Nghiên cứu công nghệ tuyển nổi quặng penspat vùng lập thạch – vĩnh phúc

DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN THU THỦY NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI QUẶNG FENSPAT VÙNG LẬP THẠCH - VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2013 -1- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN THU THỦY NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI QUẶNG FENSPAT VÙNG LẬP THẠCH - VĨNH PHÚC Chuyên ngành: Tuyển khoáng Mã số: 60.53.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NHỮ THỊ KIM DUNG HÀ NỘI - 2013 -2- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình Hà Nội, Ngày Tháng 04 Năm 2013 Tác giả luận văn Nguyễn Thu Thủy -3MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục hình vẽ Danh mục bảng Mở đầu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN 1.1 Khái quát fenspat 10 1.2 Các lĩnh vực ứng dụng quặng fenspat 13 1.3 Những phương pháp tuyển quặng fenspat 14 1.3.1 Phương pháp tuyển thủ công 14 1.3.2 Phương pháp tuyển rửa 14 1.3.3 Phương pháp tuyển phân cấp theo độ hạt 15 1.3.4 Phương pháp tuyển từ, tuyển điện 15 1.3.5 Phương pháp tuyển 15 1.4 Khái quát vùng mỏ Lập Thạch – Vĩnh Phúc 16 1.4.1 Vị trí địa lý 16 1.4.2 Đặc điểm địa hình, sơng ngịi 16 1.4.3 Đặc điểm khí hậu 17 1.4.4 Đặc điểm kinh tế nhân văn 17 1.4.5 Đặc điểm giao thông 17 1.4.6 Đặc điểm địa chất, khoáng sản 18 1.5 Tình hình khai thác chế biến quặng fenspat Việt Nam giới 18 1.5.1 Tình hình khai thác, chế biến quặng fenspat Việt Nam 18 1.5.2 Tình hình khai thác tuyển quặng fenspat giới 21 1.6 Các yêu cầu kỹ thuật quặng tinh fenspat 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT CHẤT MẪU 2.1 Mẫu nghiên cứu 26 2.2 Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu 26 2.2.1 Phương pháp gia công mẫu 26 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 -42.2.3 Kết nghiên cứu 28 2.2.4 Nhận xét kết nghiên cứu thành phần vật chất mẫu định hướng qui trình cơng nghệ tuyển 34 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN 3.1 Nghiên cứu thí nghiệm điều kiện 36 3.1.1 Nghiên cứu chế độ nghiền quặng 36 3.1.2 Nghiên cứu xác định nồng độ bùn quặng 39 3.1.3 Nghiên cứu chế độ thuốc tuyển cho khâu tuyển mica 42 3.1.4 Nghiên cứu chế độ thuốc tuyển cho khâu tuyển fenspat 50 3.2 Nghiên cứu thí nghiệm sơ đồ 59 3.2.1 Thí nghiệm sơ đồ cơng nghệ hở 59 3.2.2 Thí nghiệm sơ đồ vịng kín 62 3.3 Xử lý nước thải tuyển 69 3.4 Sơ đồ kiến nghị tiêu công nghệ dự kiến 70 CHƯƠNG QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM 4.1 Quy hoạch thực nghiệm xác định phụ thuộc thực thu quặng tinh fenspat vào nồng độ bùn quặng, chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường chi phí thuốc tập hợp 72 4.1.1 Thành lập phương trình 72 4.1.2 Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số phương trình 76 4.1.3 Kiểm tra thích hợp phương trình 77 4.2 Ý nghĩa hệ số bi 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 Kết luận 79 Kiến nghị 80 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 83 -5DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Số hiệu Nội dung Hình 1.1 Một số khoáng vật fenspat đặc trưng giới Hình 1.2 Hiện trạng mỏ quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc Hình 1.3 Sơ đồ cơng nghệ tuyển quặng fenspat Mỏ Ngọt – Phú Thọ Hình 2.1 Sơ đồ gia cơng mẫu Hình 2.2 Ảnh chụp cấu trúc bề mặt quặng fenspat Lập Thạch, Vĩnh Phúc Hình 2.3 Ảnh chụp vi cấu trúc quặng fenspat Lập Thạch, Vĩnh Phúc Hình 2.4 Ảnh chụp phân tích thạch học mẫu fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc 8 Hình 2.5 