Nghiên cứu tuyển quặng apatit loại II vùng Mỏ Cóc bằng sơ đồ kết hợp tuyển nổi trọng lực và tuyển nổi thông thường độ hạt 0,5 mm

MỞ ĐẦU
Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài

I.

Ngày nay, với sự phát triển của nền nông ngiệp nước nhà, nhu cầu phân bón
trong nước ngày càng cao trong đó đặc biệt là các loại phân chứa gốc phosphat.Để
đáp ứng nhu cầu, việc khai thác quặng apatit ngày càng được đẩy mạnh. Do nguồn
cung cấp nguyên liệu chính cho các nhà máy tuyển hiện nay là quặng apatit loại III
ngày càng cạt kiệt. Trong khi quặng apatit loại II, có trữ lượng lớn nhưng mới chỉ
được khai thác một phần rất nhỏ làm phân lân nung chảy. Vì vậy cần phải nghiên cứu
công nghệ tuyển các loại quặng apatit loại II, để thay thế dần cho quặng apatit loại III
và đáp ứng được nhu cầu về nguyên liệu ngày càng tăng của các nhà máy sản xuất
phân bón. Hiện tại các nghiên cứu về tuyển quặng apatit loại II đã được triển khai đến
quy mô bán công nghiệp và đã thu được một số kết quả khả quan, do đó để tận dụng
tài nguyên, cần có kế hoạch nghiên cứu dần việc tuyển quặng apatit loại II để đưa vào
sử dụng.
1.

Lý do lựa chọn đề tài
Quặng apatit loại II tại vùng Lào Cai có trữ lượng khá lớn xong chưa có phương

án tuyển hiệu quả, do đây là loại quặng xâm nhiễm thô, có độ cứng cao nên nếu áp
dụng phương pháp tuyển nổi thông thường như với quặng III thì khá tốn chi phí đập
nghiền, apatit – dolomit lại có tỉ trọng , tính chất lý hóa gần như nhau nên việc sử
dụng các phuoeng pháp tuyển truyền thống gặp nhiều khó khăn và không mang lại
hiệu quả kinh tế.
Đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu tuyển quặng apatit loại II vùng Mỏ Cóc bằng sơ
đồ kết hợp tuyển nổi trọng lực và tuyển nổi thông thường độ hạt -0,5 mm”được đặt ra
để giải quyết vấn đề tuyển quặng loại II có hiệu quả nhằm đáp ứng nhu cầu của các
nhà máy sản xuất phân bón và dần thay thế cho nguồn apatit loại III đang cạn và giảm

được chi phí đập nghiền khá hiệu quả.
2.

Mục tiêu của đề tài


- Đánh giá khả năng kết hợp phương pháp tuyển nổi trọng lực và tuyển nổi thông
thường để tuyển có hiệu quả mẫu quặng II vùng Mỏ Cóc- Lào Cai
- Xác định các thông số và sơ đồ tuyển để từ quặng MCQ II2 thu được tinh
quặng apatit có hàm lượng P2O5 ≥ 32%.
- Trên cơ sở đó, đánh giá khả năng ứng dụng của thiết bị tuyển nổi trọng lực vào
thực tế để cải thiện sơ đồ xử lý quặng apatit loại IIvà khả năng kết hợp phương pháp
tuyển nổi trọng lực và tuyển nổi thông thường để tuyển hiệu quả quặng loại II tại Lào
Cai.
Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận
Trên cơ sở tài liệu tham khảo thí nghiệm tuyển nổi thông thường và tuyển nổi
3.
3.1.

trọng lực đối với apatit loại II tại Việt Nam và thế giới. Sau đó tối ưu hóa các thông số
điều kiện của quá trình
3.2.
Phương pháp nghiên cứu
- Tổng hợp tài liệu về tuyển quặng apatit nói chung và quặng apatit –đolomit trên
thế giới và Việt Nam.
- Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm: tuyển nổi thí nghiệm điều kiện, tuyển nổi
vòng hở, tuyển nổi vòng kín, tuyển nổi trọng lực và đưa ra các thông số tối ưu.
- Đánh giá và đưa ra kết luận
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1.
Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu tuyển mẫu quặng apatit loại II vùng Mỏ Cóc - Lào Cai cấp hạt -0,5
mm
4.2.

Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu tuyển quặng MCQ II2 (apatit loại II vùng Mỏ Cóc – Lào Cai) bằng
phương pháp kết hợp tuyển nổi trọng lực và tuyển nổi thông thường.

PHẦN I: TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan về apatit và apatit Lào cai
1.1.2. Khái niệm về apatit và phân loại


Apatit là quặng chứa hợp chất của phospho, có công thức hoá học tổng quát là Ca 5

(F,Cl) [PO4]3. Nó là nguyên liệu chính để sản xuất phospho và các hợp chất của nó.

Phospho và các hợp chất chứa phospho được ứng dụng rộng rãi trong nền kinh tế
quốc dân, ngành công nghiệp phân bón sử dụng khoảng 90% nhu cầu về phospho, ở
đây phospho được sử dụng dưới dạng các loại phân bón chứa phosphat (phân lân) như
supe phosphat đơn và kép, amophos, nitrophos, phosphat kết tủa, các loại phân lân
nung chảy. Các ngành công nghiệp khác sử dụng 10% nhu cầu còn lại. Phospho đỏ
được sử dụng rộng rãi trong luyện kim và công nghiệp sản xuất diêm, phosphatnatri
trong công nghiệp sản xuất bột giặt và chất tẩy rửa, phosphatcanxi trong công nghiệp
sản xuất giấy, ferophospho trong công nghiệp luyện kim, các este của axit phosphoric

trong công nghiệp chất dẻo, thuốc trừ sâu và hoá dược, các hợp chất sunfua và clorua
chứa phospho là những hoá chất quan trọng trong tổng hợp hữu cơ.
Theo thành phần hoá học, khoáng vật, thạch học quặng apatit được phân chia ra bốn
dạng cơ bản:
- Quặng I: Là loại quặng apatit hầu như đơn khoáng thuộc phần không phong hoá của
tầng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng 28 – 40%.
- Quặng II: Quặng apatit – carbonat thuộc phần chưa phong hoá của tầng quăng KS5
và hàm lượng P2O5 chiếm khoảng 18 – 25%.
- Quặng III: Quặng apatit - thạch anh thuộc phần chưa phong hoá của tầng KS4 và các
tầng trên quặng KS6 và KS7 hàm lượng P 2O5 chiếm khoảng từ 12 – 20%, trung bình
là 15%.
- Quặng IV: Quặng apatit - thạch anh - mica thuộc phần chưa phong hoá của tầng
dưới quặng KS4 và các tầng trên quặng KS6 và KS7 hàm lượng P 2O5 là từ 8
-10%.Trữ lượng và tình hình khai thác quặng apatit
1.1.3.

Trên thế giới

Theo thống kê, trữ lượng quặng apatit trên thế giới hiện vào khoảng 63,1 tỉ tấn P 2O5.
Trong đó, quặng apatit – cacbonat là kiểu phosphorit trầm tích khá phổ biến trên thế
giới là nguồn nguyên liêu phosphat khổng lồ cung cấp khoảng 80-90% sản lượng


phosphat trên toàn thế giới trong 10 năm qua. Những bể quặng apatit chủ yếu nằm ở
Nga, Cộng hòa Nam Phi, Braxin, Phần Lan, Dimbabue, Canada; còn photphorit có ở
nhiều nơi nhất là Châu Phi, Bắc Mỹ.
Bảng 1.1. Trữ lượng dự trữ (khai thác) và trữ lượng tài nguyên của các nước đứng
đầu thế giới thời điểm 2010.
Trữ lượng dự trữ (106

Tên quốc gia

Tài nguyên (106tấn)

tấn)
Mỹ
1.100
49.000
Algeria
260
2.000
Australia
82
3.500
Brazil
260
2.800
Canada
5
125
Trung Quốc
3.700
6.800
Angola
130
1600
Israel
200
1.600
Jordani

1.500
1.500
Maroc và Tây Sahara
5.700
170-340.000
Nga
200
4.300
Senegal
80
250
Nam Phi
1.500
7.700
Serya
100
2.000
Togo
60
1.000
Tunisia
100
1.200
Peru
100
10.000
- Dự trữ: là nguồn quặng apatit có thể được khai thác ở thời điểm nhất định để
sản xuất ra sản phẩm phù hợp.
- Tài nguyên: nguồn quặng apatit ở mọi cấp độ có thể được khai thác ở một thời
điểm trong tương lai, bao gồm nguồn dự trữ.

Bảng 1.2. Sản lượng khai thác quặng apatit các nước trên thế giới
Đơn vị: triệu tấn
Tên quốc gia
Algeria
Canada

Tổng Khối Lượng

Thành Phần hữu hiệu P2O5

2009

2010

2011

2009

2010

2011

1.070
900

1.525
900

1.500
900

305
300

458
300

450
300


Tên quốc gia
Australia
Brazil
Trung quốc
Israel
jordan
Maroc
Nga
Nam phi
Syria
Tunisia
Mỹ

Tổng Khối Lượng

Thành Phần hữu hiệu P2O5

2009

2010

2011

2009

2010

2011

2.500
6.084
60.200
2.679
5.281
18.400
9.500
2.237
2.466
7.398
26.400

2.600
6.192
68.000
3.135
6.529
26.600
11.000
2.494

3.765
7.281
25.800

2.650
6.200
81.000
3.105
6.500
28.000
11.200
2.500
3.100
5.000
28.100

575
2.163
18.000
740
1.620
6.000
3.500
839
1.030
2.210
7.640

600
2.179

20.400
860
2.000
8.800
4.000
935
1.160
2.140
7.400

610
2.200
24.000
850
2.000
9.200
4.070
940
930
1.500
8.160

Theo các nhà nghiên cứu về quặng apatit dự đoán rằng sản lượng apatit sẽ đạt cực
điểm trong vòng 25 năm tới sau đó giảm dần do nguồn tài nguyên bị cạn kiệt.
1.1.4.

Ở Việt Nam

Quặng apatit Lào Cai có nguồn gốc liên quan chặt chẽ đến phụ thành hệ
dolomit – lục nguyên được tạo thành trong điều kiện biển tiến với sự sụt lún kiểu địa

hào vào đầu giai đoạn hoạt động nền Rifei – Paleozoi và được trải qua quá trình biến
chất khu vực yếu. Từ Rifei muộn đáy bồn trầm tích được nâng lên cao, sau đó lại bị
lún chìm với nhiều lần dao động hình thành hệ lục nguyên – cacbonat (Điệp Cam
Đường) được chia ra 3 phụ thành hệ: phụ thành hệ lục nguyên - cacbonat (tầng KS1
đến KS3) có bề dày 430m, phụ thành hệ dolomit - lục nguyên chứa photphat (tầng
KS4 đến KS7) có bề dày 300m và phụ thành hệ lục nguyên – cacbonat (tầng KS8) có
bề dày 350m. Phụ thành hệ dolomit – lục nguyên chứa photphat đã bị biến chất được
đặc trưng bởi các đá phiến giàu dolomit, apatit, thạch anh, muscovit, fenspat.
Bảng 1.3. Trữ lượng quặng apatit đã thăm dò và trữ lượng dự báo
(Tính đến ngày 31/12/2011)
Đơn vị: triệu tấn
Loại

A+B

C1

A+B+C1

C2

A+B+

P1+P2

A+B+C1+


quặng
I

II
III
IV
Tổng

3,865
44,130
32,800
22,290
103,08

10,593
82,160
85,700
116,640
295,09

5

3

14,458
126,290
118,500
138,930

C1+C2
12,586 27,044
5,790
59,552 185,842 19,820

113,900 232,400 567,007
151,780 290,710 1074,000

C2+P1+P2
32,834
205,662
799,407
1364,710

398,178

337,818 735,996 1666,617

2402,613

Bảng 1.4.Thành phần hóa học trong quặng Apatit Lào Cai
Tên hợp chất
P2O5
SiO2
CaO
MgO
F
MnO2
CO2
CKT

Loại I
28-36
7-24
33-37

0,4-0,7
1,8-2,5
0,5-0,7
0,3-0,7
8-27

Hàm lượng trong quặng %
Loại II
Loại III(KS4) Loại IV(KS6,7)
20-26
14-16
10-13
6-12
44-48
22-28
37-43
18-20
27-29
4,8-6,8
1,4-1,6
6,8-9,2
1,5-1,7
0,4-0,5
0,2-0,7
0,3-0,5
6,4-12,4
0,4-0,5
13-17
7-13
52-57

