Nội dung chính của bài viết trình bày Lượng đất đá lẫn than có độ tro từ 60-70% tồn đọng ở các mỏ ngày càng nhiều sẽ chiếm nhiều diện tích mặt bằng, thất thoát tài nguyên và gây ô nhiễm môi trường. Các thiết bị máy lắng lưới chuyển động, máy tuyển tầng sôi và thiết bị tuyển nổi là những thiết bị khá hiệu quả khi dùng để tuyển loại than có độ tro cao. Mời các bạn tham khảo!
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ CÔNG NGHỆ KẾT HỢP MÁY LẮNG LƯỚI CHUYỂN ĐỘNG-MÁY TUYỂN TẦNG SÔI - TUYỂN NỔI THU HỒI THAN SẠCH TỪ ĐẤT ĐÁ LẪN THAN Ở MỘT SỐ MỎ THAN VÙNG HÒN GAI - CẨM PHẢ Nhữ Thị Kim Dung, Vũ Thị Chinh Trường Đại học Mỏ-Địa chất Biên tập: ThS Hoàng Minh Hùng Tóm tắt: Hiện số mỏ than vùng Quảng Ninh tồn đọng lượng lớn đất đá lẫn than, ước tính đến hàng triệu Đặc điểm đối tượng có lẫn lượng than khoảng 20% sinh q trình bóc, mở vỉa đào đường lị Đất đá lẫn than có độ tro từ 60-70% mỏ chưa có biện pháp xử lý, thu hồi triệt để than Khi sử dụng thiết bị tuyển than truyền thống (máy lắng khí ép, tuyển huyền phù) để thu hồi than từ đối tượng đất đá lẫn than không mang lại hiệu kinh tế Mặt khác, đối tượng thải bỏ độ tro nhỏ quy định cho phép Nhà nước (Quy định hành Nhà nước thải bỏ đất đá tuyển than có độ tro 75%) Lượng đất đá lẫn than có độ tro từ 60-70% tồn đọng mỏ ngày nhiều chiếm nhiều diện tích mặt bằng, thất tài ngun gây nhiễm mơi trường Các thiết bị máy lắng lưới chuyển động, máy tuyển tầng sôi thiết bị tuyển thiết bị hiệu dùng để tuyển loại than có độ tro cao Dùng cơng nghệ tuyển kết hợp ba thiết bị tuyển thử nghiệm hai mẫu đất đá lẫn than mỏ Núi Béo Cọc Sáu (độ tro 60-65%), cho phép thu hồi 40% than với độ tro khoảng 30%, đạt tiêu chuẩn cám 5aHG đem tiêu thụ, nhằm tận thu tài nguyên, giảm thiểu ô nhiễm môi trường Đặt vấn đề Đất đá lẫn than (ĐĐLT) khái niệm mang tính tương đối để hỗn hợp than đá với tỷ lệ đá nhiều than nhiều, đặc trưng cho sản phẩm phụ q trình khai thác than, sản phẩm lưới sàng phân xưởng chế biến than chất lượng thấp mỏ mà ngành than thường gọi “than bã sàng” Đặc điểm ĐĐLT có độ tro từ 60% đến 75% cấp hạt nhỏ 80% cấp hạt lớn Lượng đất đá lẫn than chứa “bãi thải tạm” sản phẩm chưa phép thải, đưa sàng tuyển lại khơng đem lại hiệu kinh tế Theo số liệu năm 2014 Công ty CP Than Cọc Sáu, lượng ĐĐLT Công ty tồn đọng năm 2013 1.635.973 tấn, độ tro 69 - 70%, năm 2014 nguồn đất đá lẫn than phát sinh 710.000 tấn, độ tro 60% (Công ty CP than Cọc Sáu - Vinacomin, 2014) Theo báo cáo khảo sát mỏ Núi Béo, tổng lượng ĐĐLT năm 2014 tồn đọng 6.129.294 tấn, độ tro 67 - 68% (Công ty CP than Núi Béo - Vinacomin, 2015) Đất đá lẫn than chế biến trực tiếp mỏ bán cho đơn vị chế biến kinh doanh TKV Công nghệ chế biến đất đá lẫn than phổ biến