Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang

Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ - Vinacomin







Báo cáo tổng kết đề tài

Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan
Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang


Cnđt: Nguyễn Thị Hồng Gấm












8455


Hà nội 2010

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim


NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH


1. Nguyễn Thị Hồng Gấm ThS. Tuyển khoáng
2. Nguyễn Đình Thuỳ KS. Tuyển khoáng
3. Đông Văn Đồng KS. Tuyển khoáng
4. Đào Công Vũ ThS. Tuyển khoáng
5. Nguyễn Bảo Linh KS. Tuyển khoáng
6. Đinh Bá Nấu KS. Tuyển khoáng
7. Nguyễn Thị Ngọc Lâm ThS. Khai thác mỏ

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 5
Chương 1 7
TỔNG QUAN 7
1.1. Tình hình khai thác và chế biến quặng mangan trong và ngoài nước 7
1.1.1. Trên thế giới 7
1.1.2. Ở Việt Nam 9
1.2. Đặc điểm quặng mangan mỏ Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang 13
Chương 2 14
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MẪU QUẶNG MANGAN TÂN BÌNH, VỊ XUYÊN,
HÀ GIANG 14

2.1. Mẫu nghiên cứu 14
2.2. Gia công mẫu 14
2.3. Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu nghiên cứu 15
2.3.1. Kết quả phân tích hoá đa nguyên tố mẫu quặng nguyên khai 15
2.3.2. Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt 15
2.3.3. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật mẫu nguyên khai 18
Chương 3 24
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG MANGAN, TÂN BÌNH, HÀ
GIANG 24

3.1. Thí nghiệm thăm dò 24
3.1.1. Kết quả thí nghiệm thăm dò tuyển lắng 24

3.1.2. Kết quả thí nghiệm thăm dò tuyển đãi 26
3.2. Nghiên cứu công nghệ tuyển 27
3.2.1. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 27
3.2.2. Nghiên cứu tuyển mẫu lắng 29
3.2.3. Nghiên cứu tuyển mẫu đãi 33
3.3. Nghiên cứu sơ đồ tuyển 34
3.4. Nghiên cứu tốc độ lắng trong của bùn thải 40
3.5. Tổng hợp kết quả nghiên cứu 41
3.5.1. Các kết quả đạt được 41
3.5.2. Dự kiến sơ đồ công nghệ và kết quả khi áp dụng vào thực tế 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47
Kết luận 47
Kiến nghị 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO 48
PHỤ LỤC 49

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
3
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Yêu cầu kỹ thuật 14-9-277-84 đối với chất lượng quặng tinh Mn của Mỏ
Nikoponxki. 8
Bảng 1.2. Thành phần độ hạt quặng tinh cấp hạt mịn 8
Bảng 1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với quặng tinh Mn số 14-9-157-78 của Liên hiệp mỏ
Triaturski 9
Bảng 1.4. Thành phần độ hạt quặng tinh Mn mỏ Nikoponxki 9
Bảng 1.5. Danh mục đầu tư các nhà máy chế biến quặng mangan (theo quy hoạch được duyệ
t)
12

Bảng 2.1. Thành phần hoá học mẫu nguyên khai 15
Bảng 2.2. Kết quả phân tích thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu 16
Bảng 2.3. Kết quả phân tích Rơnghen quặng nguyên khai 22
Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm tuyển lắng cấp +2,8-16mm 25
Bảng 3.2. Kết quả thí nghiệm tuyển đãi cấp +0,045-0,5mm 26
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm tuyển đãi cấp +0,5-1mm 26
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm đãi cấp +1-2,8mm 27
Bảng 3.5. B
ảng phân bố cấp hạt trong các mẫu thí nghiệm sau khi chuẩn bị mẫu 28
Bảng 3.6. Kết quả nghiên cứu thí nghiệm tuyển lắng với các cỡ hạt khác nhau 30
Bảng 3.7. Kết quả nghiên cứu thí nghiệm đãi sản phẩm dưới lưới máy lắng 31
Bảng 3.8. Kết quả nghiên cứu thí nghiệm đãi sản phẩm trung gian máy lắng 32
Bảng 3.9. Kết quả tuyển đuôi thải của máy lắng 33
Bảng 3.10. K
ết quả thí nghiệm đãi mẫu +1-2mm 33
Bảng 3.11. Kết quả thí nghiệm đãi một cấp -1mm 34
Bảng 3.12. Bảng cân bằng định lượng các khâu công nghệ tuyển theo sơ đồ 3.6 36
Bảng 3.13. Bảng tổng hợp các sản phẩm tuyển theo sơ đồ 1 38
Bảng 3.14. Tổng hợp các sản phẩm tuyển theo sơ đồ thí nghiệm 2 40
Bảng 3.15. Kết quả phân tích hóa quặng tinh tổng hợp 40
Bảng 3.16. Bảng kế
t quả lắng tự nhiên mẫu bùn thải 41
Bảng 3.17. Kết quả dự kiến đạt được theo sơ đồ hình 3.8 44
Bảng 3.18. Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật dự kiến heo sơ đồ hình 3.8 44
Bảng 3.19. Kết quả dự kiến đạt được theo sơ đồ hình 3.9 46

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1. Sơ đồ gia công mẫu 14
Hình 2.2. Đường đặc tính độ hạt mẫu nghiên cứu 16

Hình 2.3. Sơ đồ phân tích thành phần độ hạt 17
Hình 3.1. Sơ đồ tuyển thăm dò 25
Hình 3.2. Sơ đồ chuẩn bị mẫu 28
Hình 3.3. Sơ đồ thí nghiệm lắng 29
Hình 3.4. Sơ đồ thí nghiệm đãi 31
Hình 3.5. Sơ đồ thí nghiệm tuyển đuôi thải máy lắng 33
Hình 3.6. Sơ đồ thí nghiệm 1 35
Hình 3.7. Sơ đồ thí nghiệm 2 39
Hình 3.8. Sơ
đồ kiến nghị 1 43
Hình 3.9. Sơ đồ kiến nghị 2 45

