Thiết kế xưởng tuyển quặng Apatit Lào Cai

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lời mở đầu
Trên con đường công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, dưới sự lãnh đạo sáng suốt
của Đảng đưa đất nước đến năm 2020 trở thành một nước công nghiệp thị ngành
công nghiệp khai thác khoáng sản. Được nhà nước quan tâm đầu tư phát triển toàn
diện, rất nhiều nơi đã có sự khai thác khoáng sản một cách hợp lý. Cũng vì vậy
ngành tuyển khoáng càng có vai trò quan trọng , nó làm tăng trữ lượng công
nghiệp của các khoáng sản do tận dụng được quặng nghèo, cho phép cơ giới hoá
và tự động hoá các khâu khai thác khoáng sản, làm tăng năng suất và hiệu suất của
các ngành gia công tiếp theo như luyện kim, hoá luyện.
Tuyển nổi là một trong những phương pháp làm giàu kháng sản, là sự phân chia
khoáng vật dựa vào tính ưa nước hoặc kị nước của chúng, Sự khác biệt này có thể
là tự nhiên hay nhân tạo nhờ tập hợp các khoáng chất mà phương pháp tuyển nổi
đã trở thành phương pháp tuyển vạn năng, bất cứ khoáng vật nào ta cũng có thể
chọn được thuốc tuyển hợp lý để tách khoáng vật ra khỏi đất đá tạp hay tách các
khoáng vật có ích ra khỏi nhau. Tuyển nổi áp dụng hầu hết cho các loại quặng đa
kim, kim loại mầu ngoài ra còn áp dụng cho các khoáng sản phi kim như than đá…
Tuy nhiên tuyển nổi còn có rất nhiều nhược điểm như : giá thành tuyển còn khá
đắt. Chính vì vậy việc tìm kiếm các loại thuốc tuyển mới, rẻ tiền, không độc hại và
đạt hiệu quả kinh tế cao là một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay.Quặng apatitLào Cai là một loại quặng được xuất khẩu ra nước ngoài và cung cấp cho nhà máy
supe phốt phát Lâm Thao, Vĩnh Phúc, nhà máy phân lân Văn Điển...Bắt đầu từ
năm 1976 nhà máy tuyển apatit- Lào Cai được bắt đầu nghiên cứu do Liên xô giúp
đỡ thiết kế và bắt đầu xây dựng vào năm 1982 với những thiết bị máy móc hiện
đại, quy trình công nghệ tiên tiến có năng suất cao.Sau 5 năm học vừa qua với
những kiến thức chuyên ngành tuyển khoáng em đã được học, đồng thời em đã
được đi thực tập tại nhà máy tuyển Apatit – Lào Cai và nhận đề tài tốt nghiệp với
nhiệm vụ: Thiết kế xưởng tuyển quặng Apatit Lào Cai. Em nhận được sự hướng
dẫn tận tình của cô giáo: VŨ THỊ CHINH nay em đã hoàn thành đề tài.
Em rất mong sự góp ý của các bạn và của các thầy cô để đề tài của em được hoàn
chỉnh hơn.

Hà nội,Ngày 01 tháng 06 năm 2017
Sinh viên
Đỗ Thị Thu Thủy
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN I: KHÁI QUÁT CHUNG
CHƯƠNG I: VỊ TRÍ, GIAO THÔNG, DÂN CƯ, ĐỊA HÌNH,
KHÍ HẬU KHU VỰC
I. Vị trí địa lý:
-Khu mỏ Apatit thuộc địa phận xã Đồng Tuyển -Lào Cai nằm trên bờ sông Hồng
cách thành phố Lào Cai 15 km về phía đông và hình thành dải hẹp dài 100 km,
rộng 1-4 km kéo dài từ Bát Xát đến Ngòi Bo.
-Khu mỏ nằm ở tọa độ:
X: 24,40.725 đến 25,24.550
Y: 18,426.025 đến 18,359.925
-Địa hình khu mỏ kéo dài từ Tây Bắc- Đông Nam
II.Giao thông:
- Khu mỏ sử dụng chủ yếu là hệ thống giao thông nối liền giữa các thị xã, thị trấn
và các tỉnh lân cận.
a. Đường ô tô:
Từ các mỏ có đường ôtô chạy thẳng lên thành phố Lào Cai và các huyện khác.
b. Đường sông
Hệ thống sông suối, đa số hẹp và dốc ở thượng nguồn tạo thành các thác nước lớn
nhỏ. Suối Ngòi Bo rộng từ 100-250m, sâu từ 2-4,5m. Sông Hồng bắt nguồn từ tỉnh
Vân Nam, Trung Quốc chảy qua Lào Cai về đồng bằng Bắc Bộ và đổ ra biển theo

hướng Tây Bắc- Đông Nam.
III. Tình hình dân cư-kinh tế xã hội và nhân văn.
1.Dân cư:
-Dân cư Lào Cai có khoảng hơn 7 vạn người với khoảng 24 dân tộc anh em. Chủ
yếu là dân tộc Kinh, Tày, Mông…nền kinh tế chủ yếu phát triển theo hai hướng
chủ yếu là công nhân viên chức và làm nông nghiệp, một phần nhỏ làm nghề thủ
công mỹ nghệ và buôn bán nhỏ.
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2. Năng lượng -vật liệu xây dựng:
-Điện lực: Nguồn cung cấp chính là mạng điện quốc gia 35 KV lấy từ nhà máy
thủy điện Thác Bà- Yên Bái.
-Nhiên liệu: Than mua từ Quảng Ninh, xăng dầu mua từ tổng công ty xăng dầu Bộ
Công nghiệp nặng.
-Vật liệu xây dựng: Sắt thép và xi măng mua từ các tỉnh khác còn tre nứa, gạch
ngói, đá vôi, cát sỏi thì địa phương tự cung cấp.
IV. Địa hình và khí hậu:
1.Địa hình:
Thấp dần từ Tây sang Đông, các dãy núi thuộc dải Hoàng Liên Sơn chạy theo
hướng Đông Bắc -Tây Nam. Độ cao trung bình của núi là 500m. Tại khu vực thị xã
Cam Đường địa hình tạo thành một lòng chảo với các đồi có chứa quặng, địa hình
thấp từ 60-65m. Ngay thị xã Cam Đường có dòng suối bắt nguồn từ làng Cóc chảy
qua làng Dạ, làng Vạch và chảy qua sông Hồng. Xen giữa những dãy núi là hệ
thống ruộng lúa bậc thang.
2.Khí hậu:

-Khu vực mỏ và nhà máy tuyển đặc trưng bởi khí hậu nhiệt đới nóng ẩm mưa
nhiều, nhiệt độ trung bình cả năm là 230 C. Nhiệt độ cao nhất là 42,80 C, thấp nhất
là 2,20 C
-Thời gian nóng nhất kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9
-Lượng mưa trung bình năm là 1691mm, số ngày mưa trung bình trong năm là 196
ngày
-Hướng gió mùa hè: Hướng Đông Nam
-Hướng gió mùa đông: Hướng Tây Bắc .

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU QUẶNG APATIT VÀ NHÀ MÁY
TUYỂN QUẶNG APATIT
I. Lịch sử phát triển khu mỏ
-Mỏ được phát hiện vào khoảng năm 1940-1941 do thực dân Pháp nghiên cứu và
thăm dò địa chất. Sau chiến thắng Điện Biên Phủ năm 1954 thì mỏ mới bắt đầu
chính thức được nghiên cứu và khai thác dưới sự giúp đỡ của Liên Xô cũ. Trong
những năm 1956-1958 chủ yếu khai thác mỏ bằng phương pháp thủ công, nửa cơ
giới. Đến năm 1957 thì công tác xây dựng mỏ mới được tiến hành một cách khẩn
trương, năm 1959 thì các thiết bị máy móc và các công trình mới được tiến hành
đưa vào sử dụng.
-Thời gian đầu chủ yếu là khai thác quặng loại I, còn quặng loại II ít được khai
thác, quặng loại III được đổ về các kho gọi là bãi quặng III nằm rải rác trong toàn
khu vực mỏ. Với phương pháp khai thác như trên nó dẫn đến tình trạng quặng loại
I thì hết và quặng loại III thì còn rất nhiều

-Năm 1976 để phục vụ cho việc thiết kế và xây dựng nhà máy tuyển, thì toàn bộ
bãi quặng loại III và các vỉa quặng III chưa khai thác được thăm dò lại với trữ
lượng 93 triệu tấn
II. Khái quát về mỏ Apatit Lào Cai
-Khoáng vật apatit được thành tạo trong các loại hình nguồn gốc macma và trầm
tích biển, ở Việt Nam chủ yếu là quặng trầm tích biển biến chất.
-Công thức: Ca5(F,Cl) [PO4]3
+Loại Flo Apatit: CaO = 55,50%, P2O5 = 42,30%, F = 3,8%
+Loại Clorit Apatit: CaO = 53,8%, P2O5 = 41%, Cl = 2,6%
-Trong thành phần thường lẫn nhiều tạp chất: Fe, Mg, Al, các nguyên tố xạ và đất
hiếm: Th, Sr, TR…
-Mỏ Apatit Lào Cai nằm ở hữu ngạn sông Hồng với chiều dài khoảng 100 km từ
Lũng Pô - Bát Xát đến Bảo Hà thụôc tỉnh Lào Cai, với chiều rộng từ 1 đến 4 km,
được chia thành 3 phần vùng chính là:

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Phần vùng Bát Xát - Ngòi Bo: Là trung tâm của khoáng sàng Apatit Lào Cai,
có chiều dài 33,5 km. Là vùng có trữ lượng quặng lớn và ổn định nhất
2. Phần vùng Ngòi Bo - Bảo Hà : Số liệu thăm dò chưa đầy đủ để xác định trữ
lượng tài nguyên.
3. Phần vùng Bát Xát - Lũng Pô: Chưa thực hiện thăm dò địa chất để xác định
trữ lượng tài nguyên.
-Mỏ Apatit Lào Cai được phát hiện từ năm 1924 và khai thác từ năm 1940.
-Số lượng quặng Apatit được khai thác (Chủ yếu từ năm 1956 đến năm 2005) là:

+Quặng Apatit loại I: 1,4 triệu tấn
+Quặng Apatit loại II: 3 triệu tấn
+Quặng Apatit loại III: Khoảng 40 triệu tấn.
+Quặng Apatit tuyển: 2,5 triệu tấn.
Và nhiều loại sản phẩm khác như: Phân bón NPK; vật liệu xây dựng; Quặng
Fenspat, cao lin...
-Trữ lượng quặng tới khu trung tâm theo số liệu thăm dò địa chất (Số liệu thăm dò
chưa đầy đủ ) là khoảng 800 triệu tấn gồm:
+ Quặng Apatit loại I : 34 triệu tấn.
+Quặng Apatit loại II: 236 triệu tấn.
+Quặng Apatit loại III: 230 triệu tấn
+ Quặng Apatit loại IV: 291 triệu tấn
III. Tình hình địa chất khu mỏ .
-Khu vực mỏ chịu ảnh hưởng của sụt lún phong hóa, các vỉa quặng Apatit thuộc
điệp Kocxan, độ phong hóa ở từng vùng có tính đặc trưng khác nhau. Tầng phong
hòa thay đổi độ cao từ 0-150 m .Căn cứ vào đặc điểm người ta chia toàn bộ khu mỏ
apatit Lào Cai thành 8 tầng, ký hiệu từ dưới lên trên (theo mặt cắt địa chất) là tầng
Kocxan (KS) KS1, KS2,... KS7, KS8. Trong đó, quặng apatit nằm ở các tầng KS4,
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KS5, KS6 và KS7. Trong từng tầng lại được chia thành các đới phong hóa hóa học
và phong hóa chưa hóa học.
-Tầng KS4 (còn gọi là tầng dưới quặng) là tầng nham thạch apatit cacbonat – thạch
anh - muscovit có chứa cacbon. Nham thạch của tầng này thường có màu xám sẫm,
hàm lượng chất chứa cacbon tương đối cao, khoáng vật chứa cacbonat là đôlômit

và canxit trong đó đôlômit nhiều hơn canxit. Tầng này gồm hai phiến thạch chính
là đôlômit - apatit – thạch anh và apatit – thạch anh - đôlômit, chứa khoảng 3540% apatit, các dạng trên đều chứa một lượng cacbon nhất định và các hạt pyrit
phân tán xen kẽ nhau, chiều dày của tầng này từ 35-40 m.
-Tầng KS5 (còn gọi là tầng trên quặng): Đây là tầng apatit cacbonat. Nham thạch
apatit cacbonat nằm trên lớp phiến thạch dưới quặng và tạo thành tầng chứa quặng
chủ yếu trong khu vực bể photphorit. Nằm dọc theo trung tâm khu mỏ Lào Cai từ
Đụng Nam lên Tây Bắc chạy dài 25 km. Quặng apatit hầu như đều thuộc khoảng
tầng phong hóa của tầng quặng (KS5) có hàm lượng P2O5 từ 28-40% gọi là quặng
loại 1, chiều dày tầng quặng dao động từ 3-4m tới 10-12m. Ngoài ra, còn có các
phiến thạch apatit - đôlômit , đôlômit - apatit – thạch anh – muscovit
-KS6, KS7 (còn gọi là tầng trên quặng). Nằm trên các lớp nham thạch của tầng
quặng và thường gắn liền với các bước chuyển trầm tích cuối cùng. Nham thạch
của tầng này khác với apatit cacbonat chỗ nó có hàm lượng thạch anh, muscovit và
cacbonat cao hơn nhiều và hàm lượng apatit giảm. Phiến thạch của tầng này có
màu xám xanh nhạt, ở trong đới phong hóa thường chuyển thành màu nâu sẫm. Về
thành phần khoáng vật, khoáng vật tầng trên quặng gần giống tầng dưới quặng
nhưng ít muscovit và hợp chất chứa cacbon hơn và hàm lượng apatit cao hơn rõ
rệt. Chiều dày của tầng quặng này từ 35-40 m.
-Dựa vào sự hình thành và thành phần vật chất nên trong khoáng sàng apatit Lào
Cai phân chia làm 4 loại quặng khác nhau.
+Quặng loại I: Là loại quặng aptatit hầu như đều thuộc khoảng phong hóa của tầng
quặng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng từ 28-40%.
+Quặng loại II: Là quặng apatit- đôlômit thuộc phần chưa phong hóa của tầng
quặng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng 18-25%.
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+Quặng loại III: Là quặng apatit- thạch anh thuộc phần phong hóa của tầng dưới
quặng KS4 và trên quặng KS6 và KS7, hàm lượng P2O5 chiếm khoảng từ 12-20%,
trung bình khoảng 15%.
+Quặng loại IV: Là quặng apatit-thạch anh-đôlômit thuộc phần chưa phong hóa
của tầng dưới quặng KS4 và các tầng trên quặng KS6 và KS7 hàm lượng P2O5
khoảng 8-10%.
-Xuất phát từ điều kiện tạo thành của tầng quặng và dựa vào kết quả phân tích
thành phần khoàng vật , vị trí phân bố , đặc tính cơ lý và công nghệ , quặng apatit
Lào Cai được chia làm 2 kiểu: kiểu quặng apatit nguyên sinh và kiểu apatit phong
hóa. Các tầng kôxan được chia làm hai đới: đới phong hóa hóa học và đới chưa
phong hóa hóa học. Quặng apatit loại 3 Lào Cai là quặng apatit- thạch anh nằm
trong đới phong hóa thuộc tầng KS4 và KS6,7 có chứa 12,20%P2O5.
Quặng apatit loại 3 là quặng phong hóa thứ sinh được làm giàu tự nhiên nên quặng
mền và xốp hơn quặng nguyên sinh. Đây chính là đất đá thải trong quá trình khai
thác quặng loại 1, và là nguyên liệu cho nhà máy tuyển quặng Apatit Lào Cai.
-Theo các tài liệu địa chất, trong các loại quặng apatit loại 1, loại 2 cũng như loại
3, khoáng vật apatit đều có cấu trúc Ca5F (PO4)3 thuộc loại fluoapatit, trong đó có
khoảng 42,26% P2O5; 3,78%F và khoảng 50% CaO các mẫu quặng 3 ở các kôxan
đó được lấy và phân tích thành phần hóa học
IV. Đặc tính quặng Apatit
-Được cấu tạo bằng phiến đá thạch anh-cacbonat, đá phiến mica, than ...
-Quặng apatit Lào Cai là một loại quặng phosphat có nguồn gốc trầm tích biển,
thành hệ tiền Cambri chịu các tác dụng biến chất và phong hóa. Các khoáng vật
photphat trong đó trầm tích không nằm ở dạng vô định như ta tưởng trước đây mà
nằm ở dạng ẩn tinh, phần lớn chỉ biến đổi giữa floroapatit Ca5(PO4)6F2 và
cacbonat-floroapatit Ca5([PO4],[CO3])3F. Hầu hết các phosphat tầm tích dưới dạng
cacbonat-floroapatit gọi là francolit. Dưới tác dụng của các đá phi quặng biến
thành đá phiến đôlômit và quaczit, còn đá chứa phosphat chuyển thành
quặng:apatit-đôlômit .

