CHƯƠNG 2 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ TRONG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
2.2. Đặc điểm công nghệ khai thác quặng các loại
Giai đoạn 2005 – 2010 và những năm tiếp thao là giai đoạn mà ngành khai thác quặng dự kiến sẽ có những chuyển biến mạnh mẽ nhờ vào những nguồn lực mới. Ngành khai thác quặng phấn đấu hòa nhập nhanh, bắt cùng nhịp với các đơn vị khai thác khoáng sản khác trong tổng đồ khai thác khoáng sản Việt Nam, chuẩn bị tốt cho những năm tiếp theo phát triển mạnh mẽ hơn nữa. Với việc hoàn thành
Xúc bóc than và đất đá
Vận tải than và đất đá
Thải đất đá Chế biến sơ bộ Tiêu thụ
Khoan nổ – mìn
nhiệm vụ kế hoạch năm 5 năm 2005 – 2010, ngành công nghiệp khai thác quặng sẽ nâng giá trị sản xuất công nghiệp của ngành lên khoảng 2205 triệu USD/năm (nguồn TKV), đáp ứng những nhu cầu về nguyên liệu và góp phần đẩy nhanh sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước.
Để đạt được mục tiêu trên ngành khai thác quặng các loại cần phải đổi mới công nghệ theo hướng hiện đại hóa, sản xuất quy mô công nghiệp trong khai thác và chế biến khoáng sản. Chú trọng đầu tư chế biến sâu các sản phẩm kim loại, giảm đến mức tối thiể việc khai thác, tiêu thụ sản phẩm khoáng sản thông qua chế biến hoặc chế biến thô. Chuyển đổi mạnh mẽ về nhận thức, quan tâm đúng mức và giải quyết hài hòa lợi ích giữa các doanh nghiệp khai thác và địa phương nơi có mỏ khoáng sản; hình thành nhiều công ty cổ phần khai thác khoáng sản gồm Tập đoàn, Tổng công ty, các đơn vị trực thuộc và các thành phần kinh tế khác của địa phương.
Đặc điểm công nghệ khai thác và định hướng một số loại quặng chủ yếu
a. Quặng đồng
Trữ lượng: trữ lượng quặng đồng tập trung chủ yếu ở khu vực Tây Bắc mà nhiều nhất là ở Tỉnh Lào Cai. Ngoài mỏ đồng Sinh Quyền có trữ lượng 551.254 tấn đồng kim loại, ở khu vực Tà Phời, Cam đường cũng đã phát hiện khoáng sản đồng với trữ lượng khá lớn. Hiện tại, mỏ Tà Phời đang được ngành mỏ địa chất tiến hành tìm kiếm đánh giá.
Tổ hợp Sin Quyền, Lào Cai công suất 10.000 tấn đồng kim loại/năm, dự kiến sẽ hoàn thành xây dựng nhà máy tuyển vào sản xuất trong quý 2/2006 và nhà máy luyện Tằng Loong trong quý 1/2007. Như vậy từ năm 2007 đất nước ta sẽ có thêm các sản phẩm mới là: đồng kim loại 10.000 tấn, vàng 99,95%Au – 341kg, bạc 99,95%Ag-146kg, H2SO4 – 40.000 tấn, tinh quặng sắt 65%Fe – 113.240 tấn.
Giai đoạn 2008-2009 sẽ xây dựng nhà máy tuyển quặng đồng Tà Phời, Cam Đường và mở rộng công suất của nhà máy luyện đồng ở Tằng Loong lên gấp đôi công suất hiện tại, nâng cấp sản lượng đồng kim loại đạt 20.000 tấn/năm.
Cùng với việc nâng cao công suất của nhà máy luyện đồng, sản lượng axit H2SO4 cũng sẽ nâng theo. Do vậy trong giai đoạn này sẽ nghiên cứu khai thác, chế biến các loại khoáng sản khác để tận dụng triển để sản phẩm axit đồng hành trong quá trình chế biến quặng đồng.
