CHƯƠNG 1. THÔNG TIN DỰ ÁN
1.1. Thông tin chung về dự án
1.1.6. Mục tiêu; loại hình, quy mô, công suất và công nghệ sản xuất của dự án
Mục đích đầu tư là sử dụng công nghệ hiện đại để khai thác và chế biến quặng vàng gốc cùng các khoáng sản đi kèm tại Mỏ vàng Đắk Sa - thuộc khu vực Dự án vàng Phước Sơn, thành vàng, bạc, kẽm, chì thỏi thương phẩm để bán ra thị trường nội địa.
Kế hoạch sản xuất theo năm của Dự án được tổng hợp trong bảng sau:
Chủ dự án: Công ty TNHH Vàng Phước Sơn 39 Bảng 1.1. Kế hoạch sản xuất hằng năm
Năm sản xuất
Lượng quặng khai thác đưa vào chế biến
(tấn)
Khối lượng Au
thu hồi (kg)
Khối lượng Ag thu hồi
(kg)
Khối lượng Pb
thu hồi (kg)
Khối lượng Zn
thu hồi (kg)
Năm 1 70.208 287,1 126,9 149,0 57,0
Năm 2 112.994 446,4 190,2 233,5 65,5
Năm 3 156.532 607,5 255,9 321,0 77,0
Năm 4 164.364 629,1 260,1 333,0 64,5
Năm 5 257.443 981,9 405,6 521,5 98,5
Năm 6 181.682 704,7 296,4 371,5 88,0
Năm 7 181.682 359,1 151,8 189,0 48,5
Cộng 1.035.120 4.015,8 1.686,9 2.118,5 499 b) Loại hình
Loại hình Dự án: Công trình công nghiệp - Mỏ quặng hầm lò - Công trình cấp III c) Quy mô đầu tư xây dựng
Nâng cấp công trình hồ chứa quặng đuôi thải tại mỏ vàng Đắk Sa gồm các hạng mục chính: Nâng cao trình hồ chứa 1, 1A bằng ống địa kỹ thuật (Geotube) dịch chuyển vật liệu hồ 2A cũ và 2B cũ sang vị trí hồ 2A mới và hồ 2B mới.
➢ Công suất dự án:
Mỏ Đắk Sa tiếp tục hoạt động sản xuất trong giai đoạn này của Dự án với công suất khai thác bình quân hàng năm 160.000 tấn quặng khai thác, đảm bảo cung cấp đủ lượng quặng cho Nhà máy tuyển luyện vàng Đắk Sa hoạt động.
➢ Tuổi thọ của mỏ được xác định như sau:
- Thời gian xây dựng cơ bản: Do đây là dự án duy trì sản xuất của mỏ, các công trình xây dựng cơ bản thực chất là thi công các đường lò phục vụ khai thác mỏ. Các hạng mục xây dựng cơ bản sẽ được thi công tiếp nối với Giấy phép khai thác khoáng sản số 178/GP- BTNMT ngày 22 tháng 10 năm 2021 đã được gia hạn lần 1 tại Giấy phép 302/GP-BTNMT ngày 16 tháng 11 năm 2022 và đang làm thủ tục xin gia hạn lần 2 Giấy phép 178, do vậy thời gian xây dựng cơ bản mỏ được xác định là: 0 năm
- Thời gian khai thác mỏ trong giai đoạn này của dự án: 6 năm 6 tháng
TT Hạng mục Năm
1
Năm 2
Năm 3
Năm 4
Năm 5
Năm 6
Năm 7
1 Xây dựng cơ bản - năm Không
2 Khai thác, sản xuất – năm
3 Tổng thời gian 6 năm 6 tháng
Chủ dự án: Công ty TNHH Vàng Phước Sơn 40
➢ Công nghệ khai thác mỏ:
Mỏ vàng Đăk Sa đang sử dụng công nghệ khai thác buồng - trụ bằng cơ giới, phương pháp nổ mìn. Các thiết bị khai thác sử dụng là thiết bị chuyên dụng, phù hợp với đặc điểm khai thác ở Đăk Sa.
➢ Công nghệ chế biến:
Nhà máy đang sử dụng dây chuyền hiện đại, có khả năng chế biến trên 180.000 tấn quặng mỗi năm và luôn đạt tỷ lệ thu hồi vàng từ 90 đến 95%. Sản phẩm cuối cùng là vàng thỏi có hàm lượng 99,99%. Quá trình sản xuất được thực hiện theo một quy trình khép kín với hệ thống xử lý hóa chất đặc dụng và khu quản lý-lưu giữ quặng thải vận hành theo quy chuẩn và quy định về bảo vệ môi trường quốc tế, được giám sát kiểm soát thường xuyên nhằm đảm bảo an toàn về môi trường tại nơi Công ty hoạt động.