24-32

Bảng 1.5. Tình hình khai thác quặng apatit ở nước ta

2007

Tổng khối lượng

Thành phần hữu hiệu P2O5

(nghìn tấn)
2008 2009 2010

(nghìn tấn)
2008 2009
2010

2011

2007

2011


1.523 2.101 2.047

2.26

2.300

460

630

614

680

700

8
Trong khi diện tích đất nông nghiệp nước ta ngày càng bị thu hẹp do quá trình
đô thị hóa và chuyển đổi sang các ngành khác, đến năm 2025 giảm đi 10-15% đất
nông nghiệp, mà nhu cầu lương thực ngày càng tăng. Để đảm bảo lương thực trong
nước, chủ trương chính phủ là thâm canh nông nghiệp. Do đó, nhu cầu phân bón ngày
càng cao, đặc biệt là các loại phân có gốc phosphat. Sản lượng khai thác và chế biến
quặng apatit ở nước ta sẽ tăng cao. Theo dự báo, từ năm 2017 đến 2030 sản lượng các
loại quặng khai thác cần phải đáp ứng như sau:
-

Quặng loại I:
Quặng loại II:
Quặng loại III:
Quặng loại IV:

900 nghìn tấn/năm;
6.895 nghìn tấn/năm;
3.150 nghìn tấn/năm;
10.945 nghìn tấn/năm.

Quặng apatit loại II có trữ lượng tài nguyên lớn nhưng mới chỉ được sử dụng
trực tiếp để sản xuất phân lân nung chảy nên sản lượng khai thác và sử dụng còn rất
hạn chế, mặt khác quặng loại I và loại III ngày càng cạn kiệt dần. Giai đoạn sắp tới,
quặng II không chỉ được sử dụng trực tiếp cho sản xuất phân lân nung chảy mà còn
làm giàu quặng để cung cấp cho nhu cầu sản xuất phân bón, sản xuất thức ăn gia súc,
sản xuất axit photphoric trích ly đáp ứng cho nhu cầu hóa chất trong nước đang ngày
càng tăng. Do đó, việc nghiên cứu khai thác, chế biến và sử dụng quặng II ngay từ
bây giờ là điều cần thiết.
1.2.Tổng quan về tuyển quặng apatit loại II trên thế giới và ở Việt Nam
I.2.1

Tình hình tuyển quặng loại II trên thế giới

Quặng phosphat – carbonat là nguồn trữ lượng nguyên liệu phosphat khổng lồ
trên thế giới mà cho đến nay mới bắt đầu nghiên cứu sử dụng. Một số khoáng sàng
phosphat nguồn gốc trầm tích biển trên thế giới: Karatau (Liên Xô), Florida (Mỹ),
Jamacotra (Ấn Độ), Khupsugun (Mông Cổ), Yunan (Trung Quốc)…carbonat ở những
khoáng sàng này chủ yếu là dolomit.


Nghiên cứu sử dụng quặng phosphat – dolomit được tiến hành đồng thời trên
hai phương diện:
- Tuyển tách dolomit tối đa ra khỏi quặng và sau đó xử lý quặng tiếp tục bằng
axit để sản xuất phân bón.
- Tìm kiếm phương hướng sử dụng trực tiếp những quặng giàu dolomit không
qua tuyển hoặc chỉ tuyển sơ bộ.
Quặng phosphat – dolomit đã được thử nghiệm với hầu hết các phương pháp
tuyển truyền thống như: Tuyển rửa, tuyển huyền phù, tuyển hoá, tuyển tĩnh điện, kết
bông chọn lọc, nung thiêu, tuyển nổi thuận, tuyển nổi ngược.
- Nung thiêu là một trong những phương pháp truyền thống để tuyển quặng

phosphat – carbonat. Nó được áp dụng rộng rãi để khử carbonat và các hợp chất hữu
cơ trong quặng ở các nước Bắc Phi, Trung Đông và Mỹ. Bản chất của phương pháp
này là dùng nhiệt độ cao để làm bốc vật chất hữu cơ, phân huỷ carbonat và sau đó là
dùng nước để hoá vôi và rửa các sản phẩm tạo thành khi phân huỷ carbonat.
Ở nhiệt độ 300oC vật chất hữu cơ bị cháy và bốc khỏi quặng, đến 6000C thành
phần carbonat có trong mạng tinh thể carbonat fluorapatit được tách ra, cấu trúc tinh
thể co lại.Dolomit bị phân huỷ ở 7500C và đến 9500C thì canxit bị phân huỷ. Nung
thiêu là phương pháp hữu hiệu để xử lý quặng phosphat carbonat độ hạt thô (ở Bắc
Phi), có hàm lượng vật chất than cao, có hàm lượng carbonat phân tán trong các vi
liên tinh với apatit cao.
Nhược điểm của phương pháp này là chi phí năng lượng lớn, không loại được
thạch anh và các silicat và trong nhiều trường hợp cụ thể không tách được hoàn toàn
CaO và MgO khi mà những hợp chất này kết hợp với thạch anh.
- Tuyển nổi: Hàng năm bằng phương pháp tuyển nổi, thế giới đã tuyển được 60
-70 triệu tấn quặng phosphat. Tuyển nổi là phương pháp tuyển rất có hiệu quả trong


việc tách apatit ra khỏi các khoáng vật khác. Phương pháp tuyển nổi đã được áp dụng
ở quy mô công nghiệp để tách apatit và canxit ở Jacupirauga (Braxin), Xiliniavi (Phần
Lan), thậm chí để tách dolomit và phosphorit ở Karatau (Liên Xô), Kondo (Mỹ) và
Jamacotra (Ấn Độ). Phosphat và đolomit có tính chất tuyển nổi rất giống nhau vì vậy
trong quá trình tuyển nổi nếu không áp dụng các thuốc tập hợp, đè chìm có độ chọn
riêng cao cũng như các sơ đồ tuyển phức tạp thì khó có thể tách chúng một cách hữu
hiệu.Hiện nay trên thế giới trong công nghệ tuyển nổi người ta áp dụng phương pháp
tuyển nổi thuận và tuyển nổi ngược.
- Tuyển nổi ngược là sơ đồ truyền thống để tuyển quặng phosphat – dolomit.
Bản chất của sơ đồ này là đè chìm các khoáng vật phosphat bằng axit và tuyển nổi
dolomit bằng các thuốc tập hợp dạng axit béo (CMK).
Được áp dụng lần đầu tiên tại nhà máy tuyển Karatau (Liên Xô), đó là sơ đồ
tuyển nổi ngược dùng axit phosphoric. Phosphat bị đè chìm bởi axit phosphoric ở pH

