10. Cấu trỳc của luận ỏn
5.5. Thớ nghiệm tuyển quặng graphit quy mụ pilot
5.5.1. Tớnh toỏn, thiết kế lắp đặt chạy thử hệ thống thiết bị thớ nghiệm pilot vớinăng suất 100 kg/h. năng suất 100 kg/h.
Dõy chuyền thớ nghiệm tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà, tỉnh Lào Cai ở quy mụ pilot được lắp đặt theo sơ đồ cụng nghệ đó được nghiờn cứu xỏc lập ở quy mụ phũng thớ nghiệm, dõy chuyền được đặt tại Trung tõm thực nghiệm sản xuất Mỏ - Luyện kim Tam Hiệp, huyện Thanh Trỡ, Hà Nội. Đõy là cơ sở chuyờn thực hiện cỏc thớ nghiệm ở quy mụ lớn của Viện Khoa học Cụng nghệ Mỏ - Luyện kim. Mục tiờu thử
nghiệm tuyển quặng graphit ở quy mụ pilot nhằm kiểm tra, đỏnh giỏ và hiệu chỉnh quy trỡnh cụng nghệ cũng như cỏc điều kiện và chế độ tuyển đó xỏc lập ở quy mụ phũng thớ nghiệm nhằm thu được cơ sở dữ liệu cú độ tin cậy cao hơn phục vụ cho cụng tỏc triển khai cụng nghệ tuyển quặng graphit ở quy mụ cụng nghiệp sau này.
Cụng tỏc thớ nghiệm tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà, tỉnh Lào Cai ở quy mụ pilot lấy sơ đồ cụng nghệ tuyển được xỏc lập ở quy mụ phũng thớ nghiệm làm cốt lừi. Thớ nghiệm pilot đó tiến hành trờn sơ đồ cụng nghệ như Hỡnh 5.9.
Cỏc chỉ tiờu cụng nghệ xỏc lập từ khảo nghiệm ở quy mụ phũng thớ nghiệm được sử dụng làm cơ sở cho tớnh toỏn thiết kế, lắp đặt hệ thống thiết bị thớ nghiệm pilot được trỡnh bày Bảng 5.15.
Dõy chuyền thiết bị thớ nghiệm tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà ở quy mụ pilot được tớnh toỏn cỏc chỉ tiờu kỹ thuật, cụng nghệ phục vụ cho thiết kế lắp đặt theo năng suất quặng đầu vào là 100 kg/h. Trờn cơ sở sơ đồ cụng nghệ đó xỏc lập trong phũng thớ nghiệm, tớnh toỏn cõn bằng định lượng và bựn nước của toàn dõy chuyền, từ đú tớnh toỏn lựa chọn thiết bị để lắp đặt dõy chuyền thớ nghiệm tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà tỉnh Lào Cai ở quy mụ pilot.
Chi tiết kết quả tớnh toỏn cõn bằng định lượng, bựn nước cụng nghệ từng khõu của dõy chuyền tuyển quặng graphit ở quy mụ pilot được trỡnh bày trong phụ lục 4.
Bảng 5.15. Cỏc chỉ tiờu cụng nghệ chớnh
Tờn sản phẩm Thu hoạch, % Hàm lượng C, % Thực thu C, %
Cấp hạt +0,25 mm 0,86 95,71 7,12
Cấp hạt -0,25+0,177 mm 1,11 94,75 9,11
Quặng tinh graphit vảy 1 1,97 95,17 16,23
Cấp -0,177+0,149 mm 2,12 93,68 17,18
QT. graphit vảy thụ +0,149 mm 4,09 94,40 33,41
Quặng tinh graphit mịn 8,37 82,92 60,07
Quặng tinh tổng hợp 12,47 86,69 93,48
Quặng thải 1 71,72 0,68 4,22
Quặng thải 2 15,81 1,68 2,30
Quặng thải tổng hợp 87,53 0,86 6,52
5.5.2. Kết quả chạy thử nghiệm trờn dõy chuyền pilot
Kết quả quỏ trỡnh chạy thử được tổng hợp tại Bảng 5.16.
Bảng 5.16. Kết quả thực nghiệm thớ nghiệm trờn dõy chuyền pilot.