* Dây chuyền tuyển luyện vàng Dore (có chứa cả bạc):
Nhà máy được thiết kế để xử lý tuyển 180.000 tấn quặng nguyên khai một năm và có khả năng nâng công suất lên 350.000 tấn/năm cho phù hợp với yêu cầu nâng công suất khai thác của mỏ sau này. Nhà máy thu hồi được khoảng 90 % vàng và một lượng bạc trong quặng từ quy trình tuyển luyện. Quy trình tuyển luyện quặng vàng có sử dụng các máy móc thiết bị và được thực hiện theo các bước như sau:
(1) Đập và nghiền thô quặng
Quặng được cấp bằng xe chuyên dụng từ nơi khai thác trong hầm lò đến bãi chứa quặng nguyên khai và được cấp vào thùng cấp liệu của máy đập hàm. Cấp hạt trên 100 mm được cấp vào máy đập hàm thô 600mm x 900mm kiểu hàm đơn. Phần lọt qua sàng được cấp cho máy nghiền côn. Những tảng quặng có kích thước lớn hơn 600 mm sẽ được đập vỡ bằng máy trước khi đưa vào thùng cấp liệu.
Quặng đã đập được chuyển tới một sàng rung đặt nghiêng có kích thước 1,8m x 3,6 m có 2 mặt lưới; mặt lưới trên có mắt sàng 25 mm và mặt lưới dưới có mắt sàng 12 mm.
Cấp hạt +25 mm ở mặt sàng trên được cấp vào máy đập côn sơ cấp. Cấp hạt trung gian - 25+12mm ở mặt sàng dưới được cấp vào máy đập côn thứ cấp để đập nhỏ hơn. Cấp hạt - 12mm lọt sàng được chuyển bằng băng chuyền tới bãi cấp liệu cho máy nghiền bi có sức chứa 2.000 tấn.
(2) Nghiền mịn quặng
Quặng được nghiền bằng hai máy nghiền bi có thùng quay kích thước Φ3,2m x L5,4m; sử dụng động cơ công suất 1.000 kW. Hai máy nghiền này được bố trí làm việc luân phiên nhau.
Quặng đã đập có cỡ hạt P100 -12 mm được cấp vào một trong hai máy nghiền bằng băng tải có lắp cân tự động để kiểm tra và ghi lại khối lượng quặng cấp vào nhà máy. Sau khi được nghiền trong mỏy nghiền bi, quặng sẽ cú cỡ hạt P80 – 75 àm.
Chủ dự án: Công ty TNHH Vàng Phước Sơn 41 Bơm tháo tải máy nghiền Warman 4/3 CAH (01 làm việc, 01 dự phòng) sẽ cấp bùn quặng đã nghiền vào 02 sàng rung tần số cao kích thước 1,2 x 2,4m có kích thước mắt sàng 1,9 mm. Cấp hạt trên sàng quay lại máy nghiền bi, cấp dưới sàng vào công đoạn tuyển trọng lực.
Năng suất của chu trình nghiền trung bình là 600 tấn quặng khô/ngày.
Quặng đầu vào và ra của máy nghiền bi cũng như sản phẩm của máy Knelson đều được lấy mẫu và phân tích.
(3) Tuyển trọng lực và ngâm chiết xianua quặng tinh
Quặng đã nghiền từ máy nghiền bi được đưa tới một trong hai máy tuyển trọng lực KNELSON sơ cấp (một máy làm việc, một máy dự phòng). Lượng tinh quặng tuyển được từ máy tuyển trọng lực Knelson (khoảng 1 % lượng quặng đầu vào) sẽ được đưa vào tuyển bằng phương pháp ngâm chiết và điện phân tại máy ACACIA. Quặng đuôi được đưa đến một cụm xyclon. Bè dưới của xyclon được đưa trở lại máy nghiền bi để nghiền lại với tải trọng tuần hoàn khoảng 350 %. Bè trên của xyclon được đưa đến một máy tuyển KNELSON thứ cấp để loại bỏ những hạt nặng còn sót lại sau khi tuyển bằng máy KNELSON sơ cấp. Quặng đuôi của máy KNELSON thứ cấp được đưa vào công đoạn tuyển nổi.
