Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit vùng yên thái yên bái

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM THỊ NHUNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG GRAPHIT VÙNG YÊN THÁI – YÊN BÁI Chuyên ngành: Kỹ thuật Tuyển khoáng Mã số: 60520607 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM HỮU GIANG HÀ NỘI - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan rằng: cơng trình khoa học chưa cá nhân tổ chức công bố Tất số liệu luận văn trung thực, khách quan tác giả trực tiếp làm Phịng thí nghiệm Bộ mơn Tuyển khoáng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, ngày……tháng……năm 2013 Tác giả luận văn Phạm Thị Nhung MỤC LỤC TRANG BÌA PHỤ LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GRAPHIT 12 1.1 Đặc điểm chung quặng graphit khả ứng dụng 12 ngành công nghiệp khác 1.2 Trữ lượng sản lượng graphit 12 1.2.1 Trữ lượng, sản lượng graphit giới 13 1.2.2 Nguồn nguyên liệu quặng graphit Việt Nam 17 1.3 Tình hình tuyển quặng graphit ngồi nước 18 1.3.1 Tình hình tuyển quặng graphit nước ngồi 18 1.3.2 Tình hình tuyển quặng graphit nước 19 1.4 Các yêu cầu kỹ thuật quặng tinh graphit 20 CHƯƠNG 2: MẪU NGHIÊN CỨU 23 2.1 Lý lịch mẫu 23 2.2 Tóm tắt kết tìm kiếm, thăm dị 23 2.3 Sơ đồ gia cơng mẫu 25 2.4 Một số tính chất mẫu nghiên cứu 26 CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM TUYỂN NỔI ĐIỀU KIỆN 29 3.1 Thí nghiệm xác định độ mịn nghiền tối ưu 29 3.1.1 Thí nghiệm độ hạt sản phẩm nghiền 29 3.1.2 Thí nghiệm ảnh hưởng độ mịn nghiền đến kết tuyển 30 3.2 Thí nghiệm xác định nồng độ pha rắn bùn tối ưu 34 3.3 Thí nghiệm xác định chi phí thuốc điều chỉnh pH tối ưu 37 3.4 Thí nghiệm xác định chi phí thuốc tập hợp tối ưu 40 3.5 Thí nghiệm xác định chi phí thuốc tạo bọt tối ưu 43 CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM CHỌN SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ 47 4.1 Thí nghiệm sơ đồ vịng hở 47 4.1.1 Thí nghiệm thời gian gạt bọt 47 4.1.2 Thí nghiệm chọn số khâu tuyển tinh 51 4.1.2.1 Thí nghiệm tuyển tinh lần 51 4.1.2.2 Thí nghiệm nghiền lại quặng tinh với tuyển tinh lần 49 4.1.2.3 Thí nghiệm nghiền lại quặng tinh tuyển tinh với khâu 54 tuyển tinh 4.1.3 Thí nghiệm chọn số khâu tuyển vét 56 4.1.3.1 Thí nghiệm tuyển có khâu tuyển vét 56 4.1.3.2 Thí nghiệm nghiền lại quặng tuyển để tuyển vét 57 4.1.3.3 Thí nghiệm tuyển vét hai lần 60 4.2 Thí nghiệm chọn sơ đồ 62 4.2.1 Chọn sơ đồ công nghệ để thí nghiệm vịng kín 62 4.2.2 Thí nghiệm tuyển 67 4.2.2.1 Sơ đồ thí nghiệm theo phương án 67 4.2.2.2 Sơ đồ thí nghiệm theo phương án 68 4.2.2.3 Sơ đồ thí nghiệm theo phương án 68 4.2.2.4 Nhận xét chung phương án 69 CHƯƠNG 5: GIA CÔNG CHẤT LƯỢNG SẠCH 70 5.1 Phương pháp đập chọn 70 5.2 Phương pháp tuyển trọng lực 71 5.3 Phương pháp hóa tuyển 73 5.3.1 Thí nghiệm xác định thời gian khuấy hịa tách tối ưu 74 5.3.2 Thí nghiệm xác định nhiệt độ hịa tách tối ưu 76 5.3.3 Thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch hòa tách tối ưu 77 KẾT LUẬN 80 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Sản lượng trữ lượng graphit Thế giới (theo DNPM-DIDEM) 14 