thực sau:Nguồn đất đá lẫn than đưa qua sàng song (sàng sơ lưới 200x200mm) để loại bỏ đá cỡ; Sản phẩm cấp - 200mm cấp vào sàng rung tầng lưới 70mm, lưới 15mm (10mm) để khử cám; Cấp +70 mm nhặt thủ công để thu hồi cục xô thải loại đá, bã sàng có cỡ hạt 15 - 70 mm đưa vào tuyển Modul tuyển nhỏ (huyền phù tự sinh, huyền phù manhetit, băng tải dốc) thu hồi 03 sản phẩm gồm: than cục don (15 - 70mm), than bùn, thải loại (bùn thải + đá thải); Sản phẩm than cục xô với than cục don (15-70mm) sau tuyển đem nghiền thành cấp -15mm sau pha trộn với than cám sàng khô -15mm -10mm thành than cám TCVN, than bùn xả hồ phơi khơ sau đem pha trộn thành than cám TCVN; Sản phẩm thải vận chuyển đổ thải Các thiết bị sàng tuyển đơn vị mỏ đầu tư thuê thiết bị để chế biến Hầu hết cụm Modul tuyển nhỏ thực KHCNM SỐ 2/2019 * TUYỂN CHẾ BIẾN THAN- KHỐNG SẢN 35 THƠNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ từ 65 - 70% so với công suất thiết kế, Modul nhỏ lẻ khơng tập trung, tính đồng hệ thống chưa cao, hầu hết khâu xử lý bùn nước đơn giản, có dây chuyền chi phí nước lớn bùn mịn có độ tro cao (độ tro đến 60%) nhà máy thải bỏ gây ô nhiễm mơi trường Vì vậy, cần thiết phải nghiên cứu công nghệ nhằm thu hồi triệt để than từ nguồn ĐĐLT, tăng hiệu kinh tế giảm thiểu ô nhiễm môi trường Phương pháp thiết bị nghiên cứu Mẫu ĐĐLT lấy từ bãi thải tạm thuộc Công ty CP than Cọc Sáu Núi Béo Than cấp +3mm tuyển máy lắng lưới chuyển động bán cơng nghiệp (hình 1) Máy có chiều dài chiều rộng lưới 1x0,25m (Nhữ Thị Kim Dung, 2011) Than cấp hạt -3mm, sử dụng thiết bị máy tuyển tầng sơi (hình 3) máy tuyển phịng thí nghiệm (hình 2) Thiết bị tuyển tầng sơi hình có tiết diện 150x150mm Các nghiêng phía thay đổi chiều dài (600; 900; 1200mm), góc nghiêng (65; 70; 750) khoảng cách nghiêng (37,5; 50; 75mm)(Phạm Văn Luận, 2012) Kết thảo luận 3.1 Tính chất mẫu nghiên cứu Hai mẫu ĐĐLT đem phân tích rây để xác định thành phần độ hạt phân tích chìm xác định thành phần tỷ trọng Kết phân tích rây thể bảng Số liệu bảng 1, cho thấy: Mẫu ĐĐLT mỏ Núi Béo có cỡ hạt lớn 50mm, ĐĐLT mỏ Cọc Sáu Sim có cỡ hạt 50mm;Độ tro mẫu 60%;Độ tro cấp hạt +50mm than mỏ Cọc Sáu độ tro cao gần 85%, thu hoạch 11% nên thải bỏ; Than cấp hạt +35mm mỏ Núi Béo có thu hoạch 8,5%, độ tro 87% thải bỏ ĐĐLT cấp hạt +0,5mm mỏ Núi Béo, Cọc Sáu đưa phân tích chìm tỷ trọng 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9 2,0 Các cấp tỷ trọng gia cơng lấy mẫu đưa phân tích độ tro Kết phân tích thành phần tỷ trọng cho thấy:Hầu hết cấp hạt than mẫu than Núi Béo Cọc Sáu thuộc loại than khó tuyển đến khó tuyển trọng lực Vì tuyển than cấp hạt có mẫu than Núi Béo Cọc Sáu thiết bị tuyển trọng lực thông thường Hình Máy lắng lưới chuyển