Ảnh chụp phân tích khống tướng mẫu fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc Hình 2.6 Đường đặc tính độ hạt mẫu nghiên cứu 10 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên tắc tuyển quặng fenspat Lập Thạch, Vĩnh Phúc 11 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ mịn nghiền vào thời gian nghiền 12 Hình 3.2 Ảnh hưởng độ mịn nghiền tới tiêu tuyển 13 Hình 3.3 Ảnh hưởng nồng độ bùn quặng tới tiêu tuyển 14 Hình 3.4 Ảnh hưởng mức chi phí H2SO4 tới tiêu tuyển mica 15 Hình 3.5 Ảnh hưởng mức chi phí oleat natri tới tiêu tuyển mica 16 Hình 3.6 Ảnh hưởng mức chi phí armaxT tới tiêu tuyển mica 17 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian gạt bọt đến hiệu tuyển 18 Hình 3.8 Ảnh hưởng mức chi phí HF tới tiêu tuyển fenspat 19 Hình 3.9 Ảnh hưởng mức chi phí armaxT tới tiêu tuyển fenspat 20 Hình 3.10 Ảnh hưởng chi phí thuốc tạo bọt đến trình tuyển 21 Hình 3.11 Ảnh hưởng thời gian tuyển đến kết tuyển 22 Hình 3.12 Sơ đồ cơng nghệ tuyển vịng hở 23 Hình 3.13 24 Hình 3.14 Sơ đồ cơng nghệ tuyển vịng kín 25 Hình 3.15 Ảnh chụp vi cấu trúc (SEM ) sản phẩm tinh quặng 26 Hình 3.16 Sơ đồ kiến nghị công nghệ tuyển quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc Sơ đồ cơng nghệ tuyển vịng kín Trang 11 -6DANH MỤC CÁC BẢNG TT Số hiệu Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Bảng 1.4 Bảng 1.5 Bảng 1.6 Bảng 1.7 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 2.4 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng 3.13 Bảng 3.14 Bảng 3.15 27 Bảng 3.16 28 Bảng 3.17 29 Bảng 3.18 30 31 32 33 34 Bảng 3.19 Bảng 3.20 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Nội dung Thành phần hóa học khống vật fenspat Một số tính chất vật lý hóa học fenspat Giá số sản phẩm fenspat Công ty TOTO nhập vào Việt Nam Sản lượng sản phẩm fenspat số nước/năm giới Một số loại sản phẩm fenspat thị trường giới Tiêu chuẩn chất lượng fenspat gốm sứ xây dựng TCVN 6598:2000 Tiêu chuẩn fenspat cho ngành cơng nghiệp Kết phân tích rơnghen mẫu fenspat Lập Thạch Thành phần khoáng vật theo cấp hạt mẫu nghiên cứu tuyển Kết phân tích thành phần hóa học cấp hạt Kết phân tích thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu Kết nghiên cứu độ mịn nghiền phụ thuộc thời gian nghiền Kết nghiên cứu độ mịn nghiền tối ưu Kết thí nghiệm xác định nồng độ tuyển Kết xác định chi phí thuốc H2SO4 cho khâu tuyển mica Kết xác định chi phí oleat natri cho khâu tuyển mica Kết xác định chi phí thuốc armaxT cho khâu tuyển mica Kết xác định thời gian tuyển mica Kết xác định chi phí HF cho khâu tuyển fenspat Kết thí nghiệm xác định chi phí thuốc tập hợp armaxT Kết chi phí thuốc tạo bọt cho khâu tuyển fenspat Kết xác định thời gian tuyển fenspat Điều kiện tối ưu tuyển quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc Kết tuyển sơ đồ vịng hở Kết thí nghiệm sơ đồ vịng kín Thành phần khống vật sản phẩm tinh quặng sơ đồ vịng kín So sánh chất lượng quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc sau tuyển với số sản phẩm nhập So sánh chất lượng quặng mica Lập Thạch – Vĩnh Phúc sau tuyển với số sản phẩm nhập So sánh chất lượng quặng thạch anh Lập Thạch – Vĩnh Phúc sau tuyển với số sản phẩm nhập Kết phân tích nước thải tuyển sau xử lý vôi Các tiêu công nghệ dự kiến tuyển fenspat Lập Thạch Mức gốc khoảng biến thiên yếu tố Kế hoạch kết thí nghiệm Phương sai theo hàng Trang -7MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận văn Ở nước ta có trữ lượng fenspat lớn, song hầu hết mỏ fenspat nước ta hình thành đới pecmatit phong hóa bán phong hóa, thành phần vật