Nghiên cứu công nghệ luyện FERO từ tinh quặng gốc ILMENITE

Việt Nam có nguồn tài nguyên ilmenite khá lớn (trữ lượng và tài nguyên dự báo khoảng 34 triệu tấn), chủ yếu là ilmenite sa khoáng, mới chỉ tìm thấy duy nhất mỏ titan gốc Cây Châm (Núi Chúa, Thái Nguyên), trữ lượng khoảng 4 triệu tấn (tính theo TiO2). Việc chế biến sâu quặng ilmenite ở Việt Nam đã được nghiên cứu nhiều với quặng sa khoáng, tuy nhiên quặng gốc thì chưa được nghiên cứu nhiều.

Những năm gần đây kinh tế Việt Nam phát triển nhanh do vậy có nhu cầu lớn về thép hợp kim để đáp ứng cho ngành công nghiệp nặng. Hàng năm Việt Nam cần khoảng nghìn tấn fero titan (trong đó Công ty TNHH Nhà nước Một thành viên Cơ khí Đông Anh có nhu cầu 300T/năm) để sản xuất thép hợp kim, nhưng hiện nay hoàn toàn phải nhập khẩu.

Trước tình hình đó, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim triển khai đề tài “Nghiên cứu luyện fero titan từ tinh quặng gốc ilmenite với mục đích sử dụng nguồn tài nguyên ilmenite hợp lý và đáp ứng được nhu cầu sử dụng fero titan trong nước, tiến tới có thể xuất khẩu"

Kết quả của quá trình nghiên cứu luyện fero titan từ tinh quặng gốc ilmenite mỏ Cây Châm theo đánh giá sơ bộ về kinh tế kỹ thuật là tương đối tốt. Với chất lượng sản phẩm: 25%Ti, 13,52%Al, 5,2%Si, 0,12%C, 0,014%S, <0,002P; hiệu suất thu hồi đạt 54,39%. Sản phẩm đã được Công ty TNHH Nhà nước Một thành viên Cơ khí Đông Anh dùng thử và đánh giá đạt chất lượng tốt, với hàm lượng Ti: 23 ÷ 27%.

Kết quả mới dừng ở phạm vi phòng thí nghiệm do đó mới chỉ đánh giá sơ bộ về chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Bởi vì với điều kiện hiện tại của phòng thí nghiệm thì các mẻ thí nghiệm chỉ thực hiện được nhỏ lẻ, không liên tục do bị hạn chế về thiết bị. Có hai yếu tố quyết định tới chỉ tiêu kinh tế của công nghệ luyện fero titan là lượng nhôm sử dụng và lượng điện năng tiêu thụ cho một tấn sản phẩm.

Trong sản xuất sẽ phải sử dụng bột nhôm có độ hạt nhỏ để đảm bảo cả về hiệu suất thu hồi và hàm lượng nhôm hòa tan vào trong sản phẩm. Vấn đề về độ hạt của nhôm và công nghệ phun bột trong sản xuất là không lớn có thể giải quyết ngay được, khi đó lượng nhôm sử dụng cho một tấn sản phẩm sẽ giảm đi đáng kể. Tuy nhiên cần nghiên cứu trên thiết bị hoàn chỉnh, có công suất lớn hơn để tránh rủi do về kỹ thuật, đồng thời cũng sẽ đánh giá chính xác lượng điện năng tiêu thụ khi các mẻ luyện là liên tục. Bởi vì khi nấu luyện liên tục thì sau mẻ luyện đầu tiên lò đã được tích một lượng nhiệt vật lý. Mẻ luyện sau không cần phải sấy lò, khi đó năng lượng hồ quang cũng không cần phải nâng nhiệt cho vỏ lò để lò làm việc ổn định. Tức là đã giảm được một lượng điện năng tiêu thụ cũng khá lớn.

Từ hai phân tích về lượng nhôm sử dụng và lượng điện năng tiêu thụ đối với quy mô lớn, có thể thấy rằng công nghệ luyện fero titan từ tinh quặng gốc ilmenite là rất khả thi và cần được nghiên cứu với quy mô lớn hơn để có thể đánh giá được chính xác các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và cũng hạn chế được sự rủi do về kỹ thuật./.

​Kỹ sư Quản Văn Dũng
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim