8. Đóng góp chính của luận văn
2.3.2. Quy trình khai thác và chế biến
2.3.2.1. Quy trình khai thác
Mỏ Núi Pháo có đặc điểm là hàm lượng khoáng hoá cao đồng đều nên tiến hành khai thác mỏ lộ thiên tương đối đơn giản với hệ số bóc phủ thấp (2,13 đá thải: 1 quặng).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn34
Hình 2.3: Sơ đồ quy trình khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo
Khoan nổ mìn Quặng thô
Quặng mịn Quặng bùn Vonfram Fluorit Vàng Đồng Bismuth Chu trình nghiền Chu trình đập - Đập thường - Đập thứ cấp - Đập tam cấp Chu trình tuyển
- Tuyến nối đồng và sunfua tổng hợp - Tuyến nối đồng và sunfua cấp 1 - Tuyến nối tinh sunfua
- Tuyến nối tinh đồng - Tuyến trọng lực
- Xử lý tinh quặng bằng trọng lực - Tuyến nối vonfram
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn35
Trong quá trình khai thác quặng công ty Núi Pháo sẽ sử dụng phương pháp khoan nổ mìn để làm rời thân quặng. Một máy khoan lỗ mìn đường kính 127mm được sử dụng để thực hiện việc khoan khai thác quặng và đá thải, loại máy khoan hiện đại này được thiết kế để có thể khoan sâu 5m vào tầng khai thác trong một lần khoan. Máy khoan này cũng được sử dụng để khoan khống chế vách moong. Một máy khoan xích khí nén đường kính 75mm được dùng để thực hiện các công việc mở rộng và khoan các lỗ ngoại cỡ và hỗ trợ khoan khai thác.
Việc vận hành mỏ sẽ bao gồm một dây chuyền thông thường gồm máy xúc và xe tải. Quặng sau khi được khai thác sẽ được chất lên các xe tải 100 tấn bằng một máy đào thủy lực gầu thuận 10m3
và một máy xúc gầu lật 11m3để đưa đến nhà máy chế biến.
2.3.2.2. Quy trình chế biến
Nhà máy chế biến tinh quặng tại Núi Pháo sẽ bao gồm hệ thống tuyển trọng lực thông thường và tuyển nổi được thiết kế để xử lý 3.500.000 tấn quặng/năm. Hoạt động của hệ thống tuyển sẽ bao gồm chu trình đập, chu trình nghiền, chu trình tuyển
*Chu trình đập
Quặng sẽ được chuyển từ các xe tải tự đổ 100 tấn và đổ xuống phễu tiếp liệu có trang bị sàng cỡ 900 mm. Sau đó quặng sẽ được đập xuống cỡ 152mm và chứa vào một phễu đựng quặng thô. Tiếp đó quặng hạt thô sẽ được chuyển tới một sàng thứ cấp trước khi được đưa đến máy đập thứ cấp. Máy đập thứ cấp sẽ được đặt ở kích cỡ –38mm để chuyển đến hệ thống đập tam cấp. Máy đập thứ cấp sẽ đập vật liệu đạt cỡ 19mm rồi được chuyển thẳng đến kho lưu trữ quặng mịn.
*Chu trình nghiền
Quặng mịn sẽ được lấy ra khỏi thùng bằng 4 băng tiếp liệu và được đưa bằng băng tải tới một máy nghiền dạng thanh cấp 1 với chu trình mở. Sản
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn36
phẩm từ máy nghiền thanh cấp 1 sẽ được chia ra làm hai phần và được bơm qua 1 hệ thống cyclon được trang bị các cyclon đường kính 380mm.
Lớp trên của cyclon sẽ đưa tới bể điều tiết bùn sunphua tổng hợp còn lớp dưới của mỗi cyclon sẽ được đưa tới 7 sàng rung nhiều tầng. Các sàng này sẽ tạo ra các sản phẩm cuối cùng với 80% lọt qua sàng 200m. Vật liệu dưới sàng sẽ được đưa tới một máy cô đặc, và các vật liệu trên sàng sẽ được đưa bằng trọng lực tới máy nghiền thanh cấp 2 cùng cỡ với máy nghiền thanh cấp 1.