chất quặng phức tạp, kiến trúc mạng tinh thể khác Hiện nay, nước có 20 mỏ, với công suất thiết kế mỏ từ 30.000 đến 100.000 tấn/năm thuộc tỉnh Phú Thọ, Lào Cai, Yên Bái, Quảng Nam Vũng Tàu đưa vào khai thác Song hầu hết mỏ fenspat áp dụng công nghệ thủ công bán giới để khai thác chọn lọc quặng giàu phân loại sản phẩm tay Do đó, chất lượng sản phẩm thấp khơng đồng đều, gây lãng phí, tổn thất nguồn tài ngun làm nhiễm, suy thối mơi trường nhiều khu vực Fenspat sử dụng rộng rãi lĩnh vực công nghiệp gốm sứ, thủy tinh, điện cực,… Hiện sở sản xuất nước ta sử dụng lượng lớn quặng fenspat khoảng 75 – 85 % dùng sản xuất men gốm sứ, khoảng 40% làm xương cho sản xuất gạch ốp lát, 50 % làm xương cho thiết bị gốm sứ vệ sinh Nước ta phải nhập fenspat chất lượng cao, có giá trị hàng chục triệu USD nước Nhật, Trung Quốc, Ấn Độ… Do việc nghiên cứu chế biến quặng fenspat nước ngày cấp thiết Xuất phát từ nhu cầu thực tế Tập đoàn Prime đồng thời khắc phục tồn nêu trên, nhằm nâng cao giá trị kinh tế nguồn tài nguyên đáp ứng nhu cầu chất lượng nguyên liệu fenspat ngành công nghiệp hướng tới thay nguồn hàng nhập khẩu, việc nghiên cứu cơng nghệ chế biến quặng fenspat mỏ Lập Thạch, Vĩnh Phúc vấn đề cần quan tâm giải Luận văn “Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng fenspat vùng Lập Thạch – Vĩnh Phúc” nhằm giải phần yêu cầu Mục tiêu nhiệm vụ luận văn - Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc khả tuyển tách tạp chất có quặng để đạt tinh quặng fenspat có chất lượng đạt yêu cầu làm nguyên liệu gốm sứ… -8- Nghiên cứu tối ưu hóa số điều kiện tuyển đề xuất sơ đồ tuyển quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc - Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất; số điều kiện ảnh hưởng đến trình tuyển tách tạp chất quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc đề xuất sơ đồ tuyển; lập quy hoạch thực nghiệm Nội dung nghiên cứu - Tổng quan tình hình khai thác chế biến quặng fenspat - Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng fenspat Lập Thạch - Vĩnh Phúc - Nghiên cứu điều kiện tuyển tối ưu đưa sơ đồ kiến nghị công nghệ tuyển quặng fenspat Lập Thạch - Vĩnh Phúc - Lập quy hoạch thực nghiệm Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp hệ thống hóa để phân tích, tổng hợp tài liệu quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc, việc tuyển quặng fenspat Việt Nam giới - Phương pháp phân tích vật lý, quang học hóa học để xác định cấu trúc, thành phần khống vật, thạch học, hóa học phân bố khống vật quặng có ảnh hưởng trực tiếp đến tính khả tuyển quặng - Phương pháp thực nghiệm: phân tích hệ thống so sánh để đánh giá hiệu trình tuyển - Phương pháp sử dụng lý thuyết thống kê để lập quy hoạch thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn - Ý nghĩa thực tiễn: đề xuất sơ đồ chế độ tuyển quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc nhằm nâng cao chất lượng, giá trị kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm trường sử dụng hợp lý tài nguyên, phù hợp với đặc điểm quặng - Ý nghĩa khoa học: quy hoạch thực nghiệm tìm phương trình biểu diễn mối quan hệ thực thu quặng tinh với yếu tố công nghệ tuyển -97 Cơ sở tài liệu luận văn Luận văn nghiên cứu dựa tài liệu báo cáo đề tài sở chọn lọc CSCL01.2012 Viện Khoa học Vật liệu–Viện Hàn Lâm KH&CN Việt Nam: “Nghiên cứu khả tuyển nâng cao chất lượng quặng fenspat vùng mỏ Lập Thạch – Vĩnh Phúc làm nguyên liệu xương, men cho ngành công nghiệp gốm sứ” tác giả tham gia Tài liệu phân tích mẫu thí nghiệm dùng cho luận văn gồm: Phân tích thành phần độ hạt; phân