Tờn sản phẩm Thu hoạch, % Hàm lượng C, % Thực thu C, %
Cấp hạt +0,25 mm 0,89 95,14 7,11
Cấp hạt +0,177 mm 1,16 94,11 9,18
Quặng tinh graphit vảy 1 2,04 94,56 16,29
Cấp -0,177+0,149 mm 2,18 93,82 17,23
Quặng tinh graphit vảy thụ 4,22 94,17 33,52
Quặng tinh graphit mịn 8,65 82,09 59,79
Quặng tinh tổng hợp 12,87 86,06 93,31
Quặng thải 1 71,72 0,69 4,17
Quặng thải 2 15,41 1,94 2,52
Quặng thải tổng hợp 87,13 0,91 6,69
Quặng cấp tớnh lại 100,00 11,87 100,00
Từ kết quả Bảng 5.16 cho thấy, quặng tinh graphit vảy thụ cú thu hoạch 4,23%, hàm lượng cacbon (C ) đạt 94,17% ứng với thực thu là 33,52%; quặng tinh graphit mịn cú thu hoạch 8,65% với hàm lượng C là 82,09% ứng với thực thu là 59,79%. Tổng thực thu quặng tinh là 93,31%. Quặng thải tổng hợp cú thu hoạch là 87,13%, hàm lượng cacbon là 0,91% ứng với phõn bố cacbon là 6,69%.
Thành phần húa học của cỏc sản phẩm thớ nghiệm tuyển sơ đồ vũng kớn được phõn tớch tại Trung tõm phõn tớch húa lý thuộc Viện Khoa học và Cụng nghệ Mỏ - Luyện kim và phõn tớch tại Trung tõm Phõn tớch Thớ nghiệm Địa chất - Tổng cục Địa chất và Khoỏng sản và tại Viện Húa Cụng nghiệp; phõn tớch Rơnghen tại phũng phõn tớch khoỏng vật Trung tõm Phõn tớch Thớ nghiệm Địa chất - Tổng cục Địa chất và Khoỏng sản.
5.5.3. Kết quả phõn tớch quặng tinh và quặng thải chạy pilot
5.5.3.1. Kết quả phõn tớch húa đa nguyờn tố quặng tinh
Quặng tinh graphit sau khi tuyển được tiến hành phõn tớch húa đa nguyờn tố tại Trung tõm phõn tớch húa lý - Viện Khoa học và Cụng nghệ Mỏ - Luyện kim, phõn
tớch đối chứng tại Viện Húa Cụng nghiệp. Ngoài ra, đề tài tiến hành phõn tớch ICP tại Trung tõm Phõn tớch Thớ nghiệm Địa chất.
Kết quả phõn tớch quặng tinh graphit vảy được thể hiện trờn Bảng 5.17.
Bảng 5.17. Thành phần húa học đa nguyờn tố quặng tinh graphit vảy
Đơn vị phõn tớch
Kết quả phõn tớch, %
C Al2O3 Fe2O3 S SiO2 Độ tro Chất bốc
Viện Húa Cụng nghiệp 94,17 - - - - 5,51 0,32
Trung tõm phõn tớch - Vimluki 94,80 1,45 0,90 0,12 2,12 - -
Kết quả phõn tớch quặng tinh graphit mịn được thể hiện trờn Bảng 5.18.
Bảng 5.18. Thành phần húa học đa nguyờn tố quặng tinh graphit mịn
Đơn vị phõn tớch Kết quả phõn tớch, %
C Al2O3 Fe2O3 S SiO2 Độ tro Chất bốc
Viện Húa Cụng nghiệp 82,09 - - - - 16,65 1,29
Trung tõm phõn tớch - Vimluki 82,40 2,77 2,70 0,15 3,87 - -
Kết quả phõn tớch quặng thải được thể hiện trờn Bảng 5.19.
Bảng 5.19. Thành phần húa học đa nguyờn tố quặng thải graphit
Kết quả phõn tớch, %
C Al2O3 Fe2O3 As(ppm) CaO K2O MgO MnO Pb(ppm)
0,91 14,82 9,07 22,4 3,78 3,60 1,78 0,13 53,5
5.5.3.2. Kết quả phõn tớch thành phần khoỏng vật quặng tinh
Sản phẩm quặng tinh được tiến hành xỏc định thành phần khoỏng vật và húa học đa nguyờn tố.