- Quặng nguyên khai chủ yếu ở hai dạng chính : dạng khối và dạng rời.

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Quặng khối : xâm nhiễm trong đá phiến Cacbonat, thạch anh, khoáng vật Apatit
chiếm chủ yếu là quặng loại 2, với hàm lượng trung bình 25 %.
+Quặng rời : là dạng rời có chứa sét, thành phần hóa học của quặng nguyên khai
như sau.
*Tính chất vật lý của quặng
Bảng 1: Tính chất vật lý của quặng
Loại quặng

Độ ẩm%

Tỷ trọng
riêng

Hệ số tơi
xốp

Độ cứng

KS4 - KS5

17.1

1.89

1.5

3-4

KS6 - KS7

17.7

1.83

1.45

3-4

Trong các loại quặng kể trên, quặng III là đối tượng nhiều hơn vì nó là nguyên liệu
chính cung cấp cho nhà máy tuyển. Tính chất quặng loại III thể hiện bảng sau:
Bảng 2: Tính chất quặng loại 3
Mẫu thể trọng
Tên bãi
S/L
Làng
Cáng
Mỏ Cóc
A
Mỏ Cóc
B
Làng

Cóc

ẩm

khô

Mẫu độ ẩm
S/L
mẫu
Độ ẩm

Hệ số tơi xốp
Độ tơi
S/L
xốp

4

1.9

1.59

3

16.16

4

1.4

2

1.9

1.75

2

13.05

2

1.32

3

1.97

1.76

3

10.88

3

1.37

26

1.83

1.63

2

11

26

1.38

Na Hoái
4
1.83
1.63
1
15.22
4
1.4
V. Thí nghiệm nghiên cứu tính khả tuyển quặng Apatit lào cai
1. Cơ sở làm giàu P2O5
-Hiện tại quặng Apatit Lào Cai loại III đã được làm giàu theo sơ đồ công nghệ như
sau:
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 8

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-Sơ đồ công nghệ bao gồm các khâu:
+Rửa quặng, nghiền, phân cấp ướt, tách tảng sót.
+Khử mùn, sét.
+Cho tiếp xúc với thuốc tuyển khi tuyển nổi
+Tuyển nổi
+Cô đặc và lọc
2. Thí nghiệm nghiên cứu khả tuyển:
Bảng 3: Kết quả một số thí nghiệm về tuyển nổi quặng Apatit Lào Cai:
Quặng tinh
Thời gian, địa điểm, quy mô thí
Mẫu quặng III b%
nghiệm
P2O5 %
e%
1958- Liên Xô ( thí nghiệm nhỏ)
16.5 (KS4- KS6)
35
69
1960- Liên Xô ( thí nghiệm lớn)
14.3 (KS4- KS6)
31-32
60
1967- Việt Nam ( thí nghiệm)
17.5 (KS4- KS6)
33
56
1970- CHDC Đức
14.9 (KS4- KS6)
34

59
1974- Liên Xô
14.1 (KS4- KS6)
32-34
60-70
1976- Liên Xô ( thí nghiệm lớn)

19.85 (KS4- KS6)

32-33

65

Dựa theo phương pháp làm giàu quặng đã được lấy mẫu quặng có độ hạt -25mm
được gia công thành nguyên liệu để làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi.
2

_Trọng lượng mẫu được tính: Q = K. d
+Trình tự tuyển nổi :
Đem vật liệu đã được đập đến cỡ -1,6mm giảm lược thành phần có trọng lượng
1kg để tiến hành các điều kiện tuyển.
+ Thí nghiệm về độ mịn nghiền, cho thấy nghiền đến 90% cấp -0,074mm là thích
hợp nhất

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Thí nghiệm về lượng thuốc dùng thuốc tập hợp của Phần Lan cho thấy chi phí
100

200

300

thuốc như sau: K = 220g/t ; K = 88g/t ; K = 220g/t
Bảng 4: Kết quả phân tích hoá phần tinh quặng
Thành phần
Hàm lượng

SiO2
13.55

Fe2O3
1.1

Al2O3
1.69

CaO
40.66

MgO
1.19

P2O5
32

⇒ Qua kết quả thí nghiệm nghiên cứu thành phần của quặng nguyên khai cho ta
thấy, cấu trúc của quặng nguyên khai đơn giản,thành phần khoáng vật chủ yếu gồm
2

5

CaO và P O , và ngoài ra còn một số khoáng vật đi kèm nhưng có hàm lượng
2

5

thấp. Khoáng vật cần thu hồi là P O có tính nổi tốt trong môi trường Ph = 7-9. Vì
vậy làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi là tốt hơn cả.
VI. Giới thiệu về nhà máy tuyển quặng apatit Tằng Loỏng
-Nhà máy tuyển quặng Tằng Loỏng được Liên Xô thiết kế và xây dựng từ năm
P 2 O5

