Công nghệ tuyển quặng barit và tận thu chì trong quặng barit khu vực Bao Tre, tỉnh Thanh Hóa

ThS. Phạm Đức Phong, ThS. Trần Thị Hiến
 Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim

 
1. Mở đầu
Mỏ barit khu vực Bao Tre có diện tích 46 ha, thuộc xã Bãi Trành, huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa. Kết quả báo cáo thăm dò đã khoanh định được 3 thân quặng có trữ lượng cấp 121 122 và tài nguyên cấp 333 là 374,1 ngàn tấn quặng barit, trong đó trữ lượng chì kim loại đi kèm là 6.040 tấn. Tổng Công ty Đầu tư Xây dựng và Thương mại Anh Phát là đơn vị được nhà nước cấp phép khai thác và chế biến quặng barit khu vực Bao Tre, tỉnh Thanh Hóa, công nghệ tuyển được áp dụng đối với mỏ khu vực này là công nghệ tuyển nổi barit gồm 1 khâu tuyển chính, 1 khâu tuyển vét và 1 khâu tuyển tinh từ quặng nguyên khai có hàm lượng BaSO₄ trung bình là 53,71%, hàm lượng Pb là 0,88%.
Các sản phẩm quặng tinh barit thu được từ sơ đồ công nghệ tuyển đạt chất lượng yêu cầu cung cấp thị trường trong nước, tuy nhiên chưa đáp ứng yêu cầu làm sản phẩm xuất khẩu do hàm lượng các tạp chất trong quặng tinh khá cao. Mặt khác, hiện nay nhà máy chưa có công nghệ tuyển thu hồi các khoáng vật có ích đi kèm trong quặng barit như chì, kẽm, bạc. Các khoáng vật này, đặc biệt là chì đi theo quặng tinh barit làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hoặc theo quặng thải gây thất thoát và lãng phí nguồn tài nguyên.
Mục tiêu đề tài là nghiên cứu thành phần vật chất của mẫu quặng barit chứa chì khu vực Bao Tre, tỉnh Thanh Hóa, xác định các chế độ công nghệ tuyển để thu được quặng tinh chì và quặng tinh barit đạt chất lượng cao đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của các ngành công nghiệp trong nước và xuất khẩu. Xây dựng sơ đồ công nghệ tuyển phù hợp với mẫu quặng barit chứa chì khu vực Bao Tre, tỉnh Thanh Hóa. Sản phẩm thu được từ quy trình công nghệ quy mô phòng thí nghiệm là sản phẩm quặng tinh barit 1 đạt hàm lượng ≥ 95% BaSO₄, sản phẩm quặng tinh barit 2 hàm lượng ≥ 85% BaSO₄; tổng thực thu sản phẩm quặng tinh barit ≥ 90%. Sản phẩm quặng tinh chì đạt hàm lượng ≥ 45% Pb, thực thu chì tương ứng ≥ 70%.   
2. Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu công nghệ
- Kết quả phân tích khoáng tướng, thạch học cho thấy, quặng barit khu vực Bao Tre, tỉnh Thanh Hóa là đối tượng quặng có thành phần vật chất thuộc loại hình barit - thạch anh - sunfua. Trong mẫu, barit và thạch anh chiếm thành phần chủ đạo, ngoài ra còn có các khoáng vật khác như galenit, sphalerit, chalcopyrit, pyrit xâm nhiễm trong nền quặng barit - thạch anh. Kết quả phân tích hóa đa nguyên tố mẫu quặng nguyên khai, hàm lượng BaSO₄ là 53,25%, hàm lượng Pb là 0,81%, các thành phần có ích khác có hàm lượng rất nhỏ. 
- Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu đã được gia công xuống độ hạt -2 mm, thu hoạch các cấp hạt thô ( 0,074 mm) chiếm 85,25%, cấp hạt mịn (-0,074 mm) chiếm 14,75%. Hàm lượng BaSO₄, Pb có xu hướng tăng khi giảm dần độ hạt.
3. Kết quả nghiên cứu công nghệ tuyển
- Nghiên cứu tuyển mẫu công nghệ bằng 2 phương pháp tuyển trọng lực và tuyển nổi nhận thấy:
Kết quả tuyển trọng lực (trên thiết bị bàn đãi) không hiệu quả: Sản phẩm quặng tinh chì đạt hàm lượng 23,01% Pb, với thực thu là 24,37%, sản phẩm quặng tinh barit đạt hàm lượng 93,67% BaSO₄, với thực thu 54,68%.
Kết quả tuyển nổi mẫu nghiên cứu thu được sản phẩm quặng tinh đạt yêu cầu chất lượng. Sơ đồ công nghệ tuyển mẫu quặng barit khu vực Bao Tre, Thanh Hóa gồm 2 khâu tuyển nổi chọn riêng thu hồi quặng tinh chì và tuyển nổi chọn riêng thu hồi quặng tinh barit; sản phẩm sau quá trình tuyển gồm: quặng tinh chì đạt hàm lượng 51,56% Pb, thực thu Pb đạt 75,09%; quặng tinh barit 1 đạt hàm lượng 95,28% BaSO₄, quặng tinh barit 2 đạt hàm lượng 87,43% BaSO₄; tổng thực thu sản phẩm quặng tinh barit đạt 95,89% với sơ đồ công nghệ được thể hiện tại hình 1, kết quả thí nghiệm tuyển trình bày tại bảng 1.
Bảng 1: Tổng hợp kết quả tuyển nổi mẫu công nghệ

4. Kết luận
- Quặng barit khu vực Bao Tre, tỉnh Thanh Hóa là đối tượng quặng có thành phần vật chất thuộc loại hình barit - thạch anh - sunfua. Trong mẫu, barit và thạch anh chiếm thành phần chủ đạo, ngoài ra còn có các khoáng vật khác như galenit, sphalerit, chalcopyrit, pyrit xâm nhiễm trong nền quặng barit - thạch anh. Kết quả phân tích hóa đa nguyên tố mẫu quặng nguyên khai, hàm lượng BaSO₄ là 53,25%, hàm lượng Pb là 0,81%.
Sơ đồ công nghệ tuyển mẫu quặng barit khu vực Bao Tre, tỉnh Thanh Hóa gồm 2 khâu: tuyển nổi chọn riêng thu hồi quặng tinh chì, sau đó tuyển nổi chọn riêng thu hồi quặng tinh barit. Sản phẩm sau quá trình tuyển thu được là sản phẩm quặng tinh chì đạt hàm lượng 51,56% Pb, thực thu Pb đạt 75,09%; Sản phẩm quặng tinh barit 1 đạt hàm lượng 95,28% BaSO₄, sản phẩm quặng tinh barit 2 đạt hàm lượng 87,43% BaSO₄; Tổng thực thu sản phẩm quặng tinh barit đạt 95,89%. Các chỉ tiêu về hàm lượng và thực thu đều vượt so với chỉ tiêu đặt ra và có tính lặp lại. Điều đó khẳng định quy trình cũng như các chỉ tiêu công nghệ đạt được có tính khả thi cao.

Hình 1. Sơ đồ công nghệ tuyển quặng barit khu vực Bao Tre, Thanh Hóa.