1.4. Tình hình khai thác và chế biến quặng thiếc ở Việt Nam
1.4.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam có hai nơi khai thác và chế biến khoáng sản thiếc lớn nhất là nhà máy tuyển thiếc Cao Bằng đƣợc xây dựng vào năm 1956 và nhà máy thiếc Quỳ Hợp đƣợc xây dựng vào năm 1985. Hai nhà máy này đều đƣợc thiết kế theo sơ đồ công nghệ tuyển trọng lực bao gồm các khâu sàng quay đánh tơi kết hợp với máy lắng, bàn đãi và tuyển từ để tuyển quặng thiếc sa khoáng có hàm lƣợng thiếc trong quặng đầu 0,1 ÷ 0,5% Sn. Ngoài ra ở một số địa phương khác như Thái Nguyên, Tuyên Quang, Lâm Đồng cũng có mỏ thiếc nhƣng quy mô sản xuất nhỏ hơn. Các cơ sở khai thác và tuyển khoáng đều đƣợc thiết kế theo dây chuyền trọng lực - bán cơ giới. Quặng tinh thu đƣợc tập trung đƣa vào khu trung tâm luyện kim để xử lý tiếp.
Trong sơ đồ công nghệ ở khâu tuyển bùn của các nhà máy tuyển khoáng, chỉ được trang bị những thiết bị thông thường như bàn đãi bùn có kết hợp với máy ly tâm hoặc tuyển băng tải. Các thiết bị này cũng đã tận thu đƣợc thiếc mịn nhƣng kết quả còn hạn chế.
Ở vùng thiếc Tam Đảo như mỏ thiếc Sơn Dương, mỏ thiếc Bắc Lũng ở Tuyên Quang, mỏ thiếc Đại Từ - Phục Linh ở Thái Nguyên tất cả các cơ sở khai thác và tuyển khoáng ở đây đều sản xuất theo phương pháp thủ công bán cơ giới. Khai thác bằng máy xúc, vận tải bằng ô tô, tuyển thô bằng máng đãi, tuyển tinh bằng bàn đãi. Sau này do nhu cầu tinh quặng ngày càng yêu cầu chất lƣợng cao, một số cơ sở đã áp dụng thiết bị tuyển từ để nâng cấp chất lƣợng tinh quặng thiếc lên > 65 % Sn theo yêu cầu công nghệ của luyện kim.
Do nguồn tài nguyên sau nhiều năm khai thác đã trở nên cạn kiệt. Xí nghiệp thiếc Sơn Dương có dây chuyền cơ giới đồng bộ phù hợp với tài nguyên, chỉ tiêu công nghệ khá cao, nhƣng chỉ thu hồi đƣợc những khoáng vật thiếc ở dạng thô. Những khoáng vật thiếc ở dạng mịn và siêu mịn thì những thiết bị tuyển trọng lực thông thường hầu như không thu hồi được hoặc chỉ thu hồi đƣợc một lƣợng không đáng kể.
Một số đề tài nghiên cứu quặng thiếc ở Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim những năm gần đây:
a. Đề tài “Nghiên cứu công nghệ thu hồi thiếc mịn đuôi thải bằng thiết bị đa trọng lực” Đổng Quốc Hưng, 2006 [5]
Mẫu nghiên cứu là bùn đuôi của xí nghiệp thiếc Sơn Dương. Sau khi nghiên cứu kết quả của đề tài đạt đƣợc nhƣ sau:
Khoáng vật chứa thiếc cấp hạt mịn và siêu mịn ở dạng sa khoáng, hoặc cấp hạt này đƣợc tạo ra trong quá trình đập nghiền không thu hồi đƣợc bằng các thiết bị tuyển khoáng thông thường, chúng có mặt ở hầu hết các cấp hạt từ -0,074+0,04 mm, -0,04+0,02 mm và -0,02 mm. Thành phần chính trong mẫu bùn là thạch anh, mica, đá tạp và một lƣợng ít các khoáng vật chứa sắt ở dạng hematit, limonit, gơtit, ilmenhit, khoáng vật chứa nhôm ở dạng muscovit,
khoáng vật chứa arsen ở dạng arsenopyrit ...Kết quả phân tích quang phổ ICP đã xác định hàm lƣợng thiếc có trong bùn quặng ở cấp hạt -0,10 mm là 0,082% Sn.
Kết quả tuyển trên máy đa trọng lực Mozley
Hàm lƣợng quặng tinh đạt đƣợc từ: 15,54% ÷ 16,35% Sn.
Thực thu thiếc đạt: 67,53% ÷ 70,12%.
Kết quả thí nghiệm thăm dò nhằm nâng cao tinh quặng của máy tuyển đa trọng lực bằng băng tải quỹ đạo đã nhận đƣợc quặng tinh có hàm lƣợng 30,93% Sn với mức thực thu bộ phận 85,68%.
b. Đề tài “Nghiên cứu tính khả tuyển quặng thiếc - arsen khu Phú Lâm, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang”, Đông Văn Đồng, 2012 [1]
Thành phần khoáng vật quặng thiếc - arsen Phú Lâm gồm khoáng chứa thiếc là casiterit, khoáng đi kèm chính là nhóm oxit sắt, arsenopyrit, pyrit, pyrotin, thạch anh, felspat… Thành phần hóa học mẫu nghiên cứu: Hàm lƣợng Sn = 0,29%, tổng Fe = 5,31%, As = 0,063%, SiO2 = 42,85%, S = 1,69%.
