Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua bản pó, bảo lâm, cao bằng

Viện KHCN Mỏ - Luyện kim







Báo cáo tổng kết đề tài:

Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm
sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Cnđt: Trần Thị HIến














8429

Hà nội 2010

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

1


NHỮNG NGƯỜI THAM GIA ĐỀ TÀI

1 Trần Thị Hiến Thạc sỹ
2 Nguyễn Cảnh Nhã Kỹ sư
3 Nguyễn Bảo Linh Kỹ sư
….



BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 8
1.1. Nguồn nguyên liệu quặng chì kẽm 8
1.1. 1. Nguồn nguyên liệu quặng chì kẽm Việt Nam 8
1.1. 2. Nguồn nguyên liệu quặng chì kẽm trên thế giới 9
1.2. Khái quát vị trí, đặc điểm, trữ lượng, thành phần hóa quặng chì kẽm

sunfua Bản Pó- Bảo Lâm- Cao Bằng 11

1.3. Khoáng vật chứa chì kẽm và phương pháp tuyển quặng chì kẽm 12
1.3.1. Các khoáng vật chì 12
1.3.2. Các khoáng vật kẽm 12
1.3.3. Phương pháp tuyển quặng chì kẽm 12
1.4. Tình hình nghiên cứu tuyển quặng chì kẽm trong và ngoài nước. 14
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 14
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước: 15
1.5. Yêu cầu chất lượng sản phẩm. 16
CHƯƠNG 2 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT CHẤT
MẪU 18

2.1. Mẫu nghiên cứu 18
2.2. Nghiên cứu thành phần vật chất 18
2.2.1. Phương pháp gia công mẫu 18
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu. 18
2.2.3. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật 19
2.2.4. Kết quả phân tích thành phần độ hạt 22
2.2.5. Kết quả phân tích thành phần hoá học 23
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ 24
3.1. Xác định chế độ tuyển 24
3.1.1. Chế độ nghiền quặng 24
3.1.1.1. Thời gian nghiền quặng 24
3.1.1.2.Chế độ nghiền tối ưu 25
3.1.2. Xác định nồng độ bùn quặng 27
3.1.3. Chế độ thuốc khâu tuyển chì 28
3.1.3.1. Xác định độ pH 28
3.1.3. 2. Xác định loại và chi phí thuốc đè chìm kẽm 30
3.1.3.3. Xác định chi phí thuốc tập hợp 32

3.1.3.4. Xác định chi phí thuốc tạo bọt. 34
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

3
3.1.4. Chế độ thuốc khâu tuyển kẽm 34
3.1.4.1.Xác định độ pH tối ưu 35
3.1.4.2. Xác định chi phí thuốc kích động kẽm. 36
3.1.4.3. Xác định chi phí thuốc tập hợp 37
3.1.4.4. Xác định chi phí thuốc tạo bọt 38
3.2. Thí nghiệm sơ đồ tuyển 39
3.2.1. Thí nghiệm sơ đồ khâu tuyển chì 39
3.2.1.1. Xác định số lần tuyển tinh chì 39
Xác định chi phí thuốc đè chìm cho tuyển tinh chì 1 39
3.2.1.2 Xác định số lần tuyển vét chì 42
3.2.2. Thí nghiệm sơ đồ khâu tuyển kẽm 43
3.2.2.1. Xác định số lần tuyển tinh kẽm 43
3.2.2.2. Xác định số lần tuyển vét kẽm 44
3.2.3. Nghiên cứu khả năng thu hồi pyrit . 45
3.2.3.1. Xác định chi phí thuốc tập hợp cho tuyển nổi pyrit 45
3.2.3.2. Thí nghiệm tuyển tinh sản phẩm sunfua sắt. 47
3.2.3.3. Thí nghiệm tuyển tập hợp kẽm và sunfua sắt. 48
3.2.4. Kết quả tuyển sơ đồ vòng kín. 49
3.3. Định hướng xử lý môi trường. 54
KẾT LUẬN 57
1. Kết luận 57
2. Kiến nghị 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
PHỤ LỤC 61

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

4
Danh mục các bảng biểu
Bảng 1: Trữ lượng quặng chì kẽm của một số quốc gia trên thế giới 9

Bảng 2: Sản lượng quặng chì một số nước trên thế giới giai đoạn 05÷09 .10
Bảng 3: Sản lượng quặng kẽm một số nước trên thế giới giai đoạn 05÷0911
Bảng 4: Các khoáng vật chì chủ yếu 12
Bảng 5: Các khoáng vật kẽm chủ yếu 12
Bảng 6: Yêu cầu chất lượng quặng tinh chì (ГOCT 48-92-75) 16
Bảng 7: Yêu cầu chất lượng quặng tinh kẽm (ГOCT 48-31-81) 16
Bảng 8: Yêu cầu quặng tinh sunfua sắt tuyển nổi (ГOCT 444-75) 17
Bảng 9: Yêu cầu quặng tinh sunfua dùng để sản xuất axít sunfuric 17
Bảng 10: Hàm lượng các khoáng vật chủ yếu 20
Bảng 11: Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt 23
Bảng 12: Thành phần hóa học cơ bản của mẫu chì kẽm sunfua 23
Bảng 13: Kết quả xác định thời gian nghiền 24
Bảng 14: Kết quả xác định độ mịn nghiền tối ưu 26
Bảng 15: Kết quả xác định nồng độ bùn quặng 27
Bảng 16: Kết quả xác định độ pH khi tuyển chì 29
Bảng 17: Kết quả xác định chi phí thuốc đè chìm kẽm dùng xyanua 30
Bảng 18: Kết quả xác định thuốc đè chìm kẽm không dùng xyanua 31
Bảng 19: Kết quả xác định chi phí thuốc tập hợp ở khâu tuyển chì 33
Bảng 20: Kết quả xác định chi phí thuốc tạo bọt ở khâu tuyển chì 34
Bảng 21: Kết quả xác định độ pH khi tuyển kẽm 36
Bảng 22: Kết quả xác định chi phí thuốc kích động kẽm 37

Bảng 23: Kết quả xác định chi phí thuốc tập hợp khâu tuyển kẽm 38
Bảng 24: Kết quả xác định chi phí thuốc tạo bọt khâu tuyển kẽm 39
Bảng 25: Kết quả xác định thuốc đè chìm kẽm khâu tuyển tinh chì 40
Bảng 26: Kết quả xác định số lần tuyển tinh chì 40
Bảng 27: Kết quả xác định số lần tuyển vét 42
Bảng 28: Kết quả xác định số lần tuyển tinh kẽm 44
Bảng 29: Kết quả xác định số lần tuyển vét kẽm 45
Bảng 30: Kết quả xác định chi phí thuốc tập hợp khâu tuyển pyrit 46
Bảng 31: Kết quả xác định tuyển tinh pyrit 48
Bảng 32: Kết quả xác định tuyển tập hợp kẽm và sunfua sắt 49
Bảng 33: Kết quả tuyển vòng kín sơ đồ chọn riêng trực tiếp (Sơ đồ 1) 50
Bảng 34: Kết quả tuyển vòng kín sơ đồ chọn riêng trực tiếp (Sơ đồ 2) 52
Bảng 35 : Hàm lượng quặng tinh chì 55
Bảng 36 : Hàm lượng quặng tinh kẽm 55
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