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
4
DANH MỤC ẢNH

Ảnh 2.1. Psilomelan (Psl) dạng keo, vi vảy, tạo thành đám ổ, đới 19
Ảnh 2.2. Psilomelan tạo thành gân mạch, vành riềm, xen lẫn ít limonit (Li) 19
Ảnh 2.3. Hidroxyt Mn và psilomelan 20
Ảnh 2.4. Hidroxyt Fe (Hr Fe) và hidroxyt Mn dạng keo, đám ổ, vành riềm 20
Ảnh 2.5. Psilomelan dạng keo, tạo thành đới keo 21
Ảnh 2.6. Hidroxyt Mn dạng keo 21
Ảnh 2.7. Psilomelan và hidroxyt Mn dạng đám ổ keo xen lẫn ít limonit 22
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
5

MỞ ĐẦU
Mangan có vai trò quan trọng trong sản xuất sắt thép vì có tác dụng khử lưu

huỳnh, khử ôxi, và mang những đặc tính của hợp kim. Hiện tại, công nghệ luyện
thép và luyện sắt sử dụng nhiều mangan nhất (chiếm khoảng 85-90% tổng nhu
cầu). Trong những mục đích khác, mangan là thành phần chủ yếu trong việc sản
xuất thép không rỉ với chi phí thấp, và có trong hợp kim nhôm. Kim loại này còn
được thêm vào dầu hỏa để gi
ảm tiếng nổ lọc xọc cho động cơ. Mangan điôxít
được sử dụng trong pin khô, hoặc làm chất xúc tác. Mangan còn được dùng để
tẩy màu thủy tinh (loại bỏ màu xanh lục do sắt tạo ra), hoặc tạo màu tím cho
thủy tinh. Mangan ôxít là một chất nhuộm màu nâu, dùng để chế tạo sơn, và là
thành phần của màu nâu đen tự nhiên. Kali permanganat là chất ôxi hóa mạnh,
dùng làm chất tẩy uế trong hóa học và y khoa. Phốtphát hóa mangan là phương
pháp chống rỉ và ăn mòn cho thép. Hiện nay, không có gi
ải pháp công nghệ thực
tế nào có thể thay thế mangan bằng chất liệu khác
.
Trữ lượng và tài nguyên dự báo quặng mangan của Việt Nam khoảng 11,1
triệu tấn, trong đó trữ lượng thăm dò đến cấp C2 khoảng 4,4 triệu tấn, tài nguyên
dự báo cấp P1+P2 khoảng 6,7 triệu tấn. Trữ lượng quặng mangan Việt Nam tập
trung chủ yếu tại các tỉnh Cao Bằng, Tuyên Quang và Hà Giang [3].
Theo quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng Crome,
Mangan giai đoạn 2007 đến 2015, định hướng đến 2025, dự ki
ến các nhà máy
chế biến sâu quặng Mn được phân bố ở hai vùng sau:
- Vùng quy mô vừa và nhỏ là Hà Giang, Tuyên Quang, Hà Tĩnh với trữ
lượng quặng hạn chế, thực hiện đầu tư với quy mô vừa và nhỏ.
- Vùng Thái Nguyên, Cao Bằng chế biến sâu quy mô công nghiệp.
Trong cả 02 vùng chế biến hiện đều có các xưởng luyện feromangan hoặc
xưởng tuyển tinh quặng 45% Mn đang sản xuất.
Sẽ đầu tư mới 03 nhà máy sản xuất dioxit EMD công ngh
ệ cao nhằm tận

thu các quặng thải và quặng nghèo để cung cấp cho thị trường trong nước và xuất
khẩu tại 3 vùng Cao Bằng, Tuyên Quang và Hà Tĩnh với công suất tổng công giai
đoạn 1 là 5.000 tấn/năm; giai đoạn 2 nâng lên 20.000 tấn/năm.
Để đáp ứng nguồn nguyên liệu cho các nhà máy theo quy hoạch được
duyệt, cần nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ tuyển quặng Mn hợp lý nhằm đáp
ứng được yêu cầu chất l
ượng sản phẩm, tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi
trường.
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
6
Hiện nay, một số cơ sở sản xuất nhỏ lẻ tại vùng Hà Giang (đặc biệt tại mỏ
Tân Bình) công nghệ tuyển còn sơ sài, thực thu quặng Mn trong quặng tinh thấp
(khoảng 40-50%) gây lãng phí tài nguyên. Do vậy, đề tài nghiên cứu công nghệ
tuyển quặng Mn mỏ Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang được thực hiện để giải quyết
vấn đề trên và có thể áp dụng cho một số mỏ lân cận.
Thực hiện Hợp đồ
ng số 156.10/HĐ-KHCN ngày 02 tháng 03 năm 2010
giữa Bộ Công Thương và Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim về việc
“Đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ sự nghiệp nghiên cứu khoa học và phát
triển công nghệ” Viện đã triển khai đề tài “Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng
mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang”.
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu xác định các chỉ tiêu công nghệ tuyển và
đưa ra quy trình công nghệ hợp lý thu hồi sản phẩ
m quặng tinh mangan Tân Bình,
Vị Xuyên, Hà Giang đáp ứng yêu cầu luyện kim. Quặng tinh có hàm lượng Mn
>35%, Fe <14%, thực thu 55-60%.
Đề tài được nghiên cứu theo các phương pháp sau:
- Nghiên cứu tài liệu, phân tích, đánh giá về tình hình chế biến quặng
mangan trong và ngoài nước.