* Chu trình tuyển:
- Tuyển nổi đồng và sunphua tổng hợp trong bùn quặng đuôi
Sản phẩm bùn quặng đuôi của hệ thống nghiền, sẽ chảy vào 1 bể điều tiết nơi sẽ bổ sung hoá chất. Tuyển nổi thô đồng và sunphua trong bùn sẽ được thực hiện trong 6 khoang tuyển nổi. Quặng tinh đồng thô sẽ được lấy từ 1 hoặc 2 khoang đầu tiên tuỳ thuộc vào hàm lượng đồng trong nguyên liệu máy nghiền. Quặng tinh sunphua tổng hợp thô dạng bùn sẽ được bơm vào hệ thống tuyển tinh sunphua tổng hợp.
- Tuyển nổi đồng và sunphua tổng hợp cấp 1
Lớp dưới của bể làm đặc sản phẩm nghiền sẽ được bơm vào bể điều tiết sunphua tổng hợp cấp 1, ở đó hoá chất sẽ được bổ sung trước khi tiến hành tuyển nổi đồng và sunphua tổng hợp. Nước ở phần trên của bể cô đặc sẽ được quay vòng để sử dụng lại trong quy trình nghiền. Việc tuyển nổi thô đồng và sunphua cấp 1 sẽ được tiến hành trong 7 khoang tuyển nổi.
- Tuyển nổi tinh sunphua tổng hợp
Quặng tinh sunphua tổng hợp từ hệ thống tuyển nổi cấp 1 và tuyển nổi bùn sẽ nhập vào một thùng bơm để xử lý tiếp thành sản phẩm tái nghiền sunphua tổng hợp. Sản phẩm nghiền bi sẽ được đưa tới 1 hệ thống gồm 6 khoang tuyển nổi dạng nằm. Trong quy trình tuyển nổi tinh không cần hoá chất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn37
Quặng đuôi sẽ được quay vòng trở lại bể điều tiết sunphua tổng hợp cấp 1 còn quặng tinh sunphua sẽ được bơm vào bể làm để thu hồi nước trước khi thoát ra hồ thải quặng đuôi. Chất kết bông sẽ được sử dụng để giúp lắng đọng chất rắn trong bể làm đặc quặng tinh sunphua tổng hợp. Tuỳ thuộc vào hàm lượng đồng, có thể dẫn một hoặc một vài dòng quặng tinh từ các khoang tuyển nổi này tới hệ thống tuyển nổi thô hoặc tuyển tinh đồng để nâng cao tỷ lệ thu hồi đồng nói chung.
- Tuyển nổi tinh đồng và khử nước quặng tinh
Quặng tinh đồng thô từ dây chuyền tuyển nổi bùn và tuyển nổi cấp 1 sẽ được bơm vào máy tái nghiền sunphua tổng hợp. Sản phẩm nghiền sẽ đưa tới một khoang tuyển nổi tinh kiểu đứng để làm giầu sơ bộ. Việc tuyển nổi tinh đồng sẽ được tiến hành trong 2 bước kiểu khoang đứng. Quặng tinh đồng lọc được cuối cùng sẽ được đưa tới kho có mái che có sức chứa 5.000 tấn quặng tinh đồng.
- Hệ thống tuyển trọng lực - bàn đãi
Quặng đuôi tuyển nổi sunphua tổng hợp cấp 1 sẽ được bơm vào hệ thống tuyển trọng lực hay bàn đãi để thu hồi seelit. Hệ thống bàn đãi sẽ bao gồm các bàn đãi thô cấp 1 và cấp 2, tiếp đó là những bàn đãi tuyển tinh trung gian và bàn đãi tuyển tinh quặng tinh cuối cùng. Quặng tinh từ tất cả các bàn đãi thô và trung gian sẽ được bơm tới các bàn đãi tuyển tinh để làm giầu bước cuối cùng. Quặng tinh tuyển bằng bàn đãi cuối cùng sẽ được bơm tới hệ thống xử lý quặng tinh bằng trọng lực để làm giầu tiếp theo và đóng gói.
