3. Sơ đồ công nghệ tuyển theo nguyên lý kết hạt kỵ nước.
3.2 Tuyển nổi riêng rẽ cát và slam.
Quá trình tuyển nổi riêng rẽ cát và slam được ứng dụng cho trường hợp quặng xâm nhiễm mịn không chứa lượng lớn slam nguyên sinh. Trong trường hợp quặng chứa nhiều slam nguyên sinh thì đầu tiên phải tiến hành kết bông, phân tán chọn lọc và khử slam.
Tác dụng của tuyển nổi riêng rẽ cát, bùn là loại bỏ được ảnh hưởng tiêu cực (làm giảm tính chọn riêng) của hạt nhỏ tới quá trỉnh tuyển nổi các hạt lớn cũng như giảm bớt được chi phí thuốc tập hợp. Đồng thời tuyển riêng rẽ cho phép xác lập chế độ thuốc và thời gian tối ưu riêng rẽ cho cát và slam, vì rằng nếu tuyển chung thì phải theo chế độ thuốc, thời gian tuyển nổi trung gian chung cho hỗn hợp mà chúng lại không phải là tối ưu đối với riêng cát và riêng slam, nhất là slam địi hỏi thời gian tuyển nổi dài hơn. Do đó nhiều kết quả nghiên cứu trong phịng thí nghiệm cũng như kết quả sản xuất cho thấy các chỉ tiêu công nghệ được tăng lên khi tuyển nổi riêng rẽ cát, bùn. Một số thí dụ:
Tại các nhà máy tuyển nổi ở Mỹ, Australia, Philipin mất mát đồng của các cấp hạt thô đã giảm xuống.
Tại nhà máy tuyển Djezcaganski của Liên Xô (cũ) thử nghiệm bán công nghiệp tuyển riêng rẽ đã nâng thực thu Cu lên 1%.
Thử nghiệm công nghiệp tại nhà máy Cuxinski của Liên Xô (cũ) tuyển nổi riêng rẽ cát, bùn quặng titan theo ranh giới - 40 µm đã giảm mất mát inmenit theo quặng thải từ 8,3% xuống 4,7%, theo bùn tràn của khâu khử slam từ 7 xuống 3,3% so với phương pháp tuyển nổi thông thường. Thực thu chung inmenit vào quặng tinh tăng 8%, tính chọn riêng khi tuyển nổi phần cát tăng đáng kể.
Tuyển nổi riêng rẽ cát, bùn đối với quặng photphorit khoáng sàng Acxaiski đã tăng thực thu P2O5 lên 4,4% và giảm được chi phí các thuốc tuyển.
nâng cao đáng kể các chỉ tiêu đối với phần cát và đôi khi nhận được sản phẩm trung gian đạt yêu cầu từ phần slam của bùn. Thí dụ, tại một nhà máy của Canada khi tuyển nổi riêng rẽ theo ranh giới 30 µm đối với quặng sunfua thứ sinh Cu - Pb - Zn xâm nhiễm mịn và có chứa nhiều sét, slam đã nhận được quặng tinh tập hợp Pb - Zn từ phần bùn.
Một phương án độc đáo kết hợp 2 phương pháp tuyển nổi riêng rẽ và tuyển nổi có khống vật mang đã được tiến hành với quặng sunfua Pb - Zn hạt mịn mỏ Mount Isa (Australia): bùn quặng được phân cấp thành cát và slam. Tuyển nổi phần cát được quặng tinh tập hợp Pb - Zn. Quặng tinh này được nghiền bổ sung tới - 44 µm và trộn với slam. Q trình tuyển chọn riêng các khống vật chì từ sản phẩm hỗn hợp này diễn ra thuận lợi hơn và chi phí thuốc tập hợp ít hơn vì rằng ở đây quặng tinh tập hợp Pb - Zn đã nghiền bổ sung giữ vai trị là các hạt khống vật mang. Sơ đồ tuyển này cho phép tăng thực thu Pb thêm 6%, kẽm thêm 7%.
Một phương pháp làm tăng tính nổi của slam đã được các tác giả đề xuất như sau: người ta đưa vào phần slam một lượng vật liệu hạt thơ các khống vật đất đá, thí dụ: là quặng thải của khâu tuyển nổi cát. Có thể giả thiết rằng vật liệu hạt thơ tạo thuận lợi cho việc hình thành các kết bông chọn lọc hơn từ slam, đặc biệt là khi đồng thơi cho thêm thuốc pepti hóa cùng với vật liệu hạt thơ.
Ở Mỹ đã đăng ký bằng sáng chế, theo đó để tăng hiệu quả tuyển nổi slam người ta làm sạch bề mặt các hạt slam bằng cách khuấy trộn chúng với thời gian dài với cát thạch anh thô trước khi tuyển nổi. Phương pháp này đã được thử nghiệm với slam phơt phat chứa 60% cấp -9µm. Slam được đưa vào một tang trống quay đồng thời cùng với cát thạch anh độ hạt 1,65-4mm. “Chà xát” trong khoảng 17giờ, sau đó cát được cho vào sàng tách riêng ra, còn slam được đưa đi tuyển nổi với tỷ lệ rắn/lỏng = 1/9 và các thuốc tuyển là thủy tinh lỏng, NH4OH, nhũ tương trong nước của hỗn hợp dầu talô thơ và petrơnat canxi. Kết quả quặng tinh có hàm lượng 74,8% Ca3(PO4)2, thực thu 85,4% so với trường hợp tuyển nổi không “chà xát” tương ứng là 53% Ca3(PO4)2 và 91%. Tiếp theo thời gian “chà xát” giảm xuống còn 4giờ.
Tuy nhiên có quan điểm cho rằng khơng cần thiết phải tuyển riêng rẽ. Tác giả Kihlstedt cho rằng nếu dùng các ngăn máy sâu, chế độ thuốc tập hợp và thời gian tuyển nổi dài (40 phút hoặc dài hơn) có thể đạt được thực thu và hàm lượng
cao của tất cả các cấp hạt. Trên Hình 8 chỉ rõ thực thu đồng vẫn đạt tới 90% cho các hạt 1µm với hàm lượng tương tự cấp hạt thơ khi dùng phương pháp nói trên.
Hình 11. Ảnh hưởng của kích thước hạt tới thực thu (1) và hàm lượng Cu (2) trong quặng tinh tuyển nổi quặng chancopyrit tổng hợp (Kihlstedl 1968)
Về phương pháp cấp thuốc, một số tác giả cho rằng nên cấp thuốc tập hợp trước thay vì cấp sau khâu nghiền vì vậy sẽ ngăn được tương tác của bề mặt hạt khoáng với các ion ưa nước, nhờ thế các hạt khoáng sunfua siêu mịn sẽ kết bông riêng rẽ trước khi tuyển nổi (các số liệu thí nghiệm đối với galenit và các số liệu thực tiễn tại một số nhà máy đã chứng tỏ điều đó).