Nước thải của quá trình tuyển nổi thường gồm nước thải quặng đuôi các loại, bùn tràn bể cô đặc, nước vệ sinh… bị nhiễm bẩn bởi các hợp chất khác nhau của thuốc tuyển nổi như butyl và butylxantat, các hợp chất axit béo, dầu hydrô cacbon, các chất tạo bọt, các cation kim loại nặng như asen, thủy ngân và nhiều kim loại khác. Những chất thải như vậy trước khi thải vào môi trường cần thiết phải được xử lý làm sạch, nếu không sẽ làm ô nhiễm nước hoặc bay hơi làm ô nhiễm không khí môi trường.
Trước đây, việc làm sạch các nước thải được tiến hành tới giới hạn cho phép của nồng độ các chất có hại có trong một đơn vị thể tích nước thải. Hiện nay, còn có các quy định cụ thể hơn thể hiện trong QCVN 24:2009. Chỉ khi nào nước thải đảm bảo tiêu chuẩn môi trường cho phép thì mới có thể bơm vào bãi thải mà không cần phải xử lý.
Khi đánh giá các phương pháp xử lý này và lựa chọn phương pháp tối ưu phải tính đến tính khả thi, giá thành và một loạt các tiêu chí khác. Sau đây là một số phương pháp xử lý nước thải của các nhà máy tuyển nổi quặng đã được áp dụng hiệu quả trong thực tế sản xuất.
Phương pháp clorua hóa
Phương pháp clorua hóa nước thải là phương pháp tỏ ra hiệu quả nhờ clo ở dạng lỏng khi sử dụng clorua vôi, hypôclorua canxi hoặc natri. Phương pháp này có thể làm sạch (ôxy hóa) xyanua đơn chất cũng như hợp chất, rôđanua, xantat và nhiều thuốc tuyển hữu cơ khác.
Phương pháp ôzôn hóa (bùn hoặc dung dịch)
Phương pháp này có thể xử lý sâu xyanua, rôđanua đơn chất cũng như hợp chất và nhiều các chất hữu cơ khác. Điều khác biệt của phương pháp này so với phương pháp clorua hóa là khi xử lý bằng ôzôn không đồng thời sinh ra các chất bẩn trong đối tượng xử lý
Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion tỏ ra hiệu quả khi xử lý các dung dịch chứa xyanua, cho phép tái sinh lại xynua cũng như thu hồi các kim loại màu, kim loại quý.
Phương pháp làm sạch asen trong nước thải
Tùy thuộc vào công nghệ sản xuất và pH của môi trường mà asen trong nước thải có thể ở dạng muối thiô hoặc là anion chứa ôxy.
Asen hóa trị 3 ở dạng As+3 chỉ tồn tại ở môi trường axit mạnh, trên thực tế ở các xí nghiệp tuyển kim loại màu hầu như ít gặp.
Asen ở dạng anion AsS4- và AsS4-3 có thể có trong dung , các anion asen có chứa ôxy có thể tồn tại trong môi trường kiềm, trung tính, kiềm yếu khi không có ion H+ và sulfua.
+ Nguồn tác động môi trường đối với tuyển quặng antimon mỏ Mậu Duệ, Yên Minh, Hà Giang
Quặng antimon mỏ Mậu Duệ, Yên Minh, Hà Giang được cấu tạo bởi đá phiến silic - sét giàu vật chất hữu cơ. Thành phần hóa học quặng như nêu trong bảng 2.1, nên trong nước vùng mỏ và nước thải xưởng tuyển sẽ ít ảnh hưởng đến môi trường nước.
Khi quá trình tuyển nổi được thực hiện theo quy trình hợp lý (chi phí hóa chất thuốc tuyển như trong bảng 3.16) thì các hóa chất thuốc tuyển được hấp phụ hết trên bề mặt các khoáng vật, ngoại trừ pH. Nếu một trong số các hóa chất thuốc tuyển còn dư, thì hầu hết các hóa chất hữu cơ trong chất thải đều bị oxy hóa, phân hủy và ít có khả năng gây hại ảnh hướng nhiều tới môi trường [7].
Chất lượng quặng tinh
Kết quả phân tích hàm lượng đa nguyên tố quặng tinh sơ đồ 1 nêu trong phần Phụ lục. Thành phần hóa học các nguyên tố chủ yếu quặng tinh antimon thể hiện ở bảng 3.15.
Bảng 3.15. Hàm lượng quặng tinh antimon.