- Sử dụng phương pháp phân tích, phương pháp thực nghiệm để nghiên
cứu kiểm chứng tài liệu nhằm định hướng công nghệ.
- Trên cơ sở thành phần vật chất của mẫu quặng mangan Tân Bình, tiến
hành một s
ố nghiên cứu thăm dò với mẫu quặng này.
- Thí nghiệm lựa chọn thông số công nghệ, lựa chọn chủng loại thiết bị
hợp lý để đưa ra quy trình công nghệ tuyển quặng mangan Tân Bình, Vị Xuyên,
Hà Giang.
Công tác thí nghiệm được triển khai tại phòng thí nghiệm Viện Khoa học
và Công nghệ Mỏ - Luyện kim với hệ thống thiết bị phòng thí nghiệm gồm có:
máy lắng màng thí nghiệm 2 ngăn (300x300mm), bàn đãi cát, bàn đãi bùn
(450x1000mm), sàng quay đánh t
ơi (Φ400x1100mm), phân cấp xoắn
(Φ100mm), xyclon (D50mm), vít xoắn (Φ600mm) cùng một số thiết bị, dụng cụ
gia công mẫu: máy đập hàm, máy đập trục, bộ rây tiêu chuẩn…
Các sản phẩm thí nghiệm được phân tích tại Trung tâm phân tích hóa – lý
của Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim. Một số phân tích đối chứng,
kiểm chứng được thực hiện tại Viện Địa chất và Khoáng sản – Bộ Tài nguyên
Môi trường.
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
7
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Tình hình khai thác và chế biến quặng mangan trong và ngoài nước
Mangan là kim loại màu nâu xám, giống sắt. Đây là một loại kim loại
cứng và rất giòn, khó nóng chảy, nhưng lại bị ôxi hóa dễ dàng. Mangan chỉ có từ
tính sau khi đã qua xử lý đặc biệt. Trạng thái ôxi hóa phổ biến của nó là +2, +3,
+4, +6 và +7, mặc dù trạng thái ôxi hóa từ +1 đến +7 đã được ghi nhận. Mn
2+

thường tương tác với Mg
2+
trong các hệ thống sinh học, và các hợp chất có
mangan mang trạng thái ôxi hóa +7 là những tác nhân ôxi hóa mạnh.
Trong tự nhiên được biết hơn 100 khoáng vật chứa mangan, trong đó chỉ
có một số ít khoáng vật có giá trị công nghiệp. Các khoáng vật phổ biến nhất và
có ý nghĩa nhất đối với quặng mangan gồm: piroluzit MnO
2
, psilomelan
mMnO.MnO
2
.nH
2
O, braunit Mn
2
O
3
, gausmanit Mn
3
O
4
,

manganit Mn
2
O
3
.H
2

O,
rodokhrodit MnCO
3
, rodonit (Mn,Ca)SiO
3
…
1.1.1. Trên thế giới
Trên thế giới có trên 30 nước khai thác quặng mangan, trong đó Ucraina,
Gruzia chiếm một nửa sản lượng khai thác. Nam Phi, Braxin, Gabon, Australia,
Ấn Độ mỗi nước khai thác từ 1,5-3 triệu tấn. Hàng năm Mỹ phải nhập khẩu trên
2 triệu tấn quặng Mn hàm lượng 35% từ Braxin, Australia, Ấn Độ, Gabon, Nam
Phi và Pháp.
Theo thống kê của Hải quan Trung Quốc, nhập khẩu quặng mangan nửa
đầu năm 2008 đạt 3,8 triệu tấn, tăng 39% so với cùng kỳ năm 2007; giá trị đạt
1,5 tỉ USD, tăng 3,7 lần so với năm 2007; giá mỗi tấn bình quân đạt 400,4 USD,
tăng 2,4 lần so với giá cùng kỳ năm 2007[8].
Hiện nay trên thế giới, quặng mangan được khai thác, xử lý chủ yếu là
quặng phong hoá, quặng gốc. Quặng có thể ở dạng đặc sít, xâm nhiễm, dăm kết
hoặc quặng lăn. Khoáng vật tạo quặng mangan cũng có nhiều loại: thường là
piroluzit (MnO
2
), manganit (Mn
2
O
3
.H
2
O) và Psilomelan (mMnO.MnO
2
.nH

2
O)
v.v…
Trên thế giới các cơ sở khai thác chế biến quặng mangan thường có quy mô
lớn nên thường áp dụng các sơ đồ khá phức tạp để làm giầu và tận thu triệt để tài
nguyên. Quặng phong hoá thường được xử lý bằng sơ đồ công nghệ hỗn hợp để
thu được loại quặng tinh giàu và các loại tinh quặng thấp cấp hơn cho các mục
đích khác nhau.
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
8
Quặng phong hóa và bán phong hóa thường được làm giầu bằng tuyển rửa:
đánh tơi, sàng phân cấp, đập giải phóng kết hạch, lắng, đãi. Có nơi sử dụng cả
phương pháp tuyển từ, tuyển nổi quặng mịn hoặc hóa tuyển.
Nhà máy tuyển Nikoponxki và Bogdanovski của Nga xử lý quặng có thành
phần khoáng chủ yếu là piroluzit, manganit, psilomelan. Công nghệ xử lý chính
là đập-phân cấp, rửa, lắng bằng máy lắng pitông, tuyển từ cấp -3mm và tuyể
n
nổi bùn. Nhà máy Grusevski lắng các cỡ hạt hẹp -40+10, -10+4, -4+1, -1mm,
tuyển từ xử lý quặng trung gian của lắng và tuyển nổi bùn. Nhiều cơ sở dùng
máy đập trục răng, hầu như ít dùng đập búa và đập roto vì có thể mất do bùn hóa,
mặc dù các thiết bị này có năng suất lớn, tỷ lệ đập cao. Hầu như các cơ sở tuyển
đều lấy ra nhiều loại sản phẩm có chất lượng khác nhau để ph
ục vụ cho các mục
đích khác nhau, xử lý triệt để quặng trung gian để tránh mất mát.[1]
Một số yêu cầu kỹ thuật với chất lượng quặng tinh Mn [7]
Bảng 1.1. Yêu cầu kỹ thuật 14-9-277-84 đối với chất lượng quặng tinh Mn của Mỏ
Nikoponxki.
Hàm lượng, % Quặng tinh Mn Loại
Mn

*1
P SiO
2
H
2
O
*2
Khác (≤)
Oxit
I
Ib
II
III
43,1/43,0
-/41,0
-/34.0
-/25.0
0,135-0,245
0,135-0,245
0,130-0,245
0,140-0,245
12,0-17,0
15-20
25-30
30-35
16,0
16
22
23
-