= 4,9 - 5 và đolomit được tuyển nổi bởi axit béo tổng hợp, từ quặng đầu 22,5% P 2O5
và 3,7% MgO qua các giai đoạn tuyển nổi nhận được tinh quặng 28,2% P 2O5 và 1,5%
MgO với mức thực thu P2O5 là 70%. Sau đó các chuyên gia Liên Xô đã áp dụng sơ đồ
này tuyển hiệu quả các quặng Abutartun (Ai Cập), Lào Cai (Việt Nam), Khupsugun
(Mông Cổ), gần đây nó được thử nghiệm Jamacotra (Ấn Độ) và Yunan (Trung Quốc)
cho kết quả khả quan.
Sơ đồ tuyển nổi khuấy tiếp xúc 2 giai đoạn: Đầu tiên quặng được khuấy tiếp
xúc với thuốc tuyển ở pH = 10, sau đó quặng lại được khuấy tiếp xúc tiếp tục ở pH =
4 và tiến hành tuyển nổi đolomit. Để tạo ra môi trường axit có thể áp dụng axit
suphuric, axit clohydric, axit axetic (dấm) hoặc một số axit khác, phương án khuấy
tiếp xúc hai giai đoạn áp dụng có hiệu quả để tuyển quặng phosphat – đolomit Florida
(Mỹ).


Phương án tuyển dùng thuốc đè chìm là axit fluosilixic được thử nghiệm với
quy mô bán công nghiệp tại nhà máy tuyển Kondo (Mỹ). Quặng vào tuyển nổi chứa
20,8 – 25,2% P2O5; 0,69 – 1,1% MgO và 20,5 – 26,8% SiO 2. Ở giai tuyển nổi
carbonat, để đè chìm phosphat và silicat người ta dùng fluosilixic (H 2SiF6) chí phí
0,41 – 1 kg/tấn, thuốc tập hợp dùng là axit béo chưng cất từ dầu talo ở dạng nhũ tương
5%, chi phí 0,56 – 0,63 kg/tấn. Sản phẩm ngăn máy tuyển nổi carbonat khuấy tiếp xúc
với 0,18 – 0,27 kg/tấn este amin bậc nhất ở dạng axetat để tuyển nổi cation silicat. Sản
phẩm ngăn máy tuyển nổi cation là tinh quặng phosphat chứa 25,5 – 31,6% P 2O5; 0,59
– 0,84% MgO và 7,4 – 19,4 %SiO2.
Phương pháp tuyển nổi quặng phosphat – carbonat có sử dụng axit carbonic
dạng khí, bùn quặng được làm bão hoà bởi axit carbonic dạng khí và sau đó tuyển nổi
carbonat bằng thuốc tập hợp dạng anion, lượng axit carbonic cấp vào bùn quặng được
xác định sao cho pH bùn quặng giảm xuống khoảng 4 – 6, phương án này áp dụng
tuyển trong phòng thí nghiệm có hiệu quả quặng phosphat – đolomit Florida (Mỹ).
Phương án sử dụng thuốc đè chìm phosphat là axit hydroxyl etylen diphospho
để tuyển quặng phosphat – carbonat. Với quặng phosphat – đolomit ở Kondo (Mỹ) từ

quặng đầu 21% P2O5 và 3,2% MgO có thể nhận được tinh quặng 32%P 2O5, ít hơn 1%
MgO, với thực thu P2O5 khoảng 80%.
Phosphat có thể bị đè chìm khi khuấy tiếp xúc bùn quặng sunphat nhôm và
muối kali hoặc natri của axit nho, quặng Abutartur (Ai Cập) chứa 26,4% P 2O5 và
3,51% MgO, có thể nhận được 32,10% P 2O5 và 0,43% MgO với chế độ thuốc tuyển:
Sunphat nhôm 200 g/t, tatrat (muối axit nho) 400 g/t, axit oleic 1300 g/t, etanol 650 g/t
và NaOH 500 g/t, pH = 7,8.
Sơ đồ tuyển nổi quặng phosphat – carbonat có sử dụng thuốc tập hợp lưỡng tính
cataflot, với thuốc tập hợp này có thể thực hiện sơ đồ tuyển anion – cation chỉ dùng
một thuốc tập hợp, với điều kiện thay đổi pH.Đầu tiên với pH tự nhiên ta tuyển


carbonat, sau đó trong môi trường axit tạo bởi axit phosphoric ta tuyển silicat. Phương
án này được áp dụng cho kết quả khả quan với quặng phosphat – carbonat ở Tuynizi,
Maroc, Ai Cập, Pháp, Florida (Mỹ).
Cho đến nay, sơ đồ tuyển nổi ngược trong môi trường axit vẫn là phương hướng
chính để tuyển quặng phosphat - đolomit nguồn gốc trầm tích khó tuyển, có thể dùng
nhiều loại axit có hiệu quả nhưng hiệu quả nhất vẫn là axit phosphoric.
- Tuyển nổi thuận: Người ta có thể tuyển nổi chọn riêng có hiệu quả apatit và
carbonat đối với những quặng có nguồn gốc macma. Ở Braxin, từ quặng 5% P2O5 khi
đè chìm canxit bằng tinh bột và tuyển nổi apatit bằng dầu talo có thể nhận được tinh
quặng 36 – 38% với mức thực thu P 2O5 là 80%. Ở Phần Lan, từ quặng 4% P 2O5 khi áp
dụng thuốc tuyển mới dạng dẫn xuất lưỡng tính từ sarcozin nhận được tinh quặng 36 –
37% với mức thực thu P2O5 là 85%.
Tuyển nổi tách apatit và carbonat trong môi trường kiềm là một việc phức tạp,
cho đến nay vấn đề đã trở nên ít khó khăn hơn. Carbonat có thể bị đè chìm bởi thuỷ
tinh lỏng, các polime nguồn gốc hữu cơ như tinh bột, dectrin, licnhin… Nhất là hỗn
hợp của những thuốc đè chìm trên.Với những chế độ thuốc đè chìm và thuốc tập hợp
dạng axit béo, trong nhiều trường hợp có thể người ta đã đạt được những kết quả khả
quan.

Những năm gần đây đã xuất hiện một loại thuốc tập hợp có độ chọn riêng cao
đối với sơ đồ tuyển nổi thuận. Thuốc tập hợp lưỡng tính dạng N – axit hoá axit amin
OS – 100 ( Thuỵ Điển), dẫn xuất của sarcozin (Phần Lan), DAK (Liên Xô)… Đây là
những thuốc tập hợp chọn riêng cao đối với apatit, cho nhiều chỉ tiêu công nghệ tốt và
có khả năng làm việc trong các chế độ nước tuần hoàn phức tạp.
Những thử nghiệm với thuốc tập hợp Flotol 7,9 (dẫn xuất alkyl của axit
phosphoric) ở Liên Xô với quặng mỏ Cordor thành phần vật chất phức tạp cho những
kết quả lý tưởng.


