Nghiên cứu nâng cao chất lượng quặng tinh nhà máy tuyển apatit

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM




CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ

BÁO CÁO KẾT QUẢ

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG
QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT














7585

31/12/2009




HÀ NỘI, 12 - 2009


CÔNG TY CP TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ












BÁO CÁO KẾT QUẢ

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG
QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI






Nguyễn Thị Minh
CÔNG TY CỔ PHẦN
TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ













HÀ NỘI, 12 - 2009
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"

Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 1


DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

1 Nguyễn Thị Minh Tiến sỹ Kỹ thuật

Chủ nhiệm đề tài
2 Phùng Đức Độ Kỹ sư Chính Tuyển khoáng

3 Nguyễn Thị Thanh Thuỷ Kỹ sư Tuyển khoáng

4 Đào văn Mạnh Kỹ sư Tuyển khoáng


Và các cộng tác viên khác.

ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 2

I. MỤC LỤC

Mục Nội dung Trang
I. MỤC LỤC 3
II. MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG VÀ TÓM TẮT BÁO CÁO 4
III. TỔNG QUAN 6
III.1 Những căn cứ để thực hiện đề tài 6
III.2 Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 6
III.3 Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 7
III.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 8
IV. THỰC NGHIỆM 19
IV.1 Phương pháp tiến hành nghiên cứu 19
IV.2
Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu và hoá chất sử dụng cho
nghiên cứu
19
IV.3 Kết quả thực nghiệm 20
IV.3.1 Công tác gia công mẫu quặng 20
IV.3.2 Kết quả phân tích mẫu 25

IV.3.3 Nghiên cứu xử lý sản phẩm quặng tinh nhà máy 29
IV.3.4 Nghiên cứu tuyển mẫu quặng apatit loại III nguyên khai 35
IV.3.5 Nhận xét kết quả tuyển nổi theo sơ đồ vòng kín đề xuất 51
IV.3.6 Đề xuất sơ đồ tuyển nổi quặng apatit loại III Lào Cai 52
V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55
V.1 Kết luận 55
V.2 Kiến nghị 55
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
VII. PHỤ LỤC 60



ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 3

II. MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG VÀ TÓM TẮT BÁO CÁO

1. Chú thích các ký hiệu sử dụng trong báo cáo
α, %: Hàm lượng P
2
O
5
trong quặng đầu, %
γ, %: Tỷ lệ thu hoạch sản phẩm tuyển, %
β, %: Hàm lượng P
2
O

5
trong sản phẩm tuyển, %
θ, %: Hàm lượng P
2
O
5
trong quặng đuôi, %
ε, %: Thực thu P
2
O
5
trong sản phẩm tuyển, %
52

OP
KLXO
∑
:
Thuốc ĐCMT: Thuốc điều chỉnh môi trường.
Thuốc TH: Thuốc tập hợp.
2. Tóm tắt báo cáo
Báo cáo gồm 59 trang, 15 bảng, 19 hình, 2 phụ lục.
Báo cáo nêu tóm tắt tình hình nghiên cứu, sản xuất và sản phẩm quặng
tinh của nhà máy tuyển apatit Lào Cai trong những năm qua. Các nghiên cứu
trước đây và hoạt động của nhà máy tuyển chủ yếu thu quặng tinh đạt hàm
lượng ≥ 32% P
2
O
5
đủ tiêu chuẩn sản xuất phân bón dạng thông thường, hàm

lượng các chất đi kèm trong thành phần quặng tinh có ảnh hưởng đến sản xuất
phân bón chất lượng cao chưa được đề cập và có ít đề tài nghiên cứu cụ thể.
Đề tài chọn phương pháp tuyển nổi, phân cấp hạt hẹp để xử lý các cấp
hạt thô mục đích giải phóng hết các nguyên tố đi kèm và sử dụng các loại
thuốc hi
ện có trên thị trường, tiến hành nghiên cứu thực nghiệm để tuyển
quặng apatit loại III Lào Cai và nghiên cứu xử lý quặng tinh của nhà máy
tuyển quặng apatit Tằng Loỏng. Quá trình thí nghiệm đã sử dụng các loại
thuốc tuyển:
- Thuốc đè chìm và điều chỉnh môi trường: Na
2
SiO
3
, Na
2
CO
3
, NaOH,
hồ tinh bột.
- Thuốc tập hợp: MD 45 và VH 2000.
Nghiên cứu thí nghiệm các điều kiện tuyển nổi được thực hiện như sau:
+ Nghiên cứu trên sơ đồ vòng hở
Tổng hàm lượng ôxyt kim loại
P
2
O
5

ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"

Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 4

- Xác định loại và chi phí thuốc tuyển.
- Xác định số lần tuyển tinh.
+ Nghiên cứu tuyển theo sơ đồ vòng kín
- Vòng kín theo dạng sơ đồ công nghệ nhà máy tuyển apatit Lào Cai, có
bổ sung 1 khâu tuyển tinh.
-Sơ đồ vòng kín theo đề xuất mới.
+ Thí nghiệm thực hiện chủ yếu các yếu tố
- Sử dụng nước địa phương.
- Lựa chọn chi phí Na
2
SiO
3
, Na
2
CO
3
, thuốc điều chỉnh môi trường là
hỗn hợp hồ tinh bột và xút.
- Xác định chi phí thuốc tập hợp MD/VH = 30/70.
Báo cáo đã nêu kết quả xử lý quặng tinh nhà máy tuyển apatit Lào Cai,
với hàm lượng P
2
O
5
= 32 ± 0,5% khi tăng khâu tuyển nổi theo các dạng sơ đồ
thí nghiệm đồng thời với việc cấp thêm thuốc tuyển đều thu được sản phẩm

quặng tinh chất lượng cao, đạt yêu cầu sản xuất DAP 18-46-0, hàm lượng
quặng tinh thành phẩm = 36-38% P
2
O
5
và những kết quả thí nghiệm tuyển
đối với quặng nguyên khai, hàm lượng 14,87% P
2
O
5
bằng phương pháp tuyển
nổi theo sơ đồ mới đề xuất đã thu được 2 loại sản phẩm quặng tinh 1 và 2
dùng để sản xuất DAP dạng chất lượng cao và DAP thông thường.
+ Báo cáo kết luận:
- Quặng tinh nhà máy tuyển có thể xử lý để nâng cao chất lượng bằng
phương pháp tuyển nổi.
- Theo sơ đồ đề xuất hoàn toàn có thể tuyển quặng apatit loại III Lào
Cai thu quặng tinh đạt tiêu chuẩn s
ản xuất DAP chất lượng cao.
+ Báo cáo kiến nghị:
- Nghiên cứu tỉ mỉ thành phần vật chất quặng apatit loại III Lào Cai tại
các vùng quặng khác nhau, từ đó đi đến việc phối trộn thành mẫu quặng có
chất lượng đồng đều đưa vào tuyển nổi.
- Nghiên cứu tuyển bán công nghiệp theo sơ đồ đề xuất với loại quặng
phối trộn ở trên.
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 5

III. TỔNG QUAN

III.1. Những căn cứ để thực hiện đề tài
- Căn cứ vào Quyết định số 6363/QĐ-BCT ngày 02/12/2008 của Bộ
Công Thương đặt hàng thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ năm 2009.
- Hợp đồng Khoa học công nghệ số 090.09.RĐ/HĐ - KHCN ngày 04
tháng 3 năm 2009 giữa Bộ Công Thương và Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư
và Xây dựng Mỏ.
III.2. Tính cấp thiết và m
ục tiêu nghiên cứu của đề tài
a. Tính cấp thiết của đề tài
Nhà máy tuyển nổi quặng apatit loại III Tằng Loỏng Lào Cai đi vào
hoạt động từ năm 1995, cùng với thời gian các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật dần
được cải thiện. Quặng tinh của nhà máy trong những năm qua đã đáp ứng nhu
cầu về chất lượng sản xuất phân bón trong nước. Các nghiên cứu phục vụ sản
xuất tr
ước đây và hoạt động của nhà máy hiện nay chủ yếu để thu được quặng
tinh đạt hàm lượng ≥ 32% P
2
O
5
đủ tiêu chuẩn sản xuất phân bón dạng thông
thường. Hàm lượng các chất đi kèm trong thành phần quặng tinh có ảnh
hưởng đến sản xuất phân bón chất lượng cao chưa được đề cập. Quặng tinh
nhà máy tuyển apatit hiện nay có chỉ tiêu
52

OP
KLXO

∑
= 0,15÷ 0,2 đủ yêu
cầu sản xuất DAP 16-48-0 (N-P-W). Chưa có nghiên cứu giảm hàm lượng
Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, TiO
2
, MnO nhằm đạt chỉ tiêu
52

OP
KLXO
∑
≤ 0,1 để sản xuất
DAP 18-46-0.
Xuất phát từ tính hình đó, đề tài "Nghiên cứu nâng cao chất lượng
quặng tinh nhà máy tuyển apatit" là một nội dung cần được nghiên cứu trong
chiến lược và quy hoạch phát triển ngành Công nghiệp Hoá chất đến năm
2010 có tính đến năm 2020 nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm quặng tinh
và chất lượng sản phẩm phân bón theo quyết định số 207/2005 QĐ- TTg ngày
18/8/2005 và quyết định số 343/2005 QĐ
- TTg ngày 26-12-2005 của Thủ
tướng Chính phủ.
b. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Nâng cao chất lượng quặng tinh nhà máy tuyển quặng apatit đạt tiêu chuẩn
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 6

nguyên liệu sản xuất DAP chất lượng cao 18-46-0.
- Lựa chọn sơ đồ và xác định các điều kiện tuyển quặng apatit loại III
Lào Cai qui mô phòng thí nghiệm, thu quặng tinh apatit đảm bảo yêu cầu sản
xuất phân bón chất lượng cao.
III.3. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu
Mẫu quặng nghiên cứu gồm 2 đối tượng:
- Quặng tinh nhà máy tuyển
- Quặng apatit loại III nguyên khai
Các nghiên cứu được tiến hành trong điều kiệ
n nước địa phương lấy tại
nguồn nước đưa vào nhà máy tuyển apatit Tằng Loỏng, dùng các loại thuốc
tuyển quặng apatit loại III hiện đang có trên thị trường.
Nội dung của báo cáo nêu:
- Kết quả nghiên cứu (trong phòng thí nghiệm) xử lý quặng tinh nhà
máy tuyển apatit Lào Cai, hàm lượng P
2
O
5
= 32 ± 0,5% , chỉ tiêu:
52

OP
KLXO

∑

= 0,15 ÷ 0,2 thu được sản phẩm đủ tiêu chuẩn để sản xuất DAP dạng chất
lượng cao.
- Kết quả nghiên cứu tuyển nổi quặng apatit loại III nguyên khai, hàm
lượng 14,87% P
2
O
5
theo sơ đồ mới đề xuất đã thu được 2 loại sản phẩm:
Quặng tinh 1 và quặng tinh 2 dùng sản xuất DAP chất lượng cao và DAP
thông thường.
Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và cán bộ các cơ quan
Bộ Công Thương, Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ, Công ty
TNHH MTV Apatit Việt Nam và các đơn vị có liên quan đã giúp đỡ tạo điều
kiện cho đề tài hoàn thành đúng nội dung và tiến độ
đề ra.
III.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
III.4.1. Vài nét về phốt pho và các khoáng vật chứa phốt pho
Phốt pho là nguyên tố hoá học thuộc nhóm V trong bảng hệ thống tuần
hoàn Menđêllêep, là một á kim có hoá trị +5, +3 và -3 trong các hợp chất hoá
học. Phốt pho dễ bị oxy hoá đến các oxyt bởi ôxy và đến halogenic bởi các
halôgen. Hai dạng quan trọng nhất của phốt pho là phốt pho trắng kiểu α - P
với tỉ trọng 1,828 g/cm
3
và phốt pho trắng β - P với tỉ trọng 1,88 g/cm
3
và
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"

Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 7

phốt pho đỏ.
Hàm lượng của phốt pho trong vỏ trái đất là 9,3.10
-2
%. Các khoáng vật
quan trọng nhất chứa phốt pho là apatit: 2Ca
5
(F,CL,OH)(PO
4
)
3
và phốt pho rít
2Ca
3
(PO
4
)
2
.CaF
2
.CaCO
3
.
Apatit và phốt pho rít là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phốt
pho, các hợp chất phốt pho cho kỹ nghệ hoá chất và quan trọng hơn cả là để
sản xuất các loại phân bón phốt phát (phân lân).
Những loại phân lân thường dùng nhất là bột phốt pho rít, bột phân lân

