dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nớc
Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án
xây dựng và áp dụng thử nghiệm một dây
chuyền tuyển than trong bã sàng cho các
mỏ than vùng quảng ninh bằng công
nghệ huyền phù kiểu tang quay
6375
15/5/2007
Hà nội - 2006
dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nớc
Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án
xây dựng và áp dụng thử nghiệm một dây
chuyền tuyển than trong bã sàng cho các
mỏ than vùng quảng ninh bằng công
nghệ huyền phù kiểu tang quay
Chủ nhiệm dự án
Thạc sĩ Hoàng Minh Hùng
Cơ quan chủ trì dự án
Viện trởng
Tiến sỹ Phùng Mạnh Đắc
Hà Nội, tháng 12 năm 2006
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
1
Những ngời tham gia thực hiện
Stt Họ và tên Học vị Chức vụ cơ quan công tác
Chức danh trong
dự án
1 Phùng Mạnh Đắc Tiến sỹ
Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Trởng ban chỉ đạo
thực hiện Dự án
2 Nguyễn Anh Tuấn Tiến sỹ
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Phó ban chỉ đạo thực
hiện Dự án
3 Lê HồngThắng Kỹ s
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên Dự án
4 Phạm Minh Đức Tiến sỹ
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên Dự án
5 Hoàng Minh Hùng Thạc sỹ
TP. Công nghệ than sạch
Viện KHCN Mỏ
Chủ nhiệm Dự án
6 Nguyễn Hữu Nhân Thạc sỹ
PTP. Công nghệ than sạch
Viện KHCN Mỏ
Thành viên Dự án
7 Trần Minh Tiến sỹ
TP. điện tự động Viện
KHCN Mỏ
Thành viên Dự án
8 Nguyễn Đình Thống Thạc sỹ
TP. Thiết bị máy mỏ Viện
KHCN Mỏ
Thành viên Dự án
9 Chu Quang Định Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
10 Nguyễn Văn Minh Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
11 Mai Văn Thịnh Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
12 Nguyễn Đức Nhuận Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
13 Vũ Tuấn Sử Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
14 Tôn Thu Hơng Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
15 Nguyễn Thị Thanh Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
16 Bùi Thị Lê Na Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
17 Trần Thu Trang Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
18 Nguyễn Thanh Tùng Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
19 Vũ Văn Quyết Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
20 Hoàng Thị Nguyệt Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
21 Nguyễn Anh Tuấn Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
22 Phùng Tuấn Hoàng Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
23 Nguyễn Quốc Khánh Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
24 Nguyễn Thành Nam Kỹ s
TP. Kế hoạch Viện KHCN
Mỏ
Thành viên Dự án
25 Vũ Thái Nam Kỹ s
TP Kế toán Viện KHCN
Mỏ
Thành viên Dự án
26 Nguyễn Quốc Thịnh Kỹ s
TP sử dụng than Viện
KHCN Mỏ
Thành viên Dự án
27 Nguyễn Hữu Teo Kỹ s
PGĐ Công ty PTCN&TB
Mỏ Viện KHCN Mỏ
Thành viên Dự án
28 Nguyễn Thị Hoàn Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
29 Nguyễn Quang Hà Kỹ s Viện KHCN Mỏ Thành viên Dự án
30 Đậu Quốc Lam Kỹ s
Chủ tịch HĐQT Công ty
than Uông Bí
Cộng tác viên Dự án
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
2
31 Nguyễn Ngọc Cơ Kỹ s
Giám đốc Công ty than
Uông Bí
Cộng tác viên Dự án
32 Đoàn Ngọc Vinh Kỹ s
TP KCS Côn
g
t
y
than Uôn
g
Bí
Cộng tác viên Dự án
33 Phạm Văn Tứ Kỹ s PGĐ Công ty than Uông Bí Cộng tác viên Dự án
34 Bùi Hoài Châu Kỹ s
Giám đốc XN Sàng tuyển
& Cảng
Cộng tác viên Dự án
35 Nguyễn Văn Bằng Kỹ s
Phó Giám đốc XN Sàng
tuyển & Cảng
Cộng tác viên Dự án
36 Nguyễn Thị Thành Kỹ s
TP KCS XN Sàng tuyển &
Cảng
Cộng tác viên Dự án
37 Bùi Xuân Đức Kỹ s
TP Cơ điện XN Sàng tuyển
& Cảng
Cộng tác viên Dự án
38 Phạm Hồng Tài Kỹ s Giám đốc Cty than Cọc Sáu Cộng tác viên Dự án
39 Phạm Văn Nhỏ Kỹ s PGĐ Công ty than Cọc Sáu Cộng tác viên Dự án
40 Nguyễn Văn Tu Kỹ s
TP. Cơ điện Công ty than
Cọc Sáu
Cộng tác viên Dự án
41 Hoàng Thị Xuyến Kỹ s
TP. KCS Công ty than Cọc
Sáu
Cộng tác viên Dự án
42
Nguyễn Văn
á
nh
Kỹ s PTP. Công ty than Cọc Sáu Cộng tác viên Dự án
43 Phạm Đức Khiêm Kỹ s
Giám đốc Công ty than
Mạo Khê
Cộng tác viên Dự án
44 Nguyễn Đắc Sửu Kỹ s
PGĐ Công ty than Mạo
Khê
Cộng tác viên Dự án
45 Phạm Ngọc Tiến Kỹ s
TP Cơ điện Công ty than
Mạo Khê
Cộng tác viên Dự án
46 Trần Ngọc Trãi Kỹ s Công ty than Mạo Khê Cộng tác viên Dự án
47 Nguyễn Thị Hiền Kỹ s Công ty than Mạo Khê Cộng tác viên Dự án
48 Nguyễn Văn Cơng Kỹ s Công ty than Mạo Khê Cộng tác viên Dự án
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
3
bài tóm tắt
Báo cáo tổng kết Dự án SXTN
Xây dựng và áp dụng thử nghiệm một dây
chuyền tuyển than trong b sàng cho các mỏ than vùng Quản Ninh bằng công
nghệ huyền phù kiểu tang quay
là một công trình nghiên cứu áp dụng thử nghiệm
công nghệ mới trong giai đoạn năm 2004 đến 2006 của tập thể cán bộ Viện Khoa học
Công nghệ mỏ cùng với sự tham gia cộng tác của đông đảo các nhà khoa học, quản lý,
sản xuất trong lĩnh vực sàng tuyển chế biến than ở Việt Nam.
Mục tiêu cơ bản của Dự án là hoàn thiện công nghệ tuyển để xử lý tận thu than
sạch còn lại trong bã sàng của các mỏ than vùng Quảng Ninh nhằm nâng cao năng lực
sản xuất chế biến than, tận thu tài nguyên, giảm thiểu ô nhiễm môi trờng và tạo việc
làm cho ngời lao động.
Dự án đã lựa chọn phơng pháp nghiên cứu tổng hợp kết hợp với nghiên cứu lý
thuyết, thống kê, phân tích đánh giá, thử nghiệm trong thực tế sản xuất, đồng thời sử
dụng phơng pháp quan trắc đo đạc, phân tích kết quả để hoàn thiện các giải pháp kỹ
thuật công nghệ.
Dự án đã cập nhật tổng hợp những thông tin mới về hiện trạng sản xuất sàng
tuyển chế biến than tại các mỏ vùng Quảng Ninh, thiết kế chế tạo thiết bị tuyển than
theo công nghệ mới, xây dựng và lắp đặt đồng bộ dây chuyền thiết bị tuyển than bằng
công nghệ huyền phù kiểu tang quay, tiến hành áp dụng thử nghiệm qui mô bán công
nghiệp và công nghiệp. Trên cơ sở các kết quả thử nghiệm, Dự án đã lựa chọn đợc
các sơ đồ, thông số kỹ thuật công nghệ tuyển hợp lý để áp dụng cho từng loại than bã
sàng của các mỏ than vùng Quảng Ninh. Dự án đã phát triển áp dụng công nghệ sàng
tuyển cho một số mỏ than nh Mạo Khê, Cọc Sáu nhằm giải quyết các vấn đề nâng
cao chất lợng than, tháo gỡ khó khăn ách tắc sản xuất chế biến than do tồn đọng than
bã sàng, than chất lợng xấu gây ra. Các kết quả nghiên cứu áp dụng thử nghiệm của
Dự án đã góp phần giúp cho các mỏ đồng bộ cơ giới hoá, đào tạo nâng cao trình độ
vận hành quản lý công nghệ trong lĩnh vực sàng tuyển chế biến than.
Đặc điểm nổi bật của Dự án là đợc áp dụng trong sản xuất, mang lại hiệu quả
kinh tế xã hội trong sản xuất kinh doanh và đang đợc phát triển ứng dụng rộng rãi
trong các doanh nghiệp ngành Than.
ý
nghĩa khoa học của Dự án là đã đa ra đợc
các ph
ơng pháp nghiên cứu, cách tiếp cận và các luận cứ khoa học để lựa chọn, tính
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
4
toán, thiết kế chế tạo và xây dựng các xởng tuyển than phù hợp với trình độ, qui mô,
điều kiện thực tế từng mỏ than.
Báo cáo tổng kết Dự án, các chuyên đề nghiên cứu và các phụ lục kèm theo có
thể là tài liệu tham khảo cần thiết trong lĩnh vực sàng tuyển chế biến than tại các mỏ
than vùng Quảng Ninh.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
5
các báo cáo khoa học thuộc Dự án
STT Tên báo cáo
1
Báo cáo chuyên đề: Đánh giá hiện trạng công nghệ sàng tuyển chế biến
than tại các mỏ than vùng Mạo Khê, Uông Bí Quảng Ninh
2
Báo cáo chuyên đề: Đánh giá hiện trạng công nghệ sàng tuyển chế biến
than tại các mỏ than vùng Hòn Gai Quảng Ninh
3
Báo cáo chuyên đề: Đánh giá hiện trạng công nghệ sàng tuyển chế biến
than tại các mỏ than vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh
4
Báo cáo chuyên đề: Xây dựng dây chuyền nâng cao chất lợng than
Công ty than Mạo Khê
5
Báo cáo chuyên đề: Xây dựng hệ thống tuyển than don xô bã sàng Công
ty than Cọc Sáu
6
Báo cáo chuyên đề: Đánh giá hiệu quả làm việc dây chuyền tuyển than bã
sàng cho các mỏ Công ty than Uông bí bằng công nghệ huyền phù kiểu
tang quay
7
Qui trình công nghệ, qui trình vận hành và hớng dẫn sử dụng đồng bộ
thiết bị công nghệ tuyển than bã sàng
8
Hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công Dự án xây dựng và áp dụng thử nghiệm
một dây chuyền tuyển than trong bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng
Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
6
Mục lục
Nội dung Trang
Lời nói đầu
Chơng 1
Tổng quan về tình hình tuyển than trên thế giới và trong
nớc
12
1.1
Tổng quan tình hình công nghệ tuyển than trên thế giới
12
1.1.1 Tình hình áp dụng công nghệ tuyển huyền phù 16
1.1.2 Tình hình áp dụng công nghệ tận thu than khác 19
1.2 Tổng quan thực trạng công nghệ tuyển than ở Việt Nam 22
1.2.1 Thực trạng công nghệ sàng tuyển than ở các nhà máy tuyển than 22
1.2.2
Thực trạng công nghệ sàng tuyển than tại các mỏ than vùng
Quảng Ninh
26
Chơng 2
Xây dựng dây chuyền tuyển than bã sàng Uông Bí bằng công
nghệ huyền phù tang quay
33
2.1
Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công xây dựng dây chuyền
tuyển than
33
2.1.1 Khảo sát tính chất than bã sàng cấp liệu cho dây chuyền 33
2.1.2 Lựa chọn công suất dây chuyền và chế độ làm việc 37
2.1.3
Lựa chọn thiết bị và các giải pháp công nghệ 38
2.1.4 Tính cân bằng sản phẩm 41
2.1.5 Tính toán thiết bị tuyển chính 41
