Kết quả nghiên cứu công nghệ tuyển quặng đồng oxit Sơn La
Hình 1. Sơ đồ công nghệ đề xuất tuyển quặng đồng oxit khu vực Sơn La
Thuộc dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước: “Hoàn thiện công nghệ, thiết bị thủy luyện và áp dụng để chế biến sâu khoáng sản đồng khu vực Sơn La, Việt Nam”
Trần Thị Hiến; Phạm Đức Phong;
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
Email: hienvimluki@gmail.com
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
Email: hienvimluki@gmail.com
Mở đầu
Khoáng sản đồng ở nước ta phân bố ở nhiều nơi, song các mỏ có quy mô công nghiệp tập trung chủ yếu ở vùng Tây Bắc, các vùng khác chỉ có những mỏ và điểm quặng đơn lẻ, có quy mô nhỏ và ít có giá trị kinh tế.
Theo thống kê, Việt Nam có khoảng 1.874.380 tấn Đồng kim loại (Cu), trong đó trữ lượng khai thác là 441.000 tấn, trữ lượng tài nguyên khoảng 983.843 tấn và tài nguyên dự báo là 449.537 tấn đồng [1].
Công ty Cổ phần Khoáng sản Tây Bắc là đơn vị được Nhà nước cấp phép khai thác và chế biến hai mỏ đồng Sao Tua và Song Pe, là đơn vị duy nhất của Sơn La đã đầu tư chế biến sâu khoáng sản quặng đồng đến sản phẩm đồng kim loại. Mỏ đồng Song Pe, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La có trữ lượng và tài nguyên đồng được xác định là 1.096,80 tấn đồng kim loại, hàm lượng quặng đồng oxit dao động từ 1-3% Cu, quặng sunfua có hàm lượng từ 0,8-5% Cu, trung bình khoảng 1-2% Cu
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim đã phối hợp với Viện Khoa học Vật liệu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện nhiệm vụ Nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ tuyển quặng đồng oxit Sơn La của Công ty Cổ phần Khoáng sản Tây Bắc thuộc dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước: “Hoàn thiện công nghệ, thiết bị thủy luyện và áp dụng để chế biến sâu khoáng sản đồng khu vực Sơn La, Việt Nam” với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ tuyển hợp lý quặng đồng oxit Sơn La để thu được sản phẩm quặng tinh đồng đạt hàm lượng >20% Cu, thực thu đồng ≥50% cấp cho khâu chế biến tiếp theo [7].
1. Mẫu nghiên cứu
Mẫu nghiên cứu công nghệ tuyển quặng đồng oxit mỏ đồng Song Pe, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La do Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cung cấp. Mẫu nghiên cứu có khối lượng 3.000 Kg, bằng mắt thường nhận thấy mẫu có màu nâu, vàng đất, bị phong hóa lên cấp hạt mịn nhiều, lấy mẫu xác định được độ ẩm 9,34%. Mẫu được trộn chia, gia công để lấy được các mẫu phân tích khoáng tướng, thạch học, mẫu phân tích rơnghen, phân tích hóa, mẫu phân tích thành phần độ hạt và các mẫu thí nghiệm [2,3,4]. Các mẫu được gửi đi phân tích để xác định thành phần khoáng vật, hàm lượng các khoáng vật có ích, có hại trong mẫu và triển khai các thí nghiệm điều kiện [5,6].
2. Kết quả nghiên cứu
2.1. Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu:
- Kết quả phân tích thành phần hóa học mẫu quặng nguyên khai cho thấy, hàm lượng đồng từ 1,73 -1,85% Cu; các thành phần khác bao gồm: SiO2 =74,66%; ∑Fe = 4,72%, S = 0,10%. Ngoài ra, các nguyên tố vàng, bạc trong mẫu có hàm lượng thấp lần lượt là 0,2 g/t Au và 6,3 g/t Ag.
- Kết quả phân tích thành phần khoáng vật mẫu quặng nguyên khai, các khoáng vật chứa đồng bao gồm: malachit 2%, chalcopyrit <1%, cuprit <1%, tetrahedrrit <1%. Các thành phần khoáng vật khác bao gồm: thạch anh 72%, mica 18%, felspat 2%, chlorit 2%, calcit 1%, dolomit 1%, goethit 1%, hematit <1%.
