Pheo
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của quặng sắt khai thác tại mỏ Tân Pheo
TT Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng TT Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng
1 TFe % 28,58 21 Cr ppm 134,4 2 TFe2O3 % 39,21 22 Cu ppm 115,0 3 SiO2 % 48,24 23 Ga ppm <10 4 S % 0,24 24 Ge ppm <20 5 Al2O3 % 1,77 25 La ppm <5 6 CaO % 1,71 26 Li ppm <5 7 K2O % 0,22 27 Mo ppm <5 8 MgO % 2,57 28 Nb ppm <5 9 MnO % 0,16 29 Ni ppm 56,7 10 P2O5 % 0,14 30 Pb ppm 5,1 11 TiO2 % 0,17 31 Sb ppm 471,2 12 Ag ppm <2 32 Sc ppm <5 13 As ppm <20 33 Sn ppm <10 14 B ppm 37,9 34 Sr ppm 21,4 15 Ba ppm 99,4 35 Ta ppm <10 16 Be ppm <5 36 V ppm 37,2 17 Bi ppm <10 37 W ppm 82,6 18 Cd ppm <2 38 Y ppm 8,5 19 Ce ppm 33,6 39 Zn ppm 60,8 20 Co ppm 16,1
25 3.1.2. Quy trình công nghệ của xí nghiệp
Xí nghiệp chế biến quặng của Hoàng Nam tại mỏ Suối Láo áp dụng quy trình nghiền, rửa và tuyển chọn bằng sàng rung đối với quặng không nhiễm từ khai thác tại mỏ Suối Láo (Hình 3.1) và quy trình tuyển từ nước đối với quặng nhiễm từ khai thác tại mỏ Tân Pheo (Hình 3.2).
Quy trình công nghệ chế biến quặng không nhiễm từ:
Quặng thô khai thác từ mỏ Suối Láo được vận chuyển về bãi tập kết nguyên liệu tại xưởng tuyển. Quặng sau khi được loại bỏ tạp chất bao gồm đất, cát,... sẽ được thiết bị xúc lật chuyển vào bộ phận đập hàm sơ cấp, tại đây quặng sẽ được nghiền thô. Quặng nguyên khai có kích thước <500mm sẽ được nghiền, đập vỡ xuống đường kính <100mm. Quặng tiếp tục được băng tải chuyển tới bộ phận đập hàm thứ cấp. Máy đập hàm thứ cấp có tác dụng nghiền, đập vỡ để thu đươc quặng có đường kính <40mm.
Sau đó quặng được đưa tới bộ phận vít rửa (máy rửa quặng xoắn ốc) có lắp thêm bơm phun nước nhằm nâng cao hiệu quả rửa quặng. Bộ phận vít rửa có khả năng rửa sạch quặng và tách bỏ tạp chất bám dính trên quặng nhờ máy khuấy cónhiều cánh đảo khuấy tuần tự làm khuấy động mọi vật liệu. Các tạp chất thô và mịn bám dính vào quặng bị đẩy ra khỏi quặng và theo dòng nước thải được thu gom vào bể lắng chứa nước thải. Phần quặng đã rửa sạch tạp chất được chuyển tới sàng rung.
Sàng rung có 4 cấp giúp phân thành những loại quặng có kích cỡ khác nhau: Quặng có cỡ hạt >40mm sẽ được đưa quay lại máy đập hàm thứ cấp để tiếp tục đập, nghiền đạt cỡ hạt yêu cầu; Quặng đạt cỡ hạt nằm trong khoảng >5mm và <40mm sẽ được thu gom riêng và vận chuyển tới kho thành phẩm; Tạp chất, các hạt quặng nhỏ (< 5mm) được phân loại từ sàng rung được thu gom và đổ vào một khu vực/góc của xưởng tuyển.
26
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ chế biến quặng không nhiễm từ Quy trình công nghệ chế biến quặng nhiễm từ:
Quặng nguyên khai được thiết bị xúc lật chuyển vào bộ phận đập hàm sơ cấp. Máy đập hàm sơ cấp có nhiệm vụ đập, nghiền quặng đạt cấp hạt < 100mm rồi chuyển tới máy đập hàm thứ cấp.