Bảng 1.2 Sản lượng trữ lượng graphit số nước giới năm 2012 16 Bảng 1.3 Chất lượng quặng tinh graphit theo GOCT 4596 - 75 20 Bảng 1.4 Chất lượng quặng graphit dạng tinh thể theo GOCT 5279 - 74 21 Bảng 1.5 Chất lượng quặng tinh graphit cho pin theo GOCT 17022 - 81 21 Bảng 1.6 Mác chất lượng quặng tinh graphit (TCVN 4688 : 2008) 22 Bảng 1.7 Mác chất lượng quặng tinh graphit (TCVN 4688 : 2008) 22 Bảng 2.1 Tọa độ điểm khép góc khu thăm dị 23 Bảng 2.2 Kết tìm kiếm tỷ mỷ graphit Khu Yên Thái – Yên Bái 24 Bảng 2.3 Tổng trữ lượng graphit khu vực Yên Thái 25 Bảng 2.4 Thành phần độ hạt thành phần hóa học cấp hạt 27 Bảng 2.5 Thành phần hóa học mẫu đầu 28 Bảng 3.1 Độ hạt sản phẩm nghiền 29 Bảng 3.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng độ mịn nghiền 32 Bảng 3.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ pha rắn bùn 35 đến kết tuyển Bảng 3.4 Thí nghiệm thay đổi chi phí Na2CO3 tối ưu 38 Bảng 3.5 Ảnh hưởng chi phí thuốc tập hợp đến kết tuyển 41 Bảng 3.6 Ảnh hưởng chi phí thuốc tạo bọt đến kết tuyển 44 Bảng 4.1 Kết tuyển gạt bọt phân đoạn 47 Bảng 4.2 Kết thí nghiệm tuyển vịng hở với khâu tuyển tinh 50 Bảng 4.3 Kết phân tích rây quặng tinh tuyển trước sau nghiền 52 Bảng 4.4 Kết tuyển tinh có nghiền lại sản phẩm quăng tinh tuyển 53 Bảng 4.5 Kết thí nghiệm nghiền lại tinh quặng tuyển tinh 55 Bảng 4.6 Kết thí nghiệm có khâu tuyển vét Bảng 4.7 kết phân tích rây sản phẩm tuyển sau nghiền 59 Bảng 4.8 Kết nghiền tuyển tuyển vét quặng tuyển 60 Bảng 4.9 Kết thí nghiệm tuyển vét hai lần khơng nghiền quặng tuyển 62 Bảng 4.10 Kết tuyển sơ đồ vòng kín phương án 67 Bảng 4.11 Kết phân tích hóa số sản phẩm phương án 67 Bảng 4.12 Kết tuyển sơ đồ vịng kín phương án 68 Bảng 4.13 Kết phân tích hóa số sản phẩm 68 Bảng 4.14 Kết tuyển sơ đồ vịng kín phương án 69 Bảng 4.15 Kết phân tích hóa số sản phẩm 68 Bảng 5.1 Kết thí nghiệm sau đập quặng đầu graphit qua sàng f 70 Bảng 5.2 Kết thí nghiệm sau đập quặng đầu graphit qua rây mm 70 Bảng 5.3 Kết thí nghiệm sau đập quặng đầu graphit qua rây mm 71 Bảng 5.4 Kết thí nghiệm sau đập quặng đầu graphit qua rây 0,5 mm 71 Bảng 5.5 Kết tuyển lại mẫu tinh quặng bàn đãi sau tuyển 72 Bảng 5.6 Kết hàm lượng tiêu phân tích mẫu độ tro tinh quặng graphit 74 Bảng 5.7 Kết ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm 75 thay đổi thời gian khuấy Bảng 5.8 Kết ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm 76 thay đổi nhiệt độ khuấy Bảng 5.9 Kết ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm thay đổi nồng độ dung dịch 78 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.1 Sơ đồ gia cơng mẫu 26 Hình 2.2 Thành phần độ hạt thành phần hóa học mẫu đầu 28 Hình 3.1 Ảnh hưởng thời gian nghiền đến thu hoạch cấp hạt - 0,074 30 mm sản phẩm nghiền Hình 3.2 Sơ đồ thí nghiệm tuyển điều kiện 31 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian nghiền đến kết tuyển 33 Hình 3.4 Ảnh hưởng nồng độ pha rắn bùn đến kết tuyển 36 Hình 3.5 Thí nghiệm ảnh hưởng chi phí thuốc điều chỉnh pH 39 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng chi phí thuốc tập hợp đến kết tuyển 42 