Kết quả nghiên cứu thu đƣợc:
Khâu tuyển trọng lực lấy quặng tinh thiếc thô có hàm lƣợng 21,38% ứng với thực thu 62,18%. Thu hồi thiếc quặng đuôi tuyển vít sau khi nghiền xuống -0,125 mm lấy đƣợc sản phẩm thiếc có hàm lƣợng 2,15% ứng với thực thu 12,06%. Khâu tuyển nổi tách sunfua từ quặng tinh đãi -0,125 mm thu đƣợc quặng tinh thiếc có hàm lƣợng 11,33% ứng với thực thu 10,28%.
Khâu tuyển từ nâng cao hàm lƣợng Sn thô thu đƣợc sản phẩm quặng tinh tuyển từ có hàm lƣợng Sn là 33,25% ứng với thực thu 60,48%. Hàm lƣợng thiếc chưa cao nên đề tài đã nghiên cứu định hướng bằng phương pháp hóa tuyển. Sau khâu hòa tách bằng axit HCl thu đƣợc quặng tinh có hàm lƣợng Sn 52,16% ứng với thực thu 60,47%.
Kết quả thí nghiệm sơ đồ. Quặng tinh thiếc có hàm lƣợng 56,30% ứng với thực thu Sn 62,53%.
c. Đề tài cơ sở “Nghiên cứu tính khả tuyển quặng thiếc gốc khu Suối Giang tỉnh Ninh Thuận”. Nguyễn Bảo Linh, 2011[7]
Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu tính tuyển mẫu quặng thiếc mỏ Suối Giang nhằm thu hồi quặng tinh thiếc đạt tiêu chuẩn chất lƣợng phục vụ cho luyện thiếc.
Mẫu quặng thiếc ở đề tài cơ sở với hàm lƣợng Sn = 0,55%, tạp chất đi kèm có SiO2 = 71,56%, tổng Fe = 5,39%, độ hạt xâm nhiễm mịn từ 0,05 ÷ 0,5 mm. Các tạp chất đi kèm gồm magnetit, hematit, thạch anh, mica…
Sơ đồ tuyển hợp lý quặng thiếc gốc khu Suối Giang là tuyển vít đứng kết hợp bàn đãi lấy quặng tinh thiếc thô, sau đó quặng tinh thiếc thô đƣợc xử lý bằng phương pháp tuyển từ để lấy quặng tinh thiếc.
Khâu tuyển trọng lực để lấy quặng tinh thô thu đƣợc sản phẩm thiếc với hàm lƣợng 17 ÷ 18% với thực thu khoảng 65%. Hàm lƣợng đuôi của tuyển trọng lực 0,20%. Phân bố thiếc mất vào đuôi khoảng 34%.
Khâu tuyển từ lấy quặng tinh thiếc chất lƣợng cao hàm lƣợng đạt đƣợc khoảng 51% và thực thu 64%.
Sơ đồ công nghệ và chỉ tiêu dự kiến tuyển quặng thiếc mỏ Suối Giang thể hiện hình ở hình 2.1 và bảng 1.8.
Bảng 1.8. Các chỉ tiêu dự kiến tuyển quặng thiếc mỏ Suối Giang Sản phẩm Thu hoạch, % Hàm lƣợng
Sn, %
Thực thu Sn, %
Quặng tinh Sn 1 0,69 50 ÷ 51 ~ 64
Quặng tinh Sn 2 0,19 7 ÷ 8 ~ 3
Quặng đuôi 99,12 0,18 ~ 33
Quặng đầu 100,00 0,55 100,0
Kết quả của nghiên cứu của đề tài cơ sở cho thấy:
+ Hàm lƣợng quặng tinh đạt 50 ÷ 51% Sn với thực thu 64%.
+ Phân bố thiếc vào đuôi khoảng 33% với hàm lƣợng Sn 0,18%.
+ Phân bố thiếc trong quặng đuôi khâu tuyển trọng lực khoảng 34%. Do
đó quặng thiếc gốc khu Suối Giang tỉnh Ninh Thuận cần đƣợc nghiên cứu sâu hơn để giải quyết những vấn đề sau:
+ Xử lý trung gian của các khâu tuyển trọng lực và tuyển từ để tránh mất mát thiếc vào quặng thải.
+ Nâng cao hàm lƣợng quặng tinh thiếc và thực thu của toàn khâu công nghệ.
Hình 1.2. Sơ đồ dự kiến tuyển quặng thiếc mỏ Suối Giang tỉnh Ninh Thuận.
Quặng đầu
Đập - 0,5 mm
Tuyển vít
Bàn đãi
Quặng đuôi Quặng tinh 1
Tuyển từ 900 (Oe) T từ 11000 (Oe)
Tuyển từ 1100
0 (Oe)
T từ 900 (Oe)
Quặng tinh 2
Nghiền - 0,25 mm
Tuyển vít