-
-
-
Oxit cacbonat
I
II
26,5-26,0
-/23,0
0,160-0,240
0,160-0,240
20-25
25-30
18
20
17,0
14,0
Oxit tuyển nổi
I
II
-/43,0
-/34,0
0,160-0,430
0,160-0,430
15-20
25-30
27
27
-
-
Oxit cacbonnat

tuyển nổi
I
II
-/26,0
-/23,0
0,160-0,450
0,160-0,430
20-35
25-30
27
27
17
14
*1
. Tử số là quặng tinh loại chất lượng tốt, mẫu số là loại 1
*2
. Độ ẩm tính toán theo định mức
Bảng 1.2. Thành phần độ hạt quặng tinh cấp hạt mịn
Hàm lượng, % Cấp hạt,
mm

T.nổi màng bọt T.nổi loại 1 Loại 2 T.nổi ngược Hóa tuyển
1-0,5
0,5-0,6
0,2-0,074
-0,074
17,86
61,45
19,53
1,11

-
-
51,15
48,85
-
-
50,0
50,0
-
-
69,76
30,84
-
-
-
100,0
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
9

Bảng 1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với quặng tinh Mn số 14-9-157-78 của Liên hiệp mỏ
Triaturski
Hàm lượng, % Quặng tinh
Mn
Loại
Mn (≥) MnO
2
(≥) SiO
2
(≤) P (≤) H

2
O (≤) Khác
(≤)
Oxit 2 I
II
III
-
-
-
87,1
82,1
72,0
4,9
7,3
9,8
0,2
0,2
0,2
9,0
8,0
8,0
-
-
-
Oxit I
II
III
IV
IVb
48,1

42,15
35,0
22,0
18,0
-
-
-
-
-
9,8
15,0
20,0
30,0
35,0
0,18
0,2
0,25
0,2
0,2
9,0
11,0
15,0
15,0
15,0
-
-
-
-
-
Cacbonat:

Tuyển trọng
lực
Tuyển nổi

I
II

26,1
15,0
21,0

-
-
-

20,0
35,0
20,0

0,18
0,18
0,40

10,0
15,0
18,0

22,0
22,0
22,0

Bảng 1.4. Thành phần độ hạt quặng tinh Mn mỏ Nikoponxki
Quặng tinh Oxit trọng lực, %
Cấp hạt, mm
Loại A Loại 1 Loại 2
Quặng tinh
cacbonat loại 1, %
>25 2,49 10,76 8,66 -
25-8 32,33 17,89 10,02 -
8-5 26,62 35,96 15,33 -
5-3 19,87 5,06 6,90 -
3-0,5 13,81 22,67 41,85 65,92
0,5-0,2 4,88 5,28 13,85 18,46
8-0,2 2,38 - -
8-0,2 3,40 15,62
Tổng quặng tinh Mn cỡ hạt (>25 và 25-8) loại 1 là 28,65%, loại 2 là
18,68%.
1.1.2. Ở Việt Nam
Tích tụ quặng mangan có giá trị công nghiệp ở nước ta hiện nay có 2 loại
nguồn gốc:
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
10
Quặng mangan gốc; quặng nguồn gốc trầm tích: mới được biết 3 kiểu
mỏ là quặng mangan trầm tích trong đá vôi, quặng mangan trầm tích trong đá
phiến silic và quặng mangan kiểu thấm đọng trong các đới dập vỡ phá hủy trong
đá silic chứa mangan. Đây là các kiểu mỏ có ý nghĩa quan trọng nhất ở Việt
Nam.
Quặng mangan trầm tích có ở vùng Cao Bằng, trong hệ tầng Tốc Tát tuổi
Devon. Quặng mangan trong trầm tích đá phi
ến silic tuổi Devon thượng hoặc

Devon thượng - Carbon hạ phổ biến ở Cao Bằng và Nghệ Tĩnh. Ở vùng Hà
Giang quặng mangan trầm tích gặp trong đá phiến silíc hệ tầng Hà Giang.
Quặng mangan kiểu thấm đọng có mặt trên tất cả các thành tạo chứa mangan
gốc kể trên.
Quặng sa khoáng mangan có 2 kiểu nguồn gốc deluvi – eluvi, thành tạo
ngay trên (hoặc gần) các đới đá có chứa quặng mangan và deluvi – proluvi,
hình thành trong các thung lũng.
Kiểu quặ
ng sa khoáng mangan mới được chú ý trong thời gian gần đây,
khi nhu cầu nhập khẩu quặng của Trung Quốc tăng lên.
Theo thành phần nguyên tố chính Mn và Fe trong quặng, phân biệt 2 loại
quặng: quặng mangan và mangan sắt (sắt mangan).
Quặng mangan có hàm lượng Mn không thấp hơn 8-10% (chưa tuyển) và
30-35% (không cần tuyển), tỷ lệ Mn/Fe không nhỏ hơn 6-2 (chưa tuyển) và 6-7
(không cần tuyển) thường được sử dụng để sản xuất feromangan và thép
mangan, một ít trong sản xu
ất pin. Ở Việt Nam quặng mangan gặp ở Cao Bằng,
một ít ở Hà Giang và Tuyên Quang.
Trong quặng mangan - sắt, hàm lượng Mn có thể từ 4-5% trở lên (không
tính đến tỷ lệ Mn/Fe), thường sử dụng trong sản xuất gang. Quặng mangan - sắt
ở nước ta phổ biến ở vùng quặng Thanh Hóa - Quảng Bình và ở Tuyên Quang –
Yên Bái.
Quặng Mn được làm giàu bằng các phương pháp truyền thống và được chia
làm 3 cấp theo 3 lĩnh vực khác nhau: Luyện kim, pin, hoá chất. Tuy nhiên giữa 2
c
ấp cho pin và cho hoá chất thường được trao đổi lẫn cho nhau. Tiêu chuẩn
quặng dùng cho luyện kim thường chứa 38-55 % Mn. Ngoài ra tỷ lệ Mn/Fe và
hàm lượng các chất như: Al, Si, P,Ca, S là những chỉ số quan trọng. Quặng Mn
dùng cho hoá chất và pin có thành phần giống như cho luyện kim, nhưng hàm
lượng Mn được tính theo công thức MnO