Thành phần Sb Fe2O3 As, ppm Pb Al2O3 Hàm lượng, % 16,88 5,79 134 <0,31 3,52
Bảng 3.16. Bảng chi phí tiêu hao thuốc tuyển trong sơ đồ 1.
TT Điều kiện và thuốc tuyển, g/t
Công đoạn tuyển nổi Tuyển nổi antimon
T. chính T. tinh T. vét 1 Độ mịn nghiền 83% cấp -0,074 mm 2 Nồng độ bùn quặng 25 ÷ 30 % 20 ÷ 25 % 3 H2SO4 500 4 Na2CO3 3000 5 C2H2 (COO)2Sb 1000 500 6 (C4H9OCS2K) 900 550 7 Dầu thông 300 250
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN
Việc tuyển thủ công đơn giản nhưng chưa thực hiện tốt, thực thu kim loại khâu tuyển thủ công là rất thấp 25 ÷ 30 %, khâu tuyển thủ công nên kết hợp với cơ giới hóa nhằm tận thu nguồn tài nguyên này.
Ở quy mô phòng thí nghiệm đã nghiên cứu hoàn thiện thành công quy trình tuyển quặng antimon sau nhặt tay mỏ Mậu Duệ, Yên Minh, Hà Giang.
Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất cho thấy: Các khoáng vật cơ bản có trong quặng antimon gồm: Antimonit 1 ÷ 3 %; valetinit rất ít, pyrit, pyrôtin, các khoáng vật tạo đá như silic, cacbonat, sericit và một số các khoáng vật khác.... Mẫu antimon có hàm lượng 1,62 % Sb. Trong đó xuất hiện dấu hiệu khoáng vật antimonit đã bị ôxy hóa thành các khoáng vật valentinit nhưng không nhiều. Độ hạt các khoáng vật có ích dao động từ vài chục micron đến một vài milimet và xâm nhiễm tương đối đồng đều trong các cấp hạt.
Các kết quả nghiên cứu điều kiện và chế độ tuyển nhận thấy:
- Đối với mẫu nghiên cứu có thể dùng thuốc tập hợp là butylxantat với chi phí 900 g/t, thuốc tạo bọt là dầu thông với chi phí tương ứng 300 g/t.
- Để kích động Sb đã xác định được chi phí thuốc chì acetat tương ứng là: C2H2 (COO)2Sb = 1.000 g/t. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Trong các khâu tuyển tinh antimon bổ xung thuốc điều chỉnh môi trường pH ≅ 8,5 ÷ 9 bằng Na2CO3.
- Đã xác định được số lần tuyển tinh, tuyển vét cho quy trình tuyển antimon. Đối với khâu tuyển tinh antimon cần 3 lần tuyển tinh và 2 lần tuyển vét, các sản phẩm nhận được đều có các chỉ tiêu tuyển khá cao.
Tiến hành thí nghiệm tuyển vòng kín sử dụng phương pháp tuyển nổi (sơ đồ 1, hình 3.11) cho kết quả rất tốt, quặng thải nhận được có hàm lượng Sb = 0,32 %, với phân bố Sb là 18,41%. Quặng tinh thô sau 3 lần tuyển tinh đã nhận được quặng tinh Sb cuối cùng có thu hoạch 7,75 %, hàm lượng Sb = 16,88 %, ứng với thực thu Sb là 81,59 %. Thực thu Sb tăng gấp 2,5 ÷ 3 lần so với khi chỉ tuyển bằng thủ công.
Đã tiến hành tuyển vòng kín sử dụng phương pháp tuyển trọng lực (sơ đồ 2, hình 3.12) nhận được quặng tinh antimon có hàm lượng trên 13 %, nhưng thực thu antimon rất thấp chỉ đạt 59,90 %.
Đối với mẫu quặng antimon có hàm lượng nghèo như mẫu nghiên cứu không nên sử dụng phương pháp tuyển trọng lực vì các chỉ tiêu tuyển đều thấp. Đề tài hoàn thành đã mở ra triển vọng xử lý được thải nhặt tay quặng antimon mỏ Mậu Duệ, Yên Minh, Hà Giang có hàm lượng antimon nghèo Sb =1,62 %, có thành phần vật chất, thành phần hóa học tương tự như mẫu nghiên cứu, tăng sản lượng và hiệu quả kinh tế nói chung.
Sơ đồ công nghệ dự kiến
Căn cứ vào những kết quả thu được dự kiến quy trình công nghệ hoàn thiện theo phương án 2 nhằm tuyển quặng antimon mỏ Mậu Duệ, Yên Minh, Hà Giang được thể hiện như hình 3.13.
Quặng nguyên khai qua sàng 40 mm, sản phẩm trên sàng được nhặt thủ công được quặng Sb loại 1. Sản phẩm dưới sàng và sau nhặt thủ công được nghiền đến 83 % cấp -0,074mm. Sau đó tuyển chính antimon, quặng tinh thô antimon được tuyển tinh 3 lần duy trì ở pH =8,5 ÷ 9, nhằm tăng hàm lượng antimon, trung gian tuyển tinh 1, 2 và bọt tuyển vét 1 vòng lại khâu tuyển chính, sản phẩm trung gian tuyển tinh 3 vòng lên tuyển tinh 1, bọt tuyển vét 2 quay lại tuyển vét 1. Nếu đem tuyển các loại quặng antimon có thành phần khoáng vật và hoá học tương tự như mẫu nghiên cứu thì các chỉ tiêu công nghệ dự kiến có thể đạt được như bảng 3.17.
Bảng 3.17: Các chỉ tiêu công nghệ dự kiến.
Tên sản phẩm Hàm lượng Sb , % Thực thu Sb , %
Quặng tinh Sb >16 81
Quặng thải Sb < 0,32 19
Quặng Sb sau nhặt thủ công 1,62 100,00
2. KIẾN NGHỊ
Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của đề tài có triển vọng tốt cần nghiên cứu triển khai ở qui mô lớn hơn để có thể hoàn thiện quy trình tuyển antimon có hàm lượng nghèo đưa vào áp dụng, tăng hiệu quả sử dụng nguồn nguyên liệu này.
Hình 3.13. Sơ đồ kiến nghị hoàn thiện tuyển quặng antimon mỏ Mậu Duệ, Hà Giang.
Tuyển chính Sb
Tuyển tinh Sb I
Tuyển tinh Sb II
Tuyển tinh Sb III
- pH = 6,5 ÷ 7 - C2H2 (COO)2Pb: 1000 g/t - Xantat (C4H9OCS2K): 900 g/t - Dầu thông: 300 g/t Q.tinh Sb Q.thải Tr.g 3 Tr.g 2 Tr.gian 1 83% -0,074 mm Nghiền Tuyển vét Sb I Tuyển vét Sb II Tr.g 4 Tr.g 5 - C2H2 (COO)2Pb = 500 g/t - (C4H9OCS2K) = 400 g/t - Dầu thông = 150 g/t - (C4H9OCS2K) =150 g/t - Dầu thông =100 g/t t = 5 phút pH = 8,5 ÷9 pH = 8,5 ÷9 Chọn thủ công d>30÷70 mm Quặng Sb loại I Gia công Sàng, Gia công d<70 mm Băng tải
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. “Báo cáo kết quả công tác tìm kiếm thăm dò quặng antimon khu Mậu Duệ, Yên Minh, Hà Giang”. Công ty Cơ khí và Khoáng sản Hà Giang. Năm 1996.
2. Nguyễn Văn Bình “ Khoáng hóa quặng antimon”. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. Năm 2008.
3. Nguyễn Văn Chiển “ Giáo trình khoáng vật học”. Nhà xuất bản giáo dục. Năm 1962.
4. Thái Quý Lâm và nnk đề án “Tìm kiếm và tìm kiếm đánh giá khoáng sản antimon tỉnh Hà Giang”. Năm 1994
5. Lê Thị Tuyết Minh và nnk “Báo cáo kết quả nghiên cứu thăm dò tuyển quặng antimon Hà Giang”. Viện Mỏ - Luyện kim nay là KH&CN Mỏ Luyện kim. Năm 1994.
6. Trương VănThuận “ Phương án thiết kế xưởng tuyển quặng antimon Đầm Hồng, Tuyên Quang”. Viện Luyện kim nay là KH&CN Mỏ Luyện kim. Năm 1974
7. Environmental aspects of selected non-ferrous metals (Sb, Cu, Ni, Pb, Zn, Au) ore mining. Technical report series No5.
8. L.I.A. Subov “Những thuốc tuyển được cấp bằng sáng chế và ứng dụng của chúng”. Lòng đất. Matxcơva, 1973. Tiếng Nga (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
9. “Sổ tay tuyển khoáng, tập 2, 3”. Lòng đất. Matxcơva. 1974. Tiếng Nga
10. http://minerals.usgs.gov/minerals
11.http://www.metalprices.com/
12.http://portal.gkz-rf.ru/docs-portlet/download?id=c3802490-dfb2-11dc- 9a48-55bcaa02a8a5.