Sơ đồ tuyển nổi thuận thường được áp dụng đối với quặng apatit – carbonat
nguồn gốc macma.Đối với quặng phosphat – carbonat nguồn gốc trầm tích, các sơ đồ
này thường kém hiệu quả và ít được áp dụng hơn.Tuy nhiên, đối với quặng trầm tích
đã bị biến chất, khi mà chất phosphat đã ở dạng apatit người ta vẫn có thể thử nghiệm
với các sơ đồ tuyển nổi thuận tương tự.
Đối với quặng phosphat – đolomit nguồn gốc trầm tích để tuyển nổi chọn riêng
chúng bằng sơ đồ tuyển nổi thuận thì thông thường đó là những chế độ thuốc tuyển
phức tạp với hỗn hợp các thuốc tập hợp, hỗn hợp các thuốc đè chìm. Nghiên cứu
tuyển nổi thuận quặng phosphat – đolomit Karatau với thuốc đè chìm là hồ tinh bột,
thuốc tập hợp là hỗn hợp của 3 loại thuốc, từ quặng 23,5% P 2O5; 2 – 2,4% MgO nhận
được tinh quặng 28,5% P2O5; 1,8% MgO với mức thực thu 76% P2O5.
- Tuyển huyền phù là một trong những phương pháp phổ biến và quen biết nhất
để tuyển than và nhiều loại khoáng sản khác. Tuy nhiên, đối với quặng phosphat
phương pháp này mới được thử nghiệm , người ta phát hiện ra rằng trong thành phần
của nhiều quặng phosphat – carbonat và phosphat - carbonat thạch anh có nhiều thành
phần thạch học khác nhau với hàm lượng P2O5 và MgO khác nhau, các thành phần
thạch học này có thể tách ra khỏi nhau ở cấp hạt thô hơn nhiều so với cấp hạt giải
phóng các khoáng vật.
Những nghiên cứu đầu tiên về đặc tính trọng lực và tính khả tuyển bằng huyền
phù đã được nghiên cứu cho các quặng phosphat – đolomit Florida (Mỹ) và Karatau

(Liên Xô). Kết quả cho thấy rằng phương pháp tuyển huyền phù rất có triển vọng đối
với quặng khó tuyển Karatau, tuỳ theo mục đích mà người ta lấy tỷ trọng phân tách là
2,9 g/cm3 (để tách thạch anh và một phần carboant) hoặc 3,0 g/cm 3 (để tách phần nặng
là tinh quặng phosphat).
Đối với quặng Karatau, tuyển huyền phù thực hiện các chức năng sau:
-

Tách đá vây quanh làm nghèo quặng.


- Tỏch qung ra cỏc thnh phn lm nguyờn liu cho lũ in v nguyờn liu x lý
axit.
-

Tuyn qung s b trc khi tuyn ni hoc nung thiờu.

-

Xemhỡnh2.1

Quặ
ng đầu

Đ ập

Sàng vàrửa quặ
ng
10 - 70mm
Tuyển huyền phù

2 - 10mm
Tuyển huyền phù

-2mm
Phâ
n cấp
+0.15mm

Nghiền

Nguyên liệu cho lò đ
iện
ò = 21-23% P2O5; e = 45%

-0.15mm

Quặ
ng thải

Tinh quặ
ng đ
ểtrích ly
ò = 28% P2O5; e = 40%

Hỡnh 2.1: S tuyn huyn phự qung Janatas (Karatau)
- Cỏc phng phỏp tuyn hoỏ: Cỏc nh khoa hc M cụng b rng khi sc khớ
SO2 vo bựn qung cú th lm gim ỏng k thnh phn MgO ca tinh qung tuyn


nổi từ quặng phosphat – carbonat. Trong quá trình sục khí này, một số muối mangan,

sắt, đồng, có trong quặng phosphat làm chất xúc tác quá trình oxi hoá SO 2 pha lỏng
thành axit suphuric và axit này phân huỷ carbonat canxi và manhe thành sunphat.
Nhiều nghiên cứu khác tập trung vào quá trình ngâm chiết các quặng phosphat nghèo,
kết hợp quá trình sản xuất phân bón phức hợp.Quá trình ngâm chiết trong axit này
thường có rượu hoặc axeton trong bùn quặng.
Mô tả quá trình xử lý quặng phosphat nghèo ở Úc: Quặng được xử lý bởi hỗn
hợp nước, axeton, SO2 và sau đó tách quặng không tan. Dung dịch được đun nóng, kết
tủa dicanxi phosphat và sunphat canxi, axeton và một phần SO 2 được thu hồi và quay
vào quá trình công nghệ.
Một sơ đồ xử lý độc đáo quặng phosphat – đolomit là sơ đồ tuyển hoá - tuyển
nổi quặng Karatau của Liên Xô: Quặng được nghiền mịn và sau đó đưa vào quá trình
phân huỷ carbonat trong dung dịch đặc biệt, manhe chuyển vào dung dịch dạng hỗn
hợp MgSO4 + Mg(H2PO4)2, còn CaO kết tủa thành thạch cao CaSO 4. Mức độ thu hồi
MgO khoảng 60 -70%. Vì trong dung dịch có Mg(H 2PO4)2 nên phosphat không đi và
dung dịch được, phần rắn gồm có thạch cao, phosphat và thạch anh. Pha lỏng được đi
sản xuất manhe phosphat anmoni 30 – 35% P 2O5, 17 – 20% Mg và 7 – 8% N, sản
phẩm cát của bể cô đặc được phân theo cấp -0,074 mm. Nước tràn bể cô đặc cùng với
đuôi tuyển nổi đi xử lý axit (H2SO4), cát của máy phân cấp đưa đi tuyển nổi. Tuyển
nổi đựơc tiến hành ở pH = 6 – 8,5 với thuốc tập hợp cation, sản phẩm bọt thu hồi tới
90% thạch cao và 60% cặn không tan, sản phẩm ngăn máy được đưa đi cô đặc, lọc,
sấy và sản xuất axit phosphoric trích ly (xem hình 2.2).
Các nhà khoa học Mỹ đưa ra một số đề án thay đổi bề mặt khoáng vật đưa vào
tuyển, bề mặt của các khoáng vật phosphat được phủ một màng mỏng sunphit, sau đó
phosphat sẽ có khả năng được tuyển nổi bằng các thuốc tập hợp đối với quặng
sunphit. Trong quá trình tuyển nổi phosphat đi vào sản phẩm bọt, carbonat và silicat
còn lại trong sản phẩm ngăn máy.