nung chảy, các loại supe phốt phát đơn và kép, các loại phân phốt phát có
thành phần phức tạp (phân lân - đạm tổng hợp), amô phốt pho (phân bón
ammôniphôtphat), trisupephôtphat (TSP), diamôniphôtphat (DAP),
monoamoniphôtphat (MAP).
Ở Việt Nam, apatit th
ường gặp dưới dạng khoáng vật phụ trong các loại
đá mác ma, quặng apatit tạo thành mỏ lớn chỉ gặp dưới dạng trầm tích trong
thành hệ chứa apatit tuổi cambri giả định ở vùng Lào Cai.
III.4.2. Những phương pháp tuyển quặng apatit - quặng phốt phát
*/ Các phương pháp tuyển quặng phốt phát
Quặng phốt phát quặng apatit có hàm lượng phốt pho thấp thường gọi
là quặng nghèo không đủ tiêu chuẩn chất lượng cho sản xuấ
t axit phốt pho,
phân bón nhất thiết phải qua quá trình làm giầu (tuyển quặng).
Tuỳ thuộc vào tính chất và thành phần khoáng vật quặng phốt phát,
quặng apatit mà dùng phương pháp tuyển cho phù hợp.
Làm giàu quặng phốt phát có các phương pháp chủ yếu sau:
- Phương pháp tĩnh điện
- Phương pháp tuyển trọng lực
- Phương pháp nung thiêu
- Phương pháp tuyển nổi
*/ Thực tiễn tuyển nổi quặng phốt phát
Trong các phương pháp tuyển quặng phốt phát tuy
ển quặng apatit nêu
trên, phương pháp tuyển nổi được sử dụng phổ biến hơn cả ở rất nhiều nước
trên thế giới.
Apatit là phốt phát canxi

có thành phần thay đổi với công thức chung là
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU

NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 8

2Ca
3
(F,CL,OH)(PO
4
)
3
. Các khoáng vật apatit đều có thể tuyển nổi bằng thuốc
tập hợp như axit olêic, natri olênat, các loại dầu thực vật và xà phòng của
chúng, các loại thuốc anion có nhóm tạo muối (PO
4
) như alkyl phốt phát, các
thuốc có gốc sunfua - trong nhóm tạo muối Các thuốc đè chìm thường dùng
trong tuyển nổi apatit là các axit, kiềm, các thuốc điều chỉnh không có nhóm
(OH) trong phân tử nhưng chúng được tạo ra bởi phản ứng thuỷ phân như xô
đa, thuỷ tinh lỏng
Để đè chìm đất đá không quặng và các tạp chất có hại, các thuốc
thường dùng là: Các muối phốt phát, các muối kim loại đa hoá trị, thuỷ tinh
lỏng, các chất h
ữu cơ và một số muối vô cơ khác
Với lượng nhỏ thuỷ tinh lỏng (khoảng 60 - 100 g/t), có thể nhận thấy
tác dụng kích động apatit, quá trình tuyển nổi chọn riêng apatit được tăng lên.
Trong thực tế tuyển nổi apatit có thể thực hiện được bằng hai hướng
chính:
1. Theo sơ đồ tuyển nổi dùng thuốc tập hợp anion.
2. Theo sơ đồ tuyển nổi dùng thuốc tập hợp cation.

Trong thực t
ế thì hướng dùng thuốc tập hợp anion được dùng phổ biến
hơn vì apatit được tuyển nổi khá tốt bằng các thuốc tập hợp anion loại axit
béo.
Hướng dùng thuốc tập hợp cation là dùng thuốc amin làm nổi các
khoáng vật không quặng như thạch anh, canxit
Quặng apatit - thạch anh được tuyển nổi ở pH = 8,5÷9,5. Đây là đối
tượng dễ tuyển hơn so với các đối tượng khác, các thuốc tập hợp là các loại
t
ập hợp anion loại axit béo và dầu thực vật được chế biến thành xà phòng kỹ
thuật. Thuốc đè chìm là thuỷ tinh lỏng. điều chỉnh môi trường bằng xút hoặc
xô đa.
Quặng apatit - đôlômit là đối tượng quặng khó tuyển hơn, sơ đồ công
nghệ phức tạp hơn. Để tuyển quặng loại này có thể dùng sơ đồ công nghệ
khác nhau: Sơ đồ tuyển chọn riêng trực ti
ếp, có thể là tuyển tuần tự cacbonat
rồi đến apatit (phốt pho rít). Sơ đồ tuyển đồng thời cacbonat và apatit (phốt
pho rít) sau đó tuyển tách riêng cacbonat và apatit. Tuyển chọn riêng giữa
đôlômit và apatit dựa trên cơ sở tính nổi của cacbonat rất tốt khi dùng thuốc
tập hợp axit béo, đặc biệt trong môi trường axit yếu pH = 4,5 - 5 được tạo bởi
axit phốt pho rít.
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 9

Khi tuyển nổi apatit từ quặng apatit cacbonat - sắt, người ta sử dụng các
chế độ khác nhau như: Xôđa (đến 2 kg) kết hợp với thuỷ tinh lỏng (0,75 kg/t);
sử dụng hỗn hợp thuốc đè chìm: các axit có gốc cacbon từ C

7
-C
20
được
ocxyetyl hoá: xôđa: tinh bột: thuỷ tinh lỏng với tỷ lệ 1 : 2 : 5 hỗn hợp này
cũng thường được sử dụng khi tuyển nổi apatit từ các loại quặng có thành
phần phức tạp.
III.4.3. Nghiên cứu tuyển quặng apatit trên thế giới
Thông thường quặng phốt phát được khai thác quy mô lớn để sản xuất
axit phốt pho ric và các loại phân lân. Phần lớn các loại quặng phốt phát ở
Bắc Phi, Trung Đông và Florida (Mỹ
) đều có nguồn gốc trầm tích. Loại quặng
này thường được làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi với sơ đồ 2 giai đoạn,
bao gồm tuyển quặng phốt phát với thuốc tuyển là axit béo, tiếp theo là rửa
axit và tuyển nổi ngược để tách silicat với thuốc tuyển là các amin.
Khi tuyển nổi quặng apatit - cacbonat của mỏ Kovđorsk có chứa 13%
apatit, 6% canxi, 4,4% đôlômit, fluorit và 3,6% forterit, nếu chỉ dùng hồ tinh
bột, không có muối của axit ph
ốt pho rít đã không nhận được kết quả như
mong muốn. Kết quả tốt hơn đã đạt được khi dùng với hecxametaphotphat
natri, đặc biệt khi dùng tripoliphotphat natri.
Ở xưởng Cẩm Bình của Trung Quốc, khi tuyển loại quặng apatit trầm
tích biến chất hạt mịn, chứa nhiều thạch anh và canxit, người ta sử dụng hồ
tinh bột với chi phí 520 g/t, các thuốc điều chỉnh khác là xô đa và thuỷ tinh
lỏng. Thu
ốc tập hợp là axit béo lấy từ dầu đậu nành. Sau bốn lần tuyển tinh đã
nhận được quặng tinh apatit có hàm lượng P
2
O
5

