c. Cỏc húa chất phụ trợ khỏc
2.2. Điều chế MMT từ nguồn khoáng bentonite
Để thu nhận MMT từ bentonite chúng tôi đã sử dụng các kỹ thuật nh− : làm giàu, làm sạch bentonite bằng ph−ơng pháp lắng ; ph−ơng pháp lắng có thêm
học, ; ph−ơng pháp tuyển thuỷ xyclone ; ph−ơng pháp tổng hợp. Tuy thế qua kết quả nghiên cứu cho thấy đối với quặng bentonite Bình Thuận ở n−ớc ta thì sử dụng ph−ơng pháp tuyển thuỷ xyclon và ph−ơng pháp tổng hợp giữa tuyển xyclon và xử lý hoá học là cho hiệu quả và năng suất cao và có thể ứng dụng vào sản xuất ở quy mơ bán pilot. Vì vậy, trong khn khổ báo cáo này chúng tôi sẽ đề cập chi tiết hơn về kỹ thuật làm giàu bằng ph−ơng pháp tuyển thuỷ xyclon trên loại máy của hãng “Mozley” C155.
Tinh chế bentonite bằng ph−ơng pháp tuyển thuỷ xyclon trên loại máy của hãng “Mozley” C155
Thiết bị phân cấp thuỷ xyclon của hãng “Mozley” C155
Hình 2.3 giới thiệu về thiết bị phân cấp thuỷ xyclone của hãng “Mozley” d−ới dạng tổng thể. Đây là kiểu thiết bị phân cấp phân chia nguyên liệu huyền phù ra làm hai phần: phần có kích th−ớc hạt mịn và phần có kích th−ớc hạt thô.
Nguyên tắc hoạt động của xyclon: Nguyên liệu dạng huyền phù đ−ợc cấp vào buồng chứa liệu của thiết bị và đ−ợc máy bơm theo ống đi lên qua van nạp liệu vào đồng hồ đo áp rồi đi vào bộ phận thuỷ xyclon. D−ới áp lực ổn định dòng huyền phù sẽ chuyển động trong ống thuỷ xyclon. D−ới tác dụng của lực ly tâm, những hạt có kích th−ớc lớn hơn kích th−ớc ranh giới d50 ( kích th−ớc ranh giới d50 đ−ợc xác định nh− là kích th−ớc của hạt rắn mà hạt này ở vị trí cân bằng giữa dịng chảy xuống phía d−ới và dịng chảy lên phía trên) sẽ chuyển động theo dạng dịng xốy cùng với một l−ợng n−ớc nhỏ dọc theo t−ờng xyclon xuống phía d−ới và đi qua van tháo hạt thô (spigot) nằm phía d−ới xyclon. Các hạt mịn có kích th−ớc bé hơn kích th−ớc ranh giới d50 sẽ chuyển động theo dạng dịng xốy cùng với một l−ợng n−ớc lớn lên phía trên dọc theo trục xyclon và đi qua van tháo hạt mịn phía trên (vortex finder) rồi ra ngồi.
Hình 2.3 Thiết bị tuyển thuỷ xyclon“Mozley” C155
Sơ đồ tuyển thuỷ xyclon
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thành phần vật chất quặng và một số thí nghiệm thăm dò đã nghiên cứu xác lập sơ đồ cơng nghệ tuyển trong phịng thí nghiệm nh− hình 2.4. Việc chuẩn bị quặng cho quá trình tuyển thuỷ xyclon đ−ợc tiến hành theo 2 ph−ơng pháp. Ph−ơng pháp thứ nhất: Quặng đầu đ−a vào có độ ẩm 10% đ−ợc phơi khô tự nhiên hoặc phơi khô trong tủ sấy d−ới nhiệt độ 100- 1200C đến độ ẩm < 5%. Quặng sau khi phơi khô đ−ợc nghiền trong máy nghiền bi bằng sứ với tỉ lệ quặng/bi = 1/4 và thời gian nghiền là 120 phút. Sau đấy quặng đ−ợc phân chia qua sàng phân cấp để thu phần có cấp hạt < 100 àm là nguyên liệu đầu vào cho tuyển thuỷ xyclon loại 1 inch. Ph−ơng pháp thứ hai là quặng đ−ợc đánh tơi chà xát và phân cấp −ớt để thu phần hạt có kích th−ớc < 100
àm đ−a vào thuỷ xyclon. Tiếp theo, quặng đ−ợc phân cấp qua máy tuyển thuỷ
xyclon với nồng độ phần rắn từ 1- 15%, áp suất 0-60 at và sử dụng các đầu xyclon có kích th−ớc khác nhau. Phần sản phẩm bùn tràn qua xyclon và phần
hơn và chứa các tạp chất nh− cát, calcite,.... Phần qua thuỷ xyclon đ−ợc thu lại và là sản phẩm.
Bentonite nguyên khai - 0,10 mm + 0,10 mm Cát thô Cát mịn + 0,01 mm Bentonite tinh
Hình 2.4. Sơ đồ nghiên cứu cơng nghệ tuyển thuỷ xyclon
Qui trình vận hành máy thuỷ xyclon “Mozley”
- Mở van tháo, bơm tháo và bình chứa và rửa sạch bằng n−ớc. Công việc này đ−ợc thực hiện khi bơm đang chạy. Khi bình chứa đã hết n−ớc ngắt bơm và khoá van tháo. Kiểm tra lần cuối để khẳng định ở bình chứa khơng cịn vật rắn.
