Giải pháp công nghệ tuyển quặng mangan nghèo áp dụng cho các mỏ nhỏ vùng Hà Giang
1. Đặt vấn đề
Đặc điểm của các mỏ mangan vùng Hà Giang phân bố rải rác không tập trung nên việc đầu tư nhà máy tuyển quặng có quy mô vừa hoặc quy mô công nghiệp là rất khó thực hiện. Các doanh nghiệp nhỏ đang được khai thác và chế biến mỏ có quy mô trữ lượng nhỏ nên việc chế biến chưa được đầu tư hợp lý về công nghệ và thiết bị. Vậy, vấn đề đặt ra là cần một giải pháp công nghệ đơn giản, mức đầu tư thấp mà vẫn đáp ứng được yêu cầu khai thác và chế biến hợp lý tránh lãng phí thất thoát tài nguyên khoáng sản.
Đề tài được thực hiện nhằm đáp ứng mục tiêu đề xuất được quy trình công nghệ tuyển hợp lý thu được quặng tinh Mn trên 35% Mn với mức thực thu trên 55% áp dụng cho các mỏ có quy mô trữ lượng nhỏ vùng Hà Giang..
2. Mẫu quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Kết quả phân tích Rơnghen cho thấy khoáng vật mangan tạo quặng chủ yếu là Psilomelan, pyrolusit, ramsdelit, todorokit ngoài ra còn có vernadit, groudit… Độ cứng của khoáng vật nằm trong khoảng 4-6, quặng giòn, tỷ trọng 4,4-5,8. Các khoáng vật đi kèm là thạch anh, kaolinit, gơtit…
Kết hợp các phương pháp phân tích khoáng tướng, thạch học, Rơnghen, trọng sa, hóa và phân tích thành phần độ hạt kết luận: Mẫu nghiên cứu có thành phần vật chất phức tạp và các khoáng vật quặng có cấu tạo dạng keo, vi vẩy. Thành phần hóa học của khoáng vật Psilomelan không cố định, tỷ lệ giữa MnO và MnO2 thay đổi, nằm lẫn với các oxit và hidroxyt mangan khác. Mẫu quặng mangan Tân Bình có hàm lượng Mn 8,44% thuộc loại quặng nghèo, khó tuyển, xâm nhiễm mịn.
3. Nghiên cứu thăm dò tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Tiến hành thí nghiệm thăm dò gồm các khâu công nghệ như sau: Mẫu thí nghiệm được đưa vào sàng quay đánh tơi để tách riêng cấp 2,8mm đưa vào lắng, cấp -2,8mm đưa vào phân cấp xoắn và xyclon để khử bùn. Các sản phẩm sau khử bùn đưa vào tuyển đãi cấp hạt hẹp.
Kết quả thử nghiệm trên máy lắng không hiệu quả, do cấp hạt đưa vào tuyển lắng còn lớn, chưa giải phóng mangan ra khỏi các hạt kết hạch. Quặng tinh máy lắng chưa đạt chất lượng, đuôi thải máy lắng hàm lượng quá cao (14,03%Mn) chưa thể thải bỏ được. Do vậy, cần phải đập quặng vào lắng xuống cỡ hạt nhỏ hơn để giải phóng kết hạch và sẽ tiến hành thí nghiệm về độ hạt đưa vào máy lắng. sẽ sử dụng máy lắng để thu được quặng tinh có hàm lượng cao, các sản phẩm còn lại sẽ được đập ra và xử lý tiếp.
Các sản phẩm sau phân cấp ruột xoắn và xyclon khử bùn đem tuyển đãi theo từng cấp hạt. Các cấp hạt -0,045 0,5mm và 0,5-1mm được thí nghiệm trên bàn đãi bùn; cấp hạt 1-2,8mm được thí nghiệm trên bàn đãi cát.
Nhận xét về kết quả tuyển thăm dò
- Lắng và đãi có khả năng phân tuyển mẫu quặng mangan Tân Bình sau khi khử bùn cấp -0,045mm thành các sản phẩm có chất lượng khác nhau.
- Các cấp hạt -16 2,8mm và -2,8 1mm đưa vào lắng và đãi tương ứng là chưa hiệu quả.
4. Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Kết quả nghiên cứu định hướng trên cho thấy, quặng cần được khử bùn sét trước khi tuyển, các cấp hạt đưa vào tuyển lắng và đãi tương ứng phải nhỏ hơn -16mm và 2,8mm, do vậy đề tài đã tiến hành các nghiên cứu xác định độ hạt hợp lý đưa tuyển lắng và đãi. Một số nghiên cứu kết hợp giữa tuyển đãi và tuyển vít.