Quặng tinh thu được từ các máy KNELSON sơ cấp và thứ cấp đều được đưa đến máy ACACIA. Máy này được thiết kế đặc biệt để xử lý tinh quặng hàm lượng cao thu được từ máy KNELSON và có quy trình vận hành được mô tả tóm tắt như sau:
▪ Rửa tinh quặng: Tinh quặng được rửa sạch để những hạt siêu nhỏ (bột đá, bùn quặng) không trở thành chất rắn lơ lửng trong dung dịch làm giảm hiệu quả của quá trình thu hồi dung dịch và điện phân.
▪ Pha dung dịch ngâm chiết: Dung dịch được pha trộn trong thùng chứa dung dịch ngâm chiết dung tích 3,2m3 có lắp máy khuấy. Nước được cho vào trước, sau đó là NaOH, NaCN và chất xúc tác dưới dạng chất rắn được lần lượt cho vào và khuấy đều.
▪ Quá trình ngâm chiết: Dung dịch ngâm chiết được bơm vào thùng phản ứng chứa quặng tinh theo chiều từ dưới lên với lưu lượng vừa đủ để hòa tan vàng mà không cuốn theo các hạt nhỏ trong dòng chảy, sau đó được thu lại ở trên mặt và bơm trở lại. Thời gian dung dịch được bơm tuần hoàn qua thùng phản ứng vào khoảng 16 giờ.
▪ Thu hồi dung dịch ngậm vàng và rửa bã quặng: Cuối giai đoạn ngâm chiết, dung dịch trên mặt của thùng phản ứng được lấy để phân tích. Việc bơm dung dịch được ngừng lại và dung dịch tự chảy về thùng chứa theo đường bơm vào. Sau khoảng 15 phút, khi các hạt rắn trong thùng phản ứng đã lắng xuống thì dung dịch cũng được chắt hết khỏi thùng phản ứng. Nước rửa được phun như mưa lên bề mặt của bã quặng. Lượng nước rửa tương đương với lượng nước có thể làm ngập bã quặng trong thùng phản ứng và vào khoảng 0,5 m3. Lượng nước này được sử dụng lại trong quá trình ngâm chiết – hấp phụ sử dụng than hoạt tính.
Chủ dự án: Công ty TNHH Vàng Phước Sơn 42
▪ Điện phân dung dịch ngậm vàng: Máy Acacia có một ngăn điện phân riêng để thu hồi vàng. Dung dịch ngậm vàng được bơm tuần hoàn qua ngăn điện phân, vàng được thu hồi ở các catốt và đưa vào phòng vàng. Dung dịch sau khi điện phân được phân tích để tính toán lượng hóa chất cần bổ sung trước khi sử dụng lại với mẻ quặng mới.
▪ Tháo quặng đuôi: Quặng đuôi được làm loãng và tháo ra khỏi thùng phản ứng.
Quặng đuôi của giai đoạn ngâm chiết này được đưa đến máy nghiền lại sau đó được hòa trộn với quặng tinh của công đoạn tuyển nổi trong thùng lắng và gạn nước trước khi đưa vào công đoạn ngâm chiết – hấp phụ sử dụng than hoạt tính sẽ được miêu tả ở phần sau.
Mức thực thu theo thiết kế tuyển trọng lực là 60 % Vàng và 50 % Bạc của quặng đầu vào. Mức thực thu của máy Acacia là 90 - 95 % Au và 30 % Ag trong quặng tinh của tuyển trọng lực.
(4) Tuyển nổi
Toàn bộ quặng đuôi của máy KNELSON thứ cấp chiếm vào khoảng 99 % khối lượng của quặng đầu vào. Qua các ngăn tuyển nổi của máy tuyển nổi ROUGHER lượng quặng tuyển được khoảng 10 % khối lượng của quặng đầu vào. Quặng đuôi của máy ROUGHER được tuyển lại bằng máy tuyển SCAVENGING. Sản phẩm của máy SCAVENGING được đưa trở lại tuyển tại máy ROUGHER còn quặng đuôi thải tự chảy xuống hố thu sau đó được bơm xuống hồ chứa quặng thải tuyển nổi (Hồ 1).
Tinh quặng tuyển nổi được bơm vào bể lắng dung tích lớn trước khi đưa vào công đoạn ngâm chiết – hòa tan cùng với sản phẩm của máy nghiền lại.