1983 với mục đích làm giàu quặng apatít loại III có hàm lượng
từ 15,8 + 1%
lên 32 – 34%. Sản phẩm quặng tinh cung cấp cho nhà máy Supe photphat, nhà máy
DAP, và xuất khẩu. Chương trình nghiên cứu công nghệ tuyển quặng loại II trong
phòng thí nghiệm, bán công nghiệp (xưởng Pilot) và tuyển công nghiệp tại nhà
máy tuyển Cam Đường. Đã thành lập và định hướng sản xuất cho nhưng năm tiếp
theo.
-Theo thiết kế nhà máy có các khâu công nghệ chính như sau:
* Khâu công nghệ chuẩn bị khoáng sản (đập, nghiền, sàng, phân cấp). Nhiệm vụ là
gia công quặng nguyên khai đạt độ hạt > 85% cấp – 0,074mm, bùn quặng sau
nghiền rửa được khử

H 2O

có nồng độ chất rắn 38% cấp vào khâu tuyển nổi.

* Khâu công nghệ tuyển nổi: Tuyển nổi quặng Apatite loại III được thực hiện trên
máy tuyển.Sau 3 lần tuyển tinh.Hàm lượng P2O5 đạt 32 – 34% quặng đuôi thải
tuyển nổi đạt dưới 5,1% P2O5.

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
* Khâu công nghệ lọc sấy: Quặng tinh sau tuyển được khử nước qua bể cô đặc đạt
>45% được bơm về lọc.Sản phẩm quặng tinh lọc có độ ẩm <22% Hiện nay nhà
máy đã bỏ khâu sấy vì yêu cầu của hộ tiêu thụ đã đạt yêu cầu khi qua khâu lọc.
VII. Công nghệ tuyển của nhà máy:
Quặng 3 được khai thác tại các khai trường được trung hòa bốc xúc lên chuyển hệ
thông toa xe tự lật vận chuyển về nhà máy có lưu trình công nghệ như sau :
1.Khu vực đập thô
Quặng từ bunke được băng tải xích đưa xuống sàng RUT71Hrồi xuống máy đập
CMD118A gia công cấp hạt xuống < 150 mm, tiếp đó là hệ thống băng tải cao su
rồi được đưa vào kho quặng III. Từ kho quặng III được đưa về phân xưởng tuyển
chính.
2.Khu vực nghiền rửa
Tại phân xưởng tuyển chính, quặng được cấp vào từ kho chứa quặng III qua băng
tải, rồi quặng được đưa vào sàng rửa 1201, sản phẩm trên sàng được chảy qua 2
băng tài 1202 và 1203. Ở đây bố trí 1 công nhân nhặt bớt đá từ băng tải ra và

quặng được đưa vào máy đập roto 1204. Sản phẩm dưới sàng qua đường ống
chuyển tới máy phân cấp ruột xoắn đơn 1209. Sản phẩm của máy đập roto 1204
được đưa vào sàng trụ 1206. Sản phẩm trên sàng được đưa ra ngoài bãi thải bằng
băng tải cao su. Còn sản phẩm dưới sàng được đưa vào máy phân cấp ruột xoắn
kép 1212. Sản phẩm cát của máy phân cấp ruột xoắn đơn được đưa vào máy
nghiền bi 1210, sản phẩm của máy nghiền bi được đưa vào máy phân cấp ruột
xoắn kép 1212, sản phẩm cát của 1212 lại được tuần hoàn quay vào máy nghiền bi
1210. Các sản phẩm bùn tràn của máy phân cấp 1209 và 1210 được đưa vào bể
chứa 1213. Từ đây quặng được bơm 1214 đưa vào xiclon phân cấp (nhằm kiểm tra
độ hạt, nếu đạt >85% cấp – 0,074 mm và nồng độ bùn trên 38 % thì đạt yêu cầu
tuyển). Sản phẩm cát của máy phân cấp được quay tuần hoàn vào máy nghiền bi
1210. Sản phẩm bùn tràn của xiclon phân cấp được đưa vào bể chứa 1216, từ đây
quặng được bơm 1217 bơm vào bể cô đặc.
3.Khu vực tuyển
Từ bể cô đặc quặng được bơm vào thùng khuấy tiếp xúc 1228-1. Tại đây thủy tinh
lỏng được cấp vào có tác dụng làm đè chìm đất đá, sau 10 phút quặng tiếp tục được
chảy qua thùng khuấy tiếp xúc 1228- 2, tại thùng này ta cấp thuốc tập hợp sau 5
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
phút sau đó quặng được chảy qua thùng tiếp xúc 1229, sau đó quặng được đưa vào
tuyển chính. Sản phẩm bọt của máy tuyển chính được đưa vào máy tuyển tinh 1.
Sản phẩm bọt của tuyển tinh 1 được chảy vào tuyển tinh 2. Sản phẩm bọt của tuyển
tinh 2 lại vào tuyển tinh 3. Các sản phẩm trung gian 1,2,3 được quay lại tuyển
chính. Sản phẩm ngăn máy tuyển chính được bơm đưa lên tuyển vét 1, sản phẩm
ngăn máy tuyển vét 1 được bơm lên tuyển vét 2. Sản phẩm bọt của tuyển vét 2

