Khả năng thu hồi vàng trong đuôi thải của nhà máy tuyển đồng Sin Quyền, Lào Cai bằng thiết bị Knelson

 
ThS. Nguyễn Thị Hồng Gấm; ThS. Đào Công Vũ
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
 
Trong quá trình nghiên cứu, thí nghiệm xác định công nghệ tuyển nổi đồng Sin Quyền, Lào Cai để thiết kế xây dựng xưởng tuyển, các chuyên gia tư vấn thiết kế và chủ đầu tư đã quan tâm đến việc thu hồi các khoáng vật có ích đi kèm (như: vàng, đất hiếm, sắt…) nhưng do chưa xác định được công nghệ hợp lý và chưa đủ các thông tin cần thiết để thiết kế lắp đặt thiết bị nên trong dây chuyền hiện tại chưa có các thiết bị để tận thu các khoáng vật nặng (KVN) có ích đi kèm.
Do vậy, đề tài đặt ra mục tiêu thu hồi các nguyên tố có ích đi kèm trong quặng như: vàng, sắt, đất hiếm trong quá trình tuyển quặng đồng Sin Quyền là hoàn toàn cần thiết. Báo cáo này giới thiệu một số kết quả nghiên cứu thu hồi vàng trong đuôi thải Nhà máy tuyển đồng Sin Quyền, Lào Cai bằng thiết bị siêu trọng lực Knelson.
1. Mẫu nghiên cứu
Mẫu nghiên cứu là mẫu quặng thải có màu xám đen, hạt mịn, thể trọng rời 1,45 kg/cm3, độ ẩm 10 %. Mẫu quặng có thành phần độ hạt mịn, KVN có ích chủ yếu nằm trong cấp hạt -0,074 mm. Kết quả phân tích trọng sa cho thấy cấp hạt +0,315 mm có thể tách bỏ trước khi tuyển mà không gây mất mát nhiều (phân bố khoảng 3 %KVN). Kết quả phân tích hóa cho thấy mẫu nghiên cứu có hàm lượng Au là < 0,1 g/t và hàm lượng Fe là 12,8 %, TR2O3 là 0,93%.

Thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu.
 

Cấp hạt, mm

Thu hoạch, %

Hàm lượng KVN có ích, %

Phân bố, %

Bộ phận

Lũy tích

Bộ phận

Lũy tích

+0,315

2,74

2,74

2,77

3,02

3,02

+0,125-0,315

16,61

19,35

0,94

6,08

9,10

+0,074-0,125

24,03

43,39

1,29

11,07

20,17

+0,045-0,074

17,42

60,81

5,62

36,48

56,65

-0,045

39,19

100,00

3,35

43,35

100,00

Cộng

100,00

 

2,81

100,00

 