5
Bảng 37: Hàm lượng quặng tinh sunfua 55
Bảng 38: Bảng chi phí tiêu hao thuốc tuyển trong sơ đồ 1 56
Bảng 39: Bảng chi phí tiêu hao thuốc tuyển trong sơ đồ 2 56
Bảng 40: Các chỉ tiêu công nghệ dự kiến. 58
Danh mục các hình vẽ
Hình 1: Sơ đồ gia công mẫu thí nghiệm. 19

Hình 3: Đồ thị biểu diễn độ mịn và thời gian nghiền. 25
Hình 4: Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ nghiền tối ưu 25
Hình 5: Ảnh hưởng của độ mịn nghiền tới chỉ tiêu tuyển. 26
Hình 6: Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ thuốc khâu tuyển chì 28

Hình 7: Ảnh hưởng độ pH chỉ tiêu tuyển 29
Hình 8: Ảnh hưởng của chi phí NaCN khi tuyển nổi chì 31
Hình 9: Ảnh hưởng của chi phí ZnSO
4
+Na
2
SO
3
khi tuyển nổi chì 32
Hình 10: Ảnh hưởng chi phí etyl xantat tới chỉ tiêu tuyển 33
Hình 11: Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ thuốc khi tuyển tập hợp 35
Hình 12: Ảnh hưởng độ pH tới chỉ tiêu tuyển 36
Hình 13: Ảnh hưởng chi phí CuSO
4
tới chỉ tiêu tuyển 37
Hình 14: Ảnh hưởng chi phí xantat tới chỉ tiêu tuyển 38
Hình 15: Sơ đồ thí nghiệm xác định số lần tuyển tuyển tinh Pb 41
Hình 16: Sơ đồ thí nghiệm xác định số lần tuyển vét 42
Hình 17: Sơ đồ thí nghiệm xác định số lần tuyển tuyển tinh Zn 43
Hình 18: Sơ đồ thí nghiệm xác định số lần tuyển vét 44
Hình 19: Sơ đồ tuyển nổi sunfua sắt 46
Hình 20: Ảnh hưởng chi phí xantat tới chỉ tiêu tuyển . 47
Hình 21: Sơ đồ thí nghiệm khả năng thu hồi quặng tinh pyrit 47
Hình 22: Sơ đồ thí nghiệm tuyển tập hợp kẽm và sunfua sắt 48
Hình 23: Sơ đồ công nghệ tuyển quặng sunfua kẽm chì Bản Pó (Sơ đồ 1) 51
Hình 24: Sơ đồ công nghệ tuyển quặng sunfua kẽm chì Bản Pó (Sơ đồ 2) 53
Danh mục các ảnh chụp
Ảnh 1: Sphalêrit, galenit, pyrit tạo thành mạch xâm tán trong phi quặng; độ
phóng đại 100 lần ……………………………………………………… 21

Ảnh 2: Sphalêrit, galenit, pyrit tạo thành mạch xâm tán trong phi quặng; độ
phóng đại 100 lần ……………………………………………………… 21

Ảnh 3: Sphalêrit và galenit bị anglezit hóa bao quanh pyrit; độ phóng đại
100 lần ……………………………………………………………………22

Một số ký tự đặc biệt

γ
: thu hoạch, %;
β
: Hàm lượng, %;
ε
: Thực thu
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

6
MỞ ĐẦU
Theo kết quả tìm kiếm và thăm dò quặng chì kẽm cho thấy trữ lượng
chì kẽm ở nước ta không lớn, thành phần vật chất quặng phức tạp, kiến trúc
mạng tinh thể khác nhau, chúng tập trung chủ yếu ở các tỉnh Miền Bắc như:
Bắc Kạn, Thái Nguyên, Hà Giang, Cao Bằng, Tuyên Quang và Yên Bái… Từ
năm 2003 trở về trước, xuất khẩu nguyên liệu thô là chủ yếu, ngành công
nghiệp khai thác, công nghệ ch
ế biến còn khiêm tốn và nhiều hạn chế. Hiện
nay, cả nước có 01 doanh nghiệp nhà nước (Tổng công ty Khoáng sản –
TKV) cùng với khoảng hơn 20 đơn vị khác thuộc thành phần kinh tế ngoài
quốc doanh (chủ yếu là các Công ty TNHH) hoạt động trong lĩnh vực khai

thác và chế biến quặng chì kẽm. Các xưởng tuyển trực thuộc các đơn vị nói
trên đều xử lý tuyển loại quặng sunfua chì kẽm có tổng hàm lượng Pb+Zn ≥
6,5%. Sau nhiề
u năm khai thác nguồn quặng sunfua chì kẽm đã trở nên cạn
kiệt, một lượng lớn quặng sunfua chì kẽm có tổng hàm lượng Pb+Zn thấp
chưa được đề cập xứ lý thu hồi.
Theo “Báo cáo kết quả thăm dò mỏ chì kẽm Bản Pó, huyện Bảo Lâm,
tỉnh Cao Bằng”, mỏ Bản Pó có trữ lượng lớn khoảng 2.440.369 tấn (trong đó
thân quặng sunfua khoảng 2.049.808 tấn). Tuy nhiên tổng hàm lượng Pb+Zn
trung bình toàn mỏ rất th
ấp, dao động từ 3,50%÷4,46%, theo tính toán có
khoảng 280.610 tấn kim loại chì kẽm.
Để tiết kiệm tài nguyên, có thể đưa mỏ chì kẽm Bản Pó, huyện Bảo
Lâm, tỉnh Cao Bằng với tổng hàm lượng Pb+Zn trung bình toàn mỏ thấp vào
khai thác, sử dụng nhất thiết phải xác định được một số chỉ tiêu cơ bản của
công nghệ làm giầu. Vì vậy, Bộ Công Thương đã đặt hàng Viện Khoa học và
Công nghệ
Mỏ - Luyện kim thực hiện đề tài: "Nghiên cứu công nghệ tuyển
chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng " theo hợp đồng số 157.10
RD/HĐ- KHCN ký ngày 02 tháng 3 năm 2010 giữa Bộ Công Thương với
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim.
Thực hiện hợp đồng trên đề tài đã triển khai với mục tiêu và nhiệm vụ
như sau:
*. Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chấ
t của quặng sunfua chì
kẽm, Bản Pó, Cao Bằng.
*. Nghiên cứu tối ưu hoá một số điều kiện tuyển và đưa ra quy trình
công nghệ tuyển quặng chì kẽm Bản Pó, huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng
tương ứng với thành phần vật chất nghiên cứu.
*. Đề xuất quy trình công nghệ tuyển cho phép thu được quặng tinh

kẽm và quặng tinh chì đáp ứng yêu cầu đã đăng ký.
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