là 35-37%, ứng với thực thu
75-80%.
Các thuốc tập hợp anion thường dùng có tính chọn riêng không cao nên
thường được dùng phối hợp nhiều loại với nhau nhằm nâng cao hiệu quả của
quá trình tuyển lựa. Khi bổ xung axit no tổng hợp vào dầu talo đã làm cho bột
đá hoa tốt hơn, làm giảm thể tích bọt và đã nhận được quặng tinh sạch.
Apatit từ quặng apatit - nephelin có hàm lượng P
2
O
5
từ 13 - 18% đã
được thu hồi bằng tuyển nổi trong môi trường kiềm pH = 9,3-9,7, thuốc tập
hợp là hỗn hợp xà phòng sunphat và chất thải công nghiệp xà phòng với liều
lượng 0,2 - 0,4 kg, có bổ xung 0,1- 0,2 kg/t NaOH để xà phòng hoá thuốc tập
hợp và 0,015-0,1 kg/t Na
2
SiO
3
để phân tán slam và đè chìm đất đá, đối tượng
này được áp dụng tại mỏ apatit vùng Khibin-CHLB Nga.
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 10

Khi tuyển nổi các loại quặng có hàm lượng slam cao (đặc biệt các loại
quặng đã bị phong hoá mạnh) thường được bổ xung OP
4
hoặc anphabon 4,

hỗn hợp OP
4
với thuỷ tinh lỏng để nâng cao sự keo tụ của quặng và để điều
chỉnh tính chất của bọt tuyển nổi.
Tuyển nổi apatit từ các quặng hematit ở pH = 8,7 với các thuốc tập
hợp là hỗn hợp nhũ tương dầu talo và dầu máy theo tỷ lệ 1:2, có bổ sung thêm
ankylarygsunphonat, chi phí chung là 0,9 kg/t. Đè chìm oxyt sắt bằng thuỷ
tinh lỏng (0,2 kg/t) (Nhà máy tuyển apatit Hà Bắc- Trung Quốc).
Tại mỏ Foskor ở thành phố
Phalabrwa - Cộng hoà Nam Phi tuyển nổi
quặng apatit sau khi đã tuyển nổi quặng đồng, hàm lượng P
2
O
5
= 7%, thuốc
tuyển sử dụng là: axit oleic: 400 g/t, Na
2
SiO
3
: 300 g/t, polyglycol ethe: 60 g/t
và axit sunphonic.
Việc tuyển tách apatit và canxit có thể thực hiện bằng thuốc tập hợp
cation ở pH = 7 - 8, có bổ sung 100 g/t cacboxymetylxenluloz, chi phí ANP là
1,5 kg/t.
Ngoài ra tuỳ thuộc vào thành phần vật chất quặng apatit mà có thể dùng
phương pháp tuyển điện, phương pháp nung hoá vôi
Tại Nam Phi, công ty Palabora Mining Co (PMC) khai thác loại quặng
apatit là pyroxenit (dạng fensfat) và foskorit (chứa serpentin và magiêtit).
Quặng pyroxenit được nghiền đến 75% cỡ hạt -0,425 mm trong các
máy nghiền thanh. Apatit được tuyển nổi bằng thuốc tuyển trong các ngăn

tuyển Wemco và qua 4 khâu: tuyể
n thô, tuyển sơ bộ, tuyển tinh và tuyển kiểm
tra. Sau khi tuyển nổi từ quặng ban đầu với hàm lượng 7,5%P
2
O
5
thu được
quặng tinh có hàm lượng 39,60%P
2
O
5
, tỷ lệ thực thu khoảng 70%.
Mỹ là một trong những nước sản xuất quặng phốt phát và sản xuất phân
lân lớn nhất thế giới. Nhiều mỏ phốt phát nằm ở miền trung Florida, vì vậy
khu vực này tập trung nhiều nhà sản xuất các loại thuốc tuyển quặng. Khoảng
75% các công ty sản xuất phân lân của Mỹ nằm ở khu vực này.
Sau khi khai thác phần lớn quặng phốt phát được chuyể
n hoá thành axit
phốt pho ric và các sản phẩm chứa phốt phát khác để sử dụng trong nông
nghiệp. Để có thể chuyển hoá như vậy, quặng phốt phát cần đạt độ sạch cần
thiết, với hàm lượng chất không tan tối đa cho phép là 1-5%.
Tại Cộng hoà Liên bang Nga, các công ty apatit (trước đây là Liên hiệp
xí nghiệp apatit vùng KhiBin) hàng năm tuyển quặng apatit với sản lượng lớn
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 11

trên 10 triệu tấn/năm quặng tinh. Các nhà máy tuyển mang tên AHOB II,

AHOB III tuyển quặng apatit bằng phương pháp tuyển nổi từ quặng nguyên
khai hàm lượng 13÷14% P
2
O
5
, quặng tinh có hàm lượng 38÷39% P
2
O
5
, các
tạp chất có hại thấp đạt tiêu chuẩn sản xuất phân bón chất lượng cao.
III.4.4. Nghiên cứu tuyển quặng apatit ở trong nước
Việt Nam có mỏ apatit Lào Cai là mỏ tương đối lớn đã và đang khai
thác phục vụ nền kinh tế quốc dân. Việc làm giàu quặng apatit loại II, III Lào
Cai nói chung đã được nghiên cứu ở trong nước và nước ngoài bằng phương
pháp tuyển nổi, tuyển điện trong phòng thí nghiệm. Phương pháp tuyển
điện
không thu được kết quả mong muốn. Phương pháp tuyển nổi cho kết quả khả
quan hơn. Đến thời điểm năm 2008 đã có khoảng 25 đề tài nghiên cứu tuyển
quặng apatit loại III Lào Cai từ qui mô phòng thí nghiệm đến bán công nghiệp
và quy mô công nghiệp chủ yếu bằng phương pháp tuyển nổi. Tuy nhiên các
nghiên cứu tuyển đều tập trung ở khu vực trung tâm mỏ, và đã xây dựng 2
nhà máy tuyển quặng apatit loạ
i III là nhà máy tuyển Tằng Loỏng và nhà máy
tuyển Cam Đường theo sơ đồ công nghệ tuyển nổi.
Cho đến thời điểm hiện nay (6-2009) mỏ apatit Lào Cai vẫn là mỏ
apatit duy nhất, có chất lượng tốt nhất và trữ lượng lớn nhất tại Việt Nam. Các
nhà địa chất đã phân chia mỏ apatit Lào Cai ra 4 loại quặng khác nhau:
Năm 1955 mỏ apatit Lào Cai đã được đưa vào khai thác. Từ năm 1955
đến năm 1994 mỏ hoàn toàn làm nhiệm vụ khai thác. Quá trình khai thác

