Kết quả đề tài nghiên cứu công nghệ tuyển nâng cao thực thu Cr2O3 cấp hạt mịn, mỏ Cromit Cổ Định, Thanh Hóa có sử dụng thiết bị li tâm Knelson

ThS. Trần Ngọc Anh; ThS. Đinh Sơn Dương
Phòng Công nghệ Tuyển khoáng

Thực hiện hợp đồng số 049.19.ĐT.BO/HĐHCN ngày 15 tháng 01 năm 2019 giữa Bộ Công Thương và Viện Khoa học Công nghệ Mỏ- Luyện kim về việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ tuyển nâng cao thực thu Cr₂O₃ cấp hạt mịn, mỏ crômit Cổ Định, Thanh Hóa có sử dụng thiết bị tuyển li tâm Knelson”. Mục tiêu đề tài đó là đề xuất được quy trình công nghệ hợp lý tuyển thu hồi cấp hạt mịn trong quặng crômit mỏ Cổ Định, tỉnh Thanh Hóa có sử dụng thiết bị li tâm Knelson, với sản phẩm quặng tinh crômit thu được có hàm lượng Cr₂O₃ ≥ 45%; thực thu ≥60%; hàm lượng tạp chất: TFe ≤ 20%; Al₂O₃ ≤ 14%; SiO₂ ≤ 7%; CaO ≤ 3%; MgO ≤ 14%.
Một số kết quả nghiên cứu của đề tài
Mẫu nghiên cứu của đề tài là quặng crômit cấp hạt -0,085 mm mỏ Cổ Định. Với hàm lượng Cr₂O₃ = 1,35%; hàm lượng các tạp chất như sau: Al₂O₃ = 8,32%; hàm lượng TFe= 12,28%; hàm lượng SiO₂ = 38,85 %, hàm lượng CaO = 0,30%; hàm lượng MgO = 8,85%. Kết quả phân tích độ hạt với cấp hạt -0,085 0,045 mm có thu hoạch 8,44% với hàm lượng Cr₂O₃ = 7,21%, mức phân bố Cr₂O₃ trong cấp hạt này là 43,78%. Cấp hạt -0,045 0,01 mm có thu hoạch 16,65% với hàm lượng Cr₂O₃ 2,76%, mức phân bố Cr₂O₃ trong cấp hạt này là 33,07%. Cấp hạt -0,01 mm chiếm gần 74,92%, với hàm lượng Cr₂O₃ tương ứng là 0,43% và mức phân bố kim loại chiếm 23,15%. Từ kết quả phân tích độ hạt và tham khảo các nghiên cứu trên thế giới đối với quặng crômit đề tài đã định hướng phân cấp thành các cấp hạt hẹp -0,085 0,045 mm; -0,045 0,01 mm; -0,01 mm. Cấp -0,01 mm là sản phẩm sét bentonit. Cấp hạt -0,085 0,045 mm và -0,045 0,01 mm được nghiên cứu tuyển trên thiết bị Knelson, sơ đồ công nghệ đề xuất được thể hiện trên hình 1.

Hình 1. Sơ đồ tuyển quặng crômit cấp hạt -0,085 mm mỏ Cổ Định tỉnh Thanh Hóa

Kết quả công nghệ tuyển
Cấp hạt -0,085 0,045 mm tuyển trên thiết bị Knelson bao gồm 1 khâu tuyển chính với lực li tâm 120 G, áp lực nước 6 psi, nồng độ cấp liệu 15% rắn, năng suất cấp liệu 0,4 kg/phút, 1 khâu tuyển tinh với 1 Lực li tâm 120 G, áp lực nước 8 psi và 1 khâu tuyển vét có lực li tâm 120G áp lực nước 6 psi. Quặng tinh tuyển trên thiết bị Knelson có hàm lượng Cr₂O₃ = 30,47 %, thực thu bộ phận 83,89%; quặng thải có hàm lượng Cr₂O₃ là 0,43%. Áp dụng phương pháp tuyển bàn đãi kết hợp tuyển từ tuyển quặng tinh crômit trên thiết bị Knelson thu được quặng tinh có hàm lượng Cr₂O₃ = 48,68 %, thực thu bộ phận 98,34 %.
Cấp hạt -0,045 0,01 mm tuyển trên thiết bị Knelson bao gồm 1 khâu tuyển chính với lực li tâm 120 G, áp lực nước 4 psi, nồng độ cấp liệu 15% rắn, năng suất cấp liệu 0,4 kg/phút, 1 khâu tuyển tinh với lực li tâm 120 G, áp lực nước 6 psi và 1 khâu tuyển vét có lực li tâm 120G áp lực nước 4 psi. Quặng tinh crômit tuyển trên thiết bị Knelson có hàm lượng Cr₂O₃ = 17,33 %, thực thu bộ phận 60,29 %; quặng thải có hàm lượng Cr₂O₃ là 1,20%. Áp dụng phương pháp tuyển bàn đãi kết hợp tuyển từ tuyển quặng tinh thô crômit trên thiết bị Knelson thu được quặng tinh có hàm lượng Cr₂O₃ = 46,33 %.
Quặng tinh của hai cấp hạt được gộp chung và phân tích hóa cho kết quả với hàm lượng Cr₂O₃ = 48,10%; thực thu = 60,13%; hàm lượng tạp chất: TFe = 16,74%; Al₂O₃ =7,25%; SiO₂ = 1,94%; CaO =1,08%; MgO = 6,35%. Kết quả trên đã đáp ứng được mục tiêu đặt ra của đề tài. Ngoài ra, theo quy trình đề xuất đề tài còn thu được sản phẩm bentonit cấp -0,01mm đạt chất lượng thương mại trên thị trường hiện nay. Với quy trình công nghệ đề tài đề xuất đã tận thu được tài nguyên, giảm lượng thải ra môi trường.