7
- Quặng tinh sunfua kẽm: β
Zn
≥ 50%, β
Pb
≤ 0,7%; ε
Zn
≥ 80%
- Quặng tinh sunfua chì: β
Pb
≥ 41%, β
Zn
≤ 4,8%; ε
Pb
≥ 65%
Đề tài gồm 61 trang, 40 bảng biểu, 25 hình vẽ, 03 ảnh và phụ lục.
Đề tài được nghiên cứu dựa trên tài liệu của báo cáo: “ Kết quả thăm dò
mỏ chì kẽm Bản Pó huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng” tác giả Nguyễn Khắc
Hiền; Báo cáo thăm dò tính tuyển quặng chì kẽm Bản Pó, huyện Bảo Lâm,
tỉnh Cao Bằng do tác giả làm chủ nhiệm. Từ các tài liệu, thông tin thu thập
được về tổng quan lý thuyết tuyển qu
ặng chì kẽm sunfua. Tiến hành thực hiện
các thí nghiệm để tìm ra các thông số hợp lý. Qua đó, đã đề xuất sơ đồ công
nghệ thích hợp để xử lý quặng quặng chì kẽm sunfua Bản Pó, Cao Bằng. Kết
quả nghiên cứu đáp ứng được các nội dung trong RD và đề cương nghiên cứu

đã được duyệt, mở ra khả năng triển khai áp dụng công nghệ chế biến hợp lý
quặng chì kẽm sunfua hàm lượ
ng thấp, nhằm tạo ra các sản phẩm đáp ứng cho
khâu xử lý tiếp theo, tận dụng các khoáng cộng sinh đi kèm, tăng hiệu quả
kinh tế tài nguyên và góp phần bảo vệ môi trường.
Công tác nghiên cứu được triển khai tại Phòng Công nghệ Tuyển
khoáng thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim, Bộ Công
Thương. Công tác phân tích được thực hiện tại: Trung tâm Phân tích hoá lý
thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim, Viện Nghiên cứu
Địa
chất và Khoáng sản - Bộ Tài nguyên và Môi trường, Trung tâm Phân tích và
Thí nghiệm địa chất - Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

8
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. Nguồn nguyên liệu quặng chì kẽm
1.1. 1. Nguồn nguyên liệu quặng chì kẽm Việt Nam.
a. Trữ lượng quặng chì kẽm ở Việt Nam
Theo đề án nhánh “Đổi mới, hiện đại hóa công nghệ trong ngành công
nghiệp khoáng sản đến 2015 định hướng đến 2025 [3] cho thấy quặng chì
kẽm Việt Nam chủ yếu tập trung ở một số tỉnh như Bắc Kạn, Tuyên Quang,
Hà Giang, Thái Nguyên, Yên Bái, Cao Bằng, Lạng Sơn, Thanh Hóa, Nghệ

An, Quảng Bình với tổng trữ lượng cấp C1+C2 là 27.900 ngàn tấn, tài nguyên
dự báo 38.548 ngàn tấn. Trong đó quặng sunfua chì kẽm cấp C1+C2 là 21.745
ngàn tấn, tài nguyên dự báo 27.846 ngàn tấn với tổng trữ lượng và tài nguyên

dự báo kim loại chì kẽm là 5.941 ngàn tấn.
b. Một số điểm quặng chì kẽm Việt Nam.
*. Quặng chì kẽm Bắc Kạn.
Tỉnh Bắc Kạn gồm rất nhiều mỏ và điểm quặng, theo báo cáo địa chấ
t
đã phát hiện vùng này có khoảng 24 mỏ và điểm quặng chì kẽm, trong đó khu
Chợ Điền, Nà Tum, Nà Bốp và Nam Chợ Điền là có trữ lượng lớn hơn cả.
Tổng trữ lượng quặng chì kẽm cấp C1+C2 của vùng này khoảng 12.520.199
tấn, tài nguyên dự báo là 32.542.942 tấn với tổng trữ lượng kim loại chì kẽm
là: 3.423.160 tấn.
*. Quặng chì kẽm Thái Nguyên.
Thái Nguyên cũng là một trong những vùng có trữ lượng quặng chì
kẽm tương đối lớn, cấp C1+C2 khoảng 904.123 tấn, tài nguyên dự báo
881.412 tấn với tổng trữ lượng kim loại chì kẽm là: 695.949 tấn. Chúng phân
bố chủ yếu ở các điểm mỏ như: Làng Hích, Cúc Đường, Côi Kỳ, Lục Ba
*. Quặng chì kẽm Tuyên Quang.
Tuyên Quang có 15 mỏ và điểm quặng chì kẽm đã được thăm dò, tìm
kiếm, một số mỏ và điểm quặng có trữ lượng lớn như
Thượng Ấm, Đồng
Quán, Nông Tiến, Khau Tinh với tổng trữ lượng cấp C1+C2 toàn vùng là
7.128.515 tấn, tài nguyên dự báo là 13.820.361 tấn với tổng trữ lượng kim loại
chì kẽm là: 2.164.727 tấn.
*. Quặng chì kẽm Hà Giang.
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

9
Quặng chì kẽm Hà Giang là một trong những vùng có trữ lượng quặng
chì kẽm tương đối lớn cấp C1+C2 khoảng 910.396 tấn, tài nguyên dự báo

2.915.024 tấn với tổng trữ lượng kim loại chì kẽm là: 521.253 tấn được phân
bố ở các mỏ như Tà Pan, Na Sơn, Ao Xanh [3]
1.1. 2. Nguồn nguyên liệu quặng chì kẽm trên thế giới.
a. Trữ lượng quặng chì kẽm trên thế giới
Theo thống kế của Tổ chức Nghiên cứu Chì và K
ẽm Quốc tế đến tháng
1 năm 2010, trữ lượng quặng chì và quặng kẽm của thế giới hiện nay tương
ứng là 1,5 tỷ tấn và 1,9 tỷ tấn. Châu
Á, Châu Mỹ và Châu Úc là các châu lục
có tài nguyên quặng chì kẽm lớn nhất thế giới. Trữ lượng quặng chì và kẽm
khai thác kinh tế của 6 nước
Úc, Trung Quốc, Mỹ, Kazakhstan, Canada và
Mexico chiếm tương ứng tới 61,8% và 52,3% tổng trữ lượng quặng chì và
kẽm khai thác kinh tế của toàn thế giới. Các nước
Úc, Trung Quốc và Mỹ là
những quốc gia có trữ lượng quặng chì kẽm nhiều nhất thế giới. Trữ lượng
quặng chì kẽm của một số quốc gia trên thế giới quy ra ngàn tấn kim loại thể
hiện ở bảng 1.
Bảng 1: Trữ lượng quặng chì kẽm của một số quốc gia trên thế giới
Trữ lượng khai thác
kinh tế