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng chi phí thuốc tạo bọt đến kết tuyển 45 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian gạt bọt đến kết tuyển 48 Hình 4.2 Sơ đồ thí nghiệm tuyển tinh tinh quặng tuyển 49 Hình 4.3 sơ đồ thí nghiệm tuyển có nghiền lại tinh quặng tuyển 51 Hình 4.4 Sơ đồ thí nghiệm nghiền lại quặng tinh tuyển tinh 55 Hình 4.5 Sơ đồ thí nghiệm khâu tuyển khâu tuyển vét 55 Hình 4.6 Sơ đồ thí nghiệm nghiền quặng tuyển để tuyển vét 58 Hình 4.7 Sơ đồ thí nghiệm tuyển vét hai lần khơng nghiền quặng 61 Hình 4.8 Sơ đồ thí nghiệm vịng kín phương án 64 Hình 4.9 Sơ đồ tuyển vịng kín theo phương án 65 Hình 4.10 Sơ đồ thí nghiệm vịng kín phương án 66 Hình 5.1 Sơ đồ tuyển lại quặng tinh bàn đãi sau tuyển 72 Hình 5.2 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hàm lượng phần cháy vào thời gian khuấy 75 Hình 5.3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hàm lượng phần cháy vào nhiệt độ hòa tách 77 Hình 5.4 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hàm lượng phần cháy vào nồng độ kiềm 78 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, công nghiệp nước ta đà phát triển mạnh, nguyên liệu graphit ngày sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực kinh tế quốc dân Tùy thuộc vào chất lượng quặng tinh graphit mà chúng sử dụng ngành công nghiệp khác luyện kim, hóa chất, khí, thủy tinh, chế tạo khuôn đúc, nồi nấu kim loại, điện cực linh kiện điện Graphit đóng vai trị quan trọng y học, xử lý môi trường, công nghệ lượng vận tải Đặc biệt, graphit chất lượng cao có tiềm ứng dụng lớn nhiều lĩnh vực khác nguyên liệu sản xuất pin điện cực Theo Quy hoạch phân vùng thăm dị, khai thác, chế biến sử dụng nhóm khống chất công nghiệp (serpentin, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit talc) đến năm 2015, có xét đến năm 2025 Bộ Cơng Thương phê duyệt Nhu cầu quặng graphít thương phẩm đến năm 2015 25 nghìn tấn, năm 2020 30 nghìn đến năm 2025 35 nghìn Theo kết tìm kiếm thăm dò địa chất cho thấy quặng graphit Việt Nam chủ yếu nằm đới đứt gẫy Sông Hồng kéo dài từ Yên Bái đến Lào Cai Khu quặng Yên Bái, bao gồm điểm quặng Bảo Hà, Mậu A Yên Thái Điểm quặng Yên Thái có thân quặng, dài từ 200 - 400 m, dày - 25 m; hàm lượng C: 13 - 30,25%; trữ lượng khu khoảng 1,3 triệu Các ứng dụng phát triển động lực cho tăng trưởng graphit Để sử dụng graphit cách có hiệu quả, nâng cao giá trị kinh tế, tiềm tài nguyên đáp ứng nhu cầu chất lượng nguyên liệu, việc nghiên cứu công nghệ tuyển hợp lý để có sản phẩm graphit với chất lượng cao, phục vụ nhu cầu nhiều ngành công nghiệp cần thiết Xuất phát từ nhu cầu ngày tăng lượng quặng tinh graphít cho tiêu dùng nước cho xuất Đề tài luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu 10 công nghệ tuyển quặng graphit vùng Yên Thái – Yên Bái” đặt nhằm góp phần nhỏ phương hướng giải vấn đề cấp thiết nêu Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit vùng Yên Thái – Yên Bái Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu số chế độ công nghệ sơ đồ công nghệ tuyển quặng graphit vùng Yên Thái – Yên Bái, nhằm nâng cao chất lượng quặng tinh graphit - Mục tiêu cụ thể sản phẩm tuyển có chất lượng quặng tinh hàm lượng cacbon >82% cho phép lấy quặng tinh graphit đạt tiêu chuẩn Gr – p theo tiêu chuẩn Việt Nam, dùng cho sản xuất pin Nội dung nghiên cứu đề tài - Tổng quan khoáng sản Graphit: Đặc điểm chung khả ứng dụng ngành công nghiệp khác nhau, phương pháp thực tiễn tuyển quặng Graphit giới Việt nam Giới thiệu sơ lược mỏ Graphit Yên Thái – Yên Bái - Mẫu nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng Graphit vùng mỏ Yên Thái – Yên Bái - Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit: Thí nghiệm tuyển điều kiện, thí nghiệm tuyển sơ đồ - Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm với phương pháp: đập chọn; tuyển trọng lực hóa tuyển Phương pháp nghiên cứu - Để định hướng cho việc lựa chọn công nghệ tuyển quặng graphit vùng Yên Thái – Yên Bái, tiến hành phân tích thành phần vật chất mẫu quặng đầu phân tích thành phần độ hạt, phân tích hóa học để xác định mức thu hoạch, hàm lượng cacbon mức phân bố cacbon cấp hạt mẫu quặng 71 Bảng 5.3: Kết thí nghiệm sau đập quặng đầu graphit qua rây mm Cấp hạt Thu hoạch,% Tro,% Hàm lượng phần cháy,% Thực thu phần cháy,% +1 -1 Tổng 26,67 73,33 100 78,86 77,66 77,98 21,14 22,34 22,02 25,6 74,4 100 Bảng 5.4: Kết thí nghiệm sau đập quặng đầu graphit qua rây 0,5 mm Cấp hạt Thu hoạch,% Tro,% Hàm lượng phần cháy,% Thực thu phần cháy,% +0,5 -0,5 Tổng 27,05 72,95 100 77,6 77,49 77,52 22,4 22,51 22,48 26,95 73,05 100 Nhận xét: Từ kết thí nghiệm đập chọn có nhận xét sau: - Khi đập quặng đầu xuống độ hạt -3; -2; -1; -0,5 mm, độ tro sản phẩm có kích thước lớn kích thước khe tháo có tượng giảm độ tro từ 81,63% xuống thấp 77,6% (cấp +0,5mm); - Mức độ giảm độ tro cấp hạt dư không đáng kể, độ tro sản phẩm lưới lưới đập nhỏ gần Vì việc tách vảy graphit khỏi đất đá nằm lại sàng không hiệu 5.2 Phương pháp tuyển trọng lực Trong nghiên cứu luận văn có lựa chọn phương pháp tuyển bàn đãi mẫu quặng graphit Đặc điểm cấu tạo graphit có hai loại loại ẩn tinh loại cấu tạo dạng vẩy Khi tuyển bàn đãi, hạt graphit ẩn tinh thạch anh trơi theo dịng nước ngang Những hạt graphit dạng vẩy dọc theo gờ cuối bàn Tuy theo lượng graphit dạng vẩy nhiều hay cho lượng quặng tinh nhiều hay 72 Để thí nghiệm thăm dò giải pháp này, luận văn lấy quặng tinh graphit sau tuyển chính, hàm lượng phần cháy mẫu thí nghiệm 50 % Mẫu có khối lượng kg đem nghiền với thời gian 20 phút tuyển bàn đãi theo sơ đồ hình 5.1 Kết thí nghiệm trình bày bảng 5.5 Mẫu đầu Xô đa; dầu hỏa; dầu thông Tuyển Nghiền 20’ Đuôi I Tuyển bàn đãi Tinh quặng TG I TG II Đi II Hình 5.1: Sơ đồ tuyển lại quặng tinh bàn đãi sau tuyển Bảng 5.5: Kết tuyển lại mẫu tinh quặng bàn đãi sau tuyển Biên độ Sản phẩm g,% A,% A = 10 Tinh quặng Trung gian Trung gian Mùn Tổng 0,43 0,48 3,55 95,54 100 19,57 35,49 67,17 45,2 45,82 Hàm lượng phần cháy,% 80,43 64,51 32,83 54,8 54,18 Thực thu phần cháy,% 0,64 0,57 2,15 96,64 100 Nhận xét: Quặng tinh graphit có hàm lượng tro 45,82% (hàm lượng phần cháy 54,18 %) sau tuyển bàn đãi lấy quặng tinh graphit có độ tro 73 19,57 % (hàm lượng phần cháy 80,43%) Việc nâng cao chất