Máy đập thứ cấp tiếp tục nghiền, đập vỡ quặng kích thước < 100mm thành quặng có kích thước < 40mm. Sau đó quặng được vận chuyển tới máy nghiền búa để nghiền thành quặng có cỡ hạt < 5mm. Tại đây quặng được bổ sung thêm nước để tạo ẩm, quặng sau khi được nghiền qua băng tải chuyển xuống hệ thống vít rửa.
Vít rửa có nhiệm vụ rửa sạch quặng và chuyển quặng đã rửa tới phễu cấp liệu qua băng chuyền. Phễu cấp liệu sẽ cấp nguyên liệu đều đặn cho máy nghiền bi. Nước thải từ vít rửa chứa quặng mịn lẫn cùng đất, cát được dẫn ra bể chứa. Dung dịch từ bể chứa này sẽ được bơm hút chuyển tới hệ thống tuyển từ để thu hồi quặng. Quặng được máy cấp liệu chuyển tới máy nghiền bi được bổ sung thêm nước để nghiền quặng đạt cỡ hạt <0,5mm. Sau khi được nghiền nhỏ theo yêu cầu kỹ thuật sẽ theo băng chuyền kín đưa vào hệ thống xoắn phân cấp.
Quặng nguyên khai Đập hàm sơ cấp Sàng rung Vít rửa Sản phẩm Nước thải chứa bùn đất Nước, Điện Đập hàm thứ cấp Quặng >40mm Quặng cấp hạt Bụi Đất thải Bụi Bụi Công lao động, Điện
Điện Công lao động,
27
Hệ thống xoắn phân cấp bao gồm một bể chứa hình trụ ở giữa có lắp thiết bị xoắn phân cấp. Quặng được trộn với nước theo một tỷ lệ nhất định để tạo thành dung dịch quặng. Máy phân cấp có tác dụng phân cấp hạt trong dung dịch quặng. Những hạt quặng có kích thước >0,5mm được chuyển quay lại máy nghiền bi để tiếp tục nghiền. Những hạt quặng có kích thước đạt yêu cầu được chuyển xuống hệ thống tuyển từ.
Hệ thống tuyển từ bao gồm 5 lô từ, mỗi lô từ là một mâm từ có đường kính 3m, được lắp với thiết bị điều khiển vận tốc quay và đặt trong ngăn kín, ở giữa mâm từ là một ống đường kính 30cm rỗng ở giữa. Ống này được cấu tạo như một nam châm điện. Các hạt quặng nhiễm từ có xu hướng tiếp cận lõi từ theo tính chất từ tính, các hạt quặng sắt không nhiễm từ và vật chất phi quặng sắt có xu hướng chuyển động ly tâm ra phía ngoài. Quá trình tuyển từ như sau:
Toàn bộ dung dịch từ bể chứa sau vít rửa và dung dịch quặng sau máy phân cấp được chuyển tới 3 lô từ đặt phía trên. Qua vận tốc chuyển động của mâm quay, các hạt quặng nhiễm từ tiếp cận lõi từ theo máng dẫn xuống bể lắng chứa dung dịch quặng. Dung dịch chứa các hạt quặng không có từ tính và các vật chất phi quặng sẽ chuyển xuống 2 lô từ đặt phía dưới.
Hai lô từ phía dưới tiếp tục tuyển quặng lẫn trong phần dung dịch thải sau tuyển từ 3 lô từ phía trên. Tương tự quá trình trên, phần dung dịch chứa quặng theo máng dẫn xuống bể lắng chứa quặng vét, nước thải sau công đoạn này theo máng dẫn xuống bể chứa nước thải số 1.
Bể lắng chứa dung dịch quặng được thiết kế giàn phun nước, sản phẩm quặng sẽ lắng xuống đáy bể, phần nước trong bên trên sẽ tự tràn ra ngoài nền xưởng và chảy xuống bể chứa nước thải số 1. Phần quặng lắng được thu hồi và vận chuyển tới khu chứa thành phẩm.