chảy vào tuyển vét 1 và sản phẩm ngăn máy của tuyển vét 2 được chảy ra ngoài
xilô đưa ra hồ thải.
4.Khu vực lọc
Sản phẩm bọt của tuyển tinh 3 được đưa vào bể cô đặc quặng tinh. Sau khi cô đặc
tại đây sẽ thu được nồng độ rắn vào khoảng >45%.Quặng tại khâu lọc được qua
thùng khuấy nằm ngang đưa vào các máy lọc.Quặng sau máy lọc được vận chuyển
bằng băng tải đến nhà kho chứa sản phẩm.
VIII. Các cải tiến kĩ thuật hiện tại so với thiết kế
-Tại khâu nghiền rửa sau máy đập roto đã cắt bỏ máy rửa 1205, sàng rung 1206 và
máy đập búa 147. Thay vào đó là máy sàng trụ 1205, còn tảng xót được băng tải
đưa ra bên ngoài xử lý riêng.
-Tại bể cô đặc bùn đầu, bùn được bơm từ bơm 1217 lên đã bỏ xiclon cô đặc 1218
và 2 bể cô đặc chạy ( sơ cấp, thứ cấp ) thay vào đó sử dụng bể cố đặc 1301 A ,B
( cấp liệu song song) và bể 1304.
-Tại khâu tuyển chính khi quá trình tuyển ổn định về công nghệ đuôi thải đạt mức
cho phép,để tăng năng suất và hiệu quả tuyển đã sử dụng phương án tuyển tia cấp
thêm bùn quặng vào cuối cầu tuyển chính 1230-1.
-Tại khâu tuyển tinh, việc xử lý bùn trung gian 1 gồm có xilcon cô đặc và nghiền
bi đã được loại bỏ bằng việc cải tiến công nghệ đưa trung gian 1,2 xuống bể chứa
bùn trung gian được bơm trung gian 1239 bơm quay lại tuyển chính. Sản phẩm bọt
tuyển tinh 2 đã đảm bảo hàm lượng từ 32 – 34% P 2O5 nên đã cắt bỏ khâu tuyển
tinh 3.
-Tại khâu tuyển vét,do quá trình chạy cả tuyển vét 1 và tuyển vét 2 hàm lượng P 2O5
của đuôi thải giảm không đáng kể.Để tiết kiệm chi phí điện năng,tiết kiệm bơm nên
sản phẩm ngăn máy của tuyển chính được bơm 1245 bơm thẳng lên tuyển vét 2
( Chạy 1 tuyển vét )
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-Tại phân xưởng tuyển các bơm 1239,1245 các thế hệ bơm của Nga đã cũ không
đạt hiệu quả, lên đã được thay thế dần bằng bơm METSO của Đức.Các bơm metso
ổn định về công suất có nắp biến tần để điều chỉnh tốc độ của bơm phù hợp với
việc điều chỉnh lượng trung gian quay vào tuyển đảm bảo được công nghệ tuyển
tốt hơn.

Phần II:Nhiệm vụ thiết kế
Nhiệm vụ
tuyển
Lào Cai
sau :

Cấp hạt

Thu hoạch,%

400-800
200-400
100-200
50-100
25-50
12-25
6-13
3-6
1,6-3
-1.6
Cộng

4.5
7.7
4.9
4.3
4.8
10.5
6.9
4.4
4.2
47.8
100.00

Hàm
α = 16
Độ ẩm
ω = 18
Năng
Q= 430000
Độ mịn
β-0,074 = 90 %
Hàm lượng chất có ích trong quặng tinh:
Thực thu quặng tinh:
Thành phần độ hạt của quặng nguyên khai:

β = 32% P2O5
ε = 76%

Bảng 5: Thành phần độ hạt của quặng nguyên khai

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 13

:Thiết kế xưởng
quặng Apatit
với các số liệu

lượng quặng đầu:
% P2O5
quặng đầu:
%
suất :
tấn/năm
nghiền cần thiết
:


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 1 : PHÂN TÍCH LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐỊNH TÍNH
I: Khâu đập sàng
1.Đặc tính độ hạt của quặng đầu như sau
Cấp hạt

Thu hoạch,%

400-800
200-400

100-200
50-100
25-50
12-25
6-13
3-6
1.6-3
-1.6

4.5
7.7
4.9
4.3
4.8
10.5
6.9
4.4
4.2
47.8

Cộng

100.00

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 14

Lũy tích

Theo âm
Theo dương
100
4.5
95.5
12.2
87.8
17.1
82.9
21.4
78.6
26.2
73.8
36.7
63.3
43.6
56.4
48
52
52.2
47.8
100


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2. Phân tích và chọn sơ đồ đập sàng
-Căn cứ vào đầu bài đã cho :
-Căn cứ vào thực tế :

Dmax= 800 mm

dmax= 10 mm

-Quặng cấp vào nhà máy chứa nhiều quặng vụn, quặng có độ cứng trung bình,
chứa nhiều sét, độ ẩm cao. Mặt khác năng suất của nhà máy 430000 tấn / năm thuộc
loại nhỏ, kết hợp với thực tế hoạt động của nhà máy ta chọn sơ đồ đập 2 giai đoạn với
máy đập hàm ở giai đoạn đập thô, máy đập roto ở giai đoạ đập trung.
-Vì quặng Apatit có hàm lượng cấp hạt nhỏ lớn nên ta cần đập kết hợp với sang
quay để rửa mùn sét vì quặng có độ ẩm cao và chứa lượng mùn nguyên sinh khá
cao, đồng thời sàng quay có thể đập chọn lọc và tách được tảng sót .Nếu không
tách tảng sót thì sẽ làm tăng tải tuần hoàn của nghiền và làm ảnh hưởng tới chất
lượng của tinh quặng
-Từ bảng thành phần độ hạt ta thấy hàm lượng cấp hạt nhỏ trong quặng đầu
(-100mm) chiếm 78,6% vì thế cần có sàng sơ bộ trước khi vào khâu đập thô để
giảm bớt khối lượng vật liệu vào máy đập, làm tăng năng suất của máy đập, làm
tăng tính linh hoạt của sơ đồ. Quặng từ kho quặng trước khi cấp cho khâu đập
trung sẽ qua sàng rửa sét sơ bộ φ 10, mục đích tách hết lượng mùn và sét có trong
quặng để tránh hiện tượng trượt khi đập, làm giảm năng suất đập.Sản phẩm cấp
-10mm được cấp cho khâu nghiền –phân cấp còn sản phẩm trên sàng rửa sơ bộ
chứa nhiều đá phiến cứng : thạch anh, đôlômit và các khoáng vật Apatit loại II ở
dạng cục lớn, có hàm lượng P2O5 thấp nên sử dụng phương pháp nhặt tay để loại
bỏ quặng cứng có ảnh hưởng đến khâu đập. Quặng sau đập trung cho qua sàng rửa
kiểm tra φ 10 vì quặng bị vỡ vụn rất nhiều sau đập cần được tách mùn sét. Sản
phẩm trên sàng chỉ còn là đá phiến cứng có hàm lượng chất có ích thấp nên được
thải bỏ.