lượng tinh quặng tinh có hàm lượng phần cháy lên đến 80,43% đáp ứng yêu cầu sản xuất bút chì thường phục vụ công nghệ đúc Tuy nhiên thực thu phần cháy thu thấp (0,64%) Điều dẫn đến việc lựa chọn phương án tuyển lại bàn đãi khơng có hiệu kinh tế cơng nghệ 5.3 Phương pháp hóa tuyển Việc nâng cao chất lượng tinh quặng graphit có ý nghĩa quan trọng Bởi thu tinh quặng graphit đạt tỷ lệ cacbon từ 90 - 95 % đáp ứng nhu cầu đặc biệt sản xuất điện cực, bút chì cao cấp Giá trị kinh tế sản phầm nâng lên cao Vì mục nghiên cứu sử dụng quặng tinh tuyển vịng kín theo phương án phương án 3, loại quặng tinh hai phương án có độ tro 10 %, tương ứng với hàm lượng phần cháy 90 % Để nâng cao hàm lượng phần cháy quặng tinh graphit, luận văn tiến hành phương pháp hóa tuyển nhằm giảm hàm lượng tro có tinh quặng Mẫu nghiên cứu lấy từ sản phẩm quặng tinh tuyển vịng kín hai phương án Mẫu trộn để lấy mẫu thí nghiệm Để định hướng cho q trình hịa tách, tiến hành lấy mẫu quặng tinh graphit đưa đốt nhiệt độ 8150C để lấy tro Kết phân tích hóa tro quặng tinh cho bảng 5.6 74 Bảng 5.6: Kết hàm lượng tiêu phân tích mẫu độ tro tinh quặng graphit Hàm lượng tiêu phân tích (%) SiO2 Al2O3 TiO2 TFe2O3 TCN02IPTH/94 TCN02IIIPTH/94 TCN02IIPTH/94 TCN02IVPTH/94 45,60 24,29 0,58 25,33 CaO MgO MnO TCNB: 01–ICP/04 2,42 0,78 0,31 Từ kết bảng 5.6 cho thấy mẫu độ tro thuộc mẫu thí nghiệm chủ yếu oxit: SiO2; Al2O3; TFe2O3 Các loại oxit canxi, magie, magan titan có hàm lượng thấp Vậy muốn nâng cao hàm lượng cacbon quặng tinh lên cần làm giảm độ tro xuống cách hòa tách oxit silic, oxit nhôm oxit sắt Đối tượng hịa tách oxit nhơm Để hịa tách Al2O3 tiến hành ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm Nguyên lí chung ngâm quặng tinh graphit dung dịch kiềm, Al2O3 kết hợp với Na để tạo NaAl(OH)4 dễ tan dung dịch Phần cịn lại cặn lắng oxít sắt, silic, titan v.v graphit Mẫu quặng ngâm kiềm với nồng độ kiềm khác khuấy thời gian nhiệt độ khác 5.3.1.Thí nghiệm xác định thời gian khuấy hịa tách tối ưu Thí nghiệm ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm NaOH với điều kiện: - Nồng độ dung dịch kiềm NaOH để hòa tách 25%; - Nhiệt độ hòa tách cố định 800; - Thời gian khuấy tiếp xúc thay đổi là: 30; 60; 90; 120 phút Kết thí nghiệm cho bảng 5.7 Từ số liệu bảng 5.7 dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian khuấy hòa tách đến hàm lượng phần cháy quặng tinh, đồ thị cho hình 5.2 75 Bảng 5.7: Kết ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm thay đổi thời gian khuấy Độ tro ban đầu,% Thời gian khuấy Độ tro sau khuấy,% Hàm lượng phần cháy,% 6,1 93,9 5,48 94,52 5,33 94,67 5,46 94,54 t = 30 phút t = 60 phút 9,79 t = 90 phút % t = 120 phút 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 20 40 60 80 100 120 140 t, phút Hình 5.