Tổng trữ lượng, ngàn tấn
kim loại
TT
Quốc gia, vùng
lãnh thổ
Chì Kẽm Chì Kẽm
1 Australia 15.000 33.000 28.000 80.000
2 Trung Quốc 11.000 33.000 36.000 92.000

3 Mỹ 8.100 30.000 20.000 90.000
4 Kazacstan 5.000 - 7.000 -
5 Canada 2.000 11.000 9.000 31.000
6 Mexico 1.500 8.000 2.000 25.000
7 Peru 3.500 16.000 4.000 20.000
8 Châu Âu 4.180 - 6.800 -
9 Các nước khác 16.720 89.000 27.200 122.000
10 Toàn thế giới 67.000 220.000 140.000 460.000
b. Sản lượng quặng chì kẽm một số nước trên thế giới giai đoạn 05-09
Sản lượng khai thác quặng chì kẽm toàn thế giới năm 2010 có xu
hướng tăng khoảng 5,1% tới 6,3 % so với năm 2009. Sản lượng khai thác
quặng chì, kẽm hàng năm của 7 nước: Australia, Trung Quốc, Mỹ, Peru,
Mexico, Canada và Kazachstan chiếm 78,6% và 72,5% tổng sản lượng khai
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

10
thác quặng chì, kẽm toàn thế giới. Sau đây là bảng sản lượng quặng chì kẽm
một số nước giai đoạn 2005- 2009.
Bảng 2: Sản lượng quặng chì một số nước trên thế giới giai đoạn 05÷09
Đơn vị: 1.000 tấn
TT Tên nước 2005 2006 2007 2008 2009
1 Mỹ 426 429 444 410 400
2 Úc 767 686 641 645 516
3 Bolovia - - - 82 100
4 Canada 73 82 82 99 95
5 Trung Quốc 1000 1200 1500 1500 1690
6 Ấn Độ 58 67 78 87 88
7 Ailen 64 62 54 54 50

8 Kazakhtan 44 48 40 - -
9 Mexico 130 120 120 101 155
10 Morocco 31 45 45 - -
11 Peru 319 313 329 345 305
12 Ba lan 48 51 85 62 40
13 Nga - - - 60 78
14 Nam Phi 42 48 42 46 50
15 Thụy Sỹ 61 77 62 60 70
16 Các nước khác 198 240 248 289 268
Tổng cộng 3270 3470 3770 3840 3900

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

11
Bảng 3: Sản lượng quặng kẽm một số nước trên thế giới giai đoạn 05÷09
Đơn vị: 1.000tấn
TT Tên nước 2005 2006 2007 2008 2009
1 Mỹ 748 727 803 778 690
2 Úc 1330 1380 1520 1480 1300
3 Canada 755 710 620 750 730
4 Trung Quốc 2450 2600 2900 3200 2800
5 Ấn Độ - - - 610 650
6 Ireland - - - 400 380
7 Kazakhtan 400 400 390 460 490
8 Mexico 470 480 430 400 520
9 Peru 1200 1200 1440 1600 1470
10 Các nước khác 2400 2500 2800 1920 2090
11 Tổng cộng 9800 10000 10900 11600 11100

1.2. Khái quát vị trí, đặc điểm, trữ lượng, thành phần hóa quặng chì
kẽm sunfua Bản Pó- Bảo Lâm- Cao Bằng.
Khu mỏ chì kẽm Bản Pó nói chung có diện tích 110 km
2
nằm trong phụ
đới Khao Lộc thuộc đới Sông Lô. Chúng được cấu tạo bởi các trầm tích lục
nguyên xen các trầm tích cacbonat bị biến chất.
Theo “Báo cáo kết quả thăm dò mỏ chì kẽm Bản Pó, huyện Bảo Lâm,
tỉnh Cao Bằng” chủ biên KS Nguyễn Khắc Hiền, liên đoàn địa chất Intergeo
cho thấy quặng chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng là quặng chì
kẽm nguyên sinh, có cấu tạo xâm tán, cấu tạo mạch, cấu tạ
o dập vỡ, cấu tạo
viền. Kiểu kiến trúc hạt nửa tự hình và hạt tha hình. Đây là mỏ có trữ lượng
lớn khoảng 2.440.369 tấn (trong đó thân quặng sunfua khoảng 2.049.808 tấn)
ước khoảng 280.610 tấn kim loại chì kẽm.
Kết quả thăm dò đã xác định được 5 thân quặng sunfua chì kẽm, các
thân quặng đều đạt chỉ tiêu tính trữ lượng. Hàm lượng Pb+Zn trung bình các
thân quặng nói trên dao động từ 3,50%÷4,46% tổng hàm lượng Pb+Zn thấ
p,
chiều dày trung bình từ 2,59 đến 13,92m.
Khoáng vật quặng chủ yếu trong mẫu là galenit, sphalêrit, pyrit,
pyrotin, chalcopyrit Khoáng vật phi quặng chủ yếu là thạch anh, đolomit,
canxit, barit Cấu tạo quặng chủ yếu là xâm tán mạch nhỏ và vi mạch, kiến
trúc quặng hạt nhỏ, hạt tha hình đến tự hình là chủ yếu, việc làm giầu quặng
gặp nhiều khó khăn [4].
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

12

1.3. Khoáng vật chứa chì kẽm và phương pháp tuyển quặng chì kẽm.
1.3.1. Các khoáng vật chì.
Chì có trong thành phần 144 khoáng vật, nhưng chỉ có ít khoáng vật có
giá trị công nghiệp[2]. Các khoáng vật chủ yếu của chì được nêu trong bảng 4
Bảng 4: Các khoáng vật chì chủ yếu.
Tên khoáng
vật
Công thức
Hàm lượng
Pb %
Tỷ trọng
g/cm
3
Độ cứng
Galenit PbS 86,6 7,4 - 7,6 2 - 3
Seruxit PbCO
3
77,5 6,4 - 6,6 2,5 - 3
Anglezit PbSO
4
68,3 6,1 - 6,4 2,5 - 33
Vulfenit PbMoO
4
55,8 6,3 - 7 3,5 - 4
Pyromorfit Pb
5
(PO
4
)
3

Cl 76,1 6,7 - 7,1
1.3.2. Các khoáng vật kẽm
Bảng 5: Các khoáng vật kẽm chủ yếu.
Tên khoáng vật Công thức
Hàm lượng
Zn %
Tỷ trọng
g/cm
3

Độ cứng
Sphalêrit ZnS 67,1 3,5 - 4,2 3 - 4
Smitsônit ZnCO
3
59,5 3,58 - 3,8 2,5
Calamin 2ZnO.SiO
2
.H
2
O 53 3,4 - 3,5 4 - 5
Zinkit ZnO 80,3 5,7 4
Vilemit Zn
2
SiO
4
59,1 4,1 5 - 6
Franclinhit (Zn,Mn)O.Fe
2
O
3