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 15

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-Sàng rửa được sử dụng như một sàng sơ bộ sau khâu đập thô để đảm bảo kích
thước hạt đưa vào khâu nghiền,đối với những hạt có kích thước lớn hơn kích thước
yêu cầu cho vào máy đập trung kết hợp với sàng kiểm tra để loại tẳng sót và thu
hồi quặng có ích.
-Từ các điều kiện trên chọn sơ đồ đập hai giai đoạn như sau:
+Giai đoạn 1 : đập vòng hở có dùng sàng sơ bộ
+Giai đoạn 2 : đập vòng hở có dùng sàng rửa để sàng sơ bộ
-Giữa khâu đập thô với khâu sàng tang quay có kho trung gian để điều hòa năng
suất và trung hòa quặng.
-Trước khâu đập trung có khâu nhặc tay để loại bỏ tảng sót để tăng hiệu quả đập.
-sau đập trung dung sang rửa để kiểm tra.
Vậy ta chọn sơ đồ đập như sau:

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Quặng NK
1

1

Sàng sơ bộ
3

2
3’

4
Kho quặng 3
5
Sàng rửaSàng
sơ bộ
rửa
10mm
sơ bộ
7 Nhặt tay

8
8’
6

Sàng rửa sơ bộ 10mm

9

10
11

Sàng kt 5mm
10a

Thải tảng sót

10b

12

Hình 2: Sơ đồ đập thô và trung của nhà máy

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
II. Tính toán sơ đồ nghiền - phân cấp:
-Độ mịn nghiền yêu cầu của đối tượng quặng apatit là : 90 % cấp – 0,074 mm
Khi nghiền ta có thể chọn nghiền 1 hoặc 2 giai đoạn nghiền tùy loại quặng yêu cầu
* Nghiền 1 giai đoạn có ưu, nhược điểm như sau:
- Ưu điểm:
+ ít máy phân cấp do đó chi phí giảm,diện tích nhà xưởng giảm
+ Điều chỉnh và khắc phục khâu nghiền đơn giản
+ Bố trí máy đơn giản vì không có vận chuyển từ gian đoạn 1 sang giai đoạn 2
+ Có thể đặt tất cả các máy nghiền vào cùng 1 dãy trên cùng 1 độ cao
-Nhược điểm:
+ Hiệu suất nghiền thấp
+khó nhận được bùn tràn của máy phân cấp có độ mịn nghiền cao
+ không thể thực hiện được tuyển giai đoạn
* Nghiền 2 giai đoạn có ưu, nhược điểm như sau:
-Ưu điểm:
+Có thể chọn được tải trọng bi hợp lý
+Dễ điều chỉnh cả cụm hai giai đoạn vì quặng cấp vào máy nghiền giai đoạn II là
sản phẩm tháo từ máy nghiền giai đoạn I.

+Có thể nhận được sản phẩm nghiền cuối cùng có độ mịn nghiền rấtcao.
-Nhược điểm của sơ đồ nghiền – phân cấp đã chọn :
+Bố trí máy không gọn.
+Quặng dễ bị quá nghiền và tạo mùn ở giai đoạn II vì trong quặng cấp vào giai
đoạn nghiền này chứa nhiều sản phẩm đúng cỡ.
+Diện phân cấp rộng và máy phân cấp thứ nhất làm việc không ổn định.

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Quặng Apatit là quặng cứng trung bình chứa nhiều mùn sét dễ tạo slam thứ sinh.
Để giảm hiện tượng tạo slam thứ sinh trong quá trình nghiền ta chọn phương án
nghiền 1 giai đoạn với 2 lần phân cấp kiểm tra. Phân cấp thứ 2 dùng xyclon để bùn
tràn đạt 90% cấp -0,074mm
Vì quặng đưa nghiền có hàm lượng mùn và sét tương đối cao nên phải dung phân
cấp sơ bộ và sau khi nghiền có phân cấp kiểm tra để tránh hiện tượng quá nghiền
đảm bảo bi nghiền làm việc tốt .
Quặng tạo nhiều slam trong quá trình nghiền sẽ làm ảnh hưởng xấu tới quá trình
tuyển nổi lên phải khử slam.ta dùng hệ thống bể cô đặc để khử slam

1223
Phân cấp rx sơ bộ
14
15

13

N
N1
16
Phân cấp ktra
17

18

19
Phân cấp xiclon
21

20
Bể cô đặc
22

Thùng khuấy I.II

23

Slam

Hình 1: sơ đồ nghiền phân cấp
III. sơ đồ tuyển nổi.
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 19