Quặ
ng đ

ầu
-15mm

Nghiền -0.15mm

Khử Manhe

Lắ
ng cô đ
ặ
c

Phâ
n cấp
Tuyển nổ
i

Ammoni hoá

Lắ
ng cô đ
ặ
c

Lắ
ng cô đ
ặ
c

Lọc

Lọc
Sấy

Xử lý
H2SO4
Sấy

Manhe
phosphat
ammoni

N ớc
tuần
hoàn

Lọc

Tinh quặ
ng đ
ểtrích ly
axit phosphoric
Bã thải

Hỡnh 2.2: S tuyn hoỏ - tuyn ni qung Karatau
Nh vy vic phõn tỏch qung phosphat carbonat silicat ch cn tin hnh
trong mt cụng on tuyn ni. T qung phosphat carbonat trung Florida cha


9,5% P2O5; 1,47%MgO sau chế độ tuyển như trên nhận được tinh quặng 29% P 2O5;

0,85% MgO và 12,4% SiO2, thực thu P2O5 là 82,4%.
Một đề án khác của các nhà khoa học Anh là khi trong bùn quặng có thuốc
tuyển ta thêm vào manhetit nghiền mịn, những hạt manhetit này sẽ bám một cách
chọn lọc lên chỉ một khoảng vật. Sau đó quá trình tuyển được tiến hành trong các máy
tuyển từ cường độ cao.Quặng đưa vào tuyển là đá vôi chứa phosphat 8% P 2O5, khoáng
vật chính là canxi. Quặng được nghiền, khử slam và cấp 0,01 – 0,25 mm đi tuyển.
Tinh quặng manhetit đựơc nghiền tới cấp hạt - 0,03mm và 24 giờ trước khi sử dụng
thì trộn theo tỷ lệ nhất định với chất hoạt tính bề mặt. Khuấy tiếp xúc bùn đặc, hỗn
hợp manhetit với chất hoạt tính bề mặt ở pH = 11 trong vòng 10 phút. Sau đó trong
trường điện từ yếu người ta loại đi manhetit thừa không bám vào các hạt khoáng.Ở
máy tuyển từ cường độ cao người ta tách sản phẩm từ chủ yếu là canxit và sản phẩm
không từ là tinh quặng phosphat. Sau quá trình tuyển như vậy ta nhận được tinh quặng
25 – 26% P2O5 với mức thực thu 80% P2O5. Chi phí manhetit 25 – 50 kg/tấn, chi phí
hoạt tính bề mặt 1,1 – 2,8 kg/tấn.
1.2.1.

Tình hình tuyển quặng II ở Việt Nam

Quặng loại II hiện được sử dụng với quy mô nhỏ, làm nguyên liệu cho một số nhà
máy phân lân nung chảy, lớn nhất là nhà máy phân lân Văn Điển. Quặng cục loại II
yêu cầu để sản xuất phân lân nung chảy có hàm lượngP2O5 22 – 24%, độ ẩm < 4%, độ
hạt 50 – 200 mm. Các dạng sử dụng khác: Sản xuất phospho vàng, axit phosphoric
trích ly mới ở quy mô bán công nghiệp.
Quặng II hiện chủ yếu được tuyển trong phòng thí nghiệm bằng các phương
pháp:
-

Tuyển theo phương pháp tuyển nổi

Quặng apatit – carbonat Lào Cai đầu tiên được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và

quy mô bán công nghiệp tại Viện nghiên cứu quốc gia về nguyên liệu Mỏ Hoá Chất,


Liên Xô năm 1958. Từ mẫu quặng Mỏ Cóc 24,28% P2O5 và 6,01% MgO, bằng sơ đồ
tuyển nổi tập hợp chọn riêng dùng axit phosphoric đã nhận được tinh quặng 34%
P2O5 với mức thực thu P2O5 là 75%. Chi phí thuốc tuyển là 2,0 kg/tấn xà phòng lỏng,
0,5 kg/tấn thuỷ tinh lỏng và 10 kg/tấn H3PO4.
Tại phòng thí nghiệm của trường Đai học Mỏ - Địa Chất cũng áp dụng sơ đồ trên, từ
quặng Mỏ Cóc 27% P2O5 cũng nhận được tinh quặng 37,5%P2O5 với mức thực thu P2

O5 là 72,5%. Chi phí thuốc tuyển là 1,5 kg/tấn axit oleic; 1,5 kg/tấn thuỷ tinh lỏng;

5,0 kg/tấn xôda và gần 30 kg/tấn axit sunphuaric (tuyển trong chế độ không dùng
nước tuần hoàn).
Trong nghiên cứu hợp tác giữa trường Đại học Mỏ địa chất và công ty thiết kế mỏ hoá
chất có tiến hành một đề tài nghiên cứu bổ xung tuyển quặng II, trong đó các tác giả
tập trung nghiên cứu các phương pháp tuyển không phải là sơ đồ tuyển nổi ngược với
axit phosphoric.Mẫu quặng nghiên cứu là quặng loại II Mỏ Cóc. Lần đầu tiên thử
nghiệm nung hoá vôi và phương pháp tuyển nổi thuận với các thuốc đè chìm khác
nhau: Thuỷ tinh lỏng (với mođun 2,5 - 3,25), than hoạt tính, taniauh, quebracho, natri
sunphat và amonsunphat cũng như hỗn hợp thuỷ tinh lỏng với đồng sunphat và thuỷ
tinh lỏng với natri phosphat dibasic. Theo kết quả nghiên cứu thì nung hoá vôi là
không có hiệu quả với quặng loại II Lào Cai.Các sơ đồ tuyển nổi thuận cho kết quả
không cao.So với sơ đồ tuyển nổi ngược dùng axit phosphoric thì hàm lượng quặng
tinh apatit thấp hơn 4 -5%.
Tất cả các nghiên cứu trên đều tập trung nghiên cứu mẫu quặng loại II Mỏ Cóc.Các
nghiên cứu cũng cho thấy rằng bằng sơ đồ tuyển nổi ngược với axit phosphoric cho
kết quả tốt hơn các sơ đồ tuyển nổi thuận và phương pháp nung hoá vôi.
Tuyển nổi ngược: Mẫu 201 được tuyển nổi theo sơ đồ hình 1.3 với chi phí thuốc
tuyển 500 g/tấn CKK và 6500 g/tấn H3PO4 (5000 g/t vào tuyển chính và 500 g/t vào

mỗi tuyển tinh) nhận được tinh quặng 29,27% P2O5; 2,33% MgO, với thực thu P2O5 là