Trong giai đoạn 2005-2010 cũng sẽ đẩy mạnh công tác thăm dò đánh giá tài nguyên đồng ở các khu vực kế cận mỏ Sin Quyền và dọc theo tuyến Sông Hồng để chuẩn bị tài nguyên cho phát triển công nghiệp đồng trong những giai đoạn tiếp theo.
Công nghệ khai thác chủ yếu là khai thác lộ thiên sử dụng các thiết bị khai thác có công suất lớn, mỏ Đồng Sin Quyền là một ví dụ cụ thể:
- Sản lượng quặng nguyên khai: 1,18 ÷ 1,2 triệu tấn/năm.
- Hệ thống khai thác: Hệ thống khai thác xuống sâu, dọc, một bờ công tác, khấu theo lớp dốc, bãi thải ngoài.
- Đồng bộ thiết bị sử dụng:
Khoan: + Máy khoan xoay cầu, d = 250 mm (2 chiếc) + Máy khoan đập xoay, d = 105 mm, (1 chiếc) + Máy khoan đập xoay, d = 160 mm, (1 chiếc) + Máy khoan cầm tay 24 – 30 kg, d = 42 mm,(6 chiếc) Xúc: + Máy xúc thủy lực gầu thuận, E = 4 m3 (2 chiếc)
+ Máy xúc thủy lực gầu ngược, E = 1 m3 (1 chiếc)
+ Máy bốc, E = 3 m3 (2
chiếc)
Vận tải: + Ôtô BelAZ – 540, tải trọng q = 27 tấn (37 chiếc) Nổ mìn: Thuốc nổ AD1 kết hợp với kíp vi sai thường.
- Sơ đồ công nghệ khai tuyển của mỏ giới thiệu ở hình 8.3.
- Các thông số của HTKT.
+ Chiều cao tầng, h = 12m.
+ Chiều rộng đai an toàn, ba = 13m.
+ Chiều rộng mặt tầng công tác, Bmin = 40m.
+ Góc nghiêng bờ công tác, ϕ = 18 ÷ 220. + Góc nghiêng bờ kết thúc, γ = 470.
Công nghệ tuyển là tuyển nổi kết hợp với tuyển từ, trong tuyển nổi sử dụng công nghệ tuyển bán ưu tiên để thu hồi đồng và lưu huỳnh, sử dụng lưu trình liên hợp tuyển từ - tuyển nổi để thu hồi quặng manhetit. Điều chỉnh các thông số kỹ thuật trong quá trình tuyển bằng tự động hóa.
Công nghệ luyện đồng bằng phương pháp Thủy Khẩu Sơn. Đây là công nghệ bản quyền của Trung Quốc, theo thiết kế sau khi luyện kim sẽ thu được đồng kim loại 10.000 tấn/năm, axitsunfuaric 40.000 tấn/năm, vàng thỏi 340 kg/năm, bạc thỏi 148 tấn/năm. Để tận thu triệt để kim loại có ích trong nhà máy điện phân có lắp đặt xưởng tuyển có quy mô nhỏ để tuyển xỉ lò phân xưởng luyện và xỉ lò quay.
b. Quặng nhôm:
Một trong những yêu cầu đặt ra đối với ngành nhôm trong giai đoạn 2006- 2010 là: Nhanh chóng phát triển ngành khai thác, chế biến bauxit, sản xuất alumin, nhôm kim loại ở khu vực Tây Nguyên, đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, tiêu dùng trong nước, phát triển kinh tế, bảo vệ vững chắc an ninh – quốc phòng trên địa bàn Tây Nguyên.