- 5 - 5,2 6
Trong thiên nhiên, kẽm có trong thành phần của 66 khoáng vật, tuy vậy
các khoáng vật kẽm có giá trị công nghiệp chủ yếu là các khoáng sunfua như
sphalêrit và các khoáng ôxyt như smitsônit, calamin. Các khoáng vật kẽm chủ
yếu nêu trong bảng 5 [2].
1.3.3. Phương pháp tuyển quặng chì kẽm.
Đối với quặng sunfua chì, kẽm thường được làm giàu bằng phương
pháp tuyển nổi với chỉ tiêu tuyển cao. Phần lớn các nhà máy tuyển quặng chì
kẽm sunfua đều áp dụng phương pháp tuyển nổi chọn riêng trự
c tiếp. Đầu tiên
tuyển nổi các khoáng vật chì ở chế độ non thuốc tập hợp (vì galenit dễ nổi hơn
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

13
sphalêrit), đè chìm kẽm bằng xyanua hoặc hỗn hợp xyanua với sunfat kẽm,
sau đó kích động kẽm bằng sunfat đồng và tuyển nổi bằng xantat [10].
Rất ít khi sử dụng sơ đồ tuyển nổi tập hợp chọn riêng vì rất khó tuyển
tách quặng tinh tập hợp. Galenit trong quặng tinh tập hợp rất khó bị đè chìm
bằng các thuốc đè chìm và đòi hỏi phải có thêm công đoạn giải hấp phụ.
Khoáng vật quặng chủ yếu ở các mỏ quặng chì ở quy mô công nghiệp
là galenit. Galenit có thể nổi tốt bằng các thuốc tuyển quặng sunfua thông
thường như xantat, dithiophôtphat ở pH = 9 - 9,5. Thuốc đè chìm đối với
galenit là crômat kali KCrO
4
, bicrômat kali K
2
Cr
2

O
7
, các chất ôxy hóa mạnh
như permanganat, manganat, clorua vôi, các chất khử như sunfit natri,
thiosunfat, ngoài ra để đè chìm galenit còn sử dụng các phôtphat tan như
H
3
PO
4
, NaH
2
PO
4
, Ca(H
2
PO
4
)
2

Sphalêrit là khoáng vật sunfua chủ yếu của kẽm, có công thức hóa học
là ZnS, tạp chất chủ yếu có trong sphalêrit là sắt (đến 26%), mangan, cadimi,
gali, côban, thủy ngân Tính nổi của sphalêrit phụ thuộc vào thành phần vật
chất, các tạp chất và dạng tồn tại của tạp chất chứa trong nó. Để tăng tính nổi
của sphalêrit, thường được kích động bằng các muối kim loại nặng trước khi
tiếp xúc với thuốc tập hợp. Thu
ốc kích động thường hay được dùng để kích
động sphalêrit là đồng sunfat. Sphalêrit được tuyển nổi bằng xantat ở môi
trường kiềm. Với những loại sphalêrit dễ nổi, có bề mặt còn tươi có thể tuyển
nổi chỉ với thuốc tạo bọt trong môi trường axit. Nếu bổ sung thêm thuốc

không cực như dầu hỏa, sẽ làm tăng tính nổi của loại sphalêrit đó. Sphalêrit
thường được đè chìm bằng muố
i xyanua, hoặc hỗn hợp giữa xyanua và sunfat
kẽm.Trên thực tế tuyển nổi sphalêrit còn sử dụng các thuốc đè chìm khác như
khí SO
2
, axit sunfuarơ, sunfit, bisunfit natri, hỗn hợp natri sunfua với sunfat
kẽm [9].
Đi kèm với các khoáng sunfua chì kẽm thường, trong quặng còn có các
khoáng sunfua khác mà chủ yếu là các sunfua sắt như pyrit, pyrôtin. Pyrit so
với các khoáng sunfua khác, có mức độ ôxy hóa nhanh hơn. Trên bề mặt
khoáng vật, phụ thuộc vào pH môi trường và thế ôxy hóa khử mà chúng tạo
thành các ôxyt sắt, cacbonat sắt, các hợp chất và các ion như SO
3
2-
, SO
4
2-
.
Với pH >7 trên bề mặt pyrit tạo thành màng Fe(OH)
3
, màng này có độ tan rất
thấp (K = 3,8x10
-36
) và không những ngăn cản sự bám dính của thuốc tập hợp
mà còn làm trôi thuốc đi.
Tính nổi của pyrit phụ thuộc nhiều vào tạp chất, tính không đồng nhất
trong mạng lưới tinh thể, tỷ lệ giữa lưu huỳnh và sắt Pyrit có thể nổi tốt bằng
xantat, dithiôphôtphat trong môi trường kiềm yếu hoặc trung tính (pH = 6 ÷7).
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

14
Trong môi trường kiềm pyrit nổi rất kém và có thể bị đè chìm hoàn toàn ở môi
trường pH > 8.
Thuốc đè chìm thông dụng nhất đối với pyrit và pyrôtin là vôi. Ngoài ra
còn phải kể đến các chất ôxy hóa mạnh, muối xyanua. Đặc biệt xyanua đè
chìm rất mạnh khi pH > 7. Tác dụng đè chìm của xyanua ở môi trường này là
nhờ sự tạo thành các ion phức Fe[CN]
6
4-
.
Khoáng vật sunfua sắt khó nổi nhất là pyrôtin. Pyrôtin được tuyển nổi
bằng xantat trong môi trường axit, muốn tuyển nổi chúng trong môi trường
kiềm cần phải bổ sung các loại thuốc kích động.
Để đảm bảo chất lượng quặng tinh kẽm, tuyển nổi kẽm được tiến hành
trong môi trường kiềm mạnh, điều chỉnh bằng vôi để đè chìm các khoáng
sunfua sắt.
1.4. Tình hình nghiên cứu tuyển quặng chì kẽm trong và ngoài nước.
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
Công nghệ tuyển các loại quặng chì kẽm sunfua đã được nghiên cứu
nhiều ở các nước và đã được áp dụng thành công vào thực tế sản xuất, tạo ra
được các loại quặng tinh chì, kẽm ngoài ra còn thu được các sản phẩm có ích
đi kèm phục vụ tốt cho các khâu luyện kim. Đối với quặng chì kẽm sunfua
thường được làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi với chỉ tiêu tuyển tương
đố
i cao. Phần lớn các nhà máy tuyển quặng chì kẽm sunfua đều áp dụng
phương pháp tuyển nổi chọn riêng trực tiếp.
Nghiên cứu tuyển quặng chì kẽm sunfua bị ôxi hóa một phần vùng