 
Mức phân bố vàng trong cấp hạt -0,074+0,045 mm chiếm gần 50 %, và trong cấp hạt -0,045 mm cũng chiếm trên 30 %. Vàng trong mẫu thí nghiệm có hàm lượng rất thấp < 0,1 g/t chủ yếu là vàng nguyên sinh cỡ hạt rất mịn bằng thiết bị tuyển trọng lực bình thường sẽ khó thu được quặng tinh vàng.
Theo thiết kế của Công ty cổ phần hữu hạn xây dựng kim loại màu Trung quốc (ENFI) thì có khuyến nghị đặt thiết bị Knelson sau lưu trình tuyển nổi Cu, S và tuyển từ với dự kiến thu hồi sản phẩm đất hiếm và vàng.
Từ những cơ sở trên, đề tài đã tiến hành nghiên cứu thu hồi vàng trong đuôi thải của nhà máy tuyển đồng Sin Quyền bằng thiết bị siêu trọng lực Knelson.
2. Giới thiệu thiết bị Knelson
Căn cứ vào tình hình nghiên cứu cũng như sản xuất trong và ngoài nước cho thấy việc sử dụng thiết bị tuyển trọng lực Knelson (hoặc Falcon) để thu hồi vàng mịn là rất hiệu quả. Thiết bị tuyển này ở Việt Nam còn khá mới, tuy nhiên trên thế giới có rất nhiều mỏ đã sử dụng thành công máy tuyển Knelson cho tuyển vàng như: Mỏ Morila (Mali), Serra Grande (Braxin), Surrise Dam, Kunada Gold, WMC (Australia), Norilsk Nickel (Nga), BHP Tintaya (Peru), Geita (Tanzania)...
Máy tuyển Knelson hoạt động dựa trên hai nguyên tắc chủ yếu:
- Tăng c­ường trọng lực bằng lực ly tâm.
- Thực hiện quá trình phân tuyển trong dòng liệu lỏng theo sáng chế của Knelson
Thiết bị Knelson KC-MD7.5 được lắp đặt tại Viện là thiết bị làm việc gián đoạn có khả năng xử lý đến 680 kg/h quặng đầu, cỡ hạt đưa tuyển dmax = 4,7 mm.
Đề tài đã tiến hành xác định lực ly tâm, áp lực cấp nước và chu kỳ tuyển với mẫu đầu có khối lượng 15 kg, nồng độ cấp liệu là 60 %. Các kết quả thu được cho thấy, tuy hàm lượng quặng tinh vàng chưa cao (cao nhất đạt 1,78 g/t)  nhưng tỷ lệ thu hồi vàng cũng đạt được ở mức độ cho phép (36,98 g/t) đối với việc tận thu khoáng sản. Các kết quả thực nghiệm cho phép rút ra thông số công nghệ hợp lý lần lượt là lực ly tâm: 120 G; áp lực cấp nước: 10 psi; chu kỳ tuyển: 9 phút.
Thiết bị Knelson có khả năng phân tuyển vàng vào phần nặng, tuy nhiên hàm lượng và thực thu chưa cao có thể do hạt vàng quá mịn đã bị trôi vào phần nhẹ.
Kết quả định hướng tuyển vàng chưa cao, có những lý do sau:
3. Một số kết quả nghiên cứu
3.1. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm
Đề tài đã tiến hành các công đoạn tuyển từ yếu để tách manhetit, tuyển từ cao tách các khoáng vật có từ tính yếu như amphibol, biotit, clorit, mica, khoáng vật đất hiếm. Phần không từ chỉ còn thạch anh, felspat và vàng nguyên sinh. Phần không từ được tiến hành các thí nghiệm tuyển vàng trên thiết bị Knelson. Trong khuôn khổ báo cáo này, không nêu chi tiết về các công đoạn tuyển từ mà xem như đó là công đoạn chuẩn bị mẫu cho thí nghiệm tuyển vàng.
Mẫu đầu được phân cấp, khử bùn, cấp hạt -0,315+0,02 mm đưa tuyển từ yếu, sản phẩm có từ chứa manhetit sẽ được nghiên cứu tuyển thu hồi Fe. Sản phẩm không từ đưa tuyển từ cao nhằm tách các khoáng vật có từ tính yếu, trong đó có đất hiếm để đưa đi xử lý thu hồi quặng tinh đất hiếm. Sản phẩm không từ của tuyển từ cao được đưa đi nghiên cứu thu hồi vàng.
Sau khi thu được mẫu có chứa vàng, tiến hành các nghiên cứu tuyển thu hồi vàng
3.2. Thí nghiệm sơ đồ
Đề tài đã tiến hành thu hồi vàng tuyển chính và tuyển tinh bằng Knelson, quặng tinh Knelson thu được đãi rửa thủ công. Sản phẩm quặng tinh vàng đạt hàm lượng trên 40 g/t Au nhưng thực thu rất thấp, đạt trên 16 %.
Nếu dừng lại ở công đoạn tuyển tinh Knelson 2 thì hàm lượng Au trong quặng tinh đạt 11,34 g/t Au, với mức thực thu 27,21 %. Mức hàm lượng Au trong quặng tinh là hoàn toàn có thể chấp nhận được bởi trên thế giới với quặng tinh vàng đạt 2 ÷3 g/t đã được đưa đi luyện có hiệu quả kinh tế.
Kết quả này phần nào làm sáng tỏ độ hạt đưa vào tuyển chưa hợp lý. Căn cứ vào kết quả phân tích thành phần độ hạt, đã tiến hành phân cấp để thải bỏ cấp hạt +0,125 mm trong mẫu thí nghiệm. Sau đó đưa tuyển chính và tuyển tinh bằng Knelson nhận được quặng tinh Au có hàm lượng 14,42 g/t Au và thực thu tương ứng đạt 32,87 %. Như vậy có thể thấy, với sự phân cấp, loại bỏ cấp hạt +0,125 mm cho kết quả thực thu quặng tinh vàng cao, góp phần tiết kiệm tài nguyên.
4. Kết luận và kiến nghị
Mẫu nghiên cứu có hàm lượng Au là <0,1 g/t và hàm lượng Fe là 12,8 %, TR2O3 là 0,93 %.
Mức phân bố vàng trong cấp hạt -0,074+0,045 mm chiếm gần 50 %, và trong cấp hạt -0,045 mm cũng chiếm trên 30 %. Vàng trong mẫu thí nghiệm có hàm lượng rất thấp < 0,1 g/t chủ yếu là vàng nguyên sinh cỡ hạt rất mịn bằng thiết bị tuyển trọng lực bình thường sẽ khó thu được quặng tinh vàng.
Đề tài đã tiến hành các nghiên cứu thực nghiệm trên thiết bị tuyển siêu trọng lực Knelson để xác định được một số thông số công nghệ tối ưu như lực ly tâm 120 G, áp lực cấp nước 10 psi, chu kỳ tuyển 9 phút tương ứng với năng suất cấp liệu là 20 kg mẫu đầu.
Kết quả thí nghiệm cho thấy với sơ đồ tuyển có phân cấp cho phép nhận được quặng tinh có hàm lượng đạt 14,42 g/t Au với mức thực thu Au trên 32 %.
Với quan điểm tận thu tài nguyên, nâng thực thu vàng trong quặng tinh cao nhất, hàm lượng vàng thấp nhất mà khâu luyện kim có thể tiếp nhận có hiệu quả, kiến nghị không đãi rửa thủ công mà nhận ngay quặng tinh vàng sau khi tuyển Knelson 2.
Trước khi áp dụng quy trình công nghệ vào sản xuất, cần triển khai nghiên cứu mở rộng nhằm chuẩn hóa các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, phân tích hiệu quả kinh tế để ứng dụng công nghệ vào sản xuất hiệu quả./.

Đối tác
MO MIEN NAM
Vimluki
cie
Bộ Công thương
Doi tac 5