Độ hạt, mm Khoỏng vật
Hàm lượng khoỏng vật theo cấp hạt, (%)
-2 +1 -1 +0,5 -0,5 +0,25 -0,25 +0,125 -0,125 +0,074 -0,074 +0,045 -2 +0,045 Graphit 10 11 14 19 12 11 11,24 Thạch anh 62 61 60 56 61 60 60,62 Illit, felspat 24 24 21 21 21 22 22,52 Tuamalin Vh Vh Vh Vh Vh Vh Vh Granat 2 1 1 1 1 1 1,41 Magnetit, hematit Vh Vh Vh Vh Vh Vh Vh Kaolinit Vh Vh Vh Vh Vh Vh Vh Pyrotin Vh 1 1 2 3 4 0,90
Từ kết quả Bảng 2.5 cho thấy khoỏng graphit trong mẫu khụng lớn, chiếm khoảng 11,24%. Cỏc tạp chất trong mẫu chủ yếu là thạch anh khoảng 62%, illit, felspat, amphibon chiếm khoảng 22%; một số khoỏng vật chứa sắt gồm magnetit, hematit, pyrotin khoảng 1%; ngoài ra cũn một số cỏc khoỏng vật khỏc.
2.4. Kết luận về nghiờn cứu thành phần vật chất mẫu quặng graphit Bảo Hà.
Kết quả nghiờn cứu cho thấy, quặng graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai cú hàm lượng C trung bỡnh là 11,80%, hàm lượng cỏc tạp chất gồm: 10,72% Al2O3; 7,50%
Fe2O3; 57,10% SiO2; Ngoài ra, hàm lượng chất bốc là 1,00%, độ tro là 85,02%, lưu huỳnh 2,02%. Thành phần khoỏng vật chớnh trong mẫu là graphit, thạch anh, felspat, illit… Quặng graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai chứa nhiều graphit cú cấu trỳc dạng vảy, với ty lệ chiếm 90ữ95%, cũn lại là 5ữ10% dạng graphit cấu trỳc vụ định hỡnh. Một phần đỏng kể graphit mỏ Bảo Hà cú kớch cỡ thụ. Graphit tồn tại trong mẫu dưới dạng cỏc tấm kộo dài, vảy hoặc dạng sợi, xen kẹp giữa cỏc tấm phi quặng, xõm tỏn khỏ dày trong nền mẫu, kớch thước từ (0,05 x 0,2) đến (0,15 x 0,5) mm, cú chỗ sắp xếp thành đỏm ổ, cỏc vảy sợi thường cú dạng uốn lượn. Ngoài ra, trong mẫu nghiờn cứu cũn phỏt hiện khoỏng chứa graphit ở dạng kết tinh vụ định hỡnh, xõm nhiễm cựng với pyrotin, pyrit và khoỏng tạp chất, chủ yếu là thạch anh, felspat, illit, granat và một số thành phần tạp chất khỏc. Đồng thời, trong mẫu cũn phỏt hiện một số khoỏng chứa sunphua như pyrit, pyrotin và cỏc khoỏng chứa sắt như hematit, limonit.
Thành phần khoỏng và hàm lượng cacbon trong quặng graphit Bảo Hà, Lào Cai tương tự mẫu quặng graphit mỏ Nanshu Ấn Độ, vỡ vậy, để nõng cao hàm lượng cacbon trong quặng graphit Bảo Hà, Lào Cai cần tuyển tỏch khoỏng tạp chất đi kốm như thạch anh, felspat, illit, biotit, pyrit, pyrotin, hematit, limonit... Phương phỏp tuyển tỏch cỏc khoỏng vật như thạch anh, felspat, illit, biotit để nõng cao hàm lượng cacbon thường sử dụng là phương phỏp tuyển nổi, ngoài ra cỏc phương phỏp tuyển nổi - trọng lực cũng được xem xột đến. Với cấu trỳc khoỏng graphit ở dạng vảy, xen kẽ là cỏc khoỏng tạp (Hỡnh 2.7 đến Hỡnh 2.11) nờu trờn, cần quan tõm đến lựa chọn giải phỏp gia cụng để vừa giải phúng graphit ra khỏi tạp chất đi kốm vừa giữ được tối đa độ lớn của cỏc vảy graphit cú trong quặng.