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ tuyển nổi có nhiều dạng đơn giản hay phức tạp đối với mỗi loại quặng cụ thể
sẽ có một sơ đồ tuyển riêng.Để lựa chọn sơ đồ tuyển nổi thường dự trên các công
trình nghiên cứu thí nghiệm lâu dài để quyết định.
1. Các yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn sơ đồ tuyển và sự khác nhau giữa
chúng.
- Thành phần hóa học của quặng, tính chất của quặng, thành phần khoáng vật,
dạng xâm nhiễm khoáng vật trong quặng
- Tính khả tuyển của khoáng vật có ích
- Hàm lượng khoáng vật có ích trong quặng đầu và yêu cầu chất lượng đối với
quặng tinh.
-Các sơ đồ tuyển nổi chủ yếu khác nhau ở những điểm sau:
+ Số giai đoạn tuyển
+ Số lượng chu trình tuyển
+Mục đích của tổng giai đoạn
+Điểm vòng lại của sản phẩm trung gian
2. Một số nguyên tắc chung để chọn cấu tạo sơ đồ tuyển:
- Khoáng vật có ích xâm nhiễm không đều đặn, dễ slam hóa khi nghiền thì
càng có cơ sở chắc chắn để dùng sơ đồ tuyển nhiều giai đoạn
- Quặng tinh cuối cùng phải đạt chất lượng yêu cầu
- Đất đá thải và khoáng vật có hại loại ra khỏi chu trình càng sớm càng tốt
để tránh quá nghiền gây tốn năng lượng
- Số giai đoạn tuyển phụ thuộc vào đặc điểm xâm nhiễm của khoáng vật có
ích và mức độ slam của nó
- Điểm quay lại của sản phẩm trung gian phù hợp với chất lượng quặng trung
gian để tránh làm ảnh hưởng toàn khâu
3. Chọn sơ đồ tuyển
-Quặng Apatit Lào Cai cung cấp cho nhà máy tuyển là quặng vụn và quặng khối
chủ yếu là apatit xâm nhiễm mịn trong đá phiến thạch anh.Do đó với quặng này ta

chọn 1 giai đoạn tuyển.Quặng apatit đưa vào tuyển lấy ra 1 khoáng vật duy nhất là
P205 ,các khoáng vật đi kèm không cần thiết nên ta chỉ cần chọn một vòng tuyển
- Trong mỗi vòng tuyển chỉ có một khâu tuyển chính
+ Khâu tuyển tinh: Quặng thuộc loại khó tuyển α = 16 % P2O5, yêu cầu quặng
tinh đạt hàm lượng 32%. Do đó để đảm bảo chỉ tiêu chất lượng quặng tinh ta chọn 3
khâu tuyển tinh.
SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Khâu tuyển vét: để đảm bảo về chỉ tiêu thực thu ta chọn 2 khâu tuyển vét Như
vậy ta quyết định số khâu tuyển như sau: 1 khâu tuyển chính, 3 khâu tuyển tinh, 2
khâu tuyển vét.
-Có 3 phương án xử lý sản phẩm trung gian :
+ Phương án 1: Sản phẩm trung gian được nghiền lại rồi cấp lại tuyển chính. Vì
quặng dễ tạo slam thứ sinh trong quá trình nghiền nên ảnh hưởng xấu đến tuyển nổi.
+ Phương án 2: Sản phẩm trung gian quay lại khâu trước đó. Vì sản phẩm trung
gian thường chứa nhiều nước, nhiều mùn, nhiều kết hạch…khi quay lại khâu trước đó
sẽ làm rối loạn quá trình công nghệ và làm giảm thực thu của khoáng vật có ích
+ Phương án 3: Sản phẩm trung gian được đưa lại khâu tuyển chính.
-Ta thấy hàm lượng chất có ích trong sản phẩm trung gian gần bằng với hàm lượng
chất có ích trong khâu tuyển chính. Mà yêu cầu cao đối với chất lượng quặng tinh,
khoáng vật có ích có tính nổi tốt. Chính vì lẽ đó ta chọn phương án 3.

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

24
Tuyển chính

27

Tuyển tinh 1

Tuyển vét1

28
Tuyển tinh 2

29

32

26b

30

31

Tuyển vét 2

Tuyển tinh 3

37

33

34
35

36
Bể cô đặc quặng tinh

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

24
Tuyển chính

27

Tuyển tinh 1

Tuyển vét1

28
Tuyển tinh 2

29

32

26b

30

31

Tuyển vét 2

Tuyển tinh 3
37

33

34
35

36
Bể cô đặc quặng tinh

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

24
Tuyển chính

25

27

Tuyển tinh 1

Tuyển vét1

28
Tuyển tinh 2

29

32

26

30

31

Tuyển vét 2

Tuyển tinh 3
37

33

34
35

36
Bể cô đặc quặng tinh

IV.khâu khử nước
-Sản phẩm quặng tinh sau khâu tuyển tinh III đạt hàm lượng yêu cầu nhưng chứa
nhiều nước. Do đó ta phải khử nước để đạt độ ẩm tinh quặng khoảng 20%. Quặng tinh
của khâu tuyển tinh III được dập bọt bằng FeSO 4 và đưa vào bể cô đặc, tinh quặng
được cô đặc sau đó đem đi lọc,nước của khâu lọc ép được đưa quay trở lại bể cô đặc và được
sử lý để quay lại nước tuần hoàn phục vụ nhu cầu trong nhà máy

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

36

Bể cô đặc QT
39

38
Lọc quặng tinh

40
NTH

41

Quặng tinh

NTH

SV: Đỗ Thị Thu Thủy
MSSV: 1221040255

Page 25