2
phải đạt từ 63% MnO
2
trở lên.
L ượng quặng khai thác hàng năm của Cao Bằng chủ yếu cung cấp nhu cầu
công nghiệp của các tỉnh phía Bắc như: Công ty Gang thép Thái Nguyên, Tĩnh
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
11
Túc, Công ty Pin Văn Điển, các xí nghiệp hoá chất. Ngoài ra một lượng quặng
Mn đáng kể được xuất sang Trung Quốc, khoảng 2.000-3000 t/n.
Quặng Mn Tuyên Quang chủ yếu cung cấp cho Công ty Pin Văn Điển, một
lượng nhỏ cho hoá chất và thức ăn gia súc.
Tại Việt Nam, quặng mangan được khai thác ở 3 vùng chính là Cao Bằng,
Hà-Tuyên và Nghệ-Tĩnh. Quặng sau khai thác được tuyển thủ công hoặc cơ giới,
được sử dụng chủ yếu cho luyệ
n feromangan khoảng 3000-4000t/năm, sản xuất
pin và xuất khẩu.
Quặng gốc mangan ở phần bề mặt thường bị phong hoá mạnh và khó tuyển.
Quặng Hà Giang thuộc loại này.
- Mỏ Tốc Tát: Quặng mangan được khai thác và sử dụng để luyện FeMnC
-65 với công suất ≈2.500 t/n hàm lượng Mn≥ 35 %, cỡ hạt > 5mm. Từ năm
1967 -1982 đã khai thác hết quặng deluvi ở phía Nam gần khu Tốc Tát, Lũng
Nạp. Năm 1983 Viện luyệ
n kim màu (nay là Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ -
Luyện kim) đã thiết kế khai thác hầm lò khu Bắc, công suất thiết kế 3.000 t/n.
Mỏ Tốc Tát khai thác thủ công, cơ giới kết hợp thu mua của dân. Để ổn định sản
lượng quặng đã triển khai khai thác mỏ Lũng Luông huyện Trùng Khánh.
Mỏ Roọng Tháy (Cao Bằng): Quặng nguyên khai được sơ bộ chọn tay cục
lớn tại khai trường, sàng cỡ hạt <5mm bán tại chỗ

, cỡ >5mm chuyển về xưởng
tuyển tiếp lấy quặng tinh 68,98% MnO
2
(tương đương 43,46% Mn). Đập thô
bằng máy đập hàm, đập nhỏ dùng máy đập búa, đập xuống -8mm rồi đem lắng
cấp hạt +2mm (bằng máy lắng piston), cấp -2mm tuyển bằng bàn đãi, hệ số thu
hồi đạt 50-55%. Mỏ Roọng Tháy sử dụng công nghệ cơ giới kết hợp thủ công:
Đập tay cục quặng quá cỡ, đập cơ giới (đập hàm, đập búa); sàng, tuyển bằng
máy lắng và bàn đãi; xúc b
ốc quặng bằng thủ công.
Công ty Cổ phần Khoáng sản mangan Hà Tĩnh đang sản xuất theo sơ đồ
khá bài bản. Quặng phong hóa (quặng lăn, ít hạt lớn): quặng đầu được đánh tơi
bằng súng nước và rửa bùn sét bằng máy rửa cánh vuông thải cấp -1mm; phân
cấp bằng sàng rung sau đó lắng theo cỡ hạt hẹp lấy sản phẩm quặng tinh trên
lưới và dưới lưới. Trước kia quặng trung gian của máy l
ắng được đập bằng đập
búa và đãi bằng bàn đãi để có chất lượng cao nhưng nay bán ở dạng sản phẩm
chất lượng thấp hơn, hạn chế chi phí đồng thời hạn chế được tổn thất do chế
biến quặng trung gian. Sản phẩm chính của Công ty là các loại quặng Mangan
có hàm lượng Mangan từ 20% Mangan trở lên chia ra thành các loại sản phẩm
như sau: [9]
• Quặng có hàm lượng Mn từ 20-23%
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
12
• Quặng có hàm lượng Mn từ 24-27%
• Quặng có hàm lượng Mn từ 28-29%
• Quặng có hàm lượng Mn từ 30-34%
• Quặng có hàm lượng Mn trên 35%
Tại Mỏ mangan Tân Bình, hiện nay cũng đang được khai thác và tuyển với

công nghệ đơn giản. Quặng đầu được đưa về xưởng, cấp vào máy đập búa bằng
vòi xùy, đập xuống -8mm và đưa vào máy lắng thu trực tiếp quặng tinh đạt hàm
lượng 42%Mn. Với sơ đồ hiện tại thì hàm lượng mangan trong bùn thải là
8,48% gây mất mát, lãng phí tài nguyên.
Các cơ sở khai thác nhỏ lẻ quặng phong hóa và bán phong hóa thường sử
dụ
ng các sơ đồ gọn nhẹ, đơn giản tùy thuộc vào quy mô và tính chất của quặng:
tại Cao Bằng một số nơi do quặng đồng đều chỉ cần rửa bùn sét bằng máy rửa
cánh vuông đã thu được quặng tinh hoặc kết hợp với tuyển từ khô loại bỏ đất đá.
Nhiều nơi do quy mô nhỏ, sử dụng đập búa vừa để giảm cỡ hạt vừa là thiế
t bị
đánh tơi sau đó lắng không phân cấp bằng máy lắng, một số nơi kết hợp với
phân cấp và đãi bằng bàn đãi cỡ hạt -2mm.
Bảng 1.5. Danh mục đầu tư các nhà máy chế biến quặng mangan (theo quy hoạch
được duyệt)
Sản lượng (ngàn
tấn/năm)
TT
Đối tượng và chủ đầu tư
2007 2010 2015 2025
Đầu tư cải tạo, nâng cấp: 7,0 8,0 10,0 12,0
Nhà máy feromangan Cao.Bằng 3,0 4,0 5,0 6,0
Nhà máy feromangan Thái Nguyên 4,0 4,0 5,0 6,0
I
Đầu tư mới:
1 Nhà máy feromangan Cao Bằng 0 10,0 20,0 30,0
2 Nhà máy feromangan Tuyên Quang 0 2,0 10,0 28,0
3 Nhà máy EMD Cao Bằng 0 2,0 6,0 10,0
4 Nhà máy EMD Tuyên Quang 0 2,0 2,0 5,0
5 Nhà máy EMD Hà Tĩnh 0 1,0 2,0 5,0