Bể lắng chứa quặng vét cũng được thiết kế tương tự bể lắng chứa dung dịch quặng. Tuy nhiên, phần quặng vét này được thu gom và chưa có biện pháp xử lý.
28
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ chế biến quặng nhiễm từ của Hoàng Nam
Bụi
Bụi
Bụi
Bụi Quặng nguyên khai
Đập hàm sơ cấp Đập hàm thứ cấp Vít rửa Phễu cấp liệu Máy nghiền bi Hệ thống tuyển từ Hệ thống xoắn phân cấp Bể chứa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Điện, Nước Dung dịch
bùn, đất cát,… có chứa quặng
Nước thải chứa bùn, đất, đá,… Nước, điện, công lao động Nghiền búa Quặng cỡ >0,5mm Nước Thành phẩm
Nước thải chứa chất rắn lơ lửng Công lao động, Điện Điện Điện Điện Điện Công lao động, Công lao động Quặng đuôi
29
3.2. XÁC ĐỊNH NHU CẦU THỰC HIỆN SẢN XUẤT SẠCH HƠN 3.2.1. Tác động củaquá trình tuyển quặng tới môi trường 3.2.1. Tác động củaquá trình tuyển quặng tới môi trường
a. Tác động tới môi trường không khí, tiếng ồn
Nguồn gây ra bụi: Phát sinh do quá trình xúc bốc, vận chuyển, bốc xếp, công tác vận tải và quá trình chế biến quặng (từ các công đoạn xay, sàng, nghiền khô, vận chuyển,...). Lượng bụi này nếu không có biện pháp xử lý/giảm thiểu sẽ gây ảnh hưởng xấutới sức khỏe củacán bộ công nhân viên đang làm việc tại công ty.
Khí thải: Phát sinh do các hoạt động của các phương tiện ra vào khu vực khai thác và chế biến bao gồm: SO2, NO2, CO, CO2,… Tuy nhiên, do khu vực xí nghiệp rộng, dân cư sinh sống cách xa, các khí phân tán nhanh và không liên tục nên không gây ảnh hưởng nhiều tới môi trường không khí xung quanh.
Tiếng ồn: Phát sinh từ hoạt động của các phương tiện vận tải, quá trình chế biến nghiền quặng. Hoạt động liên tục của xưởngnghiền quặng gây nên mức ồn lớn và diễn ra liên tục,điều này có ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe, tinh thần của người lao động trong xí nghiệp.
b. Tác động tới môi trường đất
Quá trình xây dựng dự án làm thay đổi địa hình và mục tiêu sử dụng đất. Các tác động từ quá trình này chủ yếu làm hạ thấp địa hình và thay đổi cảnh quan khu mỏ; thảm thực vật bị phá hủy làm tăng nguy cơ xói mòn đất.
Tác động của chất thải rắn sản xuất tới môi trường đất không lớn nhưng cần diện tích đổ thải lớn; chất thải rắn sản xuất được đổ thải tại các khu vực trống quanh xưởng tuyển, không quy hoạch một khu vực riêng gây mất thẩm mỹ và dễ bị rửa trôi xuống suối Láo gây bồi lắng.
c. Tác động tới môi trường nước
Nước thải tuyển quặng phát sinh từ:Vít rửa của tuyển quặng không nhiễm từ, hệ thống tuyển từ và bể chứa quặng sau tuyển từ; nước rửa sàn, nước rơi vãi từ hệ thống cấp nước cho hoạt động tuyển quặng. Nước thải này có hàm lượng rắn lơ lửng cao, toàn bộ đều được dẫn chung vào bể chứa 1.
30
Thành phần rắn lơ lửng trong nước thải chủ yếu là quặng nhiễm từ và không nhiễm từ từ có kích thước rất nhỏ bị thất thoát trong quá trình tuyển; đất, cát sạn và một lượng rất nhỏ các thành phần hữu cơ rắn có trong quặng,... Toàn bộ nước thải được xử lý bằng phương pháp lắng tại bể lắng trong khuôn viên xí nghiệp.