2.1.6 Cung cấp, xử lý bùn nớc 48
2.1.7 Cung cấp điện và thông tin liên lạc 50
2.1.8
Mặt bằng và các giải pháp xây dựng, tổ chức thi công
55
2.1.9 Các giải pháp bảo vệ môi trờng , phòng chống cháy nổ 56
2.1.10 Biên chế lao động trong dây chuyền 56
2.1.10 Công tác đào tạo huấn luyện công nhân vận hành 57
2.2
Đánh giá hiệu quả công nghệ dây chuyền tuyển than bã sàng
các mỏ than Uông Bí bằng công nghệ huyền phù tang quay
60
2.2.1 Đánh giá hoạt động của hệ thống băng tải 60
2.2.2 Đánh giá hoạt động của hệ thống sàng tách cám 62
2.2.3 Đánh giá hoạt động của hệ thống sàng rửa than 63
2.2.4
Đánh giá hiệu quả công nghệ các thiết bị tuyển than bằng huyền
phù tang quay
64
2.2.5
Đánh giá hiệu quả tách dăm gỗ trong than cục bằng công nghệ
huyền phù tang quay
67
2.2.5 Đánh giá hiệu quả làm việc hệ thống thiết bị tuyển từ 70
2.2.6
Đánh giá chung kết quả áp dụng thử nghiệm công nghệ tuyển
71
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
7
than bã sàng các mỏ Công ty than Uông Bí bằng huyền phù tang
quay
Chơng 3
Phát triển áp dụng công nghệ tuyển than bã sàng bằng huyền
phù kiểu tang quay cho các mỏ than Quảng Ninh
72
3.1
Phát triển áp dụng thử nghiệm công nghệ tuyển hu
y
ền
p
hù tan
g
quay để nâng cao chất lợng than tại Công ty than Mạo Khê
72
3.2
Phát triển áp dụng thử nghiệm công nghệ tuyển than bã sàng để
tận thu than tại Công ty than Cọc Sáu
74
3.3
Tổn
g
hợ
p
kết
q
uả á
p
dụn
g
thử n
g
hiệm tu
y
ển than bã sàn
g
bằn
g
côn
g
n
g
hệ hu
y
ền
p
hù kiểu tan
g
q
ua
y
cho các mỏ than vùn
g
Quảng Ninh trong giai đoạn 2005-2006
78
Chơng 4
Đánh giá hiệu quả kinh tế dự án xây dựng và áp dụng thử
nghiệm công nghệ tuyển than bã sàng bằng huyền phù tang
quay tại các mỏ than vùng Quảng Ninh
79
Chơng 5
Lộ trình phát triển công nghệ tuyển than bã sàng tại các mỏ
than vùng Quảng Ninh
85
Kết luận và kiến nghị
Lời cảm ơn
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
8
Một số thuật ngữ chuyên ngành tuyển - Định nghi theo tiêu
chuẩn ISO
1. Năng suất danh nghĩa: Năng suất đợc thể hiện khối lợng trong 1 giờ đợc
sử dụng trong các sơ đồ công nghệ để mô tả chung cho một nhà máy.
2. Năng suất thiết kế: Tốc độ cấp liệu đợc xác định dựa trên quy mô và thời
gian chất tải khác nhau mà tại đó các hạng mục thiết bị phải hoạt động liên
tục theo các thông số bảo hành.
3. Năng suất thiết kế cực đại: Tốc độ cấp liệu vợt quá giới hạn, các hạng mục
thiết bị sẽ chỉ chấp nhận trong một thời gian ngắn không nhất thiết phải đáp
ứng các thông số bảo hành.
4. Tuyển than: Quá trình cơ học, vật lý tác động vào than phân ly thành các
sản phẩm có ích và sản phẩm thải.
5. Tính khả tuyển than: Khả năng cải thiện chất lợng của than thông qua các
quá trình tuyển.
6. Phân tích chìm nổi than: Quá trình phân chia mẫu thành các phần có tỷ
trọng khác nhau, tỷ lệ các phần đợc thể hiện bằng phần trăm so với tổng
mẫu và tơng ứng với độ tro của từng cấp tỷ trọng.
7. Đờng cong khả tuyển: Các đờng cong đợc vẽ minh họa các kết quả phân
tích chìm nổi cho phép xác định thu hoạch theo lý thuyết các sản phẩm nổi
và chìm.
8. Sơ đồ công nghệ: Sơ đồ cơ bản chỉ ra các bớc hoạt động chính trong nhà
máy, hớng chuyển động của các dòng vật liệu giữa các bớc và các sản
phẩm cuối cùng.
9. Sơ đồ thiết bị: Sơ đồ đợc thể hiện bằng ký hiệu của các thiết bị trong các
bớc hoạt động khác nhau trong nhà máy tuyển than.
10. Sơ đồ bùn nớc: Sơ đồ chỉ ra số lợng nớc trong từng khâu công nghệ của
nhà máy.
11. Phân tích thành phần độ hạt: Quá trình phân chia mẫu thành các phần theo
cỡ hạt, tỷ lệ từng phần đợc thể hiện bằng phần trăm trên tổng số khối
lợng mẫu.
12. Máy tuyển huyền phù: Thiết bị dùng để tuyển tách nâng cao chất lợng
than đáp ứng yêu cầu thơng mại bằng môi tr
ờng huyền phù. Sự phân ly
có thể dới tác dụng của lực trọng lực hoặc lực ly tâm.
13. Môi trờng huyền phù - huyền phù nặng: Hỗn hợp 2 pha rắn và lỏng trong
đó có sự lơ lửng các hạt chất rắn có tỷ trọng cao, chúng có thể đợc sử dụng
trong công nghiệp hoặc trong phòng thí nghiệm để phân chia than thành các
phần với các tỷ trọng khác nhau.
14. Máy tuyển đãi lắng: Thiết bị tuyển dùng mạch đập của nớc hoặc khí để
phân ly vật liệu vào tuyển thành các lớp có tỉ trọng khác nhau, từ đó có thể
tách đợc khoáng vật có ích và phần thải dựa vào các lớp có tỉ trọng khác
nhau đó.