80,36%. Khi tăng chi phí H3PO4 lên 12000 g/t (9000 g/t vào tuyển chính và 1000g/t
vào mỗi tuyển tinh) nhận được tinh quặng 30,97% P2O5; 1,62% MgO với mức thực
thu P2O5 là 83,30%.
Tuyển nổi thuận: Với chế độ thuốc tuyển 500g/t thuỷ tinh lỏng; 105g/t flotol và 52,5
g/t HΨK, đã thu được tinh quặng 34,79% P2O5; 1,88% MgO với mức thực thu P2O5 là
87,77%.
-

Tuyển theo phương pháp tuyển trọng lực

Các chuyên gia Nga cũng đã tiến hành khảo sát và nghiên cứu khả năng áp dụng
phương pháp tuyển trọng lực cho một số mẫu quặng loại II Lào Cai, kết quả cho thấy:
Mẫu quặng Đông Hồ: Hàm lượng silic cao nên khả năng tuyển trọng lực là tốt. Từ
mẫu 202 tách ra được 30,6% sản phẩm thải với hàm lượng P2O5 5,7%; MgO 9,7% và
33,6% cặn không tan. Mất mát P2O5 theo sản phẩm nhẹ 9,4%.
MÉu 201
TuyÓn næ
i chÝnh

TuyÓn tinh 1

TuyÓn tinh 2
TuyÓn tinh 3

S¶n phÈm carbonat

QuÆ

ng tinh apatit

Hình 1.3: Sơ đồ thí nghiệm tuyển nổi mẫu quặng 201


Từ mẫu này ta có thể nhận được sản phẩm giàu (cấp tỷ trọng +3,05 g/cm3) 31,4%
P2O5; 3,6% MgO; 1,1% cặn không tan và sản phẩm trung gian với thu hoạch 36,5%
có 22,4% P2O5; 7,2%MgO và 4,7% cặn không tan. Sản phẩm trung gian này có thể
tuyển nổi tiếp tục hoặc được sử dụng để sản xuất phân lân nung chảy.
Từ mẫu 201 khu Mỏ Cóc có thể tách ra sản phẩm quặng thải cấp tỷ trọng nhẹ với thu
hoạch 15,7%, hàm lượng P2O5 11,6%; MgO 10,8% và cặn không tan 13,7%. Có thể
tách ra cấp tỷ trọng nặng (+3,05g/cm3) tinh quặng 32,1%P2O5; 3,7%MgO; 2,4% cặn
không tan. Nếu tăng tỷ trọng phân tách tới 3,1 g/cm3 thì hàm lượng P2O5 trong sản
phẩm nặng tăng tới 34 – 35% P2O5.
-

Sơ đồ tuyển kết hợp trọng lực - tuyển nổi

Để xác định các chỉ tiêu tuyển quặng II theo sơ đồ tuyển kết hợp, các sản phẩm phân
tách trọng lực cũng như cấp vụn mẫu 201 và 202 được thử nghiệm xử lý tiếp tục. Quá
trình tuyển tách các khoáng vật silic vào cấp tỷ trọng nhẹ không những chỉ giảm tải
trọng vào các khâu nhiều tốn kém là nghiền và tuyển nổi, mà còn tạo điều kiện thuận
lợi để nhận tinh quặng apatit chất lượng cao, vì lúc đó nhiệm vụ của công đoạn tuyển
nổi chỉ là phân tách các khoáng vật apatit và carbonat.
Phương án 1: Tuyển trọng lực một giai đoạn và sau đó tuyển nổi tiếp tục cấp tỷ trọng
nặng.


Quặ
ng sau đ

ập

Phâ
n cấp
Tuyể
n trọng lực
(một giai đ
oạn)

Nghiề
n

Tuyể
n nổ
i

Cấp tỷ
trọng nhẹ
Quặ
ng thải

Quặ
ng tinh apatit

Hỡnh 1.4: S tuyn kt hp trng lc - tuyn ni mu qung 201 v 202


Bảng 1.6: Các chỉ tiêu tuyển quặng loại II theo sơ đồ tuyển kết hợp
Các sản phẩm và

Mẫu 201

Mẫu 202

Tuyển nổi

Tuyển nổi

Tuyển nổi

Tuyển nổi

ngược

thuận

ngược

thuận

55,3

55,3

48,2

38,6

Hàm lượng P2O5% 34,9

33,4

30,5

30,3

Hàm lượng MgO% 1,4

2,7

3,5

3,5

Thực thu P2O5 %

81,7

78,3

79,6

63,5

CKK-0,2

Na2SiO3 0,5 CKK-0,2

Na2SiO3 0,5

H3PO4-6,0

Flotol-0,1

Flotol-0,1

các chỉ tiêu
Thu hoạch %

Các thuốc tuyển
kg/t

H3PO4-6,0

HΨK-0,05

Phương án 2: Tuyển huyền phù hai giai đoạn. Tuyển nổi chỉ tiến hành với các cấp tỷ
trọng sản phẩm trung gian và cấp hạt vụn.


Quặ
ng sau đập

Phân cấp

Tuyển trọnglực 2 giai đoạn

Nghiền

Cấp tỷ

trọng nhẹ

Tuyển nổ
i

Quặ
ng thải

Tinh quặ
ng 1

Tinh quặ
ng 2

Hỡnh 1.5: S tuyn kt hp theo phng ỏn 2 mu qung 201

Phng ỏn 3: S dng s tuyn huyn phự hai giai on theo s hỡnh 1.6,
tuyn ni ch tin hnh vi cp t trng nng v cp ht vn cũn cp t trng sn


phm trung gian dng cc l sn phm hng hoỏ. Theo s ny, t qung dng apatit
carbonat khu M Cúc cú th nhn c tinh qung 36% P2O5.

Quặ
ng sau đập

Phâ
n cấp

Tuyển trọng lực 2 giai đoạn

Cấp tỷ
Sản phẩm trung
trọng nhẹ gian dạng cục

Nghiền
Tuyển nổ
i

Quặ
ng thải

Quặ
ng tinh apatit

Hỡnh 1.6: S kt hp theo phng ỏn 3 mu qung 201
1.3.