động bán cơng nghiệp Hình Máy tuyển nổi Bảng Kết phân tích rây khơ ĐĐLT mỏ Núi Béo Hình Thiết bị tuyển tầng sơi phịng thí nghiệm 36 Cấp hạt, mm g, % A, % 35 - 50 15 - 35 - 15 3-6 1-3 0,5 - - 0,5 Tổng 8,50 18,84 17,65 17,91 12,79 9,02 15,29 100 87,10 79,65 68,08 59,49 47,17 44,88 34,12 60,38 KHCNM SỐ 2/2019 * TUYỂN CHẾ BIẾN THAN- KHỐNG SẢN THƠNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ Bảng Kết phân tích rây khơ ĐĐLT mỏ Cọc Sáu Cấp hạt , mm γ, % A, % +50 11 84,76 35 - 50 15,44 75,89 15 - 35 15,52 68,92 - 15 13,63 64,47 3-6 10,19 55,28 1-3 7,04 52,48 0,5 - 7,72 49,5 - 0,5 19,46 48,21 Tổng 100 63,06 cho hiệu tuyển không cao.Nghiên cứu đề xuất phương án tuyển sau: ĐĐLT cấp hạt +3mm mỏ đem tuyển máy lắng lưới chuyển động Cấp hạt 0,5 - 3mm tuyển máy tuyển tầng sôi Cấp hạt -0,5mm dùng máy tuyển để nâng cao chất lượng 3.2 Kết thí nghiệm tuyển 3.2.1 Thí nghiệm tuyển máy lắng luới chuyển động Tiến hành thí nghiệm máy lắng lưới chuyển động cấp hạt sau: ĐĐLT mỏ Núi Béo tuyển cấp hạt - 35mm; ĐĐLT mỏ Cọc Sáu tuyển cấp hạt - 15mm 15 - 50mm Các điều kiện thí nghiệm xác định tối ưu sau: - ĐĐLT cấp hạt - 35mm Núi Béo: Tần số dao động mặt lưới 110 lần/phút; chiều cao cửa cấp liệu 65mm; biên độ dao động mặt lưới 55mm; chiều cao ngưỡng tràn 44mm.Khi tuyển cấp hạt - 35mm chế độ công nghệ tối ưu thu 21,83% than với độ tro đạt 43,62%, thực thu phần cháy vào than 36,08% đá thải có độ tro 81,02% - ĐĐLT cấp hạt 15 - 50mm Cọc Sáu: Tần số dao động mặt lưới 110 lần/phút; chiều cao cửa cấp liệu 65mm; biên độ dao động mặt lưới 55mm; chiều cao ngưỡng tràn 64mm.Khi tuyển cấp hạt 15 - 50mm chế độ công nghệ tối ưu thu 28,58% than với độ tro đạt 39,63%, thực thu phần cháy vào than 53,72% đá thải có độ tro 83,33% - ĐĐLT cấp hạt - 15mm Cọc Sáu: Tần số dao động mặt lưới 120 lần/phút; chiều cao cửa cấp liệu 65mm; biên độ dao động mặt lưới 45mm; chiều cao ngưỡng tràn 30mm Khi tuyển cấp hạt - 15mm chế độ công nghệ tối ưu thu 41,05% than với độ tro đạt 32,06%, thực thu phần cháy vào than 63,91% đá thải có độ tro cao 82,7% 3.2.2 Thí nghiệm tuyển tầng sôi cấp hạt 0,5 - 3mm Tiến hành thí nghiệm xác định lưu lượng dịng nước lên tối ưu, thông số giữ cố định: Chiều dài nghiêng 900mm; khoảng cách nghiêng 37,5mm; góc nghiêng nghiêng 700 Kết thể bảng Dựa vào kết thí nghiệm bảng cho thấy: Bảng Kết thí nghiệm ảnh hưởng lưu lượng dịng nước lên đến kết tuyển máy tuyển tầng sôi mẫu ĐĐLT Núi Béo Lưu lượng (l/s) 1,8 1,9 2,1 Sản phẩm Than Đá thải Than đầu Than Đá thải Than đầu Than Đá thải Than đầu Than Đá thải Than đầu g, % 46,76 53,24 100 48,31 51,69 100 51,39 48,61 100 53,07 46,93 100 A, % 7,27 76,73 44,25 9,02 77,89 44,62 10,7 80,13 44,45 11,88 81,12 44,37 e, % 77,78 79,37 