15. Tỷ trọng phân chia: Tỷ trọng tơng ứng với giá trị 50 % trên đờng cong
phân phối
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
9
16. Thu hoạch lý thuyết: Thu hoạch đợc tính dựa trên đờng cong khả tuyển
ứng với một giá trị độ tro xác định
17. Độ lẫn bẩn: Phần vật liệu có tỷ trọng thấp hơn tỷ trọng phân chia trong sản
phẩm nặng hoặc phần vật liệu có tỷ trọng cao hơn tỷ trọng phân chia trong
sản phẩm nhẹ.
18
.
Hiệu suất sàng: Tỷ lệ phần trăm khối lợng cỡ hạt nhỏ hơn lỗ lới sàng lọt
qua sàng và khối lợng cỡ hạt nhỏ hơn lỗ lới sàng có trong vật liệu cấp vào sàng.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
10
Mở đầu
Theo Tổng sơ đồ và chiến lợc phát triển ngành than, nhu cầu tiêu thụ than
trong nớc và xuất khẩu hàng năm tăng từ 10 - 15 %. Năm 2006 sản lợng than
nguyên khai của Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt dự kiến đạt 35 triệu
tấn. Trong đó, than nguyên khai của các mỏ than vùng Quảng Ninh đạt 33 triệu tấn.
Hiện tại vùng Quảng Ninh có 4 nhà máy tuyển than là Cửa Ông, Hòn Gai,
Vàng Danh và Mạo Khê, tổng công suất của các nhà máy tuyển chỉ đạt đợc 12 triệu
tấn than nguyên khai, chỉ đáp ứng đợc khoảng 30% sản lợng than nguyên khai của
toàn ngành nên phần lớn than nguyên khai sau khi khai thác đều đợc sàng tuyển chế
biến tại các mỏ than.
Công nghệ sàng tuyển than tại các mỏ hầu hết là sàng khô tách cám từ than
nguyên khai, loại bỏ bớt đá thải tại mỏ. Sản phẩm lọt sàng sau khi sàng khô tại mỏ
hoặc trở thành than nguyên khai cung cấp cho nhà máy tuyển than hoặc là than thành
phẩm đa đi tiêu thụ trực tiếp cho các hộ sử dụng, sản phẩm trên sàng là than don xô
bã sàng đợc nhặt tay than cục hoặc nhặt đá thải sau đó đợc đa đi nghiền trộn với
than cám tốt để tiêu thụ, hoặc đổ đống riêng trên bãi thải bã sàng chờ xử lý chế biến
trong tơng lai. Công nghệ tuyển chế biến chủ yếu là nhặt tay thủ công nên các mỏ
thờng phải tổ chức nhặt tay, sàng đi sàng lại nhiều lần làm tăng chi phí sản xuất, vỡ
vụn than cục nhất là đối với loại than bã sàng cấp hạt nhỏ. Do nhu cầu tiêu thụ than tốt
ngày càng cao, lợng than tốt hiện có không đủ cung cấp cho pha trộn nên than don
xô bã sàng tồn đọng tại các bãi thải ngày càng nhiều làm giảm hiệu quả sản xuất khai
thác của các mỏ.
Các số liệu thống kê của các mỏ đã cho thấy hầu hết các mỏ đều còn tồn đọng
khối lợng lớn than bã sàng tại các bãi thải, trữ lợng lên tới hơn hàng triệu tấn, ngoài
ra hàng năm các mỏ tiếp tục bổ sung hàng trăm ngàn tấn vào các bãi thải bã sàng. Vấn
đề tồn tại trong việc xử lý chế biến than bã sàng đã gây nhiều khó khăn cho các mỏ
trong việc quản lý sản lợng và chất lợng than tiêu thụ, quản lý qui hoạch bãi thải bã
sàng, quản lý khai thác tận thu than trong bãi thải bã sàng. Khối lợng than trong bã
sàng bãi thải sẽ ngày càng gia tăng nếu các mỏ không có giải pháp công nghệ phù hợp
để xử lý thu hồi than sạch trong than don xô bã sàng.
Để đáp ứng nhu cầu phát triển bền vững trong khai thác và sử dụng than vấn đề
cần thiết đợc đặt ra cho lĩnh vực tuyển than là hoàn thiện, cơ giới hoá đồng bộ công
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
11
nghệ tuyển chế biến để nâng cao năng lực sản xuất, nâng cao chất lợng và giá trị sản
phẩm, tận thu tài nguyên và giảm thiểu ô nhiễm môi trờng cho các mỏ than vùng
Quảng Ninh.
Để giải quyết vấn đề này, Bộ Khoa học & Công nghệ đã giao cho Viện Khoa
học công nghệ Mỏ thực hiện Dự án SXTN: Xây dựng và áp dụng thử nghiệm một
dây chuyền công nghệ tuyển than trong bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh
bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay" nhằm hoàn thiện công nghệ sàng tuyển
chế biến than, đồng thời thông qua kết quả của Dự án sẽ làm cơ sở áp dụng để xử lý
vấn đề tồn đọng than bã sàng, tận thu tài nguyên, phục hồi, hoàn nguyên môi trờng
cho các mỏ than vùng Quảng Ninh.
Để thực hiện đợc mục tiêu trên, Dự án đ tập trung nghiên cứu giải quyết
các nội dung chính sau:
- Tổng quan thực trạng công nghệ sàng tuyển than trên thế giới và ở Việt Nam.
- Phân tích lựa chọn công nghệ tuyển than trong bã sàng cho các mỏ vùng
Quảng Ninh.
- Thiết kế xây dựng và lắp đặt một dây chuyền tuyển than bã sàng
- áp dụng thử nghiệm công nghệ tuyển than bã sàng cho một mỏ cụ thể, lựa
chọn các thông số kỹ thuật công nghệ, phân tích hiệu quả kinh tế
- Triển khai nhân rộng kết quả áp dụng thực nghiệm cho các mỏ than vùng
Quảng Ninh.
Dự án đợc tiến hành nghiên cứu trên cơ sở sử dụng tổng hợp các phơng
pháp:
- Thu thập tài liệu, số liệu.
- Lấy mẫu, khảo sát thực tế sản xuất.