Khu vực chế biến quặng tương đối lớn nên lượng nước mưa chảy tràn khá nhiều, đặc biệt khi nó chảy trên bề mặt với địa hình đồi núi sẽ rạo thành dòng chảy với cường độ rất lớn. Trong quá trình di chuyển, nước mưa chảy tràn sẽ mang theo một lượng đất, đá, các chất rắn lơ lửng gây bồi lắng lòng suối, tác động tiêu cực đến nguồn nước mặt.
3.2.2. Lãng phí nước và điện năng trong tuyển quặng
a. Lãng phí nước
Để thấy rõ sự lãng phí tài nguyên nước, đề tài đã tính toán, thực hiện cân bằng nước tại từng công đoạn sản xuất trong và xem xét, tính toán lại định mức tiêu thụ nước cũng như lượng nước sử dụng thực tế cho quá trình tuyển quặng sắt tại xưởng tuyển. Kết quả được trình bày trong Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Định mức tiêu thụ cần thiết và mức sử dụng thực tế tại xưởng tuyển
Loại quặng Định mức tiêu thụ (m3/tấn quặng thô)
Thực tế sử dụng (m3/tấn quặng thô)
Quặng không từ 4,00 8,93
Quặng có từ 10,10 14,58
Theo Bảng 3.2, lượng nước sử dụng thực tế tại xưởng tuyển hiện nay lớn hơn rất nhiều so với định mức tiêu thụ cần thiết đối với quy trình tuyển 1 tấn quặng thô. Qua đó có thể thấy được sự lãng phí trong việc sử dụng nước tại đây là rất lớn và cần có giải pháp nhằm giảm thiểu sự lãng phí.
b. Lãng phí điện năng
Công suất tiêu thụ điện năng của các bộ phận trong dây chuyền chế biến quặng không từ và có từ tại xưởng tuyển như sau:
31 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.3. Mức tiêu hao điện năng các thiết bị trong quy trình chế biến quặng
TT Tên thiết bị Số lượng
(Cái)
Công suất (kWh)
Tiêu thụ/giờ (kW)
Quy trình chế biến quặng không từ
1 Máy nghiền hàm sơ cấp 1 15 15
2 Máy nghiền hàm thứ cấp 1 7,5 7,5
3 Băng tải 1 3 3
4 Vít rửa 2 7,5 15
5 Sàng rung 1 7,5 7,5
6 Máy bơm nước 150m3/h 1 30 30
Tổng 78
Tiêu thụ khi chế biến 1 tấn quặng thô (kW) 4,64
Quy trình chế biến quặng nhiễm từ
1 Máy nghiền hàm sơ cấp 1 15 15
2 Máy nghiền hàm thứ cấp 1 7,5 7,5
3 Máy nghiền búa 1 22 22
4 Vít rửa 2 7,5 15
5 Máy bơm bùn sau vít rửa 1 4 4
6 Phễu cấp liệu 1 1,1 1,1 7 Máy nghiền bi 1 22 22 8 Máy phân cấp 1 3 3 9 Máy tuyển từ 5 10 50 10 Băng tải 3 3 9 11
Máy bơm nước 150m3/h 1 30 30
Máy bơm nước 50m3/h 1 15 15
Máy bơm nước 30m3/h 1 7,5 7,5
Máy bơm nước 15m3/h 1 5,5 5,5
Tổng 206,6
32
Trong toàn bộ quy trình tuyển quặng có từ và tuyển quặng không từ của xưởng tuyển, máy bơm nước là bộ phận tiêu thụ điện nhiều nhất trong cả 2 dây chuyền sản xuất, tiếp theo là máy nghiền bi, máy nghiền búa, vít rửa và máy nghiền hàm. Các bộ phận này có tiềm năng tiết kiệm điện năng thông qua việc hoạt động máy móc hiệu quả hơn và kiểm soát khối lượng, chất lượng các đầu vào của sản xuất.