Derokoy Thổ Nhĩ Kỳ từ quặng đầu có thành phần hóa học: β
Pb
=3,34%;
β
Zn
=11,68%; β
S
=11,30%; β
Cu
=0,2%; β
Al
=0,36% thu được quặng tinh chì, kẽm
có hàm lượng và thực thu tương ứng như sau: Quặng tinh chì có: β
Pb
=43,08%;
ε=72,49%; quặng tinh kẽm có β
Zn
=59,79%; ε=46,99%. Quặng thải có hàm
lượng chì kẽm tương ứng: β
Pb
=0,92%; β
Zn
=5,8%.
Công nghệ tuyển các loại quặng ôxit chì kẽm nói chung đã được nghiên
cứu ở nhiều nước trên thế giới. Các phương pháp đã được nghiên cứu:
+ Tuyển từ kết hợp tuyển trọng lực.
+ Tuyển trọng lực kết hợp tuyển nổi.
+ Nung kết hợp tuyển nổi
+ Phối hợp phương pháp hòa tách, điện phân và chiết.
Xưởng Phranklin ở Nga đã áp dụng phương pháp tuyể

n trọng lực –
tuyển từ để tuyển quặng ôxit kẽm chứa 40% khoáng Franclinhit ({Zn,Mn}
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

15
Fe
2
O
4
), 23 % Vilemit (Zn
2
SiO
4
), 1 % Zinkit và 36 % đất đá là cacbonat và
silicat. Ngoài quặng tinh Franclinhit chất lượng cao còn thu hồi được các
khoáng đi kèm như Vilemit, Zinkit [5].
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước:
a. Tình hình khai thác
Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Hà Giang và Yên
Bái có tất cả 26 điểm, mỏ quặng được cấp phép khai thác tận thu. Phụ thuộc
vào đặc điểm và các điều kiện của mỗi cơ sở, việc khai thác quặng chì kẽm
hiện nay được thực hiện bằ
ng cả 2 phương pháp: Hầm lò và lộ thiên. Công tác
khai thác được cơ giới hóa với mức độ thấp chủ yếu là bán cơ giới và thủ
công. Đối với các thân quặng sunfua (phần ở dưới sâu) đang sử dụng phương
pháp khai thác hầm lò dùng hệ thống khai thác buồng cột hoặc hệ thống khai
thác lưu quặng toàn phần. Quy trình khai thác gồm phá vỡ quặng, đá bằng
khoan nổ mìn, xúc bốc thủ công, vận tải trong mỏ

bằng tự chảy hoặc bằng
goong đẩy tay, bằng tời điện ở giếng đứng và nghiêng, thông gió cưỡng bức
bằng quạt, thoát nước bằng bơm và tự chảy, vận tải ngoài mỏ bằng ô tô. Đối
với thân quặng ôxit (phần trên mặt) các đơn vị khai thác đều áp dụng quy
trình dùng máy xúc, máy gạt, gàu xúc- ô tô để khai thác [3].
b. Tình hình chế biến
Hiện nay cả nước có 5 xưởng tuyển nổi quặng sunfua chì kẽm (x
ưởng
tuyển nổi mỏ Làng Hích, xưởng tuyển nổi Bản Nhượng của mỏ Chợ Điền,
xưởng tuyển nổi mỏ Nà Bốp, xưởng tuyển nổi mỏ Lũng Váng) đang hoạt
động với quy mô công suất trung bình, lưu trình công nghệ hoàn chỉnh, ổn
định với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ở mức tiên tiến, ngoài ra còn khoảng hơn
20 đơn vị khác (chủ yếu là các Công ty TNHH) hoạt
động trong lĩnh vực khai
thác và chế biến quặng chì kẽm. Với quặng nguyên khai đầu vào có hàm
lượng Pb+Zn>6,5% trong lưu trình công nghệ tuyển nổi chọn riêng trực tiếp
thực thu kẽm đạt 85-90% và chì đạt 80-85%, tuy nhiên quặng sunfua chì -
kẽm có thành phần khoáng vật đi kèm như pyrit, pyrotin và cancopyrit hay
sunfua chì kẽm barit hiện nay vẫn chưa được nghiên cứu kỹ để xác định lưu
trình công nghệ tuyển đưa vào sản xuất. Theo báo cáo 6 tháng đầu năm 2010
của xưởng tuy
ển nổi mỏ Làng Hích, xưởng tuyển nổi Bản Nhượng của mỏ
Chợ Điền (sơ đồ công nghệ như phụ lục 2) các chỉ tiêu kỹ thuật đạt được:
- Đối với xưởng tuyển nổi mỏ Làng Hích
Hàm lượng quặng đầu vào: Pb ≈ 1,5%; Zn ≈ 5%, Độ ẩm w ≈ 3%
Yêu cầu: Tinh quặng chì: Pb ≥ 50%; Zn < 6,5 %; Thực thu
chì: 82%;
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

16
Tinh quặng kẽm: Zn ≥ 50%; Pb < 1,8; Thực thu kẽm: 90%
- Đối với xưởng tuyển nổi Bản Nhượng của mỏ Chợ Điền
Hàm lượng quặng đầu vào: Pb ≈ 3,0 %; Zn ≈ 6%, Độ ẩm w ≈ 3%
Tinh quặng chì: Pb ≥ 50%; Zn < 6,5 %; Thực thu chì: 80%
Tinh quặng kẽm: Zn ≥ 50%; Pb < 2,5%;Thực thu kẽm: 90%
Quặng ôxit chì kẽm là đối tượng khó tuyển, các nghiên cứu về tuyển quặng
ôxit kẽm chưa nhiều, chưa có giá trị th
ực tiễn, áp dụng vào thực tế sản xuất
1.5. Yêu cầu chất lượng sản phẩm.
Đối với quặng sunfua, các yêu cầu về chất lượng quặng tinh chì, kẽm
do Văn phòng Hội đồng trữ lượng khoáng sản nhà nước thuộc Bộ Tài nguyên
thiên nhiên Liên bang Nga soạn thảo và được phép lưu hành từ ngày 5 tháng 6
năm 2007 như sau
*
.
Bảng 6: Yêu cầu chất lượng quặng tinh chì (ГOCT 48-92-75)
Hàm lượng, %
Không lớn hơn
Mác quặng tinh
Pb không nhỏ hơn
Zn Cu
KC5 50 10 4,0
KC6 45 11 5,0
KC7 40 13 6,0
ППC 30 - -
ПCM 20 - 20
Bảng 7: Yêu cầu chất lượng quặng tinh kẽm (ГOCT 48-31-81).
Hàm lượng, %

Tạp chất không lớn hơn, %
Mác quặng
tinh
Zn không
nhỏ hơn
Inđi không
nhỏ hơn
Fe SiO
2
Cu Sb
КЦ-2 53 - 7 3 1,5 0,1
КЦ-3 50 - 9 4 2,0 0,3
КЦ-4 45 - 12 5 3,0 0,5
КЦ-5 40 - 13 6 3,0 0,5
КЦ-6 40 - 16 10 4,0 0,6
КЦИ 40 0,04 18 6 3,5 0,5