2.5. Định hướng nghiờn cứu cụng nghệ
Từ kết quả nghiờn cứu về đặc điểm cấu trỳc, thành phần vật chất của quặng graphit mỏ Bảo Hà như trờn, nghiờn cứu khảo sỏt cụng nghệ nghiền, tuyển nổi thực hiện theo cỏc giai đoạn như sau: (1)- Nghiền, tuyển nổi ở độ hạt thụ để tỏch đất đỏ thải và thu được quặng tinh graphit thụ, đảm bảo thực thu graphit vào sản phẩm nổi là cao nhất, đuụi thải cú hàm lượng thấp nhất; (2)-Xử lý lại quặng tinh graphit thụ để nõng cao chất lượng graphit và thu hồi triệt để graphit dạng vảy trỏnh sự vỡ vụn vảy graphit, thực hiện cỏc bước sau:
- Nghiờn cứu nghiền thụ và sử dụng phương phỏp tuyển nổi để tỏch graphit với khoỏng tạp đi kốm;
- Nghiờn cứu khảo sỏt chế độ nghiền chà xỏt, phõn tớch vảy thụ trong dung dịch ty trọng nặng và tuyển quặng tinh thụ graphit;
- Phõn cấp quặng tinh thụ graphit nhằm thu đươc quặng tinh graphit vảy cấp hạt thụ (+0,149 mm) đỏp ứng mục tiờu đề ra.
- Thớ nghiệm tuyển theo cỏc phương ỏn sơ đồ vũng kớn để vừa thu hồi quặng tinh graphit vảy thụ (+0,149 mm) và vảy mịn (-0,149 mm), đạt mức chất lượng quặng tinh và mức thực thu cao như dự kiến ở quy mụ phũng thớ nghiệm và thớ nghiệm kiểm tra sơ đồ tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà Lào Cai ở quy mụ bỏn cụng nghiệp trờn dõy chuyền thiết bị tuyển của Viện Khoa học và Cụng nghệ Mỏ - Luyện kim.
Trong luận ỏn đó sử dụng độ hạt ranh giới 0,149 mm để phõn tỏch quặng tinh graphit vảy thụ và mịn trờn cơ sở :
- Cấp graphit vảy thụ +0,149 mm (tương ứng với độ hạt +100Mesh) cú trong tiờu chuẩn của nhiều hóng trờn thế giới ( Bảng 1.3, và từ [11ữ14]). Đõy là cấp hạt dễ tuyển cơ học lờn đến hàm lượng trờn 94%C, được sử dụng trong cỏc mục đớch cao cấp và cú giỏ cao hơn hẳn cấp hạt nhỏ hơn;
- Độ hạt của graphit trong nền quặng là trong khoảng 0,01x0,2mm đến 0,15 x0,5 mm. Trong quỏ trỡnh nghiền giải phúng khoỏng vật thỡ độ hạt graphit sẽ bị giảm đi. Chọn ranh giới sản phẩm graphit vảy thụ lớn hơn thỡ sẽ giảm thu hoạch và thực thu graphit vảy thụ.
Nghiền lại và tuyển nổi thu hồi graphit vảy mịn Sàng +0,149 mm
Tuyển nổi
Phương phỏp nghiền chà xỏt là phương phỏp phự hợp cho mục tiờu thu hồi tối đa sản phẩm vảy graphit. Vỡ vậy, cụng tỏc nghiờn cứu sẽ đi sõu phõn tớch cơ sở lý thuyết và thớ nghiệm thực tế của quỏ trỡnh nghiền chà xỏt để lựa chọn thiết bị cú tớnh năng kỹ thuật phự hợp với đặc điểm thành phần vật chất của mẫu nghiờn cứu.