3.2.3. Lãng phí tài nguyên trong tuyển quặng
Lượng thu hoạch và hàm lượng sắt trong các sản phẩm sau chế biến như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.4. Đặc điểm sản phẩm sau chế biến của Hoàng Nam
Loại quặng Sản phẩm Thu hoạch (%) %Fe Giá bán
(đồng/tấn) Quặng không từ Nguyên khai 100 36,99 200.000 5-20mm 45,07 40,34 600.000 20-40mm 36,60 39,23 600.000 <5mm 18,31 24,26 - Quặng có từ Nguyên khai 100 28,58 200.000 Tinh quặng 50 52 1.000.000 Quặng đuôi 33,3 >10 -
Toàn bộ sản phẩm thu được từ quá trình tuyển quặng đều được thu mua bởi tập đoàn Hòa Phát. Quá trình tuyển quặng không từ tạo sản phẩm phụ là quặng cỡ hạt <5mm có hàm lượng tổng sắt đạt 24,26% và quá trình tuyển quặng có từ tạo sản phụ là quặng đuôi có hàm lượng tổng sắt >10%. Hai sản phẩm phụ này không thể tiêu thụ do không đạt tiêu chuẩn đầu ra nhưng không thể coi là chất thải rắn do hàm lượng sắt cao.
Hiện tại, hai sản phẩm phụ được chất đống tại các khu đất trống quanh xưởng tuyển gây lãng phí tài nguyên rất lớn. Do vậy, cần phải có giải pháp để tận thu tài nguyên trong các sản phẩm phụ này.
33
3.3. ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG TUYỂN QUẶNG TẠI MỎ SUỐI LÁO LÁO
3.3.1. Các bước chuẩn bị dữ liệu cho thực hiện SXSH
a. Thành lập nhóm đánh giá SXSH
Việc thành lập nhóm đánh giá SXSH là rất cần thiết khi triển khai chương trình đánh giá SXSH. Các thành viên của nhóm là cán bộ của công ty trực tiếp thực hiện, có thể có sự hỗ trợ triển khai của chuyên gia bên ngoài. Nhóm đánh giá SXSH sẽ bắt đầu quá trình đánh giá bằng việc thu thập các thông tin sản xuất cơ bản của doanh nghiệp để cùng phân tích với các thành viên trong nhóm.
Các thông tin thu thập được liệt kê trong Bảng 3.5.Trong đó, nước sử dụng được bơm trực tiếp từ suối Láo nên nghiên cứu không tính chi phí sử dụng nước.
Bảng 3.5. Các thông tin cơ bản về sử dụng nguyên, nhiên liệu trong sản xuất
Loại nguyên nhiên liệu Giá (đồng) Số lượng/tấn quặng thô Chi phí/tấn quặng thô Quặng nhiễm từ Quặng thô (tấn) 182.000 1.000 182.000 Dầu Diezen (lít) 22.530 0,870 19.601 Dầu nhớt (lít) 68.333 0,009 615 Bi sắt (kg) 32.000 0,258 8.256 Mỡ bôi trơn (lít) 32.000 - - Nước (m3) - 14,58 - Điện (kW) 1.393,7 12,3 17.142,51 Quặng không từ Quặng thô (tấn) 182.000 1.000 182.000 Dầu Diezen (lít) 22.530 0,499 11.250 Dầu nhớt (lít) 68.333 0,005 308 Mỡ bôi trơn (lít) 32.000 - - Nước (m3) - 8,93 - Điện (kW) 1.393,7 4,64 6.467
34
b. Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí
Hình 3.1 và Hình 3.2đã thể hiện đầy đủ quy trình tuyển vàsự phát sinh dòng thải của quá trình tuyển quặng không từ và quặng có từ của xưởng tuyển tại mỏSuối Láo.Quá trình quan sátthực địa và lập quy trình sản xuất, nhóm SXSH tiến hành quan sát và ghi chép hiện trạng quản lý nội vi tại xí nghiệp. Đây là cơ sở nhận dạng, phát hiện sự thất thoát, lãng phí nguyên nhiên liệu trong sản xuất.
Bảng 3.6. Phân tích các nguồn thải tại từng công đoạn sản xuất
Khu vực Quan sát
Chuẩn bị nguyên liệu
-Bụi phát thải nhiều từ quá trình xúc, đổ và cấp nguyên liệu -Khối lượng tạp chất trong quặng thô không từ nhiều Máy đập hàm sơ cấp -Tiếng ồn lớn -Phát thải bụi Máy đập hàm thứ