- Kết quả phân tích thành phần độ hạt cho thấy mức thu hoạch có xu hướng giảm dần; hàm lượng đồng phân bố ở các cấp hạt tăng dần theo hướng giảm dần độ hạt; hàm lượng đồng trong cấp hạt mịn (-0,074 mm) giàu hơn trong cấp hạt thô. Phân bố đồng trong cấp hạt -0,045 mm là 21,61%.
2.2. Kết quả nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ quy mô phòng thí nghiệm đã xác lập các chế độ công nghệ tuyển tối ưu như sau:
*) Chế độ khâu tuyển nổi:
Tuyển chính:
- Độ mịn nghiền: 90% cấp -0,074 mm;
- Nồng độ pha rắn: R = 25%; Môi trường tuyển pH= 8,5;
- Chi phí thuốc sunfua hóa Na2S: 1500 g/t; (NH4)2SO4: 500 g/t;
- Chi phí thuốc tập hợp SIAX: 300 g/t;
- Chi phí thuốc tạo bọt dầu thông: 100 g/t.
Tuyển vét:
- Chi phí thuốc sunfua hóa Na2S: 700 g/t; (NH4)2SO4: 150 g/t;
- Chi phí thuốc tập hợp SIAX: 100 g/t;
- Chi phí thuốc tạo bọt dầu thông: 30 g/t.
Tuyển tinh 1: Chi phí Na2CO3: 1.000 g/t; pH=9.
Tuyển tinh 2: Chi phí Na2CO3: 750 g/t; pH=9.
*) Chế độ khâu tuyển từ thu hồi đồng từ ngăn máy tuyển nổi:
- Nồng độ cấp liệu R/L=15%
- Cường độ từ trường H=12.000 Gauss [5; 6].
2.3. Kết quả thí nghiệm tuyển nổi sơ đồ vòng kín quy mô phòng thí nghiệm
- Nhóm tác giả đã xây dựng 02 sơ đồ thí nghiệm tuyển nổi vòng kín. Kết quả tuyển nổi sơ đồ vòng kín 1 thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 5,01%, hàm lượng đồng là 22,90% Cu, thực thu Cu đạt 66,28%. Kết quả thí nghiệm sơ đồ vòng kín 2 đã thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 6,40%, hàm lượng đồng là 20,38% Cu, thực thu Cu đạt 75,35%.
- Sơ đồ thí nghiệm tuyển vòng kín 2 (Hình H.1) được đề xuất để tính toán, lắp đặt và chạy thí nghiệm mẫu lớn trên dây chuyền pilot 120 kg/h.
2.4. Đã tính toán, lựa chọn thiết bị, lắp đặt dây chuyền thiết bị, chạy thử không tải và có tải trên dây chuyền quy mô pilot với năng suất cấp liệu 120 kg/h. Kết quả thí nghiệm tuyển trên dây chuyền pilot với năng suất cấp liệu ~120 kg/h đã thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 6,28%, hàm lượng đồng đạt 20,23% Cu, thực thu đồng trong sản phẩm quặng tinh là 72,55%. Quặng thải có hàm lượng đồng là 0,51%.
Khoáng sản đồng ở nước ta phân bố ở nhiều nơi, song các mỏ có quy mô công nghiệp tập trung chủ yếu ở vùng Tây Bắc, các vùng khác chỉ có những mỏ và điểm quặng đơn lẻ, có quy mô nhỏ và ít có giá trị kinh tế.
Theo thống kê, Việt Nam có khoảng 1.874.380 tấn Đồng kim loại (Cu), trong đó trữ lượng khai thác là 441.000 tấn, trữ lượng tài nguyên khoảng 983.843 tấn và tài nguyên dự báo là 449.537 tấn đồng [1].