Trữ lượng: Trữ lượng quặng Bauxit Việt Nam khá lớn. Theo những số liệu thống kê mới nhất đã chỉnh sửa tuy có giảm so với những thông tin trước đây nhưng trữ lượng bauxit của Việt Nam vẫn còn là 5.523,193 triệu tấn tinh quặng, trong đó:
quặng bauxit diasor ở miền Bắc là 90,951 triệu tấn và quặng bauxit gipsit ở miền
Nam là 5.432,424 triệu tấn. Về đặc tính công nghệ, quặng bauxit gipsit dễ xử lý bằng phương pháp Bayer hơn quặng diaspor ở miền Bắc. Trong điều kiện hiện nay, khi thị trường alumin thế giới đang có nhiều thuận lợi như nguồn điện cung cấp cho điện phân nhôm của nước ta còn đang hạn chế, trong tâm phát triển công nghiệp nhôm ở nước ta trong giai đoạn 2005-2010 sẽ là xây dựng các cơ sở khai thác bauxit, chế biến alumin ở khu vực Tây Nguyên, từng bước nâng cao dần công suất các nhà máy alumin và tiến tới điện phân nhôm khi có khả năng về nguồn điện với giá trị thích hợp.
Theo dự tính đến cuối giai đoạn 2005-2010, tổng công suất alumin của nước ta có thể đạt xấp xỉ 1,0 triệu tấn/năm, phần lớn dùng cho xuất khẩu. Từ sau 2015 tổng sản lượng alumin có thể đạt khoảng 5 triệu tấn/năm, mang lại thu nhập từ 1,5 đến 2 tỷ USD mỗi năm. Ngành công nghiệp Nhôm sẽ hình thành với các trung tâm chính là vùng Bảo Lộc, Lâm Đồng và vùng Đắc Nông. Cùng với các trung tâm này, hệ thống cơ sở hạ tầng, bộ mặt đời sống kinh tế - văn hóa ở Tây Nguyên cũng có nhiều đổi mới.
c. Quặng Crôm:
Trữ lượng: trữ lượng công nghiệp của crôm ở nước ta hiện nay duy nhất chỉ có vùng Núi Nưa, Thanh Hóa. Trữ lượng trong cân đối toàn vùng Núi Nưa theo thống kê là 20.841 nghìn tấn Cr2O3. Tuy nhiên, trong gần 50 năm qua, nhất là 10 năm gần đây do tình trạng khai thác bừa bãi ở vùng mỏ, trữ lượng quặng đã giảm đáng kể (không có số liệu thống kê, kiểm toán chính thức nhưng theo ước tính có thể từ 3 – 5%).
Hiện tại, TKV đang xây dựng đề án tổng thể phát triển khai thác chế biến quặng crôm ở Thanh Hóa để trình Chính Phủ và UBND tỉnh Thanh Hóa. Những nội dung chính của đề án theo hướng sau:
- Tập trung toàn bộ tài nguyên vùng mỏ giao cho một công ty cổ phần mà Tập đoàn TKV, Tổng công ty khoáng sản làm lòng cốt quản lý, tham gia công ty này còn có thể có các tổ chức, cá nhân thuộc mọi thành phần kinh tế ở trong và ngoài tỉnh Thanh Hóa kể cả nước ngoài. Việc tập trung vào một đầu mối sẽ giúp cho công tác quản lý tài nguyên, các hoạt động khai thác, chế biến, bảo vệ an ninh trật tự, thuận lợi đồng thời vừa huy động được mọi nguồn lực để đầu tư phát triển vừa hạn chế sự cạnh tranh không lành mạnh giữa các thành phần kinh tế.
- Quy hoạch khai thác theo trình tự, đồng bộ với công tác phát triển hạ tầng, công tác hoàn thổ, phục hồi môi trường.
- Đầu tư triển khai tuyển với quy mô công nghiệp, sản xuất tối thiểu 150 nghìn – 200 nghìn tấn tinh quặng crôm 46-51% Cr2O3 trong những năm đầu. Sau có thể nâng công suất lên theo yêu cầu của thị trường.