- Hệ thống xử lý quặng tinh bằng trọng lực
Seelit và bismut mịn được giải phóng sẽ được tập trung ở những dải trên cùng của bàn đãi do tỷ trọng cao và đặc tính tương đối mềm của chúng. Những quặng tinh này sẽ đi qua một sàng rung tròn đường kính 1,5m để loại bỏ rác và cỡ hạt quá thô trước khi chuyển bằng trọng lực tới bể khuấy để điều tiết bằng hoá chất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn38
Bùn được điều tiết sẽ chảy tràn vào hệ thống khoang tuyển nổi bismut và sunphua gồm 5 khoang với kiểu từ khoang tới khoang. Quặng tinh bismus - sunphua sẽ được sàng qua 1 sàng rung để loại bỏ phần lớn các hạt thô. Vật liệu lọt qua sàng, chứa bismut và sunphua mịn (và một ít vàng) sẽ được lọc qua 1 máng lọc 1m2
trước khi đóng gói trong các bao polyethylen để cân và được lưu trữ trong kho chứa quặng tinh.
Quặng đuôi từ hệ thống khoang tuyển nổi bismut/sunphua sẽ được chuyển bằng trọng lực tới bể lọc khuấy trước khi đưa vào hệ khử nước. Máy nâng gầu sẽ chuyển quặng tinh hàm lượng cao đến thùng chứa trước khi đóng gói trong các bao Polyetylen để cân và vận chuyển đến kho chứa quặng tinh.
- Hệ thống tuyển nổi vonframit và thoát nước quặng tinh
Quặng đuôi tuyển trọng lực sẽ được gộp với quặng đuôi sunphua tổng hợp của hệ thống tuyển nổi bùn trong bể làm đặc để khử nước. Bùn sẽ được đổ qua các bể điều tiết trong đó các hoá chất sẽ được bổ sung trước khi tuyển nổi seelit trong hệ thống khoang tuyển nổi tiếp theo. Quặng thô từ 2 khoang tuyển nổi đầu tiên sẽ được bơm đến khoang tuyển tinh kiểu đứng thứ nhất còn quặng thô của 3 khoang còn lại sẽ được bơm trở lại bể điều tiết để quay vòng. Việc tuyển nổi tinh seelit sẽ được thực hiện trong hai bước trong các khoang tuyển nổi dạng đứng. Bùn từ bể này sẽ được bơm tới bộ lọc đĩa chân không được trang bị 3 đĩa lọc. Nước lọc sẽ quay trở lại bể cô đặc. Sản phẩm lọc quặng tinh vonframit sẽ thoát trực tiếp từ máy nạo lọc đĩa vào máng rót của các bao polyetylen 1 tấn để đóng gói.
- Hệ thống tuyển nổi fluorit và thoát nước quặng tinh
Quặng đuôi tuyển nổi vonframit sẽ được bơm tới một trong hai bể điều tiết fluorit ở đó sẽ bổ sung hoá chất. Quặng tinh fluorit thô sẽ được đưa tới các khoang đứng tuyển tinh cấp 1 để làm giàu. Quặng tinh sạch cấp 1 từ những khoang này sẽ sẽ được chuyển bằng trọng lực tới 2 khoang đứng tuyển tinh cấp 2. Quặng đuôi tuyển tinh cấp 1 sẽ được bơm trở lại bể điều tiết số 1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn39
để quay vòng. Quặng tinh sạch cấp 2 sẽ đưa tới khoang đứng tuyển tinh cấp 3 quặng đuôi sạch cấp 2 sẽ được quay vòng trở lại bể phân phối cấp liệu của các khoang đứng tuyển quặng cấp 1. Quặng tinh của các khoang đứng tuyển tinh cấp 3 và cấp cuối cùng sẽ được bơm vào bể cô đặc thông thường đường kính 30m, ở đó chất kết bông sẽ được bổ sung để tăng khả năng lắng. Quặng đuôi khoang đứng tuyển tinh cấp 3 sẽ được bơm vào bể phân phối cấp liệu khoang đứng tuyển tinh cấp 2 để quay vòng.
Bùn quặng từ bể sẽ được bơm tới bộ lọc đĩa chân không được trang bị 10 đĩa lọc. Nước lọc sẽ quay trở lại bể làm đặc quặng tinh fluorit và lớp trên của bể làm đặc sẽ được bơm trở lại bể nước tuần hoàn tuyển số 2. Sản phẩm lọc quặng tinh fluorit cuối cùng sẽ thoát trực tiếp từ máy nạo lọc đĩa vào kho chứa quặng tinh qua một băng tải.[9,10,11,12,13,14.18]