đề tài, phía đối tác cử chuyên gia hàng đầu lĩnh vực tuyển quặng sắt sang tư vấn hợp tác Trong trình thí nghiệm đề tài tham khảo tài liệu số cơng trình nghiên cứu tuyển quặng sắt có đặc điểm, tính chất tương tự giới cơng trình nghiên cứu thử nghiệm nước trước Mẫu thí nghiệm Nghiền, gia cơng -0,1 mm - NaOH - Na2SiO3 - Thuốc tập hợp - Thuốc tạo bọt Tuyển đất đá, thạch anh Quặng (S.P bọt ) Quặng tinh Fe (S.P ngăn) Hình 1.1: Sơ đồ thí nghiệm tuyển ngược quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa Đề tài tiến hành thí nghiệm tuyển ngược (tuyển đất đá, thạch anh, kaolinit, khỏi khoáng vật quặng sắt) mẫu bùn tràn phân cấp ruột xoắn Mẫu thí nghiệm tiến hành tuyển nồng độ 25% sau nghiền, gia công xuống cấp hạt -0,1 mm Sơ đồ thí nghiệm trình bày hình 1.1 Hóa chất tuyển tạp chất đất đá, thạch anh, kaolinit… khỏi khoáng vật quặng sắt tập đồn Clariant tư vấn sử dụng q trình thí nghiệm là: Flotigam EDA, Flotigam 2835-2L, Flotigam K2C, Montanol 88 … ngồi cịn sử dụng Flotinor A99 hóa chất phân tán bùn quặng Một số kết thử nghiệm đạt sau: 1.1 Kết nghiên cứu thử nghiệm thuốc tập hợp Thí nghiệm thực sơ đồ hình 1.1, kết thí nghiệm nêu bảng 1.1 với chế độ tuyển sau: - Chất phân tán Flotinor A99: 50g/t; - Môi trường tuyển, NaOH: 2000 g/t; pH =9,5; - Hồ tinh bột: 500 g/t; - Thuốc tập hợp: 500 g/t; - Thuốc tạo bọt Montanol 88: 50g/t Bảng 1.1 Kết nghiên cứu thử nghiệm thuốc tập hợp TT Chế độ thuốc tập hợp Flotigam K2C+ Montanol 88 Flotigam 3135+ Montanol 88 Flotigam 2835-2L+ Motanol 88 Flotigam EDA+ Flotigam K2C Thực thu Tên sản phẩm Thu hoạch, (%) Hàm lượng Fe Sp bọt Quăng tinh Fe Quặng cấp Sp bọt Quăng tinh Fe Quặng cấp Sp bọt Quăng tinh Fe Quặng cấp Sp bọt Quăng tinh Fe 22,96 77,04 100,00 27,59 72,41 100,00 15,87 84,13 100,00 24,79 75,21 27,06 40,04 37,06 33,44 38,51 37,11 31,73 38,09 37,08 25,76 40,75 16,77 83,23 100,00 24,86 75,14 100,00 13,58 86,42 100,00 17,24 82,76 4,80 23,86 28,66 7,12 21,54 28,66 3,89 24,77 28,66 4,94 23,72 Quặng cấp 100,00 37,03 100,00 28,66 Bộ phận Tồn Từ bảng kết thí nghiệm đề tài chọn hỗn hợp thuốc tập hợp để tuyển mẫu nghiên cứu Flotigam EDA+ Flotigam K2C theo tỷ lệ tương ứng 80%+20% hợp lý Với kết trên, đề tài tiến hành tuyển chế độ xác định chế độ thuốc hợp lý thí nghiệm sau: - Chất phân tán Flotinor A99: 50g/t; - Môi trường tuyển, NaOH: 1500 - 2000g/t ; pH =9,0 - 9,5; - Hồ tinh bột: 400 g/t; - Thuốc tập hợp: Flotigam EDA 400g/t + Flotigam K2C: 100g/t; Kết thí nghiệm vòng hở với chế độ nêu thể hình 1.2 bảng 1.2 MÉu thÝ nghiÖm A99: 50g/t NaOH, pH =9-9,5 Hå tinh bét : 400 g/t Flotigam EDA: 400 g/t Flotigam K2C: 100 g/t Tun nỉi ng-ỵc Flotigam EDA: 100 g/t