Kết quả nghiên cứu xác định độ hạt đưa tuyển lắng đã xác định được độ hạt đưa tuyển hợp lý là -10mm nhận được ngay quặng tinh có chất lượng cao (38,03%Mn) với mức thực thu toàn bộ là 38,03%.
Đề tài đã tiến hành nghiên cứu tỉ mỉ với từng sản phẩm của máy lắng như đãi cấp hạt hẹp với các sản phẩm trung gian và dưới lưới máy lắng. Kết quả nghiên cứu đãi lại các sản phẩm của máy lắng cho thấy, đãi cấp hạt nhỏ hơn 1mm cho kết quả tốt, hàm lượng Mn trong quặng tinh đãi cao (trên 33%Mn), hàm lượng Mn trong đuôi thải còn cao (đến 7,52%Mn), với cấp 1-2mm, hàm lượng Mn trong quặng tinh chưa đạt yêu cầu nên có thể khẳng định đối với cỡ hạt 1-2mm chưa giải phóng được Mn ra khỏi kết hạch. Vì vậy cần phải đập các sản phẩm của máy lắng xuống dưới 1mm để đãi mới có thể thu được sản phẩm quặng tinh Mn đạt yêu cầu chất lượng.
Sau khi thực hiện các nghiên cứu trên bàn đãi, đã tiến hành tuyển sản phẩm đuôi thải của máy lắng bằng vít xoắn bởi các lý do sau:
Thiết bị vít xoắn có ưu điểm là năng suất lớn, vận hành dễ dàng. Các nghiên cứu đãi cho thấy phải đập sản phẩm xuống dưới 1mm mới giải phóng mangan ra khỏi các hạt kết hạch, bởi vậy đuôi thải máy lắng phải đập đến -1mm mới đưa vào vít xoắn. Đã tiến hành thử nghiệm dùng vít xoắn để tuyển thô đuôi thải máy lắng sau khi đập đến -1mm để lấy ra tinh quặng thô sau đó tuyển tinh lại tinh quặng trên bằng bàn đãi bùn.
Từ các nghiên cứu xác định các thông số công nghệ, đề tài đã đề xuất quy trình công nghệ tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang như hình 1.
Bảng 1. Kết quả dự kiến đạt được theo sơ đồ hình 1
ThS. Nguyễn Thị Hồng Gấm
KS. Đông Văn Đồng
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
1. Đặt vấn đề
Đặc điểm của các mỏ mangan vùng Hà Giang phân bố rải rác không tập trung nên việc đầu tư nhà máy tuyển quặng có quy mô vừa hoặc quy mô công nghiệp là rất khó thực hiện. Các doanh nghiệp nhỏ đang được khai thác và chế biến mỏ có quy mô trữ lượng nhỏ nên việc chế biến chưa được đầu tư hợp lý về công nghệ và thiết bị. Vậy, vấn đề đặt ra là cần một giải pháp công nghệ đơn giản, mức đầu tư thấp mà vẫn đáp ứng được yêu cầu khai thác và chế biến hợp lý tránh lãng phí thất thoát tài nguyên khoáng sản.
Đề tài được thực hiện nhằm đáp ứng mục tiêu đề xuất được quy trình công nghệ tuyển hợp lý thu được quặng tinh Mn trên 35% Mn với mức thực thu trên 55% áp dụng cho các mỏ có quy mô trữ lượng nhỏ vùng Hà Giang..
2. Mẫu quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Kết quả phân tích Rơnghen cho thấy khoáng vật mangan tạo quặng chủ yếu là Psilomelan, pyrolusit, ramsdelit, todorokit ngoài ra còn có vernadit, groudit… Độ cứng của khoáng vật nằm trong khoảng 4-6, quặng giòn, tỷ trọng 4,4-5,8. Các khoáng vật đi kèm là thạch anh, kaolinit, gơtit…
Kết hợp các phương pháp phân tích khoáng tướng, thạch học, Rơnghen, trọng sa, hóa và phân tích thành phần độ hạt kết luận: Mẫu nghiên cứu có thành phần vật chất phức tạp và các khoáng vật quặng có cấu tạo dạng keo, vi vẩy. Thành phần hóa học của khoáng vật Psilomelan không cố định, tỷ lệ giữa MnO và MnO2 thay đổi, nằm lẫn với các oxit và hidroxyt mangan khác. Mẫu quặng mangan Tân Bình có hàm lượng Mn 8,44% thuộc loại quặng nghèo, khó tuyển, xâm nhiễm mịn.