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hàm lượng phần cháy vào thời gian khuấy Nhận xét: Từ số liệu bảng 5.7 hình 5.2 có nhận xét sau: - Từ mẫu đầu có độ tro trung bình 9,79 % sau khuấy hòa tan 30 phút giảm độ tro mẫu xuống 6,1 % 76 - Nếu tăng tiếp thời gian khuấy từ 30 lên 90 phút, độ tro mẫu giảm dần từ 6,1 % xuống 5,33 (hàm lượng phần cháy quặng tinh tăng chậm từ 93,9% lên 94,67%) - Nếu tăng tiếp thời gian khuấy lên 120 phút, độ tro mẫu không giảm; - Vậy ta chọn thời gian khuấy tối ưu 90 phút 5.3.2 Thí nghiệm xác định nhiệt độ hịa tách tối ưu Mẫu quặng tinh graphit ngâm dung dich kiềm NaOH với điều kiện: - Thời gian khuấy hòa tách 90 phút; - Nồng độ dung dịch NaOH 25%; - Nhiệt độ hòa tách thay đổi là: 40o; 60o; 80o; 100o Kết thí nghiệm cho bảng 5.8 Từ số liệu bảng 5.8 dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ hòa tách đến hàm lượng phần cháy quặng tinh graphit, đồ thị cho hình 5.3 Bảng 5.8: Kết ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm thay đổi nhiệt độ khuấy Nhiệt độ Độ tro ban đầu,% 40o 60o 80o 100o 9,79 Độ tro sau khuấy,% Hàm lượng phần cháy,% 9,11 90,89 7,89 92,11 5,33 94,67 6,06 93,94 % 77 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 20 40 60 80 100 120 Nhiệt độ, t Hình 5.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hàm lượng phần cháy vào nhiệt độ hòa tách Nhận xét: Từ số liệu bảng 5.8 hình 5.3 có nhận xét sau: - Khi tăng nhiệt độ khuấy từ 40 đến 80 độ, độ tro quặng tinh graphit giảm từ 9,11 % xuống 5,33 % (tương ứng với hàm lượng phần cháy quặng tinh tăng từ 90,89% lên 94,67% - Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ hòa tan lên 100 độ, độ tro quặng tinh graphit lại không giảm (hàm lượng phần cháy quặng tinh graphit không tăng); - Vậy chọn chế độ nhiệt độ khuấy tối ưu 80 độ 5.3.3 Thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch hịa tách tối ưu Tiến hành ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm NaOH với điều kiên: - Thời gian khuấy hòa tách 90 phút; - Nhiệt độ hòa tách 800; 78 - Nồng độ dung dịch NaOH hòa tách thay đổi là: 15%; 20%; 25%; 30% Kết thí nghiệm cho bảng 5.9 Từ số liệu bảng 5.9 dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ dung dịch hòa tách đến hàm lượng phần cháy quặng tinh, đồ thị cho hình 5.4 Bảng 5.9: Kết ngâm tinh quặng graphit dung dịch kiềm thay đổi nồng độ dung dịch Nồng độ kiềm % 15% 20% 25% 30% Độ tro ban đầu,% Độ tro sau khuấy,% Hàm lượng phần cháy,% 9,79 6,9 6,34 5,33 7,98 93,1 93,66 94,67 92,02 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 25 30 35 40 Nồng độ,% Hình 5.4: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hàm lượng phần cháy vào nồng độ kiềm 79 Nhận xét: Từ số liệu bảng 5.9 hình 5.4 có nhận xét sau: - Khi thay đổi nồng độ dung dich kiềm tăng từ 15% lên 25%, hàm lượng phần cháy quặng tinh thay tăng từ 92,02% lên 94,67% - Nếu tăng tiếp nồng độ dung dịch lên 30 %, hiệu hòa tách lại giảm, cụ thể thực thu phần cháy giảm từ 94,67 % xuống 92,02 %; Vậy chọn nồng độ dung dịch tối ưu 25% 80 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu cho phép rút số kết luận sau: 1) Mẫu quặng thí nghiệm có hàm lượng cac bon trên 13 %, độ tro 81 %, hàm lượng chất bốc 4,85 % hàm lượng lưu huỳnh 0,5 %; 2) Hàm lượng cac bon, độ tro, chất bốc lưu huỳnh phân bố tương đối đồng cấp hạt mẫu quặng; 3) Kết thí nghiệm tuyển điều kiện chọn thông số tuyển tối ưu sau: - Độ hạt quặng đưa tuyển có hàm lượng cấp hạt - 