Flotigam K2C: 50 g/t Tuyển tinh Quặng thải Flotigam EDA: 50 g/t Flotigam K2C: 25 g/t TG1 TuyÓn tinh TG2 Flotigam EDA: 30 g/t Flotigam K2C: 15 g/t TuyÓn tinh TG3 Qng tinh Fe Hình 1.2 Sơ đồ thí nghiệm tuyển vịng hở Bảng 1.2 Kết thí nghiệm vòng hở Tên sản phẩm Thu hoạch,(%) Quặng tinh Fe 32,84 TG1 Hàm lượng Thực thu Bộ phận Toàn 45,37 40,20 11,52 15,62 35,51 14,97 4,29 TG2 4,51 35,82 4,36 1,25 TG3 2,28 36,05 2,22 0,64 Quặng thải 44,75 31,68 38,25 10,96 Quặng cấp 100,00 37,06 100,00 28,66 Fe Một số tiêu kinh tế dự kiến Việc tính tốn tiêu kinh tế sản xuất theo số liệu liệt kê đây, dựa sở dây chuyền quy mơ phịng thí nghiệm số tiêu kinh tế tham khảo Tổng công ty Thép Việt Nam, Công ty TNHH Vạn Lợi … chưa phản ánh sát thực chi phí sản xuất nhu cầu nhân lực, vật tư, thiết bị Bảng 2.1 Một số tiêu kinh tế dự kiến (chi phí quặng nguyên khai) Đơn vị STT Tên tiêu A1 Chi phí cho khâu tuyển rửa cấp hạt thô Tiêu hao điện khâu gia cơng, tuyển rửa Chi phí nhân cơng Chi phí khác A2 Thu từ sản phẩm quặng tinh A1 B1 Chi phí khâu thu hồi sắt cấp hạt mịn Tiêu hao điện nghiền, tuyển từ Chi phí nhân cơng B2 Thu từ sản phẩm quặng tinh B1 C1 Chi phí nung - tuyển từ Thành tiền (vnđ) 50.000 50.000 m 5,5 4.000 22.000 kwh 22 2100 46.200 45.000 50.000 45.000 50.000 1.050.000 682.500 Tiêu hao nước Đơn giá (vnđ) 213.200 Chi phí khai thác Số lượng 0,65 47.250 kwh 15 0,07 2.100 31.500 15.750 15.750 1.050.000 73.500 305.900 Tiêu hao điện nghiền, nung, tuyển từ, sấy, lọc Chi phí bi nghiền Chi phí mua than antraxit kg 28 5.800 162.400 Tiêu hao nước m3 3,5 4.000 14.000 Chi phí nhân cơng 28.000 28.000 1.050.000 157.500 C2 Thu từ sản phẩm quặng tinh C1 kwh 50 2.100 105.000 kg 0,35 30.000 10.500 0,15 A2-A1 B2-B1 C2-C1 469.300 26.250 -148.400 Nhận xét: Từ bảng tính chi phí nêu khẳng định hiệu kinh tế dây chuyền công nghệ đề xuất Đối với thị trường giá quặng sắt nay, việc đầu tư khâu nung từ hóa - tuyển từ để thu hồi Fe cấp hạt mịn khơng hiệu vxvquả kinh tế, nhiên cần tính toán giá thành quặng sắt tăng trở lại ... đƣa cơng nghệ tuyển rửa có hiệu cho quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai Đề tài thành công đƣa đƣợc giải pháp công nghệ tuyển cho quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai nhƣ đối tƣợng quặng sắt có thành... nghiên cứu - Tổng quan quặng sắt, tình hình sản xuất, chế biến quặng sắt deluvi giới Việt Nam - Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai - Nghiên cứu công nghệ tuyển. .. mẫu quặng sắt deluvi mỏ Quý Xa, Lào Cai thiết bị công nghệ phù hợp - Nghiên cứu công nghệ thu hồi sắt cấp hạt mịn nhằm nâng cao thực thu sản phẩm quặng tinh sắt 10 - Nghiên cứu thí nghiệm tuyển