82,61 84,06 KHCNM SỐ 2/2019 * TUYỂN CHẾ BIẾN THAN- KHỐNG SẢN 37 THƠNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ Bảng Kết thí nghiệm ảnh hưởng lưu lượng dịng nước lên đến kết tuyển máy tuyển tầng sôi mẫu ĐĐLT Cọc Sáu Lưu lượng nước (l/s) 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 Sản phẩm Thu hoạch, % Độ tro, % Than Đá thải Trung gian Than đầu Than Đá thải Trung gian Than đầu Than Đá thải Trung gian Than đầu Than 18,81 60,01 21,18 100 21,91 57,3 20,79 100 35,21 44,8 19,99 100 40,01 7,05 71,4 38,1 52,24 12,4 74,8 39,05 53,7 16,43 78,92 45,8 51,3 17,89 Đá thải Trung gian 41,2 18,79 82,3 54,1 Than đầu 100 51,23 Than Đá thải Trung gian Than đầu 45,3 39,42 15,28 100 25,8 84,12 38,2 50,68 - Đối với mẫu ĐĐLT Núi Béo:Ở lưu lượng dòng nước lên l/s cho độ tro than 11% độ tro đá 80%, cho thực thu phần cháy 82%, tiêu tuyển đạt yêu cầu - Đối với mẫu ĐĐLT Cọc Sáu: Ở lưu lượng dòng nước lên 2,6 l/s cho độ tro than xấp xỉ 17,89% độ tro đá 82% cho thực thu phần cháy 67%, tiêu tuyển đạt yêu cầu 3.2.3 Thí nghiệm tuyển cấp hạt -0,5mm Cả mẫu ĐĐLT mỏ Núi Béo Cọc Sáu cấp hạt -0,5mm đưa tuyển máy tuyển thí nghiệm dạng ngăn máy dùng dầu hỏa làm thuốc tập hợp, chi phí dầu hỏa tối ưu (ĐĐLT Núi Béo: 1600g/t, ĐĐLT Cọc Sáu: 1400g/t), nồng độ bùn: 150g/l, chi phí thuốc tạo bọt dầu thơng: 100g/t, tiêu tuyển đạt sau: - Mẫu than Núi Béo: Thu hoạch than 9,16%; độ tro than 12,26%; độ tro đá thải >80% - Mẫu than Cọc Sáu:Thu hoạch than 10,12%; độ tro than 14,8%; độ tro đá thải >83% 38 Thực thu phần cháy, % 36,61 41,45 60,42 67,36 68,15 Kết luận kiến nghị Các mẫu đất đá lẫn than mỏ Cọc Sáu, Núi Béo có độ tro 60%; Cấp hạt +35mm mẫu đất đá lẫn than Mỏ Núi Béo cấp hạt +50mm Mỏ Cọc Sáu có độ tro 80% thải bỏ, nhiên để tận thu than dùng phương pháp nhặt tay; Tính khả tuyển cấp hạt đất đá lẫn than mỏ khác khác nhau, dao động từ trung bình tuyển đến khó tuyển; Kết tuyển lắng cấp hạt lớn đất đá lẫn than, mỏ Cọc Sáu lấy than có độ tro 35% mỏ Núi Béo đạt 45%, đá thải có độ tro 80%, thải bỏ được; Kết tuyển cấp hạt 0,5 - 3mm máy tuyển tầng sôi đất đá lẫn than mỏ lấy than có độ tro 20%, đá thải có độ tro 80%; Kết tuyển mùn than - 0,5mm đất đá lẫn than mỏ cho phép lấy than có độ tro 15%; đá thải độ tro 80% 4.7 Sơ đồ kiến nghị tuyển loại đất đá lẫn than vùng Hòn Gai - Cẩm Phả thể hình KHCNM SỐ 2/2019 * TUYỂN CHẾ BIẾN THAN- KHỐNG SẢN THƠNG TIN KHOA HỌC CƠNG NGHỆ MỎ Hình Sơ đồ kiến nghị tuyển loại đất đá lẫn than vùng Hòn Gai - Cẩm Phả Tài liệu tham khảo: [1] Nhữ Thị Kim Dung, 2011.Nghiên cứu công nghệ tuyển máy lắng lưới chuyển động để tăng hiệu sử dụng than chất lượng thấp số mỏ than vùng Quảng Ninh Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Chương 2, Trường