- Thí nghiệm và thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm, bán công nghiệp. áp
dụng thử nghiệm qui mô công nghiệp.
- Phân tích, tính toán và so sánh.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
12
chơng 1
tổng quan tình hình áp dụng công nghệ tuyển than trên
thế giới và trong nớc
1.1 Tổng quan về tình hình áp dụng các phơng pháp tuyển trong các nhà máy
tuyển than trên thế giới.
Từ giữa thế kỷ 20 cùng với sự phát triển công nghiệp hoá, cơ giới hoá trong
khai thác than, chất lợng than nguyên khai ngày càng giảm, tỉ lệ đá kẹp trong than
nguyên khai cao, than càng trở lên khó tuyển đòi hỏi công nghệ tuyển than cũng thay
đổi và phát triển thích ứng với yêu cầu của sản xuất và thị trờng. Từ đó các phơng
pháp tuyển hiện đại lần lợt đợc nghiên cứu và áp dụng cho sản xuất nh tuyển than
trên máy lắng khí ép, tuyển than trong huyền phù nặng, tuyển than trong xoáy lốc
huyền phù, tuyển than bằng phơng pháp tuyển nổi, tuyển điện thay thế cho tuyển
than trên bàn đãi, máng rửa và máy lắng pítông. Các thế hệ máy tuyển ngày càng đợc
cải tiến tự động hoá nhằm nâng cao năng suất, nâng cao chất lợng sản phẩm và nâng
cao hệ số thu hồi than sạch.
Từ khi xuất hiện phơng pháp tuyển than trong môi trờng huyền phù nặng, số
nhà máy tuyển và tỉ lệ than qua tuyển bằng phơng pháp này ngày một gia tăng. Các
số liệu đợc trình bày trong bảng 1.1.1 đến 1.1.4
Bảng 1.1.1: Tỉ lệ sản lợng than qua tuyển bằng các phơng pháp tuyển
khác nhau trong các nhà máy tuyển than ở Mỹ
Năm
Phơng pháp tuyển
1940 1950 1960 1965 1967 1968
Đãi lắng 46,0 47,4 50 45,6 46,6 42,7
Huyền phù nặng 6,5 14,6 24,3 28,5 29,2 33,0
Bàn đãi 2,3 2,4 11,3 13,0 14,3 13,9
Máng rửa 15,9 5,8 2,8 1,4 1,3 1,3
Tuyển nổi 0 0 0,7 2,1 2,2 2,6
Tuyển khí ép 14,7 7,8 6,6 7,6 5,3 4,9
Phơng pháp tuyển khác 14,6 22, 4,3 1,8 1,1 1,4
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
13
Hình 1.1.1 Sự phát triển các phơng pháp tuyển than ở Hoa kỳ
(% sản lợng tham gia
)
0
10
20
30
40
50
60
1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975
Đãi lắng Huyền phù nặng
Bàn đãi Máng rửa
Tuyển nổi Tuyển khí ép
Các phơng pháp khác
Bảng 1.1.2: Tỉ lệ sản lợng than qua tuyển bằng các phơng pháp tuyển
khác nhau trong các nhà máy tuyển than ở Liên xô cũ
Năm
Phơng pháp tuyển
1958 1967 1969 1970 1975
Đãi lắng 36 34,8 35,2 41,6 45,0
Huyền phù nặng - 14,3 18,1 20,0 25,0
Bàn đãi - 0,2 0,2 - -
Máng rửa 35,3 27,7 24,4 17,3 10,0
Tuyển nổi 5,2 8,0 8,6 8,7 10,0
Tuyển khí ép 23,5 15,0 12,8 11,4 9,0
Các phơng pháp khác - - 0,7 1,0 1,0
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
14
Hình 1.1.2 Sự phát triển của các phơng pháp tuyển than ở Liên xô cũ (% sản lợng
tham gia
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1955 1960 1965 1970 1975 1980
Đãi lắng Huyền phù nặng
Bàn đãi Máng rửa
Tuyển nổi Tuyển khí ép
Các phơng pháp khác
Bảng 1.1.3: Tổng hợp tỉ lệ sản lợng than qua tuyển bằng các phơng pháp tuyển
khác nhau trong các nhà máy tuyển than trên thế giới năm 1990
Phơng pháp tuyển
than
Tỉ lệ
%
Trung
Quốc
Mỹ
ấ
n Độ
Nam
Phi
úc
Cana
đa
Inđô
nêsia
Anh
Huyền phù 49,3 23 45,9 44,6 80,3 67,1 65,5 39,8 45,5
Đãi lắng 19,6 59,0 5,6 40,1 0,5 13,9 2,6 46,1 15,2
Máng xoắn 9 14 11,9 1 17,4 8,5 3,3 11,5 1,9
Tuyển nổi 13,6 1,8 20,3 11,1 1,8 9,4 9,5 - 12,1
Xoáy lốc nớc 4,1 1,8 8,2 2,3 - 1,1 19,2 2,6 2,3
Bàn đãi 2,9 - 7,1 - - - - - -
Các phơng pháp khác 1,6 2,2 1,1 0,9 - - - - 21,9
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
15
Hình 1.1.3 Biểu đồ tổng hợp tỷ lệ sản lợng than qua tuyển bằng các phơng pháp
tuyển khác nhau trong các nhà máy tuyển than trên thế giới năm 1990
(% tham gia sản lợng)
Bàn đãi; 2,9
Xoáy lốc nứơc;
4,1
Tuyển nổi; 13,6
Đãi lắng; 19,6
Huyền phù;
49,3
Máng xoắn; 9
Khác; 1,6
Từ các đồ thị biểu diễn sự phá triển các phơng pháp tuyển than trên thế giới
đã cho thấy:
- Xu hớng sử dụng công nghệ tuyển than đãi lắng và huyền phù là chủ yếu
trong công nghệ tuyển than ở hầu hết các nớc công nghiệp phát triển, chiếm gần 70
% tổng sản lợng than qua tuyển trên thế giới;
- Tốc độ gia tăng sản lợng than tuyển bằng công nghệ huyền phù nhanh hơn
nhiều so với các công nghệ tuyển khác. Sản lợng than qua tuyển bằng công nghệ
tuyển huyền phù chiếm tới gần 50%;
- Xu hớng sử dụng công nghê tuyển than bằng bàn đãi và máng rửa đã giảm
dần và hiện nay chiếm tỉ lệ không đáng kể;
- Phơng pháp tuyển than bằng máng xoắn, tuyển nổi, tuyển xoáy lốc nớc
cũng đợc áp dụng khá phổ biến nhng so với tuyển huyền phù và đãi lắng thì tỉ lệ
sản lợng than qua tuyển nhỏ hơn rất nhiều.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
16
Căn cứ xu hớng phát triển công nghệ tuyển than hiện nay, trong dự án chỉ tập
trung giới thiệu các công nghệ tuyển than chủ yếu đang áp dụng rộng rãi trên thế giới
là tuyển huyền phù và một số công nghệ tuyển tận thu than khác.