đượ
c 3 loại quặng: Quặng apatit loại I, II, III.
Quặng apatit loại I được dùng để sản xuất phân supe lân;
Quặng apatit loại II được dùng để sản xuất phân lân nung chảy;
Quặng apatit loại III được lưu kho do chưa có nhà máy tuyển để tuyển
loại quặng này.
Trong giai đoạn từ năm 1975 đến năm 1994 qua thời gian dài có sự hợp
tác và giúp đỡ của chính phủ Liên Xô (cũ), mỏ apatit Lào Cai đã được mở
rộng về qui mô khai thác và xây dự
ng nhà máy tuyển quặng apatit loại III với
công suất thiết kế 760.000 T/năm quặng tinh độ ẩm 0% tại thị trấn Tằng
Loỏng - Bảo Thắng - Lào Cai.
Ngày 28 tháng 2 năm 1994 dây chuyền số 1 của nhà máy tuyển apatit
Tằng Loỏng đi vào hoạt động với công suất 400.000 T/năm quặng tinh độ ẩm
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 12

18%. Như vậy nhà máy tuyển apatit loại III Tằng Loỏng là nhà máy đầu tiên
tuyển quặng apatit tại Việt Nam. Nhà máy tuyển apatit Tằng Loỏng dùng
phương pháp tuyển nổi để tuyển quặng apatit loại III Lào Cai. Theo thiết kế
quặng tinh thu được có:
- Hàm lượng P
2
O
5
= 32-34% ;
- Các tạp chất Fe

2
O
3
+ Al
2
O
3
≤ 4,5% ; MgO < 3%
- Độ hạt > 90% cấp -0,074 mm.
Nhiều năm qua nhà máy tuyển apatit Tằng Loỏng đã hoạt động có hiệu
quả và đến nay nhà máy đã chạy 2 dây chuyền với công suất ≈ 600.000 T/năm
quặng tinh độ ẩm 15%. Dự kiến năm 2010 nhà máy sẽ phát huy công suất
thiết kế ≈ 900.000 T/năm quặng tinh độ ẩm 15%.
Từ năm 2003 đến năm 2006 công ty Apatit Việt Nam đã xây dựng nhà
máy tuyển quặng apatit loạ
i III tại Cam Đường - thành phố Lào Cai với công
suất 120.000 T/năm quặng tinh độ ẩm 15%. Đây là nhà máy tuyển apatit do
cán bộ công nhân Việt Nam tự thiết kế thi công. Nhà máy tuyển apatit Cam
Đường cũng dùng phương pháp tuyển nổi để tuyển quặng apatit loại III Lào
Cai. Sản phẩm của nhà máy là quặng tinh apatit có:
- Hàm lượng P
2
O
5
≥ 32% ;
- Các tạp chất Fe
2
O
3
+ Al

2
O
3
≤ 4,5% ; MgO < 3%
- Độ hạt cấp -0,074 mm > 90%.
- Tỷ trọng δ = 2,9 ÷ 3,0 T/m
3
.
Như vậy đến thời điểm hiện nay Việt Nam có 2 nhà máy tuyển quặng
apatit loại III đang hoạt động tại 2 địa điểm Tằng Loỏng - Bảo Thắng và Cam
Đường thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. Cả 2 nhà máy đều dùng phương
pháp tuyển nổi. Nhà máy tuyển apatit Tằng Loỏng dùng tuyển nổi khí nén,
nhà máy tuyển apatit Cam Đường dùng tuyển nổi cơ học dạng Mekhanop.
Quặng tinh apatit của 2 nhà máy nói trên chủ yếu dùng để sả
n xuất supe
lân và DAP chất lượng thông thường. Chất lượng quặng tinh apatit của 2 nhà
máy tuyển apatit Tằng Loỏng và Cam Đường được nêu tại bảng III.1. Kết quả
sản xuất của nhà máy tuyển apatit loại III Tằng Loỏng giai đoạn 1995- 2002
tại bảng III.2.
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 13


Bảng III.1. Chỉ tiêu cơ bản quặng tinh các nhà máy tuyển apatit Lào Cai giai đoạn 1997- 2008
Chỉ tiêu chủ yếu, %
Stt Mẫu
P

2
O
5
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO SiO
2

Tỷ số
52
3.232
OP
OFeOAl
+
Ghi chú
1 Mẫu số 1 33,28 3,15 1,34 42,18 0,61 9,46 0,13
2 Mẫu số 2 33,74 3,09 1,39 42,92 0,67 11,36 0,13
3 Mẫu số 3 33,05 3,31 1,85 41,87 1,11 15,05 0,16
4 Mẫu số 4 33,00 3,12 1,72 42,08 0,82 12,98 0,15
5 Mẫu số 5 33,40 2,97 1,61 42,30 0,95 13,20 0,14
6 Mẫu số 6 33,48 3,05 1,53 43,02 1,27 14,15 0,14
7 Mẫu số 7 32,56 3,38 1,13 45,16 0,56 6,62 0,14
8 Mẫu số 8 33,05 3,23 1,18 41,42 0,62 14,68 0,13
9 Mẫu số 9 32,87 3,40 2,54 35,42 0,50 18,50 0,18

10 Mẫu số 10 32,91 2,14 1,67 41,80 1,26 11,87 0,12
11 Mẫu số 11 33,60 2,27 1,15 42,00 1,51 14,00 0,10
12 Mẫu số 12 33,90 2,07 1,82 40,20 0,70 13,50 0,11
Các chỉ tiêu
CO
2
, MnO, SO
4
-

Na
2
O, K
2
O đều
có giá trị
<1,00%


ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 14

Bảng III.2. Kết quả sản xuất của nhà máy tuyển apatit loại III Tằng Loỏng giai đoạn 1995- 2002
Năm sản xuất
Chỉ tiêu Đ. vị
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Công suất quặng nguyên khai Tấn 398.120 616.460 677.970 756.918 727.072 813.099 814.627 919.388