Sản phẩm quặng tinh thu được khi tuyển sơ đồ được gửi phõn tớch Rơnghen. Kết quả phõn tớch thành phần khoỏng vật quặng tinh được trỡnh bày ở Bảng 5.20.
Bảng 5.20. Thành phần khoỏng vật quặng tinh graphit
Ký hiệu mẫu Thành phần khoỏng vật Khoảng hàm
lượng (%)
Quặng tinh vảy
Graphit 92 ữ 94 Thạch anh ≤ 1 Illit 2 ữ 4 Kaolinit+Clorit 2 ữ 4 Gipxit ≤ 1 Quặng tinh mịn Graphit 83 ữ 85 Thạch anh ≤ 1 Illit 2 ữ 4 Kaolinit+Clorit 4 ữ 6 Gipxit ≤ 1
5.5.4. Nhận xột quỏ trỡnh chạy pilot.
- Đó tớnh toỏn đưa ra được bảng cõn bằng định lượng, bựn nước với năng suất là 100 kg quặng nguyờn khai/giờ. Từ đú sơ bộ tớnh toỏn kiểm tra cỏc thiết bị hiện cú tại xưởng, cải tạo và sửa chữa cỏc thiết bị để tiến hành lắp đặt dõy chuyền.
- Lắp đặt được dõy chuyền liờn tục từ khõu cấp liệu - nghiền - tuyển nổi để thu hồi quặng tinh graphit.
- Kiểm tra chạy thử khụng tải với dõy chuyền liờn tục, chạy cú tải hiệu chỉnh cỏc thụng số bao gồm: Độ mịn nghiền (năng suất 90 -100 kg/giờ); chi phớ thuốc tập hợp 900 ữ 110 g/t; chi phớ thuốc tạo bọt 50 ữ 70 g/t.
- Chạy liờn tục đỏnh giỏ độ ổn định của dõy chuyền và lấy sản phẩm quặng tinh graphit cung cấp cho luyện kim với khối lượng thu được là 550 kg (185 kg quặng tinh graphit vảy thụ và 365 kg quặng tinh graphit mịn). Sản phẩm quặng tinh graphit làm giàu tốt, hàm lượng cacbon khoảng 11,80% trong quặng nguyờn khai sau cỏc khõu tuyển thu được hai sản phẩm quặng tinh graphit bao gồm: quặng tinh graphit vảy thụ cú thu hoạch 4,23%, hàm lượng cacbon (C) đạt 94,17% ứng với thực thu là 33,52%; quặng tinh graphit mịn cú thu hoạch 8,65% với hàm lượng C là 82,09% ứng với thực thu là 59,79%. Tổng thực thu quặng tinh là 93,31%. Hàm lượng cacbon trong quặng đuụi rất thấp cú thể thải bỏ. Cỏc chỉ tiờu về hàm lượng và thực thu cacbon xấp xỉ cỏc chỉ tiờu kiến nghị ở quy mụ phũng thớ nghiệm.
Điều đú chứng tỏ với sơ đồ cụng nghệ đề xuất trong phũng thớ nghiệm cú độ tin cậy cao. Cỏc chỉ tiờu về hàm lượng và thực thực thu cacbon của quy mụ tuyển pilot đỏp ứng được đăng ký của đề tài.
Dự tớnh chi phớ tuyển quặng tinh graphit trờn cơ sở giả định cho một nhà mỏy với năng suất 200.000 tấn quặng nguyờn khai/năm, tương đương 25.000 tấn quặng tinh/năm. Với tổng chi phớ để sản xuất 25.000 tấn quặng tinh trong 1 năm là 250,246 tỷ tương đương khoảng 10 triệu/1 tấn quặng tinh. Với giỏ bỏn quặng tinh lấy trờn cơ sở tham khảo trờn thị trường là 19,8 triệu đồng cho 1 tấn quặng tinh vảy (+0,149 mm) hàm lượng ≥ 94% C và 8,8 triệu đồng cho 1 tấn quặng tinh graphit mịn (-0,149 mm) hàm lượng ≥ 82% C. Cho thấy, giỏ trị lói trước thuế 1 năm là 62,15 tỷ đồng (giỏ trị lói trước thuế cho 1 tấn quặng tinh là 2,486 triệu đồng) (phụ lục 4).