Đánh tơi chà xát Phân cấp Phân cấp thuỷ xyclon Làm đặc Lọc li tâm, lọc ép Sấy khô, t=100-120oC
- Mở van vào “by pass valse” và đóng van nạp liệu, cho dung dịch huyền phù bentonite vào bình chứa và ngay lập tức khởi động bơm để tránh hiện t−ợng bùn lằng. L−ợng dung dịch huyền phù nạp một lần ít nhất là 20 lit. Bình nạp liệu ở máy Mozley C155 tối đa chứa đ−ợc 45 lit.
- Để tránh khỏi hỏng hóc van nạp liệu của máy tuyển thuỷ xyclon cần tiến hành thử bằng cách cho dòng liệu chảy qua sàng từ 1 đến vài phút nhằm loại bỏ bất kỳ cặn bã nào có chứa trong huyền phù bùn. Lỗ sàng phải có kích th−ớc 300
àm nếu van nạp liệu của máy có kích th−ớc là 10 mm hoặc lỗ sàng có kích th−ớc
1mm nếu van nạp liệu của máy có kích th−ớc là 1 inch hoặc 2 inch.
- Mở van nạp liệu và tiếp đến từ từ mở van “ pass valse” cho đến khi đồng hồ chỉ áp suất đạt đến chỉ số mong muốn (100 psi đối với val 10 mm và 50 psi đối với val 1 inch và 2 inch.
- Thu thập đồng thời mẫu ở đầu ra phía d−ới “Underflow” và đầu ra phía trên “Overflow”. Để thu mẫu ở đầu ra phía d−ới có thể dung bình chứa có dung tích 1-2 lít, cịn để thu sản phẩm ở đầu ra phía trên dùng bình có dung tích ít nhất 10 lit.
- Cân các bình chứa để xác định trọng l−ợng huyền phù. Việc thu thập đ−ợc tiến hành theo từng khoảng thời gian và từ đấy tính tốc độ dịng chảy. Sản phẩm đ−ợc làm khô bằng ph−ơng pháp lọc, ph−ơng pháp bốc hơi n−ớc hoặc lắng gạn với tác nhân trợ lắng.Sản phẩm cuối đ−ợc sấy khơ và cân để tính tốn hiệu suất phân chia.
- Sau khi kết thúc thử nghiệm, tháo hết n−ớc ở bơm và bình chứa rồi rửa sạch máy bằng n−ớc sạch.
Một số điểm cần l−u ý khi vận hành máy tuyển thuỷ xyclon một inch C155:
- áp suất vận hành không đ−ợc lớn hơn 60 psig (4 barg) - Nhiệt độ của liệu nạp vào: Không đ−ợc v−ợt quá 90oC.
- Liệu nạp vào khơng chứa các hạt có kích th−ớc lớn hơn 0,5 mm (500 àm) và trọng l−ợng phần các hạt có kích th−ớc > 75 àm không đ−ợc lớn hơn 5%.
- Liệu tr−ớc lúc nạp vào phải qua sàng 0,5 mm (500 àm). Tiến hành thí nghiệm
áp lực cấp liệu: Cân 2 kg mẫu với độ mịn nghiền 90% cấp - 0,-74 mm khuấy trộn với l−ợng n−ớc cho tr−ớc 18 lit và điều chỉnh chế độ áp lực cấp liệu 45, 50, 55 và 60 at, lấy mẫu cát và sản phẩm bùn tràn (khoảng 2 lit), cô đặc, sấy khô, cân trọng l−ợng, phân tích hàm l−ợng để tính tỷ lệ thu hồi,
Tỷ lệ rắn/lỏng: Cân 3 kg mẫu với độ mịn nghiền 90% cấp hạt -0,074 mm khuấy trộn với 18 lit n−ớc đem tuyển trên thiết bị tuyển xyclone 1 inch và 2 inch với chế độ áp lực cấp liệu 60 at, lấy mẫu sản phẩm và bùn tràn (khoảng 4 lit), cô đặc, sấy khơ, cân trọng l−ợng, phân tích hàm l−ợng để tính tỷ lệ thu hồi; sau đó bổ sung n−ớc vào thùng cấp liệu sao cho tỷ lệ rắn/lỏng cấp liệu khoảng 1/7, 1/8, 1/9, 1/10 và lần l−ợt tiến hành tuyển nh− trên.
Tính tỷ lệ thu hồi:
Sau khi thí nghiệm tuyển các sản phẩm cát và bùn tràn đ−ợc cô đặc và sấy khơ, cân lấy mẫu phân tích hàm l−ợng MMT, tỷ lệ thu hồi MMT, và sản phẩm tinh quặng đ−ợc tính theo cơng thức:
H = 100bqt/a(qt + qc) Trong đó:
H là tỷ lệ thu hồi MMT, vào sản phẩm tinh, % a là hàm l−ợng MMT. trong quặng đầu
b là hàm l−ợng MMT trong sản phẩm bùn, % d là hàm l−ợng MMT trong sản phẩm cát, % qt là trọng l−ợng sản phẩm bùn tràn, kg qc là trọng l−ợng sản phẩm cát, kg
Thu hoạch của sản phẩm tinh tính theo cơng thức: T = 100*(a-b)/(b-d)% T là thu hoạch của sản phẩm tinh quặng, %