- Đầu tư chế biến sâu trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa sản phẩm tinh quặng crôm. Trước mắt, đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất ferrocrom công suất từ 80 – 100 nghìn tấn/năm. Những năm sau sẽ tiếp tục nghiên cứu chế biến các sản phẩm khác.
d. Quặng chì – kẽm
Trữ lượng: hiện tại, theo các tài liệu địa chất, tài nguyên chì kẽm phân bố chủ yếu ở khu vực miền núi phía Bắc gồm các tỉnh Thái Nguyên, Bắc Cạn, Hà Giang, Tuyên Quang và một số ít ở các tỉnh miền Trung. Theo số liệu thống kê, trữ lượng kẽm chì ở tỉnh Thái Nguyên (khu Lang Hích) là 79.225 tấn Zn+Pb; ở Tuyên Quang (các vùng Tràng Đà, Thượng Ấm, Na Hang…) là 1.091.975 tấn Zn+Pb; ở tỉnh Bắc Cạn (các khu Chợ Đồn, Chợ Điền, ngoại vi Chợ Điền…) là 902.337 tấn Zn+Pb. Quặng gồm hai loại quặng oxyt và quặng sunfua. Tuy trữ lượng quặng kẽm chì còn khá lớn nhưng chủ yếu là trữ lượng ở cấp dự báo, trữ lượng đã thăm dò được khai thác gần cạn.
Khai thác và chế biến:
- Ngoài các cơ sở khai thác chế biến hiện có như các mỏ Lang Hích, mỏ Chợ Điền với các xưởng tuyển nổi kẽm chì, các xưởng thiêu bột kẽm ở Tuyên Quang, Thái Nguyên, công trình nhà máy kẽm điện phân 10.000 tấn/năm ở khu công nghiệp Sông Công đang xây dựng, dự kiến sẽ hoàn thành đưa vào sản xuất trong quý 2/2006.
- Trên cơ sở kết quả thăm dò, trong các năm 2008 – 2010 sẽ tiến hành đầu tư xây dựng khai thác và tuyển ở các mỏ kẽm chì Nông Tiến – Tràng Đa, Thượng Ấm, Cúc Đường, Ba Bồ… với quy mô công suất tuyển từ 40.000 – 60.000 tấn quặng nguyên khai /năm và luyện bột kẽm từ 50.000 – 100.000 tấn quặng nguyên khai/năm.
- Từ nguồn nguyên liệu là tinh quặng tuyển nổi và bột kẽm do các cơ sở sản xuất được trên địa bàn, sẽ tiến hành xây dựng hai nhà máy điện phân kẽm tại Tuyên Quang và Bắc Cạn, công suất mỗi nhà máy khoảng 20.000 tấn kẽm thỏi/năm. Xây dựng một nhà máy luyện chì và tách bạc, công suất 10.000 tấn chì thỏi và khoảng 15.000 kg bạc/năm. Các nhà máy kẽm điện phân và luyện chì dự kiến sẽ xây dựng trong giai đoạn 2008 đến 2015.
- Mô hình tổ chức khai thác chế biến kẽm chì ở hai tỉnh Tuyên Quang và Bắc Cạn cũng tương tự như ở Thanh Hóa: Thành lập công ty cổ phần, quản lý toàn bộ tài nguyên kẽm chì trên địa bàn để tổ chức khai thác, tuyển luyện và sản xuất chì, kẽm thỏi.
- Dự kiến đến năm 2010, nếu điều kiện tài nguyên cho phép sẽ đạt sản lượng 20-30 nghìn tấn kẽm và khoảng 10 nghìn tấn chì thỏi, với thu nhập khoảng 35 triệu USD/năm.
Hinh 2.2. Sơ đồ công nghệ khai thác các mỏ than lộ thiên
Làm tơi đất đá và quặng
Xúc bóc
Vận tải
Nghiền đập và làm giàu quặng
Vận tải về hộ tiêu thụ (luyện) Thải đá
Chương 3