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
13
Sản phẩm quặng tinh thường có nhiều loại, thông thường quặng tinh chủ
yếu có hàm lượng ≥35% Mn. Nhu cầu Mn ngày càng cao và thị trường trong
nước đang phát triển, được thể hiện trong bảng 1.5. [3]
Các nghiên cứu về công nghệ tuyển quặng Mn trong nước không nhiều và hầu
hết là trước năm 2000. Công nghệ chủ yếu là tuyển trọng lực bằng thiết bị máy
lắng và bàn đãi. Riêng đối với quặng mangan khu vự
c Hà Giang chưa có báo
cáo nghiên cứu nào, và các cơ sở sản xuất nhỏ hiện nay vẫn đang dùng phương
pháp tuyển rửa rất thủ công và thô sơ gây mất mát nhiều Mn vào đuôi thải. Tỷ lệ
thu hồi quặng mangan vào quặng tinh chỉ đạt khoảng 40%-50%, gây lãng phí tài
nguyên.
1.2. Đặc điểm quặng mangan mỏ Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Trữ lượng và tài nguyên dự báo mỏ Tân Bình là 600 ngàn tấn, thuộc loại
quy mô nhỏ, bao gồm quặng gốc và quặng deluvi-eluvi có hàm lượ
ng trung bình
khoảng 10% Mn.[2] Giáp ranh với mỏ Tân Bình còn có một số mỏ nhỏ khác có
tính chất tương tự như mỏ Tân Bình. Do vậy cần thiết phải được nghiên cứu
công nghệ tuyển hợp lý để tận thu nguồn tài nguyên khoáng sản này.
Theo Báo cáo về địa chất, xác định qui mô, chất lượng khoáng sản tại
điểm mỏ mangan Tân Bình, xã Ngọc Minh, huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang thì
quặng gồm 2 loại:
- Quặng mangan-sắt, mangan gốc: Có 4 thân quặng chính phân b
ố trong
diện tích 38,4 ha, nhìn chung quặng mangan gốc và sắt-mangan đều có nguồn
gốc dạng trầm tích và phong hóa, thấm đọng. Quặng thường dạng dải, dạng ổ,
nằm trong đới dập vỡ, cà nát đóng vai trò là xi măng gắn kết các mảnh dăm và
lấp đầy khe nứt.

- Quặng mangan - sắt, mangan deluvi-eluvi: Ngoài các thân quặng gốc ở
trên ở rìa các thân quặng còn có quặng deluvi-eluvi. Kích thước các tảng quặng
thay đổi từ 10-50cm, mật độ phân bố
thưa, chiều dày tầng chứa quặng chưa
được xác định, mẫu lấy ở tảng lăn cho hàm lượng Mn=10,37-30%.
Thành phần khoáng vật quặng gồm: pirôluzit, psilomelan, manganit, gơtit,
hyđrôgơtit.
Theo Quy hoạch khoáng sản đã được Bộ Công nghiệp, nay là Bộ Công Thương phê
duyệt thì mỏ Tân Bình không thuộc Quy hoạch khai thác chế biến và sử dụng quặng mangan
toàn quốc, (nhưng Hà Giang không được phép xuất khẩu, theo Thông tư số 08 của Bộ Công
nghiệp, nay là Bộ Công Thương). Nhưng sản phẩm của mỏ có thể tiêu thụ cho các cơ sở chế
biến sâu trong nước theo quy hoạch Phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng
Mn, Cr giai đoạn 2007 đến 2015, có xét đến 2025 (bảng 1.5).
BCTKT: Nghiờn cu cụng ngh tuyn qung Mangan Tõn Bỡnh, V Xuyờn, H Giang
Vin Khoa hc v Cụng ngh M - Luyn kim
14
Chng 2
KT QU NGHIấN CU MU QUNG MANGAN TN BèNH, V
XUYấN, H GIANG

2.1. Mu nghiờn cu
Mu nghiờn cu do Trung tõm t liu v thụng tin ti nguyờn nc thuc
B Ti nguyờn v mụi trng thi cụng theo phng ỏn do Vin Khoa hc v
Cụng ngh M - Luyn kim lp. Khi lng mu 10 tn, qung nguyờn khai cú
hm lng Mn = 8,44%; Fe = 9,49%; SiO
2
= 49,34%.
Theo quan sỏt bng mt thng, mu qung mu nõu en, cú thnh phn
vt cht khỏ phc tp, c ht nh (<100mm), nhiu sột.
2.2. Gia cụng mu

Sàng a=16mm
Đập
e=16mm
Lu
Các mẫu hóa, khoáng, độ hạt và mẫu thí nghiệm
+16mm -16mm
Mẫu đầu (-100mm)
Lu 1/2
Lấy mẫu khoáng tớng,
thạch học
Sàng a=25mm
+25mm -25mm
Đập
Lu

Mẫu thí nghiệm
e=25mm

Hỡnh 2.1. S gia cụng mu
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
15

Mẫu nguyên khai có độ hạt dmax=100mm, để đánh giá được đặc điểm
thành phần vật chất nhằm định hướng nghiên cứu thí nghiệm, mẫu nghiên cứu
được gia công theo sơ đồ hình 1. Mẫu đầu sau khi lưu 1/2 được gia công, giản
lược và chia thành các mẫu phân tích, thí nghiệm.
Sau khi gia công giản lược, lập được các mẫu:
- Mẫu nghiên cứu thành phần vật chất.
- Các mẫu thí nghiệm công nghệ