0,074 mm chiếm 77 %; - Nồng độ pha rắn bùn tuyển tối ưu 175 g/l; - Chi phí thuốc tập hợp (dầu hỏa) 1000 - 1500 g/t; - Chi phí thuốc tạo bọt (dầu thông) 100 - 150 g/t Ở điều kiện tuyển tối ưu cho phép lấy quặng tinh graphit có hàm lượng tro 42,75 %, thực thu phần cháy 77 % Quặng có hàm lượng cac bon 10 % 4) Kết thí nghiệm tuyển sơ đồ, cho phép chọn sơ đồ công nghệ tuyển tối ưu sau: - Phương án tuyển lấy quặng tinh graphit có hàm lượng cac bon 82 %, cần khâu tuyển chính, bốn khâu tuyển tinh khâu tuyển vét, sơ đồ hình 4.7 (khơng có nghiền lại quặng tinh); - Phương án tuyển lấy quặng tinh graphit có hàm lượng cac bon 90 %, cần khâu tuyển chính, bốn khâu tuyển tinh khâu tuyển vét, sơ đồ hính 4.8 (có nghiền lại quặng tinh tuyển chính) 5) Với hai sơ đồ cơng nghệ tuyển kiến nghị cho phép lấy quặng tinh graphit đạt tiêu chuẩn Gr – p theo tiêu chuẩn Việt Nam, dùng cho sản xuất pin 81 6) Để nâng cao chất lượng quặng tinh graphit dùng kiềm nồng độ dung dịch 25 % với thời gian hòa tách 90 phút nhiệt độ hòa tách 800C Với điều kiện hòa tách cho phép lấy quặng tinh có hàm lượng phần cháy xấp xỉ 95 % Để nâng cao hàm lượng cacbon lên 95 % cần phải hòa tách oxit sắt quặng tinh tiếp 7) Khi thí nghiệm bán cơng nghiệp xây dựng xưởng tuyển cần áp dụng sơ đồ cơng nghệ cho hình a hình b 82 Hình a; Sơ đồ cơng nghệ tuyển để lấy quặng tinh graphit có hàm lượng cacbon 82% 83 Hình b; Sơ đồ cơng nghệ tuyển để lấy quặng tinh graphit có hàm lượng cacbon 90 % 84 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Phạm Hữu Giang, Phạm Thị Nhung, Nhữ Thị Kim Dung, Lê Việt Hà, (Năm thứ XXVII – số - 2013), Nghiên cứu tuyển quặng graphit khu vực Yên Thái, Xã Yên Thái, Huyện Văn Yên, Tỉnh n Bái”, Tạp chí Cơng Nghiệp Mỏ, nxb Bộ Văn hóa Thơng tin, Hà Nội 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Bơi (1998), Giáo trình Tuyển nổi, Hà Nội Nguyễn Văn Chiển (1962), Giáo trình khống vật học, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Trần Thị Hiến nnk (2009), Báo cáo tổng kết đề tài: “ Nghiên cứu công nghệ tuyển graphit mỏ Nậm Thi, tỉnh Lào Cai”, Vimluki, Hà Nội Nguyễn Văn Tề A.Φ.ΜΟΚΟΠ (1963), Báo cáo công tác thăm dò giai đoạn 1958 – 1962 mỏ graphit Lào Cai , Hà Nội Đoàn 51 (2012), Báo cáo kết tìm kiếm thăm dị tỷ mỉ graphit khu vực Yên Thái, Văn Yên, Yên Bái, Hà Nội Quy hoạch vùng khoáng sản chủ yếu phát triển cơng nghiệp khai khống tỉnh Lào Cai giai đoạn 2005 - 2010 http://www.min-eng.com/ http://www.sciencedirect.com/science ... tiễn tuyển quặng Graphit giới Việt nam Giới thiệu sơ lược mỏ Graphit Yên Thái – Yên Bái - Mẫu nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng Graphit vùng mỏ Yên Thái – Yên Bái - Nghiên cứu công nghệ tuyển. .. Thái – Yên Bái? ?? đặt nhằm góp phần nhỏ phương hướng giải vấn đề cấp thiết nêu Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit vùng Yên Thái – Yên Bái Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên. .. Nghiên cứu số chế độ công nghệ sơ đồ công nghệ tuyển quặng graphit vùng Yên Thái – Yên Bái, nhằm nâng cao chất lượng quặng tinh graphit - Mục tiêu cụ thể sản phẩm tuyển có chất lượng quặng tinh