Nghiên cứu công nghệ tuyển nổi bùn than (cấp 0,5mm)

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN VĂN MINH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI BÙN THAN (CẤP - 0,5MM) Chuyên ngành: Tuyển khoáng 60.52.0607 Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM VĂN LUẬN HÀ NỘI - 2013 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 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Minh MỤC LỤC Trang phụ bìa ………………………………………………………… Lời cam đoan ………………………………………………………… Mục lục ………………………………………………………………… Danh mục bảng biểu ……………………………………………… Danh mục hình vẽ ………………………………………………… Mở đầu ………………………………………………………………… 10 Chương 1- Tình hình tuyển bùn than cấp hạt -0,5mm giới Việt Nam …………………………………………………………………… 13 1.1 Tình hình tuyển bùn than giới ……………………………… 13 1.2 Tình hình xử lý bùn than hạt mịn Việt Nam ………………………… 16 1.3 Nhận xét ………………………………………………………………… 24 Chương – Tổng quan loại thuốc tuyển để tuyển bùn than …… 25 2.1 Thuốc tập hợp …………………………………………………………… 25 2.2 Thuốc tạo bọt …………………………………………………………… 26 2.3 Thuốc ổn định nhũ tương ……………………………………………… 27 2.4 Thuốc đè chìm …………………………………………………………… 27 2.5 Thuốc điều chỉnh mơi trường (hợp chất vô cơ) ………………………… 28 2.6 Nhận xét ………………………………………………………………… 28 Chương – Mẫu nghiên cứu phương pháp nghiên cứu ………………… 29 3.1 Mẫu nghiên cứu ………………………………………………………… 29 3.2 Phương pháp nghiên cứu ………………………………………………… 30 Chương – Nghiên cứu điều chế hỗn hợp thuốc tuyển …………………… 31 4.1 Nghiên cứu xác định chi phí lựa chọn loại thuốc tập hợp …………… 31 4.2 Nghiên cứu xác định chi phí lựa chọn thuốc tạo bọt ………………… 33 4.3 Nghiên cứu xác định tỷ lệ tối ưu loại thuốc tập hợp tạo bọt … 35 4.4 Nghiên cứu xác định tỷ lệ tối ưu loại thuốc ổn định nhũ tương … 37 4.5 Nghiên cứu xác định thời gian khuấy nhũ tương ……………………… 40 4.6 Lựa chọn loại thuốc tuyển điều chế ……………………………… 42 4.7 Thí nghiệm xác định thời gian ổn định hỗn hợp thuốc điều chế 43 Chương – Nghiên cứu chế độ công nghệ tuyển bùn than với loại hỗn hợp thuốc tuyển điều chế …………………………………………… 45 5.1 Thí nghiệm thay đổi nồng độ pha rắn bùn tuyển ……………… 45 5.2 Thí nghiệm xác định chi phí hỗn hợp thuốc tuyển tối ưu ……………… 48 5.3 Thí nghiệm cấp thuốc phân đoạn ………………………………………… 51 5.4 Thí nghiệm gạt bọt phân đoạn xác định hệ số động học tuyển … 53 5.5 Thí nghiệm tuyển theo sơ đồ …………………………………………… 63 5.6 Kết so sánh hỗn hợp thuốc tuyển điều chế với thuốc tuyển Đức Trung Quốc ……………………………………………………… 69 Kết luận kiến nghị ………………………………………………………… 72 Tài liệu tham khảo …………………………………………………………… 74 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Kết tuyển than cấp hạt -0,5mm ………………………… 14 Bảng 1.2: Thành phần độ hạt than cấp hạt 0-6mm mỏ than khu vực Hòn Gai ……………………………………………………………………… 16 Bảng 1.3: Kết đánh giá tính khả tuyển than cấp hạt nhỏ mịn vùng Hòn Gai ……………………………………………………………………… 16 Bảng 1.4: Thành phần độ hạt than cấp 0-6mm mỏ than khu vực Cẩm Phả ………………………………………………………………………… 17 Bảng 1.5: Kết tuyển than hạt mịn máng xoắn ……………………… 20 Bảng 1.6: Kết tuyển bùn than nhà máy tuyển than Hòn Gai …… 21 Bảng 1.7: Kết thử nghiệm bán công nghiệp tuyển than cấp hạt mịn xyclon nước ………………………………………………………………… 23 Bảng 3.1: tính chất mẫu thí nghiệm …………………………………… 29 Bảng 5.1: Kết tuyển so sánh gữa loại hỗn hợp thuốc tuyển ……… 70 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Kết tuyển bùn than máy tuyển Jameson quy mô công nghiệp bán công nghiệp Australia ………………………………… 13 Hình 1.2: Sơ đồ tuyển than cấp hạt mịn Mỹ ………………………………… 14 Hình 1.3: Sơ đồ tuyển than hạt mịn truyền thống Australia ………………… 15 Hình 3.1: sơ đồ gia cơng mẫu …………………………………………………… 29 Hình 3.2: Sơ đồ thí nghiệm …………………………………………………… 30 Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí thuốc tập hợp TH1 …………………………………………… 32 Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí thuốc tập hợp TH2 …………………………………………… 32 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí thuốc tạo bọt TB1 …………………………………………… 34 Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí thuốc tạo bọt TB2 …………………………………………… 34 Hình 4.5: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào tỷ lệ phối trộn hai loại thuốc tập hợp TH1 TH2 với thuốc tạo bọt TB1 ………………………………………………………………………… 36 Hình 4.6: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào tỷ lệ phối trộn hai loại thuốc tập hợp TH1 TH2 với thuốc tạo bọt TB2 ………………………………………………………………………… 36 Hình 4.7: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào tỷ lệ phối trộn thuốc B4 với NT1 ……………………………… 37 Hình 4.8: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào tỷ lệ phối trộn thuốc B4 với NT2 ……………………………… 38 Hình 4.9: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào tỷ lệ phối trộn thuốc M6 với NT1 ……………………………… 38 Hình 4.10: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào tỷ lệ phối trộn thuốc M6 với NT2 ……………………………… 39 Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào thời gian khuấy tạo nhũ tương hỗn hợp thuốc A2 ……………… 40 Hình 4.12 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào thời gian khuấy tạo nhũ tương hỗn hợp thuốc H2 ……………… 41 Hình 4.13 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào thời gian khuấy tạo nhũ tương hỗn hợp thuốc H29 ……………… 41 Hình 4.14: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào loại hỗn hợp thuốc tuyển điều chế …………………………… 42 Hình 4.15: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào thời gian ổn định nhũ hóa thuốc A2 ……………………………… 43 Hình 4.16: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào thời gian ổn định nhũ hóa thuốc H2 ……………………………… 44 Hình 4.17: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào thời gian ổn định nhũ hóa thuốc H29 …………………………… 44 Hình 5.1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào nồng độ pha rắn tuyển với thuốc A2 ……………………………… 45 Hình 5.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào nồng độ pha rắn tuyển với thuốc H2 ……………………………… 46 Hình 5.3: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào nồng độ pha rắn tuyển với thuốc H29 …………………………… 46 Hình 5.4: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào nồng độ pha rắn tuyển với thuốc Đức …………………………… 47 Hình 5.5: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí hỗn hợp thuốc A2 …………………………………………… 48 Hình 5.6: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí hỗn hợp thuốc H2 …………………………………………… 49 Hình 5.7: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí hỗn hợp thuốc H29 …………………………………………… 49 Hình 5.8: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí hỗn hợp thuốc Đ ……………………………………………… 50 Hình 5.9: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí thuốc cấp thuốc A2 phân đoạn …………………………… 51 Hình 5.10: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí thuốc cấp thuốc H2 phân đoạn …………………………… 52 Hình 5.11: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào chi phí thuốc cấp thuốc H29 phân đoạn ………………………… 52 Hình 5.12: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt chi phí hỗn hợp thuốc A2 khác …………………………… 56 Hình 5.13: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt chi phí hỗn hợp thuốc H2 khác …………………………… 56 Hình 5.14: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt chi phí hỗn hợp thuốc H29 khác …………………………… 57 Hình 5.15: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt chi phí hỗn hợp thuốc Đ khác ……………………………… 57 Hình 5.16: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt tuyển với hỗn hợp thuốc A2 nồng độ pha rắn khác …… 59 Hình 5.17: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt tuyển với hỗn hợp thuốc H2 nồng độ pha rắn khác …… 59 Hình 5.18: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt tuyển với hỗn hợp thuốc H29 nồng độ pha rắn khác …… 60 Hình 5.19: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào thời gian gạt bọt tuyển với hỗn hợp thuốc Đ nồng độ pha rắn khác ……… 60 Hình 5.20: Sơ đồ cắt dịng ……………………………………………………… 63 Hình 5.21: Sơ đồ …………………………………………………………… 64 Hình 5.22: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ cắt dòng với thuốc A2 ……………………………… 64 Hình 5.23: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ cắt dòng với thuốc H2 ……………………………… 65 Hình 5.24: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ cắt dòng với thuốc H29 ……………………………… 65 Hình 5.25: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ cắt dịng với thuốc Đ ………………………………… 66 Hình 5.26: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ với thuốc A2 …………………………………… 66 Hình 5.27: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ với thuốc H2 …………………………………… 67 Hình 5.28: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ với thuốc H29 …………………………………… 67 Hình 5.29: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc thực thu than vào độ tro than tuyển theo sơ đồ với thuốc Đ ……………………………………… 68 Hình 5.30: Biểu đồ miêu tả phụ thuộc thu hoạch, thực thu độ tro than vào loại thuốc tuyển …………………………………………………… 71 10 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Bùn than trạng thái lơ lửng hạt than kích thước nhỏ (nhỏ 1mm) môi trường nước Hiện nay, hầu hết bùn than nhà máy tuyển trung tâm xưởng tuyển than mỏ thu gom phương pháp lắng lọc truyền thống Do đó, chi phí đầu tư vận hành cho trình khử nước bùn than tốn Đồng thời thiết bị khử nước bùn than thường cho sản phẩm cám đáp ứng nhu cầu đa dạng hộ tiêu thụ chúng thường có chất lượng thấp Mặt khác việc sử dụng bể lắng đọng bùn than dễ gây mát bùn than ô nhiễm mơi trường Vì vậy, việc nâng cao chất lượng mùn than góp phần nâng cao hiệu sử dụng sản phẩm than đồng thời cho phép áp dụng trình khử nước triệt để khâu hồn thiện sản phẩm nhằm giảm tác động nhiễm mơi trường chống lãng phí tài ngun Để tuyển mùn than, phương pháp tuyển sử dụng phổ biến tuyển Trước trình tuyển bùn than thực máy tuyển truyền thống dạng giới tự hút giới khí nén, loại máy có suất thấp chi phí sản xuất cao Ngày chúng dần thay máy tuyển cột cho suất tuyển cao chi phí sản xuất thấp nhiều Hiện nay, tuyển cột thừa nhận thiết bị tuyển than hạt mịn cấp -0,5mm có hiệu giới Hiện nay, Việt Nam có Cơng ty tuyển than Hịn Gai sử dụng thiết bị tuyển cột để xử lý bùn than, kết tuyển ban đầu khả quan Nhưng sử dụng thiết bị để tuyển than buộc phải sử dụng hỗn hợp thuốc tuyển dạng nhũ tương, nguồn thuốc tuyển hoàn toàn phải nhập từ Đức Trung Quốc với giá thành cao (khoảng 70000đ/kg) Để chủ động nguồn thuốc tuyển giảm chi phí cho trình tuyển cần phải có nghiên cứu điều chế hỗn hợp thuốc tuyển chế độ công nghệ tuyển bùn than với hỗn ... thuốc tuyển nhập Vì đề tài: ? ?Nghiên cứu công nghệ tuyển bùn than (cấp hạt -0,5mm )” cần thiết Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tượng nghiên cứu: nghiên cứu tuyển bùn than Công ty Tuyển than. .. Chương MẪU NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mẫu nghiên cứu Mẫu nghiên cứu than bùn lấy Công ty tuyển than Hòn Gai, loại than bùn Công ty xử lý phương pháp tuyển Mẫu sau gia công trộn đều,... THUỐC TUYỂN ĐỂ TUYỂN NỔI BÙN THAN Hành vi than trình tuyển khơng định tính tự nhiên than mà cịn bị chi phối loại thuốc tuyển sử dụng q trình tuyển, chế độ cơng nghệ tuyển 2.1 Thuốc tập hợp Tuyển than