Công ty Cổ phần Khoáng sản Tây Bắc là đơn vị được Nhà nước cấp phép khai thác và chế biến hai mỏ đồng Sao Tua và Song Pe, là đơn vị duy nhất của Sơn La đã đầu tư chế biến sâu khoáng sản quặng đồng đến sản phẩm đồng kim loại. Mỏ đồng Song Pe, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La có trữ lượng và tài nguyên đồng được xác định là 1.096,80 tấn đồng kim loại, hàm lượng quặng đồng oxit dao động từ 1-3% Cu, quặng sunfua có hàm lượng từ 0,8-5% Cu, trung bình khoảng 1-2% Cu
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim đã phối hợp với Viện Khoa học Vật liệu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện nhiệm vụ Nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ tuyển quặng đồng oxit Sơn La của Công ty Cổ phần Khoáng sản Tây Bắc thuộc dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước: “Hoàn thiện công nghệ, thiết bị thủy luyện và áp dụng để chế biến sâu khoáng sản đồng khu vực Sơn La, Việt Nam” với mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ tuyển hợp lý quặng đồng oxit Sơn La để thu được sản phẩm quặng tinh đồng đạt hàm lượng >20% Cu, thực thu đồng ≥50% cấp cho khâu chế biến tiếp theo [7].
1. Mẫu nghiên cứu
Mẫu nghiên cứu công nghệ tuyển quặng đồng oxit mỏ đồng Song Pe, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La do Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cung cấp. Mẫu nghiên cứu có khối lượng 3.000 Kg, bằng mắt thường nhận thấy mẫu có màu nâu, vàng đất, bị phong hóa lên cấp hạt mịn nhiều, lấy mẫu xác định được độ ẩm 9,34%. Mẫu được trộn chia, gia công để lấy được các mẫu phân tích khoáng tướng, thạch học, mẫu phân tích rơnghen, phân tích hóa, mẫu phân tích thành phần độ hạt và các mẫu thí nghiệm [2,3,4]. Các mẫu được gửi đi phân tích để xác định thành phần khoáng vật, hàm lượng các khoáng vật có ích, có hại trong mẫu và triển khai các thí nghiệm điều kiện [5,6].
2. Kết quả nghiên cứu
2.1. Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu:
- Kết quả phân tích thành phần hóa học mẫu quặng nguyên khai cho thấy, hàm lượng đồng từ 1,73 -1,85% Cu; các thành phần khác bao gồm: SiO2 =74,66%; ∑Fe = 4,72%, S = 0,10%. Ngoài ra, các nguyên tố vàng, bạc trong mẫu có hàm lượng thấp lần lượt là 0,2 g/t Au và 6,3 g/t Ag.
- Kết quả phân tích thành phần khoáng vật mẫu quặng nguyên khai, các khoáng vật chứa đồng bao gồm: malachit 2%, chalcopyrit <1%, cuprit <1%, tetrahed
- Kết quả phân tích thành phần độ hạt cho thấy mức thu hoạch có xu hướng giảm dần; hàm lượng đồng phân bố ở các cấp hạt tăng dần theo hướng giảm dần độ hạt; hàm lượng đồng trong cấp hạt mịn (-0,074 mm) giàu hơn trong cấp hạt thô. Phân bố đồng trong cấp hạt -0,045 mm là 21,61%.
2.2. Kết quả nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ quy mô phòng thí nghiệm đã xác lập các chế độ công nghệ tuyển tối ưu như sau:
*) Chế độ khâu tuyển nổi:
Tuyển chính:
- Độ mịn nghiền: 90% cấp -0,074 mm;
- Nồng độ pha rắn: R = 25%; Môi trường tuyển pH= 8,5;
- Chi phí thuốc sunfua hóa Na2S: 1500 g/t; (NH4)2SO4: 500 g/t;
- Chi phí thuốc tập hợp SIAX: 300 g/t;
- Chi phí thuốc tạo bọt dầu thông: 100 g/t.
Tuyển vét:
- Chi phí thuốc sunfua hóa Na2S: 700 g/t; (NH4)2SO4: 150 g/t;
- Chi phí thuốc tập hợp SIAX: 100 g/t;
- Chi phí thuốc tạo bọt dầu thông: 30 g/t.
Tuyển tinh 1: Chi phí Na2CO3: 1.000 g/t; pH=9.
Tuyển tinh 2: Chi phí Na2CO3: 750 g/t; pH=9.
*) Chế độ khâu tuyển từ thu hồi đồng từ ngăn máy tuyển nổi:
- Nồng độ cấp liệu R/L=15%
- Cường độ từ trường H=12.000 Gauss [5; 6].