3. Nghiên cứu thăm dò tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Tiến hành thí nghiệm thăm dò gồm các khâu công nghệ như sau: Mẫu thí nghiệm được đưa vào sàng quay đánh tơi để tách riêng cấp 2,8mm đưa vào lắng, cấp -2,8mm đưa vào phân cấp xoắn và xyclon để khử bùn. Các sản phẩm sau khử bùn đưa vào tuyển đãi cấp hạt hẹp.
Kết quả thử nghiệm trên máy lắng không hiệu quả, do cấp hạt đưa vào tuyển lắng còn lớn, chưa giải phóng mangan ra khỏi các hạt kết hạch. Quặng tinh máy lắng chưa đạt chất lượng, đuôi thải máy lắng hàm lượng quá cao (14,03%Mn) chưa thể thải bỏ được. Do vậy, cần phải đập quặng vào lắng xuống cỡ hạt nhỏ hơn để giải phóng kết hạch và sẽ tiến hành thí nghiệm về độ hạt đưa vào máy lắng. sẽ sử dụng máy lắng để thu được quặng tinh có hàm lượng cao, các sản phẩm còn lại sẽ được đập ra và xử lý tiếp.
Các sản phẩm sau phân cấp ruột xoắn và xyclon khử bùn đem tuyển đãi theo từng cấp hạt. Các cấp hạt -0,045 0,5mm và 0,5-1mm được thí nghiệm trên bàn đãi bùn; cấp hạt 1-2,8mm được thí nghiệm trên bàn đãi cát.
Nhận xét về kết quả tuyển thăm dò
- Lắng và đãi có khả năng phân tuyển mẫu quặng mangan Tân Bình sau khi khử bùn cấp -0,045mm thành các sản phẩm có chất lượng khác nhau.
- Các cấp hạt -16 2,8mm và -2,8 1mm đưa vào lắng và đãi tương ứng là chưa hiệu quả.
4. Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Kết quả nghiên cứu định hướng trên cho thấy, quặng cần được khử bùn sét trước khi tuyển, các cấp hạt đưa vào tuyển lắng và đãi tương ứng phải nhỏ hơn -16mm và 2,8mm, do vậy đề tài đã tiến hành các nghiên cứu xác định độ hạt hợp lý đưa tuyển lắng và đãi. Một số nghiên cứu kết hợp giữa tuyển đãi và tuyển vít.
Kết quả nghiên cứu xác định độ hạt đưa tuyển lắng đã xác định được độ hạt đưa tuyển hợp lý là -10mm nhận được ngay quặng tinh có chất lượng cao (38,03%Mn) với mức thực thu toàn bộ là 38,03%.
Đề tài đã tiến hành nghiên cứu tỉ mỉ với từng sản phẩm của máy lắng như đãi cấp hạt hẹp với các sản phẩm trung gian và dưới lưới máy lắng. Kết quả nghiên cứu đãi lại các sản phẩm của máy lắng cho thấy, đãi cấp hạt nhỏ hơn 1mm cho kết quả tốt, hàm lượng Mn trong quặng tinh đãi cao (trên 33%Mn), hàm lượng Mn trong đuôi thải còn cao (đến 7,52%Mn), với cấp 1-2mm, hàm lượng Mn trong quặng tinh chưa đạt yêu cầu nên có thể khẳng định đối với cỡ hạt 1-2mm chưa giải phóng được Mn ra khỏi kết hạch. Vì vậy cần phải đập các sản phẩm của máy lắng xuống dưới 1mm để đãi mới có thể thu được sản phẩm quặng tinh Mn đạt yêu cầu chất lượng.
Sau khi thực hiện các nghiên cứu trên bàn đãi, đã tiến hành tuyển sản phẩm đuôi thải của máy lắng bằng vít xoắn bởi các lý do sau:
Thiết bị vít xoắn có ưu điểm là năng suất lớn, vận hành dễ dàng. Các nghiên cứu đãi cho thấy phải đập sản phẩm xuống dưới 1mm mới giải phóng mangan ra khỏi các hạt kết hạch, bởi vậy đuôi thải máy lắng phải đập đến -1mm mới đưa vào vít xoắn. Đã tiến hành thử nghiệm dùng vít xoắn để tuyển thô đuôi thải máy lắng sau khi đập đến -1mm để lấy ra tinh quặng thô sau đó tuyển tinh lại tinh quặng trên bằng bàn đãi bùn.
Từ các nghiên cứu xác định các thông số công nghệ, đề tài đã đề xuất quy trình công nghệ tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang như hình 1.
Bảng 1. Kết quả dự kiến đạt được theo sơ đồ hình 1
ThS. Nguyễn Thị Hồng Gấm
KS. Đông Văn Đồng
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
Danh mục tin tức
Tin mới nhất
