TS. Nguyễn Thị Minh Công ty cp tvđT và xd mỏ Đặt vấn đề




Yüklə 104.28 Kb.
tarix30.04.2016
ölçüsü104.28 Kb.
Giải pháp tuyển quặng apatit loại III có chứa hàm lượng Fe2O3; Al2O3 cao thu quặng tinh đáp ứng yêu cầu sản xuất axit photphoric và phân bón DAP

TS. Nguyễn Thị Minh

Công ty CP TVĐT và XD Mỏ

1.Đặt vấn đề

Quặng apatit loại III Lào Cai là loại quặng apatit- thạch anh thuộc tầng Kocsan 4 (KS4) và Kocsan 6,7 (KS6,7) và nằm trong đới phong hóa và ở trên ranh giới phong hóa hóa học. Quặng có độ hổng cao, nửa cứng hoặc bở rời, thể trọng không lớn, có độ ẩm lớn, một phần trên bề mặt của tầng quặng đã bị rửa lũa cacbonat do quá trình phong hóa. Nhìn chung quặng tương đối mềm, bở rời, tỷ lệ cấp hạt mịn nguyên sinh tương đối lớn. Càng gần ranh giới phong hóa thì tỷ lệ quặng cứng càng tăng lên. Hàm lượng quặng và các tạp chất trong quặng apatit loại III có sự chênh lệch khác nhau giữa 2 tầng Kocsan. Nhìn chung, các kết quả nghiên cứu cho thấy đặc trưng của tầng KS4 là hàm lượng P2O5 thấp và các tạp Fe2O3, Al2O3, MgO… thường cao còn đặc trưng của tầng KS6,7 thì ngược lại và có khả năng dễ làm giàu hơn so với tầng KS4.

Kết quả phân tích thành phần khoáng cho thấy thành phần chủ yếu trong quặng bao gồm: Fluorapatit, Thạch anh, Felspat, Illit, Muscovit, Kaolinit, Clorit và Gơtit. Ngoài ra còn có một số ít các khoáng vật khác như Hydroxyt sắt, Cacbonat (đôlômit), Vật chất than, Skapolit, Amphibol, Zeolit và liên tinh apatit với các khoáng vật khác. Trong đó hàm lượng các tạp chất Al2O3, Fe2O3 (nhất là Al2O3) có trong các thành phần khoáng vật chủ yếu của quặng đã gây cản trở, làm khó khăn cho quá trình tuyển quặng và khó nâng cao chất lượng sản phẩm quặng tinh.

Tạp chất Fe2O3 và Al2O3 chứa trong quặng đầu apatit loại III Lào Cai càng cao thì thông thường quặng càng khó tuyển, nói một cách khác các chỉ tiêu công nghệ thu được càng thấp và chất lượng quặng tinh cũng giảm. Do việc sản xuất phân bón DAP chất lượng cao đòi hỏi nguyên liệu đầu vào là quặng tinh apatit phải khống chế rất chặt chẽ các chỉ tiêu không những về hàm lượng  32%P2O5 đồng thời các loại tạp (oxit kim loại) phải rất nhỏ để đảm bảo các quá trình lắng, lọc… và cuối cùng là đảm bảo phẩm cấp phân bón.



2.Giải pháp tuyển quặng apatit loại III có chứa Fe2O3; Al2O3 cao

Các số liệu của sản xuất thông thường trong những năm vừa qua của các nhà máy tuyển quặng apatit loại III Lào Cai cho thấy hệ số làm giàu trung bình của quặng như sau:

Đối với chỉ tiêu P2O5 và CaO làm giàu tăng trung bình 2,06-2,13 lần; Các tạp chất có hại còn lại: SiO2 giảm đi 3,55-3,81 lần; tạp Fe2O3 giảm 1,43-1,64 lần; Al2O3 giảm 1,69-2,10 lần; MgO giảm 1,42-1,67 lần hàm lượng.

Một số quặng apatit loại III Lào Cai (nhất là ở tầng KS4, hoặc khi khai thác đến gần ranh giới phong hóa hóa học) sẽ có hàm lượng Al2O3 tương đối lớn, điều này cho thấy mức giảm hàm lượng các tạp chất oxit (nhất là tạp Al2O3) như trên là chưa đủ để thu được quặng tinh đạt chất lượng cao cho sản xuất DAP.

Một số giải pháp tuyển quặng apatit loại III chứa Al2O3 cao:

-Điều chỉnh độ mịn nghiền;

-Điều chỉnh chế độ thuốc tuyển.