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

17
Bảng 8: Yêu cầu quặng tinh sunfua sắt tuyển nổi (ГOCT 444-75)
Chỉ tiêu Định mức cho mác quặng tinh
КСФ-0 КСФ-1 КСФ-2 КСФ-3 КСФ-4
Bề ngoài Bột xốp, không lẫnđá, gỗ, bê tông, kim loại …
Lưu huỳnh không nhỏ hơn 50 48 45 42 38
Pb và Zn không lớn hơn, % - 1 1 1 1
Asen không lớn hơn, % 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Flo không lớn hơn, % 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Độ ẩm không lớn hơn, % 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8
Đối với mác КСФ-0, khi tổng hàm lượng Pb và Zn lớn hơn 1%, thì
định mức theo thỏa thuận. Tuy nhiên, theo tiêu chuẩn ngành của Việt Nam
(64 TCVN 62 - 93) thì quặng tinh sunfua dùng để sản xuất axít sunfuric thể
hiện ở bảng 9.
Bảng 9: Yêu cầu quặng tinh sunfua dùng để sản xuất axít sunfuric
Tên chỉ tiêu Mức
Ngoại quan Dạng hạt với màu
sáng có ánh kim
Hàm lượng lưu huỳnh, tính bằng phần trăm khối
lượng, không nhỏ hơn
35
Tổng hàm lượng chì và kẽm, tính bằng phần trăm
khối lượng, không lớn hơn
0,5
Hàm lượng asen, tính bằng phần trăm khối lượng,
không lớn hơn
0,3
Hàm lượng flo, tính bằng phần trăm khối lượng,
không lớn hơn
0,05
Độ ẩm, tính bằng phần trăm khối lượng, không lớn
hơn
7
Cỡ hạt, tính bằng mm, không lớn hơn 200

*
: Trong quy định, nhiều tiêu chuẩn được xây dựng từ những năm trước đây
khi còn Liên Xô cũ.
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

18


CHƯƠNG 2 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT
CHẤT MẪU
2.1. Mẫu nghiên cứu.
Mẫu nghiên cứu công nghệ do Liên đoàn địa chất Intergeo lấy theo yêu
cầu của Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim. Mẫu quặng nghiên cứu là loại quặng
sunfua đa kim còn tươi, tuy nhiên đôi chỗ đã có dấu hiệu bắt đầu bị ôxy hóa.
Mẫu có khối lương 500 kg và có các thành phần khoáng vật cơ bản như:
Galenit, sphalêrit, cacbonat, thạ
ch anh, barit và thấy xuất hiện anglezit,
seruxit ngoài ra còn gặp các khoáng sunfua khác …
2.2. Nghiên cứu thành phần vật chất.
2.2.1. Phương pháp gia công mẫu.
Mẫu nghiên cứu công nghệ được gia công theo sơ đồ hình 1. Các mẫu
thí nghiệm được gia công đến -2 mm, khối lượng mẫu tối thiểu trong các quá
trình phân chia, giản lược được tính theo công thức: Q
min
> 0,1d
2
(kg).

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu.
Mẫu nghiên cứu thành phần khoáng vật được lấy từ mẫu nghiên cứu
công nghệ tuyển khoáng. Đã áp dụng các phương pháp phân tích khác nhau
như: Phân tích thạch học, phân tích rơnghen và giám định dưới kính hiển vi
soi nổi MBC - 9 để xác định thành phần vật chất của mẫu nghiên cứu. Các
mẫu thạch học được phân tích dưới kính hiển vi phân cực AXIOLAB, ngoài
ra còn sử dụng các phương pháp phân tích cấp hạt, phân tích hóa để xác
định thành phầ
n hóa học và sự phân bố của các thành phần trong các cấp hạt.














BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

19

Hình 1: Sơ đồ gia công mẫu thí nghiệm.
2.2.3. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật.
Đã tiến hành phân tích trọng sa các cấp hạt, khoáng tướng và thạch học
các mẫu cục đặc trưng lấy trong quá trình gia công mẫu và mẫu gắn kết, mài
từ mẫu trung bình có độ hạt -2 mm. Kết quả phân tích trọng sa, khoáng tướng,
Sàn
g
d = 30 mm
Đập d = 30 mm
Sàn
g
d =2 mm
Mẫu côn
g
n
g
hệ -50 mm
Mẫu lưu
Mẫu phân tích
khoáng tướng,
thạch học
Sàn
g
d = 10 mm
Đập d = 10 mm
Đập d = 2 mm
Mẫu PT
th phần
độ hạt

Mẫu Thí nghiệm

Mẫu
phân tích
kh vật

Mẫu phân
tích hóa
toàn phần
Mẫu lưu
Mẫu lưu
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

20
thạch học và rơnghen mẫu trung bình nêu trong phần phụ lục. Kết hợp kết quả
nghiên cứu các phương pháp, hàm lượng các khoáng vật chủ yếu được nêu
trong bảng 10.
Bảng 10: Hàm lượng các khoáng vật chủ yếu
TT Khoáng vật Hàm lượng TT Khoáng vật Hàm lượng
1 Pyrit ~7-8% 6 Anglezit rất ít
2 Sphalêrit ~5% 7 Seruxit rất ít
3 Galenit ~1% 8 Limonit ~1%
4 Geocronit rất ít 9 Chancopyrit rất ít
5 Arsenopyrit rất ít 10 Phi quặng ~83%
*) Mô tả các khoáng:
*. Sphalêrit – ZnS: Là khoáng quặng chủ yếu có trong mẫu. Sphalêrit
gặp dưới dạng các hạt tha hình, dạng mảnh đẳng thước xen lẫn trong các

mảnh đá, đôi khi gặp tinh thể nguyên vẹn dạng tứ diện lệch, cấu tạo hạt rõ rệt.
Màu nâu đen, nâu vàng, phớt nâu Vết vỡ trắng đục hoặc vàng nâu tươi, dòn,
cát khai hoàn toàn, khá mềm, ánh kim cương. Trong các mảnh có chứa cả
pyrit và galenit. Kích thước hạt sphalêrit từ 0,01 – 1,5mm (xem ảnh 1).
*. Galenit – PbS: Gặp dướ
i dạng hạt nhỏ, mảnh nhỏ xen lẫn trong các
mảnh phi quặng, xen lẫn trong sphalêrit, bao quanh hạt pyrit. Galenit bị biến
đổi thứ sinh tạo thành anglezit, seruxit bao ngoài rìa hạt, thay thế trên bề mặt
hạt. Có những chỗ galenit chỉ còn lại dạng tàn dư là các chấm li ti. Đi cùng
với galenit là các tấm geocronit nằm trong cùng hạt galenit (xem ảnh 2).
*. Pyrit- FeS
2
: Chiếm tỷ lệ tương đối trong mẫu; nằm xen kẽ tản mạn
trong các khoáng vật đá vôi. Gặp dưới dạng hạt tự hình, kích thước hạt từ 0,1
– 1mm. Pyrit bị biến đổi thứ sinh tạo thành limonit bao quanh rìa hạt, phát
triển dọc theo kẽ nứt của hạt. Có những hạt pyrit bị limonit thay thế gần hết
(xem ảnh 3)
*. Arsenopyrrit: Có ít, gặp vài hạt tự hình, xâm tán rải rác trong nền
mẫu.
*. Canxit và đôlômit – CaCO
3
;

Mg,CaCO
3
: Chiếm tỷ lệ chủ yếu trong
mẫu, màu trắng sữa hoặc trong suốt, dạng tinh thể có mặt thoi điển hình, khá
mềm, sôi trong axit.
*. Barit - BaSO
4

: Trên kính trọng sa rất khó phân biệt với các khoáng
vật nhóm cacbonat. Không màu, trong suốt, đôi khi trắng xám, dạng tinh thể
hình tấm, tập hợp đặc sít, độ cứng tương đương với canxit, cát khai hoàn toàn,
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

21
ánh thủy tinh, không sôi trong axit. Ngoài ra trong mẫu còn gặp barit dạng hạt
nhỏ và mica dạng vảy kéo dài.