Hàm lượng quặng đầu P
2
0
5
% 16,47 17,57 17,11 16,27 16,12 16,02 15,83 16,40
Độ ẩm NK %` 18 18 18 18 18 18 18 18
Quặng tinh Tấn 101.000 150.707 154.743 162.294 200.120 249.351 267.630 300.000
Hàm lượng quặng tinh P
2
0
5
% 33,34 33,70 33,28 33,74 33,05 33,00 33,40 33,48
Thu hoạch công nghệ % 32,08 37,98 36,75 34,32 36,13 37,48 37,43 38,99
Thu hoạch hàng hoá (thực tế) % 25,90 23,79 23,42 21,68 27,52 29,92 31,16 31,36
Thực thu công nghệ % 64,95 72,85 71,50 71,17 74,09 77,20 78,97 79,57
Thực thu hàng hoá (thực tế) % 53,99 45,63 44,46 44,98 57,21 61,80 64,22 64,27
Độ ẩm quặng tinh % 18 18 18 18 18 18 18 18
Hàm lượng quặng thải P
2
0
5
% 8,50 7,69 7,73 7,14 6,54 5,84 5,32 5,49
Tỷ lệ:Q.nguyên/Q.tinh 3,86 4,20 4,26 4,61 3,65 3,34 3,04 3,04
Theo thu hoạch % 6,18 14,19 13,33 12,64 8,61 7,56 6,27 7,63
Theo thực thu % 10,96 27,22 27,04 26,19 16,88 15,40 14,75 15,30
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 15

III.4.5. Lĩnh vực phân bón DAP
Trong lĩnh vực sản xuất phân bón đi từ phốt pho có nhiều loại với chất
lượng khác nhau: Supe phốt phát đơn là loại phân phốt phát thông thường
được sản xuất với số lượng lớn tại nhiều nước trên thế giới. Các loại phân bón
có chất lượng cao như: Trisupephotphat (TSP), diamoniphotphat (DAP),
monoamoniphotphat (MAP) (loại hàm lượng dinh dưỡng cao) được sản xuất
tuỳ theo vào nhu cầu của ngành nông nghiệp.
Trên thế giới M
ỹ là nước có số lượng phốt phát lớn bằng 1/4 toàn cầu.
Năm 2001 Mỹ sản xuất 45% sản lượng DAP toàn thế giới, và 41% sản lượng
MAP toàn cầu.
Trong lĩnh vực xuất khẩu phân bón chất lượng cao, Mỹ chiếm 55% thị
trường xuất khẩu DAP; 52% thị trường xuất khẩu MAP. Khách hàng của Mỹ
là: Trung Quốc, Ấn Độ, các nước Châu Mỹ Latinh. Trung Quốc là nước tiêu
thụ nhiều DAP nhất, 60% DAP củ
a Trung Quốc nhập từ Mỹ.
Trung Quốc mới khánh thành nhà máy sản xuất DAP công suất
600.000 T/n năm 2006 tại Gui Zhou Wengfu.
Sản xuất phân bón DAP đòi hỏi nguyên liệu đầu vào có chất lượng cao,
chủ yếu là phốt pho rít. Chẳng hạn khi sản xuất DAP loại 18-46-0 các tạp chất
trong nguyên liệu đầu vào có ảnh hưởng đến chất lượng phân bón và giá
thành sản phẩm. Khi sản xuất DAP loại 18-46-0 nguyên liệu chính là quặng
tinh apatit ngoài chỉ tiêu P
2
O
5
chỉ tiêu tổng quát cần đạt là:
52

OP
KLXO
∑
≤ 0,1 (1)
∑
LKXO
: Tổng hàm lượng ôxyt kim loại, %
P
2
O
5
: Hàm lượng, %
Trong đó yêu cầu
52
3232
OP
OFeOAl +
≤ 0,02 ÷ 0,08.
Khi trị số tại công thức
(1) không đạt yêu cầu (≤ 0,1) tức là lượng tạp
chất kim loại trong nguyên liệu phốt phát cao. Điều này sẽ làm tăng chi phí
axit của quá trình công nghệ và ảnh hưởng đến phẩm cấp phân bón.
Tại Hội nghị bàn về công nghệ sản xuất DAP do tập đoàn INCRO Tây
Ban Nha tổ chức tại Hà Nội tháng 7-2009 cũng cho rằng ảnh hưởng của các
ôxyt kim loại gộp lại là cấp loại phân bón bị ảnh hưởng
đến mức tăng mỗi
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"

Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 16

phần trăm ôxyt tạp chất và flo cộng với sunfat sẽ làm giảm 1% mức cấp loại
phân bón.
Hiện nay quặng tinh apatit của nhà máy tuyển Tằng Loỏng và Cam
Đường Công ty TNHH MTV Apatit Việt Nam có trị số trung bình theo công
thức
(1) như sau:
52

OP
KLXO
∑
≈ 0,1467 ÷ 0,1504.
Vì vậy để có quặng tinh apatit chất lượng làm nguyên liệu cho sản xuất
DAP có chất lượng cao cần nghiên cứu xem xét khả năng làm giảm ôxyt kim
loại trong quặng tinh apatit.
Cơ sở lý luận:
Theo lý thuyết trong các phương pháp tuyển quặng phốt phát, tuyển
quặng apatit, phương pháp tuyển nổi là phù hợp đa số trong các trường hợp sử
dụng phương pháp tuyển nổi để nâng cao chất lượng quặng tinh.
Trong th
ực tế các nhà máy tuyển nổi quặng apatit loại III trong nước và
trên thế giới khi tăng số lần tuyển tinh thì quặng tinh thu được có hàm lượng
P
2
O
5
cao và hàm lượng các tạp chất có hại thấp.
Ngoài ra có thể dùng phương pháp hóa học để xử lý quặng tinh apatit

nhằm khử các tạp chất dạng ôxyt kim loại, nhưng phương pháp hóa học tốn
kém và hiệu quả kinh tế thấp. Vì vậy đề tài chọn phương pháp tuyển nổi với
việc tăng khâu tuyển tinh để nâng cao chất lượng quặng tinh.










ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 17

IV. THỰC NGHIỆM

IV.1. Phương pháp tiến hành nghiên cứu
Trong đề tài sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu thực
nghiệm:
- Phương pháp tuyển nổi sử dụng các loại hoá chất và thuốc tuyển hiện
có trên thị trường.
- Phân tích khoáng vật mẫu quặng nguiyên khai và các sản phẩm tuyển
bằng phương pháp phân tích Rơnghen nhiễu xạ và phương pháp Vi phân tích
điện tử dò.
- Phân tích hoá xác định thành phần hoá học, chất lượ

ng mẫu quặng
nguyên khai và các sản phẩm tuyển.
IV.2. Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu và hoá chất sử dụng cho nghiên
cứu
IV.2.1. Thiết bị, dụng cụ sử dụng trong quá trình nghiên cứu
- Máy tuyển nổi thí nghiệm dung tích 1,5 lít và 3 lít Trung Quốc.
- Thiết bị phân tích Rơnghen nhiễu xạ: Máy D8 - Advance.
- Thiết bị Vi phân tích điện tử dò: Máy JXA - 8900
- Thiết bị phân tích hóa: Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử VARIAN-
Úc, ký hiệu AA – 280 và AA – 280 Z.
IV.2.2. Nguyên vật liệu và hoá ch
ất sử dụng trong quá trình nghiên cứu
a. Mẫu quặng tinh lấy tại nhà máy đang sản xuất
Mẫu được lấy trong thời điểm nhà máy đang sản xuất ổn định với thời
gian 7 ngày liên tục (lấy tại các máng quặng tinh trong cả 3 ca sản xuất). Mẫu
lấy theo giờ, tổng hợp được mẫu ca, tổng hợp mẫu ca được mẫu ngày, trọng
lượng mẫu là 240 kg, hàm lượng 32,37% P
2
O
5
.
b. Mẫu quặng nguyên khai
Mẫu quặng nguyên khai lấy trên băng tải chuyển vào nhà máy theo giờ,
tổng hợp được mẫu ca, mẫu ngày, sau 7 ngày tổng hợp được mẫu chung,
trọng lượng 160 kg, hàm lượng 14,87% P
2
O
5
(mẫu quặng nguyên khai thuộc
khai trường 10 và 11 khu Mỏ Cóc mỏ apatit Lào Cai).

ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 18

c. Mẫu nước, thuốc tuyển
- Đã lấy 200 lít nước Lào Cai, đưa về phòng thí nghiệm để tiến hành
nghiên cứu tuyển các mẫu quặng so sánh với nước máy Hà Nội.
Các thí nghiệm tuyển đã thực hiện với nước máy Hà Nội tại khu vực
phố Bích Câu, sau đó kiểm nghiệm lại kết quả bằng nước nhà máy tuyển
Tằng Loỏng Lào Cai. Kết quả phân tích nước tại bảng IV.1.
Bả
ng IV.1. Kết quả phân tích nước dùng nghiên cứu thí nghiệm
Các chỉ tiêu phân tích
Loại nước
pH
TĐC
m
∂g/l
Ca
2+

mg/l
Mg
2+

mg/l
Cl
-

mg/l
HCO
3-

mg/l
Fe
3+

mg/l
SO
4
2-

mg/l
K
+
Na
+

mg/l
Nước máy HN 8,1 2,1 21,8 15,5 30,8 150,9 Vết 2,5 36,6
Nước Lào Cai 7,6 0,5 6,6 2,0 6,2 38,1 0,2 2,3 8,1

Kết quả phân tích nước tại bảng trên cho thấy: Nước máy Hà Nội và
nước Lào Cai (nhà máy tuyển quặng apatit sử dụng để sản xuất) có thành
phần hoá học rất khác nhau. Ngoài độ pH của 2 loại nước gần tương đương
nhau, còn lại các cation Ca
+2
, Mg

+2
, K
+
Na
+
và các Anion HCO
3
-
, Cl
-
trong
nước máy Hà Nội cao gấp nhiều lần so với nước Lào Cai. Độ cứng tổng và độ
cứng tạm thời của nước máy Hà Nội cũng cao hơn khoảng 4 lần so với nước
Lào Cai. Các chỉ tiêu đó cho thấy môi trường nước địa phương rất thuận lợi
cho việc tuyển quặng apatit loại III Lào Cai.
- Các loại thuốc tuyển hiện đang sử dụng tại nhà máy tuyển quặng
apatit Lào Cai:
Thuốc đè chìm: Thuỷ tinh lỏng (Na
2
SiO
3
).
Thuốc điều chỉnh môi trường: Xô đa (Na
2
CO
3
); xút (NaOH); hồ tinh
bột.
Thuốc tập hợp: Thuỵ Điển (MD 45); Việt Nam (VH 2000).
IV.3. Kết quả thực nghiệm

IV.3.1. Công tác gia công mẫu quặng
*/ Gia công phân tích rây mẫu quặng nguyên khai

ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 19

MẪU QUẶNG ĐẦU (cân)
SÀNG 25 MM
SÀNG 12 MM
SÀNG 0,56 MM
SÀNG 6 MM
SÀNG 1 MM
SÀNG 2,5 MM
-25 m
m
+
25 mm
-12 m
m
+
12
-
25 mm
-
6mm
+
6
-

12 mm
-
2,5mm
+2
,
5-6 mm
-1 mm
+
1
-
2,5 mm
-
056mm
+0,56
-
1mm
Hình IV.1. Sơ đồ phân cấp hạt mẫu quặng apatit nguyên khai
SÀNG 0,074 MM
SÀNG 0,1 MM
SÀNG 0,2 MM
-
0,2mm
+0
,
2-0
,
56 m
m
-0
,

1 m
m

+
0,1
-
0,2 mm
-
0074mm
+
0,074
-
0,1 mm
SÀNG 0,04 MM
-
004mm
+
0,04 mm
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 20

Mẫu quặng apatit loại III nguyên khai đã lấy đưa về phòng thí nghiệm
Tuyển khoáng Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ, gia công
theo sơ đồ hình IV.1 xác định tỷ lệ các cấp hạt trong mẫu quặng nghiên cứu,
kết quả phân tích độ hạt mẫu quặng nguyên khai tại bảng IV.2.
Bảng IV.2. Kết quả phân tích độ hạt mẫu quặng nguyên khai
Cấp hạt, mm Thu hoạch, % Hàm lượng P

2
O
5
, % Thực thu P
2
O
5
, %
+25 31,20 16,13 34,09
-25+12 10,66 15,69 11,33
-12+6 6,40 13,30 5,77
-6+2,5 3,82 13,26 3,43
-2,5+1,0 2,47 13,67 2,29
-1,0+0,56 1,68 12,04 1,37
-0,56+0,2 5,05 10,12 3,46
-0,2+0,1 3,14 9,87 2,10
-0,1+0,074 3,14 10,24 2,18
-0,074+0,04 9,43 13,57 8,67
-0,04 23,01 16,24 25,31
Mẫu quặng đầu 100,00 14,76 100,00

Nhận xét:

Mẫu quặng nguyên khai dùng nghiên cứu tuyển có thu hoạch cấp -0,1
mm chiếm 35,58%, trong đó cấp hạt mịn -0,04 mm chiếm 23,01% với hàm
lượng 16,24% P
2
O
5
. Ngoài ra cấp hạt thô nhất +25 mm cũng chiếm khá lớn

đến 31,20%, hàm lượng 16,13% P
2
O
5
; Những cấp hạt khác có thu hoạch gần
tương tự như nhau, hàm lượng xấp xỉ 10-13% P
2
O
5
.


ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 21

*/ Gia công mẫu chuẩn bị nghiên cứu và phân tích thành phần vật chất
Mẫu quặng nghiên cứu được gia công đến cấp -2,5 mm theo sơ đồ hình
IV.2 và lấy các mẫu phân tích hoá toàn phần, phân tích rây ướt, phân tích
khoáng vật, mẫu nghiên cứu tuyển nổi và mẫu lưu.
+ Mẫu nghiên cứu tuyển nổi được đưa đi nghiền đến 100% cấp -0,1
mm để làm các thí nghiệm tuyển nổi. Sơ đồ nghiền, phân cấ
p tại hình IV.3.









SÀNG 6 MM
Đập -6 mm
SÀNG 2,5 MM
Đập -2,5 mm
QUẶNG ĐẦU
Mẫu
lưu
Mẫu
NC Tuyển nổi
-2
,
5

+
2,5 mm
-
6
mm
+6
mm
Hình IV.2. Sơ đồ nguyên tắc gia công mẫu quặng nguyên khai
(Chuẩn bị mẫu nghiên cứu)
Mẫu
PT KV
Mẫu
PT rây ướt

Mẫu
hoá TP
RÂY 0,1 MM
Nghiền -0,1 mm
QUẶNG ĐẦU (nguyên khai)
(Đập đến cấp -2,5 mm)
-0
,
1 m
m
+0,1 mm
Hình IV.3. Sơ đồ nghiền mẫu để tuyển nổi
Mẫu quặng đã nghiền đưa vào tuyển nổi
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"

Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 22

+ Mẫu phân tích rây ướt được qua các cỡ rây 1 mm; 0,56 mm; 0,2 mm;
0,1 mm; 0,074 mm; 0,04 mm.
+ Các mẫu phân tích hoá toàn phần và khoáng vật được nghiền đến cấp
hạt đủ yêu cầu phân tích.
+ Mẫu lưu để dự phòng.
*/ Gia công mẫu quặng tinh lấy tại nhà máy
Mẫu quặng tinh lấy tại nhà máy có trọng lượng 240 kg, cấp hạt dmax =
0,074 mm được trộn đều, phân chia nhỏ thành các mẫu phân tích hoá toàn
phần, phân tích rây ướt, phân tích khoáng vật, mẫu nghiên cứu tuyển nổi và
mẫu dự phòng, mẫu l
ưu theo sơ đồ hình IV.4.


Hình IV.4. Sơ đồ phân chia mẫu quặng tinh lấy tại nhà máy
+ Sau khi gia công, lấy mẫu đưa phân tích khoáng vật và phân tích hoá
toàn phần để xác định những thành phần khoáng vật và hoá học trong mẫu
quặng tinh của nhà máy trước khi đưa vào quá trình xử lý tiếp theo.
+ Mẫu phân tích rây ướt được phân làm 2 cấp: +0,04 mm và -0,04 mm,
theo sơ đồ hình IV.5.
+ Mẫu phân tích rây và xác định cỡ hạt thí nghiệm tuyển nổi:
Mẫu quặng tinh,
Q= 240 kg, Dmax= 0,074 mm,
Mẫu lưu
100 k
g
Mẫu dự phòng
40 kg

78 kg mẫu
thí nghiệm
tuyển nổi
20 kg mẫu
phân tích
rây ướt
1 kg mẫu
phân tích
khóan
g
v
ậ
t
1 kg mẫu
phân tích ho
á
toàn phần
ĐỀ TÀI "NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG QUẶNG TINH NHÀ MÁY TUYỂN APATIT"


Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ 23

Trong rất nhiều mẫu quặng tinh apatit được phân tích rây qua các thời
kỳ cho thấy quặng tinh có độ hạt rất mịn 100% cấp -0,074 mm, trong đó cấp -
0,04 mm thường chiếm 60 – 70%. Các nghiên cứu tuyển nổi đối với bùn slam
mịn cho thấy nếu độ hạt đưa vào tuyển nổi quá nhỏ (0,02 – 0,03 mm) sẽ gây
khó khăn cho quá trình tuyển lựa. Tại phòng thí nghiệm việc phân tích cấp hạt
nhỏ thường dùng rây cỡ 0,04 mm là cấp nhỏ nhất củ
a bộ rây thông thường,

các cấp hạt nhỏ hơn 0,04 mm khi phân tích độ hạt phải dùng phương pháp
stoc. Các kết quả phân tích thành phần vật chất trước đây cũng đã xác định ở
độ hạt 0,04 mm apatit hầu như được giải phóng hoàn toàn. Vì vậy đề tài chọn
cỡ rây 0,04 mm để phân tích độ hạt quặng tinh trước khi nghiên cứu tuyển
nổi.
IV.3.2. Kết quả phân tích mẫu
a. Kết quả phân tích khoáng vật
Mẫu quặ
ng nguyên khai, mẫu quặng tinh nhà máy tuyển và mẫu quặng
tinh thành phẩm tại phòng thí nghiệm được đưa đi phân tích khoáng vật bằng
phương pháp rơnghen nhiễu xạ và Vi phân tích điện tử dò (chi tiết xem phần
phụ lục 1). Khi phân tích mẫu quặng nguyên khai apatit bằng phương pháp
rơnghen, thành phần của mẫu bao gồm khoáng vật fluorapatit có công thức
Ca
5
(PO
4
)
3
F chiếm hàm lượng 40÷42%; khoáng vật thạch anh SiO
2
, hàm
lượng 28÷30%; khoáng vật illit, hàm lượng 20÷22%; khoáng vật clorit, hàm
lượng 4÷6%; còn lại một ít các khoáng vật khác. Khi phân tích mẫu quặng
tinh nhà máy tuyển cũng cho thấy thành phần của mẫu bao gồm khoáng vật
fluorapatit công thức Ca
5.061
(P
2.87
O

11.46
)F
0.89
chiếm hàm lượng 67÷69%;
khoáng vật thạch anh SiO
2
, hàm lượng 12÷14%; khoáng vật illit, công thức
- PT hoá
- Tuyển nổi
Cấp -0,04 mm
Cấp +0,04 mm
NGHIỀN ĐẾN -0,04 mm
Mẫu quặng tinh nhà máy,
Q= 20 kg, Dmax= 0,074 mm, phân tích rây ướt
Hình IV.5. Sơ đồ phân tích rây mẫu quặng tinh và chuẩn bị mẫu tuyển nổi
TUYỂN NỔI