tích rơnghen; phân tích hóa; phân tích khống tướng thạch học Luận văn triển khai phòng nghiên cứu Vật liệu khoáng - Viện Khoa học Vật liệu – Viện Hàn Lâm KH&CN Việt Nam Phân tích hóa sản phẩm tiến hành Trung tâm Phân tích thí nghiệm Địa chất – Cục Địa chất Viện nghiên cứu Công nghệ gốm sứ - Công ty Cổ phần Prime Group Các phân tích rơnghen, khống tướng thạch học phân tích Viện Khoa học Địa chất Khống sản – Bộ Tài ngun Mơi trường Cấu trúc luận văn Luận văn gồm 82 trang, chương, 34 bảng biểu, 26 hình vẽ phụ lục Tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới cô Nhữ Thị Kim Dung thầy cô giáo mơn Tuyển khống, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, đồng nghiệp phòng nghiên cứu Vật liệu Khoáng - Viện Khoa học Vật liệu tận tình giúp đỡ tác giả hồn thành luận văn -75- + iim kết thí nghiệm thứ kết thí nghiệm lặp lần m thứ i Thay số liệu từ bảng 4.2 bảng 4.3 ta tính sau: - Phương sai theo hàng : _ m (mi i )2 S ( mi )  i 1 m 1  (1,06  0,011,40  0,13  0,16  0,02  0,36  0,14).101  3,29.101 1 - Kiểm tra phương sai theo tiêu chuẩn Côkhren: S (  i ) m ax G  N S ( i ) ,1    0, 43 3,  i 1 Thí nghiệm xem xác giá trị G tính tốn phải nhỏ giá trị cho theo bảng tiêu chuẩn Côkhren [1] Tra theo bảng tiêu chuẩn Côkhren (với bậc tự f = 1, số thí nghiệm N = 8) giá trị Gtc = 0,6798 [1] Có: Gtt = 0,43 < Gtc = 0,6798, kết thí nghiệm đảm bảo xác để lập phương trình theo quy hoạch thực nghiệm - Xác định hệ số hồi quy theo công thức (4.3); (4.4); (4.5); (4.6); (4.7); (4.8); (4.9); (4.10): N _  i i 1 bo  (4.3) N N _  X i b1  1i i 1 N (4.4)  X 12i i 1 N _  b2  i X 2i i 1 N X i 1 (4.5) 2i -76N _  b3  i X 3i i 1 N (4.6) X 3i i 1 N _  X i b 13  1i X 3i i 1 N (4.7) X 1i X 3i i 1 N  b 12  _  i X 1i X i i 1 N (4.8) X 1i X 2i i 1 N _  X i b 23  2i X 3i i 1 N (4.9) X 2i X 3i i 1 N _   i X 1i X i X i b 123  i 1 N X (4.10) 1i 2i X X 3i i 1 Dựa vào kết bảng 4.2 ta tính hệ số quy hồi sau: b0 = (67,46+71,40+70,54+73,90+70,26+73,98+72,85+74,63)/8 = 71,88 b1 = (-67,46-71,40-70,54-73,90+70,26+73,98+72,85+74,63)/8 = 1,05 b2 = (-67,46-71,40+70,54+73,90-70,26-73,98+72,85+74,63)/8 = 1,10 b3 = (-67,46+71,40-70,54+73,90-70,26+73,98-72,85+74,63)/8 = 1,60 b12 = (67,46+71,40-70,54-73,90-70,26-73,98+72,85+74,63)/8 = - 0,29 b13 = (67,46-71,40+70,54-73,90-70,26+73,98-72,85+74,63)/8 = - 0,23 b23 = (67,46-71,40-70,54+73,90+70,26-73,98-72,85+74,63)/8 = - 0,31 b123 =(-67,46+71,40+70,54-73,90+70,26-73,98-72,85+74,63)/8 = - 0,17 Từ kết tính tốn lập phương trình hồi quy sau: = 71,88+1,05X1+1,10X2+1,60X3 - 0,29X12 - 0,23X13 - 0,31X23 - 0,17X123 (*) 4.1.2 Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số phương trình Phương sai hệ số phương trình tính theo cơng thức (4.11): -77N m ( im  i )  S ( )  S (bi )   n1 k 1 N N (m 1)m _ (4.11) Trong đó: - Phương sai tái thí nghiệm trình thí nghiệm:  S ( S (i )  n1 N mi )  3,29.101  0,41.101 (4.12) - Phương sai trung bình tiêu tối ưu hoá: _ S ( )  S (i ) 0,41.101   0,21.101 m (4.13) - Phương sai hệ số bi phương trình: _ S ( ) 0,41.101 S (bi )    0, 26.102 N (4.14) S (bi )  S (bi )  0, 26.102  0,51.101 (4.15) Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số phương trình theo tiêu chuẩn Student Sai số tin cậy (bi ) hệ số:  (bi )  t ( p; f ).S (bi ) (4.16) Trong đó: + p xác suất tin cậy, p = 0,95; + f số bậc tự do, f = N(m - 1) = 8(2 - 1) = Tra bảng chuẩn STUDENT t(p;f) [2] ta được: t(p;f) = 2,31  (bi )  t ( p ; f ).S (bi )  2, 31.0, 51.10 1  0,12 Trong hệ số bi phương trình (*) có giá trị lớn 0,12 nên hệ số phương trình có ý nghĩa 4.1.3 Kiểm tra thích hợp