2.3. Kết quả thí nghiệm tuyển nổi sơ đồ vòng kín quy mô phòng thí nghiệm
- Nhóm tác giả đã xây dựng 02 sơ đồ thí nghiệm tuyển nổi vòng kín. Kết quả tuyển nổi sơ đồ vòng kín 1 thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 5,01%, hàm lượng đồng là 22,90% Cu, thực thu Cu đạt 66,28%. Kết quả thí nghiệm sơ đồ vòng kín 2 đã thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 6,40%, hàm lượng đồng là 20,38% Cu, thực thu Cu đạt 75,35%.
- Sơ đồ thí nghiệm tuyển vòng kín 2 (Hình H.1) được đề xuất để tính toán, lắp đặt và chạy thí nghiệm mẫu lớn trên dây chuyền pilot 120 kg/h.
2.4. Đã tính toán, lựa chọn thiết bị, lắp đặt dây chuyền thiết bị, chạy thử không tải và có tải trên dây chuyền quy mô pilot với năng suất cấp liệu 120 kg/h. Kết quả thí nghiệm tuyển trên dây chuyền pilot với năng suất cấp liệu ~120 kg/h đã thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 6,28%, hàm lượng đồng đạt 20,23% Cu, thực thu đồng trong sản phẩm quặng tinh là 72,55%. Quặng thải có hàm lượng đồng là 0,51%.
Hình 1. Sơ đồ công nghệ đề xuất tuyển quặng đồng oxit khu vực Sơn La
3. Kết luận
Quá trình nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ tuyển quặng đồng oxit Sơn La của công ty Cổ phần khoáng sản Tây Bắc đã đạt những kết quả nổi bật như sau:
- Đã xác định thành phần vật chất mẫu quặng đồng oxit Sơn La, từ đó định hướng công nghệ tuyển.
- Đã xác lập các điều kiện, chế độ công nghệ tuyển tối ưu đối với mẫu quặng đồng oxit Sơn La là tuyển nổi kết hợp với tuyển từ ở cường độ từ trường 12000 Gauss.
- Ở quy mô phòng thí nghiệm đã xây dựng được sơ đồ công nghệ tuyển hợp lý đối với mẫu quặng đồng oxit Sơn La. Kết quả thu được từ sơ đồ là sản phẩm quặng tinh đồng có hàm lượng đạt 20,38% Cu, thực thu đồng tương ứng đạt 75,35%. Quặng thải có hàm lượng là 0,46% Cu.
- Đã tính toán, lắp đặt và chạy không tải, có tải trên dây chuyền thí nghiệm quy mô pilot với năng suất 120 kg/h thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 6,28%, hàm lượng đồng đạt 20,23% Cu, thực thu đồng trong sản phẩm quặng tinh là 72,55%. Quặng thải có hàm lượng đồng là 0,51%./.
Quá trình nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ tuyển quặng đồng oxit Sơn La của công ty Cổ phần khoáng sản Tây Bắc đã đạt những kết quả nổi bật như sau:
- Đã xác định thành phần vật chất mẫu quặng đồng oxit Sơn La, từ đó định hướng công nghệ tuyển.
- Đã xác lập các điều kiện, chế độ công nghệ tuyển tối ưu đối với mẫu quặng đồng oxit Sơn La là tuyển nổi kết hợp với tuyển từ ở cường độ từ trường 12000 Gauss.
- Ở quy mô phòng thí nghiệm đã xây dựng được sơ đồ công nghệ tuyển hợp lý đối với mẫu quặng đồng oxit Sơn La. Kết quả thu được từ sơ đồ là sản phẩm quặng tinh đồng có hàm lượng đạt 20,38% Cu, thực thu đồng tương ứng đạt 75,35%. Quặng thải có hàm lượng là 0,46% Cu.
- Đã tính toán, lắp đặt và chạy không tải, có tải trên dây chuyền thí nghiệm quy mô pilot với năng suất 120 kg/h thu được sản phẩm quặng tinh đồng có mức thu hoạch 6,28%, hàm lượng đồng đạt 20,23% Cu, thực thu đồng trong sản phẩm quặng tinh là 72,55%. Quặng thải có hàm lượng đồng là 0,51%./.
Danh mục tin tức
Tin mới nhất