Tng quan v tuyn ni trng lc Hydrofloat
1.3.1. Nguyờn lý tuyn ni trng lc

V nguyờn lý, thit b ny gn ging nh cỏc thit b phõn cp dũng nc ngc ó
c ỏp dng rt lõu phõn cp cỏc ht khoỏng mn m c th l cỏc mỏy phõn cp
thy lc.Theo nguyờn lý phõn cp dũng nc ngc thỡ cỏc ht vt liu c a vo
thit b dng ct thng ng trong ú cú dũng nc chy ngc lờn vi tc xỏc
nh. Cỏc ht thụ cú tc ri ln hn tc dũng nc ngc s lng xung ỏy
thit b v thỏo ti ra ngoi, cũn cỏc ht mn cú tc ri nh hn tc dũng nc
ngc s b cun theo dũng nc chy trn trờn ming thit b. Cỏc thit b ny hot

động trong điều kiện rơi tự do và phân tách theo độ hạt. Đã từ lâu người ta cũng biết
rằng, trong những thiết bị phân cấp dạng này, nếu nồng độ các hạt rắn lớn thì các hạt
khoáng sẽ phân tách theo cả tỷ trọng. Điều kiện phân cấp rơi vướng mắc nêu trên có
thể được tạo ra bằng cách tháo tải các hạt lắng đọng một cách hạn chế để tạo ra bùn
đặc trong thiết bị.Nói một cách khác, các hạt rắn tích tụ dưới đáy thiết bị phân cấp tạo
nên một lớp vật liệu có vai trò như một lớp huyền phù tự sinh, ngăn cản các hạt
khoáng nhẹ hơn đi qua nó. Các thiết bị tuyển dạng phân cấp rơi vướng mắc như trên
được áp dụng nhiều để tuyển các loại quặng sa khoáng.
Gần đây người ta nhận thấy rằng lớp vật liệu hạt rắn tạo môi trường phân tách như
trên có thể tạo ra bằng cách duy trì vật liệu dưới dạng tầng sôi.Tầng sôi là trạng thái
đặc biệt của các hạt khoáng mịn trong môi trường khí hoặc lỏng, chúng có khả năng
duy trì mật độ cao nhưng vẫn ở trạng thái lơ lửng, tách rời nhau.Trạng thái tầng sôi
được tạo ra bằng cách cho chất lỏng (hoặc chất khí) sục qua lớp vật liệu đặt trên tấm
lưới phân phối. Các thiết bị tuyển tầng sôi đã được áp dụng từ lâu trong công nghệ
hóa học để duy trì tiếp xúc tối đa giữa các pha rắn và pha lỏng (cũng như giữa pha rắn
và pha khí) tuy nhiên để phân tách khoáng vật theo nguyên lý tuyển trọng lực thì mới
chỉ được phát hiện và áp dụng trong những năm gần đây.
1.3.2.

Thiết bị tuyển nổi trọng lực hydrofloat

Thiết bị tuyển nổi trọng lực (hindered settling bed seperator (HSBS)) còn gọi là thiết
bị phân tách rơi vướng mắc là loại thiết bị trong đó các hạt cấp liệu rơi ngược với
dòng nước đều đặn đi lên từ đáy thiết bị. Các hạt vật liệu được phân tách trong các
thiết bị này chủ yếu theo tỷ trọng và ở mức độ thấp hơn là theo độ hạt
HSBS đã được sử dụng làm thiết bị phân cấp trong công nghiệp khoáng sản từ nửa
thế kỉ trước.Trong thiết bị này, nếu các hạt nhỏ có tốc độ rơi thấp hơn tốc độ dòng
nước tạo tầng sôi thì chúng sẽ đi vào vùng phía trên của lớp tầng sôi, còn các hạt thô
có tốc độ rơi cao hơn sẽ đi xuống phía dưới của vùng tầng sôi.Tuy nhiên, nếu trong

cấp liệu kích thước hạt nằm trong một giới hạn nào đó thì sự phân chia được thực hiện
chủ yếu bởi sự khác nhau về khối lượng riêng của hạt.Các hạt mịn có khối lượng
riêng thấp đi vào máng hứng sản phẩm tràn, trong khi đó các hạt thô có tỷ trọng cao đi
vào sản phẩm cặn qua cửa tháo đá và đi ra ngoài.
Cần lưu ý rằng, hiệu suất phân tuyển theo tỉ trọng của máy HSBS chỉ phù hợp với cấp
liệu có cỡ hạt nằm trong một giới hạn hẹp, hơn nữa tốc độ dòng nước đi lên thường
thấp nên các máy này khi tuyển vật liệu đầu có độ hạt nằm trong giới hạn quá rộng,
thường có sự lẫn lộn của các hạt thô có tỉ trọng thấp vào phần có tỉ trọng lớn. Điều
này dẫn đến sự tích tụ các hạt thô có tỉ trọng trung bình ở phía trên của lớp tầng sôi;
những hạt này quá nhẹ không thể đi qua lớp tầng sôi và quá nặng không thể nâng lên
để vào sản phẩm tràn. Tăng tốc độ dòng nước đi lên được xem là giải pháp để chuyển
các hạt thô có tỉ trọng thấp vào sản phẩm tràn, song việc tăng tốc độ dòng nước đi lên
cũng làm trôi hết các hạt mịn có tỉ trọng lớn vào máng tràn và sự lẫn lộn này sẽ làm
giảm hiệu quả tuyển chung của máy.
HSBS có các ưu điểm nổi bật như: diện tích chiếm chỗ nhỏ, dễ điều chỉnh tỷ trọng
phân tuyển, làm việc ổn định, có thể thay đổi năng suất trong phạm vi rất rộng và hiệu
suất tuyển cao. HSBS có thể ứng dụng để: tuyển than (Reed, 1995; Honaker, 2000)
tuyển khoáng sản cát (Mankosa, 1995) và tái chế dây dẫn điện (Mankosa và Carve,
1995). HSBS cũng có thể được sử dụng cho nhiều ngành công nghiệp khác như: làm
giàu quặng sắt, thiếc, chì, kẽm .v.v.
Như chúng ta được biết thì trong quá trình tuyển nổi thì giai đoạn phân tách tổ hợp
bóng khí- hạt khoáng ra khỏi bùn quặng có bản chất trọng lực. Tổ hợp bóng khí hạt
khoáng do có tỷ trọng nhẹ hơn nước nên nổi lên khỏi bùn tuyển nổi, vào sản phẩm bọt
và được tách ra ngoài. Tuy nhiên các hạt thô quá không tuyển nổi được cho dù chúng
kỵ nước và bám vào được bóng khí. Nguyên nhân là do trong điều kiện thủy động học
của ngăn máy tuyển nổi thì trọng lực cũng như các lực ly tâm sinh ra luôn phá vỡ các