- Mẫu l
ưu quặng nguyên khai
2.3. Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu nghiên cứu
Mẫu nghiên cứu được tiến hành phân tích hoá đa nguyên tố, thành phần độ
hạt, khoáng tướng, thạch học, phân tích Rơnghen. Các mẫu thạch học và khoáng
tướng được phân tích dưới kính hiển vi phân cực AXIOLAB.
2.3.1. Kết quả phân tích hoá đa nguyên tố mẫu quặng nguyên khai
Quặng nguyên khai đã được phân tích thành phần hoá đa nguyên tố và kết
quả được trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Thành phần hoá học mẫu nguyên khai
Thành phần hóa học
Mn Fe SiO
2
P Al
2
O
3
S
%
8,44 9,49 49,34 <0,01 5.92 <0.01
Mẫu quặng nguyên khai có hàm lượng Mn là 8,44% (thuộc loại quặng
nghèo) và hàm lượng Fe

là 9,49%.
2.3.2. Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt
Thành phần và đặc điểm độ hạt có ý nghĩa quyết định trong việc lựa chọn
giải pháp công nghệ. Mẫu nghiên cứu cấp -16mm được phân tích thành phần độ
hạt theo sơ đồ hình 2.3.
Kết quả phân tích thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu được ghi ở bảng 2.2.
Nhận xét: Kết quả phân tích thành phần độ hạt cho thấy, Mn tậ

p trung
chủ yếu ở cấp hạt +1-16mm có hàm lượng 15,49% và thu hoạch 52,34%. Ở cấp
hạt mịn thì hàm lượng Mn giảm rõ rệt, đặc biệt với cấp -0,045mm có hàm lượng
Mn là 0,25% và thu hoạch chiếm đến 35,37%. Có thể thấy, cấp -0,045mm chủ
yếu là bùn sét, sẽ gây khó khăn cho quá trình tuyển sau này. Vì vậy, cần tách bỏ
cấp -0,045mm trước khi tuyển.
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
16
Bảng 2.2. Kết quả phân tích thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu
Hàm lượng
Mn, %
Hàm lượng
Fe, %
Phân bố Mn, % Phân bố Fe, %
Cấp hạt, mm
Thu
hoạch,
%
Lũy
tích,
%
Bộ
phận
Lũy
tích
Bộ
phận
Lũy
tích

Bộ
phận
Lũy
tích
Bộ
phận
Lũy
tích
+11,2-16 10.15 10.15 17.43 17.43 9.56 9.56 20.66 20.66 9.22 9.22
+5,6-11,2 21.78 31.93 17.01 17.14 11.52 10.90 43.25 63.91 23.84 33.07
+2,8-5,6 11.23 43.16 13.91 16.30 12.49 11.31 18.24 82.15 13.33 46.40
+1-2,8 9.17 52.34 11.65 15.49 13.51 11.70 12.47 94.62 11.77 58.17
+0,5-1 4.03 56.36 4.32 14.69 11.6 11.69 2.03 96.65 4.44 62.62
+0,125-0,5 5.57 61.93 2.79 13.62 11.22 11.65 1.81 98.46 5.94 68.55
+0,074-0,125 1.03 62.97 2.12 13.43 10.32 11.63 0.26 98.72 1.01 69.57
+0,045-0,074 1.66 64.63 1.28 13.12 8.16 11.54 0.25 98.97 1.29 70.86
-0,045 35.37
100.00
0.25
8.57
8.67
10.52
1.03
100.00
29.14
100.00
Cộng 100.00 8.57 10.52 100.00 100.00

0
10

20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 +0.045 +0.074 +0.125 +0.5 +1 +2.8 +5.6 +11.2-
16
Cấp hạt, mm
Thu hoạch, phân bố, %
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
Hàm lượng, %
Thu hoạch, % Phân bố Mn, % Hàm lượng Mn, % Hàm lượng sắt, %

Hình 2.2. Đường đặc tính độ hạt mẫu nghiên cứu
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim

17
MÉu ®Çu (-16mm)
+11,2mm -11,2mm
-11,2mm
+11,2mm
C©n, sµng kh« a=11,2mm
Ng©m, sµng −ít a=11,2mm
SÊy, c©n, lÊy mÉu ph©n tÝch
SÊy
C©n, trén ®Òu, gi¶n l−îc
L−u 1
-5,6mm
+5,6mm
C©n, sµng kh« a=5,6mm
-5,6mm
+5,6mm
Ng©m, sµng −ít a=5,6mm
SÊy
L−u 2
C©n
Ng©m, sµng −ít a=2,8; 1; 0,5; 0,125; 0,074; 0,045mm
+2,8-5,6
+1-2,8
+0,5-1
+0,125-0,5
+0,074-0,125
-0,045
+0,045-0,074
SÊy, c©n, lÊy mÉu ph©n tÝch
C©n, trén ®Òu, gi¶n l−îc

Hình 2.3. Sơ đồ phân tích thành phần độ hạt
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
18
2.3.3. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật mẫu nguyên khai
Thành phần khoáng vật mẫu mangan Tân Bình được xác định theo
phương pháp Rơnghen kết hợp phương pháp phân tích khoáng tướng và thạch
học.
Kết quả phân tích khoáng tướng và thạch học cho thấy mẫu quặng
mangan Tân Bình có đặc điểm:
Kiến trúc: Keo
Cấu tạo: Keo, phân lớp
Khoáng vật quặng chủ yếu là psilomelan và hidroxyt Mn. Chúng có dạng
keo, dạng vi vảy, vi sợi, tạo thành các lớp xen kẽ nhau, có chỗ dạng uốn lượn.
Psilomelan tạo thành các ổ keo, đới keo, số lượng dạng keo kết rắn chắc
không nhiều, chủ yếu ở dạng vi vảy, vi sợi dạng đất nằm lẫn với các oxit và
hidroxyt mangan khác. (Ảnh 2.1, 2.3, 2.5)
Xen lẫn với khoáng vật Mn còn có ít limonit dạng hidroxyt Fe khác,
chúng có dạng vi vảy, sợi, nằm lẫn trong nhau, số
lượng khoáng vật Mn vẫn
chiếm ưu thế. (Ảnh 2.2, 2.4)
Hidroxyt Mn: Gặp trong mẫu dạng keo, tạo thành đám ổ keo, lấp đầy
trong các khe nứt của đá. (Ảnh 2.6, 2.7))
Chalcopyrit: Gặp vài vảy nhỏ, hạt nhỏ tha hình, kích thước <0,1mm rải
rác trong phi quặng.
Nền phi quặng: Chủ yếu là thạch anh bị rạn nứt, phi quặng khác không
xác định thành phần.