phương trình Sau kiểm tra mức ý nghĩa, phù hợp hệ số phương trình (*) theo tiêu chuẩn Cokhren tiêu chuẩn Student, tiến hành kiểm tra thích hợp -78của phương trình Nhận thấy, số hệ số phương trình số thí nghiệm nên khơng cần kiểm tra thích hợp phương trình kết thực nghiệm [1] Vì tính giá trị i thí nghiệm theo phương trình giá trị giá trị  (trung bình) quy trịn tham gia vào việc lập phương trình Vậy phương trình tái cho thí nghiệm thực nghiệm phương trình (*) 4.2 Ý nghĩa hệ số bi Dựa vào phương trình (*) có số nhận xét sau: - Hệ số b0 có giá trị 71,88 gần với kêt thí nghiệm điều kiện, chứng tỏ chế độ công nghệ tuyển chọn gần miền tối ưu; - Trong hệ số bi, hệ b3 (1,60) có giá trị lớn nhất, chứng tỏ kết thí nghiệm phụ thuộc nhiều vào chi phí thuốc tập hợp Theo hệ số b3 để tăng hiệu tuyển nên tăng chi phí thuốc tập hợp so với mức gốc 350g/t; - Các hệ số b1 b2 xấp xỉ nhau, chứng tỏ ảnh hưởng chi phí thuốc điều chỉnh môi trường nồng độ bùn quặng ảnh hưởng đến kết tuyển.Theo hệ số để tăng tiêu công nghệ tuyển nên tăng chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường tăng nồng độ pha rắn bùn đưa tuyển so với mức gốc; - Các hệ số bi cịn lại có ý nghĩa, hay nói cách khác tác động qua lại thuốc tập hợp, thuốc điều chỉnh môi trường nồng độ bùn quặng ảnh hưởng trực tiếp đến trình tuyển nổi; - Sự tác động qua lại nồng độ bùn quặng với thuốc điều chỉnh môi trường mức độ ảnh hưởng đến kết tuyển đặc trưng hệ số b12 = - 0,29; - Sự tác động qua lại nồng độ bùn với chi phí thuốc tập hợp mức độ ảnh hưởng đến kết tuyển đặc trưng hệ số b13 = - 0,23; - Sự tác động qua lại chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường với chi phí thuốc tập hợp mức độ ảnh hưởng đến kết tuyển đặc trưng hệ số b23 = - 0,31; - Sự tác động qua lại chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường, chi phí thuốc tập hợp với nồng độ bùn mức độ ảnh hưởng đến kết tuyển đặc trưng hệ số b123 = - 0,17 -79KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Với quy mơ phịng thí nghiệm, luận văn nghiên cứu tương đối kĩ thành phần vật chất mẫu nghiên cứu, điều kiện chế độ tuyển đưa sơ đồ công nghệ để xử lý có hiệu quặng fenspat vùng Lập Thạch - Vĩnh Phúc Kết nghiên cứu rút kết luận sau: Kết nghiên cứu thành phần vật chất cho thấy mẫu quặng fenspat Lập Thạch - Vĩnh Phúc có nguồn gốc pegmatit có màu trắng đục xen trắng trong, có cấu tạo dạng khối rắn bị cà ép - dập vỡ không đều, gắn kết chặt, kiến trúc hạt tha hình tự hình Các khống vật chủ yếu mẫu albit từ 25 - 27%; fenspat kali 12 14%, muscovit 26 - 28%, thạch anh 28 - 30% khoáng vật khác chiếm - 2% Hàm lượng thành phần SiO2 = 75,22%; Al2O3 = 14,22%; K2O = 5,29%; Na2O = 3,37%; Fe2O3 = 0,74%, MKN = 0,44% Đã xác định chế độ tuyển tối ưu: thời gian nghiền: 40 phút máy nghiền bi sứ; tỷ lệ rắn/lỏng: 1/2; Chế độ tuyển mica khoáng vật chứa sắt: chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường (H2SO4): 2000g/t; chi phí thuốc tập hợp: ArmaxT 200g/t; oleat natri 300g/t; thời gian tuyển gạt bọt: 3phút Chế độ tuyển fenspat: chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường (HF): 2500 g/t; chi phí thuốc tập hợp: ArmaxT 350g/t; chi phí thuốc tạo bọt dầu thông: 100g/t; thời gian tuyển gạt bọt: phút Công nghệ tuyển hợp lý quặng fenspat Lập Thạch - Vĩnh Phúc gồm công đoạn: tuyển mica với khâu tuyển chính, khâu tuyển vét khâu tuyển tinh; tuyển fenspat với khâu tuyển chính, khâu tuyển tinh khâu tuyển vét Đã tiến hành sơ đồ vịng kín với chi phí thuốc tuyển khác nhận quặng tinh chất lượng tương đương nhau, thu hoạch sản phẩm khác rõ rệt