Các hóa chất được sử dụng trong tuyển nổi là PAX, Đồng Sunphat, MIBC và chất chống tạo bọt được cho vào trong bể lắng sau tuyển nổi để giúp các hạt rắn lắng tốt hơn.
Liều lượng hóa chất được kiểm tra, điều chỉnh từ Phòng Điều khiển.
Tổng thực thu tuyển trọng lực +/tuyển nổi/+Falcon là 90 - 92 % Vàng và 82 % Bạc.
(5) Nghiền lại
Quặng đuôi của máy Acacia được rây bằng rây rung tần số cao trước khi được cấp vào máy nghiền lại (Φ1,2m x L 2,4m, bi nghiền 32mm). Phần thô trên rây được cấp vào máy nghiền và quay trở lại rây sau khi được nghiền thành một chu trình kín. Quặng mịn lọt qua rây chảy vào bể lắng sau đó được bơm tới thùng khuấy phản ứng hòa tan CIL. Cấp hạt yờu cầu cho cụng đoạn ngõm chiết xianua là < 75 àm nhằm tăng tốc độ chiết xuất ở quỏ trình CIL.
(6) Ngâm chiết xianua và hấp phụ bằng than hoạt tính
Tại bể lắng lớn, nước trong hỗn hợp quặng được rút bớt cho đến khi tỷ lệ chất rắn chiếm khoảng từ 35 đến 40 %. Hỗn hợp này sau đó được bơm vào 6 thùng khuấy phản ứng hòa tan ILR500CA xếp liền nhau thành một dãy. Để tổng thời gian hòa tan từ 48 đến 55 giờ, quặng được lưu trong mỗi thùng vào khoảng 8 giờ hoặc hơn. Trong khi hỗn hợp quặng
Chủ dự án: Công ty TNHH Vàng Phước Sơn 43 được bơm vào thùng số 1 và dần lưu chuyển đến thùng số 6 sau đó đến thùng khử độc, thì than hoạt tính (mới hoặc đã rửa tách vàng và tái hoạt tính) được bổ sung vào thùng cuối cùng (số 6) và được các dòng khí lưu chuyển từ thùng này đến thùng khác cho đến khi được vớt ra ở thùng đầu tiên (thùng số 1).
Dung dịch xianua được bổ sung vào thùng số 1 nhằm duy trì nồng độ dung dịch theo yêu cầu để có thể hòa tan vàng và bạc trong quặng tinh. Than hoạt tính hấp phụ lượng vàng và bạc đã hòa tan trong suốt hành trình từ thùng khuấy 6 đến thùng khuấy 1. Việc lưu chuyển ngược chiều nhau giữa than hoạt tính và hỗn hợp quặng tạo điều kiện để than tiếp xúc với quặng nhiều hơn và “bắt” được nhiều vàng hơn.
(7) Giải hấp phụ, điện phân và tái hoạt tính than
Than hoạt tính chứa vàng và bạc được vớt lên từ thùng khuấy số 1 của công đoạn hòa tan – hấp phụ, được để ráo và rửa bằng axit sau đó được đưa vào quá trình Zadra để tách vàng. Than đã được tách hết vàng sẽ được tái hoạt tính bằng nhiệt trong một lò nung có năng suất 125 kg/h và được đưa trở lại sử dụng. Quá trình tái hoạt tính kéo dài tới 15 phút ở nhiệt độ vào khoảng 750ºC. Than hoạt tính mới được bổ sung vào để bù lượng than hao hụt.
Phương pháp giải hấp phụ “Pressure Zadra” sử dụng tại nhà máy tuyển luyện vàng Phước Sơn là phương pháp đã được cải tiến. Nhiệt độ và áp suất của dung dịch rửa được nâng cao để tăng tốc độ hòa tan của vàng và bạc vào dung dịch.
Tại công đoạn tách rửa, dung dịch nước có 1 % sodium hydroxide và 0,1 % Sodium Cyanide ở nhiệt độ 28oF (khoảng 140oC) được bơm với áp suất 65 PSI (tương đương 4,5 kg/cm2) vào thùng kín chứa than hoạt tính ngậm vàng theo hướng từ dưới lên, dung dịch sau khi ra khỏi thùng chứa than hoạt tính (thùng tách rửa) được bơm qua các ngăn điện phân. Sau khi ra khỏi ngăn điện phân, dung dịch được cấp nhiệt và tiếp tục bơm qua bình tách rửa và tuần hoàn như vậy trong suốt chu trình kéo dài khoảng 10 đến 14 giờ.