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
19
Ảnh 2.1. Psilomelan (Psl) dạng keo, vi vảy, tạo thành đám ổ, đới


Ảnh 2.2. Psilomelan tạo thành gân mạch, vành riềm, xen lẫn ít limonit (Li)

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
20

Ảnh 2.3. Hidroxyt Mn và psilomelan
Ảnh 2.4. Hidroxyt Fe (Hr Fe) và hidroxyt Mn dạng keo, đám ổ, vành riềm

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
21

Ảnh 2.5. Psilomelan dạng keo, tạo thành đới keo


Ảnh 2.6. Hidroxyt Mn dạng keo

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
22

Ảnh 2.7. Psilomelan và hidroxyt Mn dạng đám ổ keo xen lẫn ít limonit.
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…
Bảng 2.3. Kết quả phân tích Rơnghen quặng nguyên khai
TT Thành phần khoáng vật Hàm lượng, ~%
1 Gơtit Fe
2
O
3
.H
2
O 20-22
2 Oxyt Mn (Pyrolusit+Ramsdelit) 5-7
3 Hyđôxyt Mn (Todorokit + Groutit + Vernadit) 14-16
4 Thạch anh 24-26
5 Felspat 4-6
6 Kaolinit 12-14
7 Clorit ít
10 Illit ít
11 Vô định hình (chất hữu cơ) Có
BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
23
Kết quả phân tích trọng sa
Phần từ cảm ít chứa manhetit, mactit;
Phần điện từ chiếm 66,77% chứa:
Psilomelan + Pyroluzit (75%);

Limonit chứa Mn (10%), limonit (10%),
Diệp thạch-serixit (4%),
Khoáng vật lẫn thạch anh (1%);
Phần nặng chiếm 0,24% chứa:
Pirit (70%)
Khoáng vật lẫn thạch anh (30%)
Phần nhẹ chiếm 32,9% chứa:
Thạch anh (97%),
Diệp thạch – serixit (2%)
Một ít khoáng vật lẫn (limonit chứa Mn)
Nhận xét:
Kết hợp các phương pháp phân tích khoáng tướng, thạch h
ọc, 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 MnO
2
thay đổi, n»m 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. Vùng độ hạt xảy ra đột biến về hàm lượng là
cấp +1mm và -1mm tương ứng với hàm lượng Mn là 15,49% và 0,97%. Bùn sét
cấp -0,045mm chiếm trên 35% với phân bố Mn là 1,03%.

BCTKĐT: Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng Mangan Tân Bình, Vị Xuyên, Hà Giang
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
24
Chương 3
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG MANGAN, TÂN BÌNH,
HÀ GIANG

3.1. Thí nghiệm thăm dò
Mục đích: Định hướng công nghệ nhằm xác định các bước tiến hành thí
nghiệm để tiết kiệm thời gian và kinh phí.
Với sơ đồ phối hợp tuyển trọng lực – lắng đãi cỡ hạt hẹp, tuyển từ cỡ hạt
nhỏ và tuyển nổi cỡ hạt mịn như những nhà máy lớ
n trên thế giới thì luôn đạt
thực thu quặng tinh cao, chất lượng quặng tinh tốt. Nhưng nhược điểm là sơ đồ
phức tạp, đầu tư lớn. Đối với các mỏ mangan quy mô nhỏ như mỏ Tân Bình thì
sơ đồ công nghệ theo hướng trên là không kinh tế. Theo tài liệu nghiên cứu với
máy lắng, sau khi đã tách cỡ hạt mịn thì có thể lắng cỡ hạt rộng có xử lý quặng
trung gian lắng, không thua kém lắ
ng cỡ hạt hẹp như nhà máy Nikoponxki
(Nga) lắng cỡ 3-25mm. [1]
Căn cứ vào kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng mangan
Tân Bình cho thấy:
- Thu hoạch cấp hạt -0,045mm chiếm đến 35,37% hàm lượng Mn thấp,
bằng 0,25%, phân bố Mn chỉ là 1,03% bởi vậy nên tách bỏ cấp hạt này trước khi
đưa vào tuyển.
- Cấp +1mm có hàm lượng Mn cao 15,49% và phân bố Mn là 94,62%,
hàm lượng Mn đột biến giảm theo chiều giảm của độ hạ
t, cụ thể với cấp +1-
2,8mm có hàm lượng 13,51% Mn, cấp +0,5-1mm có hàm lượng 4,32% Mn. Vì
vậy, trong sơ đồ thí nghiệm nên tách riêng cỡ hạt lớn và cỡ hạt nhỏ để tuyển
nhằm lấy ra các loại quặng tinh Mn có chất lượng khác nhau.
Sơ đồ thí nghiệm thăm dò sẽ 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. Sơ đồ thí nghiệm thể hiện trên hình
3.1

3.1.1. Kết quả thí nghiệm thăm dò tuyển lắng
Sau khi qua sàng quay đánh tơi, sản phẩm trên lưới cấp +2,8-16mm được
đưa vào máy lắng màng phòng thí nghiệm. Các điều kiện thí nghiệm chọn theo
thực tế sản xuất và theo lý thuyết. Đã thử nghiệm với nhiều đi
ều kiện khác nhau
và xác định được ở các điều kiện sau cho hiệu quả tốt nhất, cụ thể:
Với sàng quay đánh tơi: Nồng độ cấp liệu L:R=1:1
Nước rửa trên sàng quay đánh tơi: 2,5m
3
/t