1.1.1 Tình hình áp dụng công nghệ tuyển huyền phù
Tuyển than trong môi trờng nặng là quá trình phân ly than vào tuyển thành
các sản phẩm có tỷ trọng lớn hơn và nhỏ hơn tỉ môi trờng huyền phù nặng. Than có
tỷ trọng nhỏ hơn tỷ trọng huyền phù sẽ nổi lên trên bề mặt huyền phù tạo thành sản
phẩm nhẹ, đá thải có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng huyền phù sẽ chìm xuống tạo thành sản
phẩm nặng. Môi tròng huyền phù nặng đợc dùng phổ biến hiện nay là từ bột quặng
manhêtit.
Sơ đồ công nghệ tổng quát công nghệ tuyển than bằng huyền phù nặng đợc
thể hiện trên hình 1.1.1.1. theo đó công nghệ tuyển than bằng huyền phù năng đợc
bao gồm 2 hệ thống tuyển chính và tuyển vét, huyền phù đợc thu hồi và tái sinh bằng
hệ thống máy tuyển từ. Xử lý bùn nớc bằng hệ thống hố gầu, bể cô đặc và bể lắng
ngoài trời. Độ sâu tuyển đến 13mm và cỡ hạt lớn nhất 300mm.
u điểm của công nghệ tuyển huyền phù là có thể tuyển đợc các loại than rất
khó tuyển, than sạch sau tuyển có chất lợng cao mà các phơng pháp khác không
thực hiện đợc.
Nhợc điểm của công nghệ tuyển huyền phù là chi phí sản xuất cao do phải
dùng các vật liệu chịu mài mòn và bột manhêtit.
Do nhu cầu sử dụng than sạch chất lợng cao ngày càng lớn nên công nghệ
tuyển than bằng huyền phù nặng ngày càng đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới. Cùng
với sự phát triển về sản lợng, công nghệ tuyển huyền phù ngày càng đợc hoàn thiện
nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng. Các loại máy tuyển huyền phù trên thế giới không
ngừng đợc cải tiến, đa dạng. Hiện nay có nhiều chủng loại máy tuyển huyền phù,
phân biệt với nhau chủ yếu do kiểu dáng, phơng thức tháo dỡ sản phẩm. Mỗi loại
máy đợc thiết kế để tuyển có hiệu quả than cấp hạt lớn hoặc than cấp hạt nhỏ, than
cấp hạt rộng hoặc than cấp hạt hẹp. Dựa theo cơ cấu chuyển động của thân máy có thể
phân loại các máy tuyển than trong môi trờng huyền phù thành 2 nhóm, nhóm các
thiết bị tuyển tĩnh và nhóm các thiết bị tuyển động.
Nhóm các thiết tuyển tĩnh gồm các thiết bị tuyển mà thân máy là cố định, phần
chuyển động là các cơ cấu tháo đá. Nhóm này lại đợc chia thành hai nhóm nhỏ hơn,
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
17
nhóm có thân bể sâu và nhóm có thân bể rộng. Nhóm có thân bể sâu có cửa tháo đá
nhỏ, phần chìm (đá thải) đợc tháo qua qua máng hoặc gầu nâng. Nhóm có thân bể
rộng đợc chế tạo diện tích đáy rộng, phần chìm đợc gom lại tháo qua băng tải hoặc
máng cào. Máy tuyển than bằng phơng pháp huyền phù nặng loại tuyển tĩnh thông
dụng trên thế giới có thể thống kê nh máy tuyển CKB của Liên xô cũ, máy tuyển
DREWBOY của Pháp, máy tuyển Vedag hoặc TESKA của CHLB Đức, máy tuyển
DISA của Ba lan, DMS của Bỉ, máy tuyển HELSON-DEVIC, LINK-BELT vv. Nhợc
điểm của các máy tuyển huyền phù bể hiện nay là tuyển đợc loại than có tỉ lệ đá
không lớn hơn 75%.
Một công nghệ tuyển than bằng huyền phù nặng tiêu biểu đợc áp dụng phổ
biến nữa là tuyển xoáy lốc huyền phù. Nguyên lý tuyển của phơng pháp này là sự kết
hợp giữa lực trọng trờng và lực li tâm tác dụng vào hạt trong môi trờng huyền phù
nặng và đợc mô tả nh sau: Huyền phù và than vào tuyển đợc cấp vào thiết bị tuyển
xóay lốc với áp lực 0,2 2 kg/cm
2
qua một ống tiếp tuyến với phần thân hình trụ của
xoáy lốc tạo thành dòng chuyển động xóay bên trong thiết bị. Than và huyền phù,
chịu tác động của lực li tâm sẽ chuyển động từ thành máy vào tâm của máy. Trong
quá trình chuyển động các hạt đá có tỷ trọng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng huyền phù
sẽ dịch chuyển theo thành ống với quĩ đạo xoắn về phía phần côn của thiết bị và thoát
ra khỏi ngòai cùng với một phần huyền phù (phần đuôi). Các hạt than có tỷ trọng gần
với tỷ trọng huyền phù sẽ tập trung vào đờng tâm của thiết bị xóay lốc và thoát ra ở
đầu phần hình trụ của máy xoáy lốc cùng với phần lớn huyền phù (phần tràn). Công
nghệ này đợc thử nghiệm lần đầu tiên vào năm 1945 và sau đó đợc công bố ở Anh.