-0,5mm Tuyển hạt thụ
Quặng tinh graphit vảy thụ +0,149 mm
Quặng tinh graphit
vảy mịn - 0,149 mm Đuụi mịn
Hỡnh 2.12. Sơ đồ định hướng nghiờn cứu cụng nghệ
Quặng nguyờn khai Nghiền thụ
CHƯƠNG 3.
NGHIấN CỨU TUYỂN NỔI SƠ BỘ MẪU QUẶNG 3.1 Mục tiờu và phương phỏp thớ nghiệm.
Mục tiờu chớnh của luận ỏn là nghiờn cứu cụng nghệ tuyển phự hợp để thu hồi tối đa graphit dạng vảy trong đú cú lượng graphit vảy thụ cú giỏ trị cao. Kết quả nghiờn cứu thành phần vật chất cho thấy, graphit trong quặng tồn tại chủ yếu dưới dạng vảy và một lượng đỏng kể cú kớch thước 0,2 đến 0,5mm. Để đảm bảo thu được graphit dạng vảy ở độ hạt lớn nhất cú thể và giảm chi phớ năng lượng nghiền, đó sử dụng khõu tuyển sơ bộ ở cấp hạt thụ để loại tối đa cỏc khoỏng tạp chất và thu hồi graphit dạng xõm nhiễm thụ để tiếp tục tuyển nõng cao chất lượng ở cỏc giai đoạn sau. Căn cứ vào độ hạt xõm nhiễm của graphit trong nền quặng cũng như độ hạt của quỏ trỡnh tuyển phự hợp (tuyển nổi hoặc tuyển nổi trọng lực) lựa chọn độ hạt cho thớ nghiệm tuyển là nghiền đến -0,5mm. Trong chương này tập trung nghiờn cứu khả năng tuyển mẫu quặng đến độ hạt -0,5mm cũng như xỏc định cỏc điều kiện tuyển nổi phự hợp để thu được quặng tinh tuyển sơ bộ với mức thu hồi tối đa.
Mẫu quặng thớ nghiệm cụng nghệ tuyển là mẫu gộp cụng nghệ đập xuống -2mm như đó nờu trong phần gia cụng mẫu. Quặng được nghiền trong mỏy nghiền bi thớ nghiệm dung tớch 7lớt đến độ hạt -0,5mm và sau đú tuyển nổi trong mỏy tuyển nổi đa năng Metso D12. Cỏc sản phẩm tuyển sau đú được lọc, sấy, cõn và phõn tớch húa xỏc định hàm lượng C.
3.2. Thớ nghiệm xỏc định đặc tớnh nghiền.
Mẫu nghiờn cứu với khối lượng 1 kg được nghiền trong mỏy nghiền thớ nghiệm 7 lớt với điều kiện nghiền như sau: Ty lệ khối lượng bi: quặng: nước = 14,5:1: 0,7. Thời gian nghiền thay đổi từ 5 phỳt đến 25 phỳt với bước thay đổi 5 phỳt. Sau thời gian nghiền đó chọn, sản phẩm nghiền được rõy qua cỏc rõy 1 mm; 0,5 mm; 0,25 mm; 0,125 mm; 0,074 mm; để xỏc định thu hoạch từng cấp hạt. Kết quả thớ nghiệm nghiền mẫu nghiờn cứu được trỡnh bày tại Bảng 3.1.
Khi tăng thời gian nghiền đồng nghĩa với việc tăng thời gian tiếp xỳc, va đập, chà xỏt giữa bi và quặng. Khi thời gian nghiền thay đổi từ 0 đến 25 phỳt, cỏc cấp hạt +0,074 mm giảm dần, cấp hạt -0,074 mm tăng từ 14,39% lờn đến 80,55%. Khi mẫu được nghiền với thời gian 5 phỳt, quặng được nghiền xuống 100% cấp hạt -0,5 mm.