Ảnh 1: Sphalêrit, galenit, pyrit tạo thành mạch xâm tán trong phi quặng; độ
phóng đại 100 lần

Ảnh 2: Sphalêrit, galenit, pyrit tạo thành mạch xâm tán trong phi
quặng; độ phóng đại 100 lần

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

22

Ảnh 3: Sphalêrit và galenit bị anglezit hóa bao quanh pyrit; độ phóng đại
100 lần
Nhận xét: Khoáng vật có trong mẫu là galenit và sphalêrit với hàm
lượng không cao. Trong đó có hiện tượng galenit đã bị biến đổi thứ sinh tạo
thành anglezit và seruxit tuy không nhiều, có những chỗ galenit chỉ còn lại là
những chấm li ti. Độ hạt xâm nhiễm của khoáng vật có ích không đồng đều
dao động từ vài chục micron đến 1 milimet. Khoáng vật tạo đá là các khoáng
cacbonat, thạch anh và barit … ngoài ra còn có mặt các khoáng sunfua khác
như pyrit, antimonit, chancôpyrit…
2.2.4. Kết quả phân tích thành ph
ần độ hạt.
Mẫu nghiên cứu thành phần độ hạt là mẫu quặng chì kẽm sunfua Bản
Pó Cao Bằng đã được gia công đến - 2 mm. Kết quả nghiên cứu thể hiện ở
bảng 11 và hình 2.
Nhận xét: Từ kết quả nhận được thấy rằng, hàm lượng và mức phân bố
chì kẽm trong các cấp hạt tương đối đồng đều, riêng cấp hạt -0,074+0,04 mm
hàm lượng chì, kẽm có cao hơn chút ít. Khoáng vật có ích xâm nhi
ễm mịn và
tương đối đồng đều trong mẫu
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

23

Bảng 11: Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt
Thu hoạch,% H.lượng Pb,% H.lượng Zn,% Ph.bố Pb,% Ph.bố Zn,% Cấp hạt,
mm
B.phận L.tích B.phậnL.tíchB.phậnL.tíchB.phận L.tích B.phậnL.tích
-2+1 18,62 18,62 0,42 0,42 2,13 2,13 12,84 12,84 13,17 13,17
-1+0,5 27,38 46,00 0,46 0,44 2,66 2,45 20,87 33,51 24,18 37,35
-0,5+0,25 12,86 58,86 0,52 0,46 3,03 2,57 10,98 44,49 12,94 50,29
-0,25+0,125 15,22 74,08 0,75 0,52 3,72 2,81 18,74 63,23 18,80 69,09
-0,125+0,074 3,60 77,68 0,68 0,53 3,46 2,89 4,02 67,25 4,14 73,23
-0,074+0,04 7,76 85,44 1,22 0,59 4,03 2,99 15,54 82,79 10,38 83,61
-0,04+0 14,56 100,00 0,72 0,61 3,39 3,01 17,21 100,00 16,39 100,00
Quặng đầu 100,00 - 0,61 - 3,01 - 100,00 - 100,00 -

Th hoạch
Ph bố Pb
Ph bố Zn
H lượng Pb
H lượng Zn
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Cấp hạt, mm
Th.họach, phân bố Pb, Zn, %
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Hàm lượng Pb, Zn, %
Hình 2: Đường đặc tính độ hạt mẫu nghiên cứu
2.2.5. Kết quả phân tích thành phần hoá học
Bảng 12: Thành phần hóa học cơ bản của mẫu chì kẽm sunfua
Th.phần Pb Zn S Fe
2
O
3
Cu As Ba

CaO
H.lượng 0,63 3,02 6,89 8,47 0,003 0,05 2,26
18,45
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển chì kẽm sunfua Bản Pó, Bảo Lâm, Cao Bằng

Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim

24
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ
3.1. Xác định chế độ tuyển

- Trong tuyển nổi, những yếu tố chính ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ
tiêu công nghệ có thể kể đến: Độ mịn nghiền, chế độ thuốc tuyển, nồng độ
bùn quặng, thời gian tiếp xúc thuốc tuyển, thời gian tuyển nổi …Ngoài ra các
thiết bị gia công, thí nghiệm cũng ảnh hưởng đế
n kết quả quá trình thí nghiệm
tuyển. Các thiết bị dùng trong quá trình thí nghiệm được nêu trong phụ lục 1.
- Thời gian tiếp xúc thuốc tuyển và thời gian tuyển nổi được xác định
dựa trên cơ sở nghiên cứu thăm dò và nghiên cứu tính tuyển của mẫu nghiên
cứu, đồng thời cũng dựa trên các tài liệu và các kết qủa nghiên cứu về công
nghệ tuyển nổi quặng sunfua chì kẽm của các tác giả trong và ngoài nước.
Thời gian ti
ếp xúc thuốc tuyển xác định là 3 phút cho các loại thuốc, riêng
thuốc đè chìm kẽm khâu tuyển chì, kích động kẽm khâu tuyển kẽm xác định
là 5 phút. Thời gian tuyển nổi là thời gian gạt đến hết bọt: Đối với khâu tuyển
chính chì thời gian gạt bọt là 3 phút, khâu tuyển chính kẽm thời gian gạt bọt là
5 phút.
Các yếu tố khác hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu công nghệ được xác
định như sau:

3.1.1. Chế độ nghi
ền quặng
3.1.1.1. Thời gian nghiền quặng
Các thí nghiệm độ mịn nghiền phụ thuộc vào thời gian nghiền được
tiến hành nghiền trong máy nghiền bi sắt phòng thí nghiệm có dung tích 7 lít.
Tỷ lệ bi : quặng : nước là 12,5:1:1. Thời gian nghiền thay đổi từ 10 đến 40
phút. Kết quả xác định thời gian nghiền được ghi trong bảng 13, đồ thị hình 3.
Bảng 13: Kết quả xác định thời gian nghiền
TT Thời gian nghiền (phút) Hàm lượng cấp h
ạt -0,074 mm (%)
1 10 60,43

2 20 76,00
3 30 93,57
4 40 95,86
Nhận xét: Kết quả thí nghiệm chứng tỏ rằng khi thời gian nghiền thay
đổi từ 10 đến 40 phút cấp hạt -0,074 mm tăng từ 60,43% đến 95,86%. Khi