Đại học Mỏ - Địa chất [2] Phạm Văn Luận, 2012 Nghiên cứu công nghệ tuyển tầng sôi để tuyển than cấp hạt mịn vùng Quảng Ninh Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Chương 3+4, Trường Đại học Mỏ - Địa chất [3] Công ty CP than Cọc Sáu - Vinacomin, 2014 Phương án sàng tuyển chế biến sâu, thu hồi than từ nguồn đất đá lẫn than tồn cũ than nguyên khai lẫn đất đá có độ tro cao phát sinh q trình khai thác than [4] Cơng ty CP than Núi Béo - Vinacomin, 2015 Phương án sàng tuyển chế biến sâu, thu hồi than từ nguồn đất đá lẫn than tồn cũ than nguyên khai lẫn đất đá có độ tro cao phát sinh q trình khai thác than Recovery of the clean coal from the contaminated waste at some coal mines at Hon Gai and Cam Pha areas by a combination of movable screen jig, fluidized bed separator and flotation machine Nhu Kim Dung, Vu Thi Chinh Hanoi University of Mining and Geology Summary: The contaminated waste is a by-product generated during coal mining process From this type of waste, a clean coal yield of about 20% may be produced as its ash content varies in a range of 60% to 75% The waste is normally stockpiled separately at “temporary disposal dumps” This waste is not regarded as a waste but it is very costly to process A large quantity of representative samples from Coc Sau and Nui Beo waste disposal dumps have been collected and a number of experiments for clean coal recovery have been carried out using a combination of low cost and highly efficient semi-industrial movable screen jig, fluidized bed separator and flotation machine The obtained clean coal and tailings qualities are in compliance with Vietnam quality standards (clean coals suitable for trading and the tailings of over 80% ash suitable for disposal) The study results suggest that the application of these new machines may allow significant recovery of clean coals from contaminated wastes This may significantly contribute to the reduction of environmental pollution while ensuring the production viability and economic efficiency for the miners KHCNM SỐ 2/2019 * TUYỂN CHẾ BIẾN THAN- KHOÁNG SẢN 39 ... tuyển lắng cấp hạt lớn đất đá lẫn than, mỏ Cọc Sáu lấy than có độ tro 35% mỏ Núi Béo đạt 45%, đá thải có độ tro 80%, thải bỏ được; Kết tuyển cấp hạt 0,5 - 3mm máy tuyển tầng sôi đất đá lẫn than mỏ. .. lấy than có độ tro 20%, đá thải có độ tro 80%; Kết tuyển mùn than - 0,5mm đất đá lẫn than mỏ cho phép lấy than có độ tro 15%; đá thải độ tro 80% 4.7 Sơ đồ kiến nghị tuyển loại đất đá lẫn than vùng. .. 3.2 Kết thí nghiệm tuyển 3.2.1 Thí nghiệm tuyển máy lắng luới chuyển động Tiến hành thí nghiệm máy lắng lưới chuyển động cấp hạt sau: ĐĐLT mỏ Núi Béo tuyển cấp hạt - 35mm; ĐĐLT mỏ Cọc Sáu tuyển