đồng thời thấy thí nghiệm vịng kín có tuần hoàn -80thuốc tập hợp Đã lựa chọn sơ đồ cơng nghệ tuyển thích hợp cho mẫu nghiên cứu hình 3.16 Kết thí nghiệm nhận sản phẩm fenspat có chất lượng đạt yêu cầu làm nguyên liệu cho men gốm sứ theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN6598:2000, đồng thời có chất lượng tương đương với số sản phẩm fenspat cho gốm sứ cao cấp thị trường giới sản phẩm fenspat nước ta phải nhập nước Cụ thể: quặng tinh fenspat có thu hoạch 58,19%, hàm lượng SiO2 = 67,68%; Al2O3 = 19,11%; K2O = 7,53%; Na2O = 5,52%; Fe2O3 = 0,11%; MKN = 0,00%; quặng tinh mica có hàm lượng SiO2 = 47,45%; Al2O3 = 26,14%; K2O = 8,33%; Na2O = 1,35%; Fe2O3 = 5,32%; MKN = 3,76%; quặng tinh thạch anh có hàm lượng SiO2 = 99,02%; Al2O3 = 0,90%; K2O = 0,03%; Na2O = 0,04%; Fe2O3 = 0,33%; MKN = 0,11% Như vậy, với sơ đồ cơng nghệ hình 3.16 cịn tạo sản phẩm mica thạch anh đủ chất lượng sử dụng làm nguyên liệu cho số ngành công nghiệp Điều giúp nâng cao hiệu kinh tế khai thác khoáng sàng, thu hồi sử dụng tổng hợp tài nguyên Đã xác định quy trình xử lý nước thải tuyển oxit canxi tương đối đơn giản chất lượng nước thải sau xử lý đạt chất lượng cấp B thải mơi trường theo TCVN5945-1995 Đã tiến hành làm quy hoạch thực nghiệm lập phương trình hồi quy thể ảnh hưởng yếu tố: nồng độ bùn, chi phí thuốc điều chỉnh mơi trường chi phí thuốc tập hợp tới thực thu tinh quặng fenspat tương quan yếu tố với Kiến nghị Kết nghiên cứu phịng thí nghiệm có triển vọng tốt thu hồi đồng thời sản phẩm mica, fenspat, thạch anh cần đánh giá tiềm tài nguyên tiến hành nghiên cứu quy mơ lớn để có số liệu đầy đủ phục vụ cho công tác thiết kế xưởng có quy mơ lớn xử lý quặng fenspat Lập Thạch - Vĩnh Phúc nhằm khai thác sử dụng tổng hợp loại quặng này, tránh lãng phí tài nguyên, tăng giá trị kinh tế khoáng sàng có sản phẩm thay hàng phải nhập từ nước Quặng tinh fenspat thu tồn tỷ lệ K2O/Na2O thấp 1,36, mà tỷ lệ K2O/Na2O cần > Do đó, cần có nghiên cứu thêm để tuyển nâng cao tỷ lệ chọn thân quặng mỏ có hàm lượng kali fenspat quặng nguyên khai lớn để đưa vào tuyển -81DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Tạ Quốc Hùng, Nguyễn Thu Thủy (2012), “Nghiên cứu thành phần vật chất quặng feldspar mỏ Lập Thạch – Vĩnh Phúc nhằm định hướng công nghệ chế biến”, Báo cáo Hội thảo Khoa học Công nghệ Phục vụ phát triển Kinh tế - Xã hội khu vực Tây Bắc -82TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Hữu Giang (2010), Giáo trình quy hoạch thực nghiệm, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Nguyễn Văn Hạnh nnk (2006), Nghiên cứu công nghệ tuyển fenspat Mỏ Ngọt - Phú Thọ, Trung tâm Khoa học Công nghệ Chế biến Sử dụng khoáng sản, Hội Tuyển khoáng Việt Nam Trần Thị Hiến (2006), Tuyển quặng fenspat Thanh Sơn – Thanh Thủy – Phú Thọ, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Tạ Quốc Hùng, Đào Văn Sơn nnk (2012), “Nghiên cứu khả nâng cao chất lượng quặng fenspat mỏ Lập Thạch, Vĩnh Phúc phương pháp tuyển nổi”, Tạp chí Cơng nghiệp Mỏ (5), tr 23-26 Tạ Quốc Hùng, Nguyễn Thu Thủy (2012), “Nghiên cứu thành phần vật chất quặng feldspar mỏ Lập Thạch – Vĩnh Phúc nhằm định hướng công nghệ chế biến”, Báo cáo Hội thảo Khoa học Công nghệ Phục vụ phát triển Kinh tế - Xã hội khu vực Tây Bắc Tạ Quốc Hùng, Nguyễn Thu Thủy nnk (2012), Nghiên cứu khả tuyển nâng cao chất lượng quặng feldspar vùng mỏ Lập Thạch – Vĩnh Phúc làm nguyên liệu xương men cho ngành công nghiệp gốm sứ, Đề tài CSCL01.2012, Viện Khoa học Vật liệu Ủy ban nhân dân tỉnh Vĩnh Phúc, Quy hoạch phát triển Vật liệu Xây dựng tỉnh Vĩnh Phúc đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 http: //U.S Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2012 http://www.minfind.com/mineral-91123.html -83- PHỤ LỤC -84- Phụ lục Các thiết bị hóa chất thí nghiệm 1.1 Các thiết bị thí nghiệm - Máy đập hàm - Máy nghiền bi sứ - Giấy đo pH - Máy đập trục - Máy tuyển denver - Cân - Bộ rây - Ống nghiệm, pipet - Bếp sấy 1.2 Các hóa chất thí nghiệm - Axit sunfuaric - Axit oleic - Vôi - Axit flohyđric - ArmaxT - Dầu thông - Xơ đa Phụ lục Các kết thí nghiệm điều kiện 2.1 Bảng lũy tích thời gian gạt bọt khâu tuyển mica Thời gian, phút Sản phẩm Thu Thu hoạch Hàm lượng Thực thu hoạch, % lũy tích, % lũy tích, % lũy tích, % Bọt mica 8.03 8.03 4.27 46.34 Bọt mica 4.01 12.04 4.17 67.85 Bọt mica 2.34 14.38 4.11 79.80 Bọt mica 0.58 14.96 3.99 80.56 Bọt mica 0.33 15.29 3.91 80.84 Ngăn máy 84.71 84.71 0.17 19.16 Quặng đầu 100.00 100.00 0.74 100.00 -852.1 Bảng lũy tích thời gian gạt bọt khâu tuyển fenspat Thời gian, Thu Thu hoạch Hàm lượng Thực thu hoạch, % lũy tích, % lũy tích, % lũy tích, % Mica 15.06 15.06 9.41 16.36 Bọt fenspat 24.79 24.79 12.94 37.04 Bọt fenspat 16.04 40.83 13.05 61.51 Bọt fenspat 8.94 49.77 13.01 74.78 Bọt fenspat 0.79 50.56 12.99 75.83 Bọt fenspat 0.36 50.92 12.98 76.3 Ngăn máy 34.02 34.02 1.87 7.34 Quặng đầu 100.00 100.00 8.66 100.00 Sản phẩm phút Phụ lục Các kết thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm 3.1 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 28%, chi phí HF 2300g/t, chi phí armaxT 330g/t Sản phẩm Thu hoạch,% Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu 15.06 48.72 36.22 100.00 Sản phẩm Thu hoạch,% Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu 15.08 48.93 35.99 100.00 Thí nghiệm lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.56 1.58 9.14 6.54 5.41 11.95 2.66 1.37 4.03 5.29 3.37 8.66 Thí nghiệm lặp lần Hàm lượng, % Na2O K2O K2O+Na2O 7.57 1.54 9.11 6.42 5.56 11.98 2.80 1.16 3.96 5.29 3.37 8.66 Thực thu Na2O+K2O,% 15.89 67.23 16.88 100.00 Thực thu Na2O+K2O,% 15.86 67.69 16.45 100.00 -863.2 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 28%, chi phí HF 2300g/t, chi phí armaxT 370g/t Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Thu hoạch,% 15.11 49.93 34.96 100.00 Thu hoạch,% 15.06 49.76 35.18 100.00 Thí nghiệm lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.54 1.58 9.12 6.67 5.71 12.38 2.35 0.80 3.15 5.29 3.37 8.66 Thí nghiệm lặp lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.47 1.64 9.11 6.62 5.81 12.43 2.48 0.66 3.14 5.29 3.37 8.66 Thực thu Na2O+K2O,% 15.91 71.38 12.71 100.00 Thực thu Na2O+K2O,% 15.84 71.42 12.74 100.00 3.3 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 28%, chi phí HF 2700g/t, chi phí armaxT 330g/t Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Thu hoạch,% 15.09 48.84 36.07 100.00 Thu hoạch,% 15.06 48.93 36.01 100.00 Thí nghiệm lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.52 1.64 9.16 6.71 5.75 12.46 2.43 0.87 3.30 5.29 3.37 8.66 Thí nghiệm lặp lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.53 1.62 9.15 6.72 5.81 12.53 2.41 0.79 3.20 5.29 3.37 8.66 Thực thu Na2O+K2O,% 15.96 70.27 13.77 100.00 Thực thu Na2O+K2O,% 15.91 70.80 13.29 100.00 -873.4 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 28%, chi phí HF 2700g/t, chi phí armaxT 370g/t Thí nghiệm lần Sản phẩm Thu hoạch,% Mica Hàm lượng, % Thực thu Na2O+K2O,% 15.07 K2O 7.57 Na2O 1.56 K2O+Na2O 9.13 Fenspat 49.98 7.02 5.77 12.79 73.82 Thạch anh 34.95 1.83 0.72 2.55 10.29 Quặng đầu 100.00 5.29 3.37 8.66 100.00 15.89 