Nhà máy tuyển than đầu tiên sử dụng xoáy lốc huyền phù để tuyển than đợc xây
dựng ở Mỹ vào năm 1961 sau đó đợc áp dụng phổ biến rộng rãi tại rất nhiều nớc
trên thế giới nh Netherland, CHLB Đức, Mỹ, Ôstrâylia, CHLB Nga
Ưu điểm của phơng pháp tuyển than bằng xoáy lốc huyền phù nặng là độ sâu
tuyển có thể hạ xuống đến 0,075mm.
Nhợc điểm của phơng pháp này là giới hạn cấp hạt đa vào tuyển không lớn
hơn 50mm, đặc biệt tuyển xoáy lốc huyền phù chỉ phù hợp cho loại đã đợc qua tuyển
sơ bộ máy lắng hoặc huyền phù bể khi tỉ lệ phần thải không quá 30%.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
18
Than vào tuyển
Hình 1.1.1.1: Sơ đồ tổng quát công nghệ tuyển than bằng huyền phù nặng
Tuyển huyền phù chính
Sàn
g
run
g
rửa 1mm
Sàng rửa đá
Tuyển huyền phù vét
Tuyển từ 1
Đá thải
Sàng rửa than
Sàn
g
rửa TG
Than sạch
Tuyển từ 2
Trung gian
Than bùn
Nớc tuần hoàn
Hố
g
ầu
(
xoá
y
lốc
)
Bể cô đ
ặ
c
Bể lắn
g
bùn
Than cám
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
19
1.1.2 Tình hình áp dụng công nghệ tận thu than khác
Từ những năm 70 đến nay do nguồn tài nguyên than ngày càng giảm, để nâng
cao hệ số thu hồi than, công nghệ tận thu than trong bãi thải từ các nhà sàng và nhà
máy tuyển lần lợt đợc quan tâm đầu t nghiên cứu.
ở CHLB Nga:
Phơng pháp máng rửa dốc (KHC) đã đợc áp dụng tơng đối
rộng rãi để tuyển than nghèo, than tận thu độ tro >50% nh nhà máy tuyển than vùng
Kuzơbát: Kéđơrốpski, Trerigôpski, Talđinski. Sơ đồ công nghệ tuyển than đợc thể
hiện trên hình 1.1.2.1
Từ sơ đồ trên cho thấy trong dây chuyền áp dụng công nghệ tuyển than bằng
máng rửa dốc 2 lần để thu hồi than. Đặc tính kỹ thuật một số thiết bị tuyển máng rửa
dốc đang áp dụng tuyển than ở CHLB Nga đợc thể hiện trên bảng 1.1.2.1
Bảng I.1.2.1 Đặc tính kỹ thuật một số thiết bị máng rửa dốc
Loại máng rửa dốc
Đặc tính kỹ thuật
KHC - 88 A KHC 108 L
Năng suất, t/giờ đến 150 đến 220
Cỡ hạt đa vào tuyển, mm 0 - 300 0 300
Tiêu hao điện, Kwh 500 600
Tiêu hao nớc sạch cho 1 tấn than, m3 1 1,3 1-1,3
Tiêu hao nớc cho 1 tấn than, m3 3,5 3,5
Độ tro than vào tuyển, % 50 60 50 60
Từ bảng 1.1.2.1 đã cho thấy máng rửa dốc rất phù hợp dùng cho tuyển than
nghèo, than chất lợng thấp tuy nhiên nhợc điểm chủ yếu phơng pháp này là nhu
cầu nớc cho tuyển than là rất lớn, mặt khác việc vận hành thiết bị điều chỉnh các
thông số kỹ thuật công nghệ tuyển than là rất khó khăn và phức tạp nên việc áp dụng
máng rửa dốc trong tuyển than không đợc áp dụng rộng rãi trên thế giới.
ở Vơng quốc Bỉ
Công nghệ tuyển thu hồi than từ bã sàng bãi thải đợc quan tâm nghiên cứu áp
dụng nhằm tận thu tài nguyên và phục hồi hoàn nguyên môi trờng mỏ. Chính phủ
Vơng quốc Bỉ đã đa ra các biện pháp bảo hộ về tài chính u đãi để triển khai áp
dụng rộng rãi công nghệ tận thu than từ bãi thải bã sàng của các nhà máy tuyển. Công
nghệ tuyển than đợc áp dụng chủ yếu là phơng pháp tuyển huyền phù tang quay,
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
20
vật liệu làm huyền phù là bùn đá thải tự sinh trong bãi thải. Sơ đồ công nghệ tuyển
đợc thể hiện trên hình số 1.1.2.1
Hình 1.1.2.1 Sơ đồ công nghệ tuyển than nghèo trên máng rửa dốc
Xởng tuyển Talđinski CHLB Nga
Đá thải
Ak =78,8%
Than vào tuyển
A
k
= 43%
Sàn
g
p
hân lo
ạ
i
Phân cấ
p
thu
ỷ
l
ự
c
Đ
ập
-100
Sàn
g
rửa
Tu
y
ển mán
g
rửa dốc
Sàn
g
rửa
Khử nớc
Tu
y
ển mán
g
rửa dốc
Đá thải
Đá thải
Than sạch 25-100
Ak = 11%
Than sạch Ak=8%
Bùn thải Ak= 40,8 %
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
21
Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật dây chuyền tuyển than bã sàng bằng công nghệ
huyền phù tự sinh đang đợc áp dụng ở vùng Wallonie (Vơng quốc Bỉ):
- Công suất dây chuyền 250 tấn/giờ
- Hiệu suất tuyển: E = 0,25-0,3
- Độ tro than vào tuyển 60-:-70%
- Độ tro than sạch sản phẩm: 20-:-25%
- Chi phí tuyển than: 2,5 Euro/t
- Chi phí nớc tuyển: 0,2m
3
/giờ
- Chi phí đầu t: 2,2 triệu Euro.