Sau quá trình này, các catốt của ngăn điện phân được đưa vào phòng vàng để luyện còn dung dịch xianua quay trở lại thùng chứa dung dịch, được kiểm tra và bổ sung các thành phần hóa chất để sử dụng lại.
(8) Khử độc
Quặng đuôi thải của quá trình ngâm chiết – hòa tan được xử lý khử độc xianua bằng Natri Metabisulphat (Na2S2O5) sử dụng đồng sunfat làm chất xúc tác. Đây là quy trình SO2/Khí (sulphur dioxit – khí) khử độc xianua được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Phương pháp khử độc này xử lý trực tiếp thải của dây chuyền ngâm chiết CIL nên có khả năng kiểm soát toàn bộ lượng xianua thải ra từ nhà máy. Phương pháp SO2/khí đã và đang được sử dụng ở hơn 100 mỏ trên thế giới. Phương pháp này có những ưu điểm dưới đây:
Nồng độ xianua có thể giảm từ 200 đến 5000 mg/l xuống trung bình 5 mg/L, bao gồm các hợp chất gốc xianua (liên kết với sắt, đồng, nikel, kẽm), sản phẩm của quá trình khử độc là các chất rắn ở dạng bền vững, khó phân hủy. Phản ứng hóa học chung được trình bày ở dưới đây.
Chủ dự án: Công ty TNHH Vàng Phước Sơn 44 2CN- + Na2S2O5 + 2O2 + H2O = 2CNO- + 2NaHSO4 (1) và 2NaHSO4 + Ca(OH)2 = CaSO4.2H2O + Na2SO4 (2)
Kết quả của quá trình khử độc là toàn bộ các dạng xianua đều bị phân hủy còn các kim loại cơ bản (như đồng, kẽm, niken) đều kết tủa ở dưới các dạng hydroxit rắn. Xianua sắt thì kết tủa dưới dạng hợp chất rắn rất khó phân hủy cupric-ferrocyanide.
Xianua bị ôxy hóa thành xyanat (OCN-), cùng một loại sản phẩm thu được khi khử độc bằng peroxit. Phản ứng cũng sản sinh ra một số axit và những axit này bị vôi trung hòa thành sunphat và Natri sunphat.
Việc khử độc được tiến hành trong một bồn khuấy có một vòi sục khí và độ pH được kiểm soát chặt chẽ (trong giới hạn từ 8,5 đến 9,0). Nồng độ xianua và tốc độ dòng khuấy được theo dõi và kiểm soát bằng các cảm biến điện.
Xianua được tách khỏi các kim loại cơ bản và làm cho các kim loại này kết tủa dưới dạng các hợp chất hydroxit và lắng xuống (Me2+) như phản ứng dưới đây:
Me2+ + 2OH- = Me(OH)2 (3)
Các kim loại nặng như chì cũng kết tủa và lắng xuống ở dạng hydroxit và oxit có gốc oxy cao hơn (ví dụ như Pb2O3)
Bã quặng đã được khử độc đưa ra chứa ở đập chứa thải sẽ tiếp tục phản ứng với sunphua dioxit còn dư và không khí trong khi chứa trong đập thải sẽ làm giảm nồng độ xianua và kim loại trong chất thải lỏng rất thấp.
(9) Phòng tinh luyện
Sản phẩm thu được từ quy trình điện phân được đưa vào máy lọc chân không để rút hết nước, sau đó được sấy khô trong phòng vàng. Khi đã gom đủ một mẻ, toàn bộ sản phẩm này được nấu luyện trong lò cùng với các chất phụ gia gây cháy (chất trợ dung) để loại bỏ các tạp chất ra khỏi sản phẩm. Sau đó sản phẩm còn được tinh luyện trong các cupen để loại các kim loại khác (đặc biệt là chì). Những kim loại này một phần bị cháy hoặc bốc hơi, một phần bị hút vào các lỗ li ti của cupen. Sản phẩm vàng-bạc sau khi nung luyện được đúc thành thỏi vàng dore’.
Phòng tinh luyện vừa là nơi nung luyện đúc thỏi vàng và đồng thời cũng đóng vai trò một kho bảo quản sản phẩm. Sau đó, các thỏi vàng Dore’ sẽ được tinh luyện để tách riêng vàng đạt vàng thương phẩm (99,99 %) và bạc (99 %). Sản phẩm xuất bán cuối cùng là vàng và bạc thương phẩm.