Thí nghiệm lặp lần Sản phẩm Thu hoạch,% Mica Hàm lượng, % Thực thu Na2O+K2O,% 15.06 K2O 7.55 Na2O 1.58 K2O+Na2O 9.13 Fenspat 50.21 6.98 5.78 12.76 73.98 Thạch anh 34.73 1.87 0.66 2.53 10.14 15.88 Quặng đầu 100.00 5.29 3.37 8.66 100.00 3.5 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 38%, chi phí HF 2300g/t, chi phí armaxT 330g/t Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Thu hoạch,% 15.04 48.73 36.23 100.00 Thu hoạch,% 15.06 48.58 36.36 100.00 Thí nghiệm lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.48 1.59 9.07 6.75 5.72 12.47 2.42 0.95 3.37 5.29 3.37 8.66 Thí nghiệm lặp lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.45 1.58 9.03 6.78 5.76 12.54 2.4 0.92 3.32 5.29 3.37 8.66 Thực thu Na2O+K2O,% 15.75 70.17 14.08 100.00 Thực thu Na2O+K2O,% 15.7 70.35 13.95 100.00 -883.6 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 38%, chi phí HF 2300g/t, chi phí armaxT 370g/t Thí nghiệm lần Sản phẩm Thu hoạch,% Mica Hàm lượng, % Thực thu Na2O+K2O,% 15.08 K2O 7.48 Na2O 1.61 K2O+Na2O 9.09 Fenspat 50.03 6.94 5.87 12.81 74.01 Thạch anh 34.89 1.98 0.55 2.53 10.16 Quặng đầu 100.00 5.29 3.37 8.66 100.00 15.83 Thí nghiệm lặp lần Sản phẩm Thu hoạch,% Mica Hàm lượng, % Thực thu Na2O+K2O,% 15.08 K2O 7.45 Na2O 1.68 K2O+Na2O 9.13 Fenspat 49.87 6.98 5.86 12.84 73.94 Thạch anh 35.05 1.96 0.55 2.51 10.16 Quặng đầu 100.00 5.29 3.37 8.66 100.00 15.9 3.7 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 38%, chi phí HF 2700g/t, chi phí armaxT 330g/t Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Sản phẩm Mica Fenspat Thạch anh Quặng đầu Thu hoạch,% 15.10 49.74 35.16 100.00 Thu hoạch,% 15.05 49.96 34.99 100.00 Thí nghiệm lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.46 1.62 9.08 6.77 5.89 12.66 2.26 0.56 2.82 5.29 3.37 8.66 Thí nghiệm lặp lần Hàm lượng, % K2O Na2O K2O+Na2O 7.45 1.68 9.13 6.79 5.86 12.65 2.22 0.54 2.76 5.29 3.37 8.66 Thực thu Na2O+K2O,% 15.83 72.71 11.46 100.00 Thực thu Na2O+K2O,% 15.87 72.98 11.15 100.00 -893.8 Bảng kết thí nghiệm với nồng độ bùn 38%, chi phí HF 2700g/t, chi phí armaxT 370g/t Thí nghiệm lần Sản phẩm Thu hoạch,% Mica Thực thu Na2O+K2O,% Hàm lượng, % 15.07 K2O 7.49 Na2O 1.56 K2O+Na2O 9.05 Fenspat 50.47 7.12 5.67 12.79 74.54 Thạch anh 34.46 1.65 0.79 2.44 9.71 Quặng đầu 100.00 5.29 3.37 8.66 100.00 15.75 Thí nghiệm lặp lần Thực thu Na2O+K2O,% Hàm lượng, % Sản phẩm Thu hoạch,% K2O Mica 15.03 Fenspat 7.45 Na2O 1.68 K2O+Na2O 9.13 50.39 7.11 5.73 12.84 74.71 Thạch anh 34.58 1.7 0.67 2.37 9.44 Quặng đầu 100.00 5.29 3.37 8.66 100.00 15.85 3.9 Bảng chuẩn số Student Møc ý nghÜa Sè bËc tù f 0,05 Møc ý nghÜa 0,01 Sè bËc tù f 0,05 0,01 12,71 63,66 11 2,20 3,11 4,30 9,93 12 2,18 3,06 3,18 5,84 13 2,16 3,01 2,78 4,60 14 2,15 2,98 2,57 4,03 30 2,04 2,75 2,45 3,71 40 2,02 2,70 2,37 3,50 60 2,00 2,66 2,31 3,36 120 1,98 2,62 2,26 3,25 ∞ 1,96 2,58 10 2,23 3,17 ... lượng quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc sau tuyển với số sản phẩm nhập So sánh chất lượng quặng mica Lập Thạch – Vĩnh Phúc sau tuyển với số sản phẩm nhập So sánh chất lượng quặng thạch anh Lập Thạch. .. tượng nghiên cứu quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh Phúc - Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất; số điều kiện ảnh hưởng đến trình tuyển tách tạp chất quặng fenspat Lập Thạch – Vĩnh. .. ngành công nghiệp hướng tới thay nguồn hàng nhập khẩu, việc nghiên cứu cơng nghệ chế biến quặng fenspat mỏ Lập Thạch, Vĩnh Phúc vấn đề cần quan tâm giải Luận văn ? ?Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng