Công nghệ Tuyển quặng Chì – Kẽm bó liều, xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn
TS. Trần Thị Hiến, ThS. Đinh Sơn Dương
Phòng Công nghệ Tuyển khoáng
Phòng Công nghệ Tuyển khoáng
1. Mở đầu
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã thực hiện Nghiên cứu tuyển mẫu công nghệ địa chất quặng chì - kẽm sunfua thuộc đề án “Thăm dò khoáng sản quặng chì - kẽm Bó Liều, xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn”. Để có cơ sở khoa học phục vụ đề án thăm dò nhằm tính cấp trữ lượng, tài nguyên… loại quặng này, cần được nghiên cứu đưa ra được phương pháp tuyển và sơ đồ định hướng công nghệ tuyển nhằm thu hồi khoáng vật có ích trong quặng chì - kẽm sunfua khu vực Bó Liều, xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn. Công tác thí nghiệm được thực hiện tại phòng Công nghệ Tuyển khoáng -Vimluki, số 79 An Trạch, Đống Đa, Hà Nội.
2. Mẫu nghiên cứu
Mẫu nghiên cứu công nghệ địa chất quặng chì - kẽm sunfua do Liên đoàn địa chất Đông Bắc cung cấp đảm bảo tính đại diện. Mẫu có khối lượng 350 kg, được đóng trong các bao tải dứa với khối lượng khoảng 20 kg/bao, kích thước quặng lớn nhất d = 50 mm, mẫu được chuyển tới phòng Công nghệ Tuyển khoáng, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim.
Mẫu nguyên khai có độ hạt lớn nhất d = -50 mm được sàng sơ bộ qua sàng có kích thước lỗ lưới a = 25 mm và a = 10 mm, cấp hạt 25 mm và cấp hạt 10 mm có trong quặng nguyên khai được cân xác định sơ bộ khối lượng, tính thu hoạch cho từng cấp hạt thô. Sau khi cân xác định khối lượng cấp 25 mm và 10 mm được đập qua máy đập hàm, quặng sau đập được trộn đều lấy mẫu kiểm tra cấp hạt sau đập, sau đó mẫu này được gộp chung với cấp -10 mm ban đầu. Mẫu này tiếp tục được sàng qua rây lỗ lưới 2 mm. Sản phẩm 2 mm được đập xuống -2 mm. Quặng sau đập – 2 mm được trộn đều lấy mẫu hóa, mẫu phân tích thành phần độ hạt, mẫu thí nghiệm tuyển. Đề tài đã tiến hành phân tích hóa, phân tích độ hạt, phân tích rơnghen mẫu quặng nguyên khai. Kết quả phân tích được thể hiện ở mục tiếp theo
3. Kết quả phân tích khoáng, hóa mẫu nghiên cứu
Kết quả phân tích hóa quặng chì - kẽm sunfua nguyên khai khu vực Bó Liều được thể hiện tại Bảng 1.
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã thực hiện Nghiên cứu tuyển mẫu công nghệ địa chất quặng chì - kẽm sunfua thuộc đề án “Thăm dò khoáng sản quặng chì - kẽm Bó Liều, xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn”. Để có cơ sở khoa học phục vụ đề án thăm dò nhằm tính cấp trữ lượng, tài nguyên… loại quặng này, cần được nghiên cứu đưa ra được phương pháp tuyển và sơ đồ định hướng công nghệ tuyển nhằm thu hồi khoáng vật có ích trong quặng chì - kẽm sunfua khu vực Bó Liều, xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn. Công tác thí nghiệm được thực hiện tại phòng Công nghệ Tuyển khoáng -Vimluki, số 79 An Trạch, Đống Đa, Hà Nội.
2. Mẫu nghiên cứu
Mẫu nghiên cứu công nghệ địa chất quặng chì - kẽm sunfua do Liên đoàn địa chất Đông Bắc cung cấp đảm bảo tính đại diện. Mẫu có khối lượng 350 kg, được đóng trong các bao tải dứa với khối lượng khoảng 20 kg/bao, kích thước quặng lớn nhất d = 50 mm, mẫu được chuyển tới phòng Công nghệ Tuyển khoáng, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim.
Mẫu nguyên khai có độ hạt lớn nhất d = -50 mm được sàng sơ bộ qua sàng có kích thước lỗ lưới a = 25 mm và a = 10 mm, cấp hạt 25 mm và cấp hạt 10 mm có trong quặng nguyên khai được cân xác định sơ bộ khối lượng, tính thu hoạch cho từng cấp hạt thô. Sau khi cân xác định khối lượng cấp 25 mm và 10 mm được đập qua máy đập hàm, quặng sau đập được trộn đều lấy mẫu kiểm tra cấp hạt sau đập, sau đó mẫu này được gộp chung với cấp -10 mm ban đầu. Mẫu này tiếp tục được sàng qua rây lỗ lưới 2 mm. Sản phẩm 2 mm được đập xuống -2 mm. Quặng sau đập – 2 mm được trộn đều lấy mẫu hóa, mẫu phân tích thành phần độ hạt, mẫu thí nghiệm tuyển. Đề tài đã tiến hành phân tích hóa, phân tích độ hạt, phân tích rơnghen mẫu quặng nguyên khai. Kết quả phân tích được thể hiện ở mục tiếp theo
3. Kết quả phân tích khoáng, hóa mẫu nghiên cứu
Kết quả phân tích hóa quặng chì - kẽm sunfua nguyên khai khu vực Bó Liều được thể hiện tại Bảng 1.
Bảng 1. Kết quả phân tích hóa mẫu quặng chì - kẽm sunfua nguyên khai khu vực Bó Liều
| Mẫu NC | Thành phần hóa học và hàm lượng, % | |||||
| Pb | Zn | Fe2O3 | CaO | Ag, g/t | Cd ppm | |
| Chì-Kẽm Bó Liều | 2,24 | 2,62 | 25,71 | 20,24 | 55 | 142,4 |
Theo kết quả phân tích hóa nhận thấy quặng chì - kẽm khu vực Bó Liều hàm lượng trung bình: Pb là 2,24% và Zn là 2,62%. Các thành phần khác chiếm nhiều như CaO là 20,24%; Fe2O3 là 25,71%. Các nguyên tố có giá trị đi kèm như Ag: 55 g/t; Cd: 142,4 ppm.
Kết quả phân tích khoáng tướng chỉ ra trong mẫu quặng pyrit xâm tán riêng lẻ có kích thước nhỏ 0,01 ÷ 0,03 mm, sphalerit và có kích thước < 0,1 ÷ 0,4 mm và galenit có dạng hạt tha hình với kích thước thay đổi từ 0,01 ÷ 0,2 mm. Các khoáng khác bao gồm: Các khoáng vật phi quặng thạch anh, cacbonat.
Kết quả phân tích ronnghen cho thấy khoáng vật chính chứa chì - kẽm sunfua khu vực Bó Liều là khoáng vật chì - kẽm cacbonnat: Sphalerit 3%; Smithsonit < 1%; galenit < 1%; Cerussit 1%, các khoáng tạp đi kèm bao gồm: Thạch anh 22%; Kutnohorit 19%; mica 16%; dolomit 16%. Ngoài ra còn một số khoáng cacbonnat như siderit, canxit chiếm khoảng 3%; khoáng chứa sắt như pyrit và goethit khoảng 2%.…
4. Kết quả tuyển quặng chì - kẽm sunfua nguyên khai khu vực Bó Liều
Để xác định phân bố Pb, Zn trong quặng nguyên khai, đã tiến hành phân tích thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu theo từng cấp hạt hẹp, các cấp hạt này được sấy, cân trọng lượng để xác định thu hoạch sau đó được phân tích hóa để xác định hàm lượng và tỷ lệ phân bố Pb, Zn trong từng cấp hạt. Kết quả phân tích thành phần độ hạt cho thấy, hàm lượng Pb, Zn cấp hạt >1 mm có thu hoạch 51,60% hàm lượng Pb: 1,77%; hàm lượng Zn: 2,15% với phân bố Pb, Zn tương ứng 41,31% và 45,15%. Các cấp hạt - 1 0,5mm; - 0,5 0,25 mm; -0,25 0,125 mm; - 0,125 0,074 mm; - 0,074 0,045 mm và cấp hạt -0,045 mm có hàm lượng Pb dao động từ 1,29-3,66% và hàm lượng Zn 2,48-3,25%, với phân bố Pb; Zn tương ứng 58,69% và 54,85%.
Kết quả thí nghiệm đã xác lập được phương pháp tuyển đó là phương pháp tuyển nổi chọn riêng và định hướng công nghệ, điều kiện tuyển cho đối tượng quặng này bao gồm:
- Độ mịn nghiền 85 % cấp -0,074 mm
- Nồng độ tuyển nổi R/L: 30%;
) Khâu tuyển nổi chì:
- pH môi trường khoảng 8
- Thuốc đè chìm được dùng là hỗn hợp Kẽm sunfat với một chất gốc Natri với tiêu hao là 1,0 kg/tấn
- Thuốc tập hợp với tiêu hao: 250 g/t
- Thuốc tạo bọt với tiêu hao: 20 g/t
) Khâu tuyển nổi kẽm:
- pH môi trường khoảng 11
- Thuốc sunfua hóa bề mặt gốc natri với tiêu hao: 2 kg/t
- Thuốc kích động được dùng là hợp chất sunfat của kim loại nặng với tiêu hao là 300 g/tấn
- Thuốc tập hợp với tiêu hao: 400 g/t
- Thuốc tạo bọt với tiêu hao: 100 g/t
Với sơ đồ thí nghiệm tại Hình 1 và chế độ tuyển như trên đã thu được kết quả tuyển mẫu quặng chì - kẽm sunfua khu vực Bó Liều như bảng 2.
Kết quả phân tích khoáng tướng chỉ ra trong mẫu quặng pyrit xâm tán riêng lẻ có kích thước nhỏ 0,01 ÷ 0,03 mm, sphalerit và có kích thước < 0,1 ÷ 0,4 mm và galenit có dạng hạt tha hình với kích thước thay đổi từ 0,01 ÷ 0,2 mm. Các khoáng khác bao gồm: Các khoáng vật phi quặng thạch anh, cacbonat.
Kết quả phân tích ronnghen cho thấy khoáng vật chính chứa chì - kẽm sunfua khu vực Bó Liều là khoáng vật chì - kẽm cacbonnat: Sphalerit 3%; Smithsonit < 1%; galenit < 1%; Cerussit 1%, các khoáng tạp đi kèm bao gồm: Thạch anh 22%; Kutnohorit 19%; mica 16%; dolomit 16%. Ngoài ra còn một số khoáng cacbonnat như siderit, canxit chiếm khoảng 3%; khoáng chứa sắt như pyrit và goethit khoảng 2%.…
4. Kết quả tuyển quặng chì - kẽm sunfua nguyên khai khu vực Bó Liều
Để xác định phân bố Pb, Zn trong quặng nguyên khai, đã tiến hành phân tích thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu theo từng cấp hạt hẹp, các cấp hạt này được sấy, cân trọng lượng để xác định thu hoạch sau đó được phân tích hóa để xác định hàm lượng và tỷ lệ phân bố Pb, Zn trong từng cấp hạt. Kết quả phân tích thành phần độ hạt cho thấy, hàm lượng Pb, Zn cấp hạt >1 mm có thu hoạch 51,60% hàm lượng Pb: 1,77%; hàm lượng Zn: 2,15% với phân bố Pb, Zn tương ứng 41,31% và 45,15%. Các cấp hạt - 1 0,5mm; - 0,5 0,25 mm; -0,25 0,125 mm; - 0,125 0,074 mm; - 0,074 0,045 mm và cấp hạt -0,045 mm có hàm lượng Pb dao động từ 1,29-3,66% và hàm lượng Zn 2,48-3,25%, với phân bố Pb; Zn tương ứng 58,69% và 54,85%.
Kết quả thí nghiệm đã xác lập được phương pháp tuyển đó là phương pháp tuyển nổi chọn riêng và định hướng công nghệ, điều kiện tuyển cho đối tượng quặng này bao gồm:
- Độ mịn nghiền 85 % cấp -0,074 mm
- Nồng độ tuyển nổi R/L: 30%;
) Khâu tuyển nổi chì:
- pH môi trường khoảng 8
- Thuốc đè chìm được dùng là hỗn hợp Kẽm sunfat với một chất gốc Natri với tiêu hao là 1,0 kg/tấn
- Thuốc tập hợp với tiêu hao: 250 g/t
- Thuốc tạo bọt với tiêu hao: 20 g/t
) Khâu tuyển nổi kẽm:
- pH môi trường khoảng 11
- Thuốc sunfua hóa bề mặt gốc natri với tiêu hao: 2 kg/t
- Thuốc kích động được dùng là hợp chất sunfat của kim loại nặng với tiêu hao là 300 g/tấn
- Thuốc tập hợp với tiêu hao: 400 g/t
- Thuốc tạo bọt với tiêu hao: 100 g/t
Với sơ đồ thí nghiệm tại Hình 1 và chế độ tuyển như trên đã thu được kết quả tuyển mẫu quặng chì - kẽm sunfua khu vực Bó Liều như bảng 2.
Bảng 2. Kết quả tuyển nổi vòng kín mẫu nghiên cứu
| Tên sản phẩm | Thu hoạch, % | Hàm lượng, % | Thực thu, % | ||
| Pb | Zn | Pb | Zn | ||
| Quặng tinh Pb | 4,14 | 40,02 | 2,72 | 72,78 | 4,07 |
| Quặng tinh Zn | 4,98 | 0,58 | 40,24 | 1,27 | 72,34 |
| Quặng thải | 90,88 | 0,65 | 0,72 | 25,95 | 23,59 |
| Quặng cấp tính lại | 100,00 | 2,28 | 2,77 | 100,00 | 100,00 |
Nhận xét: Kết quả tuyển nổi vòng kín thu được, quặng tinh Pb có mức thu hoạch 4,14%, hàm lượng đạt 40,02% Pb với mức thực thu tương ứng là 72,78% Pb. Quặng tinh kẽm có thu hoạch 4,98% hàm lượng kẽm là 40,24% Zn tương ứng với thực thu Zn 72,34%. Quặng thải có hàm lượng 0,65% Pb và 0,72% Zn. Với sản phẩm quặng tinh Pb đạt hàm lượng > 40% Pb đạt mác KC7 theo OCT 48-92-75, Quặng tinh Zn đạt hàm lượng > 40% đạt mác КЦ-5 theo tiêu chuẩn OCT 48-31-8. Ngoài ra, khi phân tích sản phẩm quặng tinh chì hàm lượng Ag trong quặng tinh chì là 1.078,7 g/t tương ứng thực thu 63,94%. Hàm lượng Ag trong quặng tinh kẽm là 400 g/t tương ứng thực thu 32,24%, hàm lượng Cd trong quặng tinh kẽm là 1.724,6 ppm tương ứng thực thu khoảng 55%. Như vậy, trong quá trình tuyển thu hồi quặng tinh chì, kẽm đã đồng thời thu hồi được các nguyên tố có ích đi kèm như Ag thực thu lên đến 96,18%; Cd thực thu 55% nhằm tiết kiệm tài nguyên.
5. Kết luận
Theo như kết quả nghiên cứu mẫu thí nghiệm đã đáp ứng yêu cầu về nghiên cứu thành phần vật chất, nghiên cứu tính khả tuyển mẫu công nghệ địa chất quặng chì - kẽm Bó Liều xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn, đồng thời cung cấp số liệu và sơ đồ công nghệ tuyển phục vụ Đề án “Thăm dò khoáng sản quặng chì - kẽm Bó Liều, xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn”.
Trong giai đoạn đầu tư khai thác và chế biến quặng chì-kẽm tại khu vực Bó Liều, Chủ đầu tư cần triển khai nghiên cứu mẫu công nghệ tuyển một cách chi tiết trước khi lập dự án và áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Đồng thời làm rõ được hiệu quả kinh tế, chi phí, giá thành, tác động đến môi trường sinh thái và các thông số kỹ thuật khác một cách chi tiết và cụ thể hơn.
Dựa trên các kết quả nghiên cứu công nghệ tuyển mẫu nghiên cứu, Đề tài đề xuất sơ đồ công nghệ tuyển đối với mẫu quặng chì - kẽm sunfua khu vực Bó Liều xã Nam Cường và xã Đồng Lạc, huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn như hình 1.
Một số hình ảnh thí nghiệm sử dụng Thiết bị và Công cụ để nghiên cứu tính khả tuyển
mẫu công nghệ địa chất quặng chì - kẽm
mẫu công nghệ địa chất quặng chì - kẽm
Danh mục tin tức
Tin mới nhất