Má
y
tu
y
ển hu
y
ền
p
hù tự sinh
Đá thải
Sàn
g
rử
a
Xoá
y
lốc
p
hân cấ
p
Than cục sạch
Sàn
g
khử nớc
Than cám tuyển
Bùn thải
Than vào tuyển
Hình I.1.2.2 Sơ đồ công nghệ tuyển than b sàng bi thải bằng huyền
phù tự sinh
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
22
Công nghệ tận thu than từ bãi thải bã sàng bằng huyền phù tự sinh đã đợc
nhiều nớc có nền công nghiệp phát triển quan tâm nghiên cứu áp dụng nh Ôstrâylia,
Hungari, Mỹ, Trung Quốc
Ưu điểm của công nghệ này là đơn giản, đầu t nhỏ, chi phí sản xuất thấp.
Nhợc điểm của công nghệ huyền phù tự sinh là chất lợng sản phẩm không
cao, cỡ hạt than vào tuyển bị giới hạn, không lớn hơn 75mm.
1.2 Tổng quan thực trạng công nghệ tuyển than ở Việt Nam
1.2.1 Thực trạng công nghệ sàng tuyển than ở các nhà máy tuyển than
Việt Nam hiện nay có 4 nhà máy tuyển than đang hoạt động áp dụng các
phơng pháp tuyển khác nhau nh đãi lắng, máng rửa, máng xoắn và huyền phù đó là
các nhà máy tuyển than Cửa Ông I; II;, Hòn Gai, Vàng Danh. Tổng công suất thiết kế
của các nhà máy tuyển than là 11 triệu tấn/năm.
1.2.1.1- Nhà máy tuyển than II Cửa Ông:
Nhà máy tuyển than II Cửa Ông do Ba Lan thiết kế xây dựng và đa vào sử
dụng từ năm 1979 với công suất 3,2 triệu tấn/năm, đến năm 1989 Ôstrâylia cải tạo đa
áp dụng hệ thống tuyển xoáy lốc huyền phù trong dây chuyền công nghệ. Năm 2001
nhà máy tuyển than II Cửa Ông đợc Nhật Bản cải tạo nâng công suất lên 5 triệu
tấn/năm. Công nghệ bao gồm các khâu tuyển chính sau:
+ Nhặt tay thủ công cấp hạt +100mm
+ Sàng khô tách một phần than cám 0 15 mm
+ Tuyển máy lắng cho than nguyên khai cấp hạt 0-100 mm
+ Tuyển xoáy lốc huyền phù tuyển lại than sạch từ máy lắng: cấp hạt 6 - 35
mm hoặc 1-35 mm
+ Tuyển máng xoắn tuyển lại than sạch từ máy lắng cấp hạt 0,1 - 1mm
+ Cấp hạt 0-0,1 mm đợc thu hồi bằng hệ thống cô đặc, bể lắng có sử dụng
chất keo tụ.
Chất lợng than nguyên khai từ các mỏ than vùng Cẩm phả cung cấp cho nhà
máy tuyển Cửa Ông phải đảm bảo các chỉ tiêu nh sau:
+ Thành phần than cục cấp hạt + 15mm không nhỏ hơn 5,5%
+Thành phần đá thải cấp hạt +15mm không lớn hơn 15%
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc: Xây dựng và áp dụng thử nghiêm một dây chuyền tuyển than trong
bã sàng cho các mỏ than vùng Quảng Ninh bằng công nghệ huyền phù kiểu tang quay
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Phòng Công nghệ than sạch
23
+ Độ tro than cám 0-15mm không lớn hơn 30 %, trung bình 27,5%,
Cho đến nay toàn bộ hệ thống tuyển làm việc tơng đối tốt, các kết quả thống
kê sản lợng, chất lợng than qua tuyển đã cho thấy
+ Năng suất nhà máy tuyển đạt 90-95 % công suất thiết kế
+ Chất lợng sản phẩm than sạch đạt tiêu chuẩn xuất khẩu:
Độ tro than cục nhỏ hơn 7%, tuỳ theo yêu cầu của khách hàng,
Độ tro than cám tuyển 13 16%,
Độ tro đá thải từ máy lắng lớn hơn 70%,
Than trung gian từ máy lắng và đá thải từ xoáy lốc huyền phù có độ tro trung
bình 45 - 65% đợc thu hồi và nghiền đến -15mm sau đó pha trộn với than cám tốt để
tiêu thụ nội địa.
Tiêu hao mahêtit trung bình 1,5 -2 Kg/tấn than sạch
Nhà máy tuyển than II Cửa Ông hiện nay đang là nơi chủ yếu sản xuất và tiêu
thụ than chất lợng cao, xuất khẩu của Tập đoàn công nghiệp than khoáng sản Việt
Nam
1.2.1.2- Nhà máy tuyển than I Cửa Ông
Nhà máy tuyển than I Cửa Ông do Pháp thiết kế và xây dựng từ đầu thế kỷ 20.
Công suất thiết kế của nhà máy là 1 triệu tấn than nguyên khai/năm.
Công nghệ tuyển than của nhà máy bao gồm:
+ Nhặt tay thủ công cấp hạt + 50mm
+ Sàng khô tách cám 0 - 15(6) mm
+ Tuyển than 15(6) - 50 mm trên máng rửa
+ Xử lý bùn nớc bằng hố gạn, hố gầu và bể lắng ngoài trời
Nhà máy tuyển than I Cửa Ông chủ yếu sử dụng để tuyển loại than dễ tuyển,
tuyển lại hoặc tái chế sản phẩm than sạch từ nhà máy tuyển than II Cửa Ông và than
cục xô từ các mỏ để phục vụ cho sản xuất than đặc chủng xuất khẩu.
Hiện nay nhà máy tuyển than I Cửa Ông đang đợc cải tạo thay thế hệ thống
tuyển than trên máng rửa bằng hệ thống tuyển máy lắng kết hợp với xoáy lốc huyền
phù tơng tự nh công nghệ nhà máy tuyển than II Cửa Ông.
1.2.1.3- Nhà máy tuyển than Hòn Gai