Khi phân tích thành phần khoáng đã xác định các khoáng chứa Al2O3 trong quặng bao gồm chủ yếu là Felspat, Illit, Muscovit, Kaolinit với độ xâm nhiễm rất mịn. Để tăng mức giải phóng các liên tinh ra khỏi quặng, tạo điều kiện tốt cho quá trình tuyển cần thiết phải nghiền quặng đến độ mịn  90% cấp -0,074 mm (trong đó khoảng 75% cấp -0,045 mm). Những thí nghiệm đã được thực hiện với một số loại mẫu quặng apatit loại III có hàm lượng Al2O3 dao động từ 6,35-8% như trong Bảng 1.



Bảng 1. Thành phần các mẫu nghiên cứu

Stt

Mẫu nghiên cứu

Hàm lượng, %

P2O5

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

MgO

1

Mẫu số 1

15,02

45,09

4,10

6,35

16,86

1,37

2

Mẫu số 2

14,82

46,30

3,98

7,01

15,88

1,49

3

Mẫu số 3

14,58

45,96

3,60

7,30

16,84

1,32

4

Mẫu số 4

13,20

47,30

3,44

8,00

15,88

1,09

Các mẫu nghiên cứu có hàm lượng Al2O3 tăng từ 6,35 đến 8,00%, các thành phần khác trong giới hạn trung bình của mẫu quặng apatit loại III.

a.Thí nghiệm điều chỉnh độ mịn nghiền: Theo Sơ đồ Hình 1


MẪU QUẶNG NGUYÊN KHAI,

(đã đập -3 mm)




Nghiền 70; 80; 90; 100% cấp -0,074 mm



TUYỂN TINH I (3')

TUYỂN TINH II (2')

TUYỂN TINH III (1'40'')

Q.Đuôi

Q.Tinh

Na2SiO3, khuấy 5 phút

Na2CO3, khuấy 1 phút

Thuốc Tập hợp, khuấy 5 phút

T.Gian 1

T.Gian 2

T.Gian 3




TUYỂN NỔI CHÍNH (4')


Hình 1. Sơ đồ vòng hở nghiền, tuyển mẫu quặng Al2O3 cao

Thí nghiệm được thực hiện với các độ mịn nghiền khác nhau: 70; 80; 90 và 100% cấp -0,074 mm, sử dụng nước Lào Cai để tuyển nổi. Các loại thuốc tuyển bao gồm:

Thuốc đè chìm: Thủy tinh lỏng Việt Nam, chi phí 500 g/t

Thuốc điều chỉnh môi trường: Xôđa Trung Quốc, chi phí 200 g/t

Hỗn hợp thuốc tập hợp Việt Nam và Thụy Điển, chi phí 330 g/t.

Kết quả thu được quặng tinh apatit sau 3 lần tuyển tinh nêu tại Bảng 2.



Bảng 2. Kết quả thí nghiệm các độ mịn nghiền khác nhau

Độ mịn nghiền

(% cấp -0,074 mm)



Mẫu quặng

Mẫu số 1

Mẫu số 2

Mẫu số 3

Mẫu số 4

















70

32,09

40,25

32,92

37,11

32,52

36,05

31,97

32,71

80

35,50

47,61

35,47

45,69

35,59

43,87

35,41

41,34

90

36,78

58,69

36,28

55,94

36,55

54,28

36,65

53,29

100

37,32

63,87

37,60

60,41

37,40

57,12

37,42

55,41

.



Hình 2. Đồ thị biểu diễn thực thu quặng tinh

ứng với các độ mịn nghiền của mỗi mẫu quặng khác nhau

Nhận xét:

-Đối với cả 4 mẫu quặng nghiên cứu có hàm lượng Al2O3 tăng dần từ 6,35-8,0%, khi nghiền từ thô đến mịn (từ 70% đến 100% cấp -0,074 mm) và tuyển trong cùng điều kiện thuốc tuyển, nước sử dụng… như nhau đã thu được quặng tinh đạt chất lượng () và thực thu () khác nhau. Khi nghiền càng mịn thì sản phẩm quặng tinh có chất lượng và thực thu càng cao.

-Thực thu quặng tinh giảm dần theo chiều tăng của hàm lượng Al2O3 còn chất lượng quặng tinh thu được vẫn đảm bảo.

-Lựa chọn nghiền 90% cấp -0,074 mm để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo.



b.Thí nghiệm thuốc đè chìm: Theo sơ đồ Hình 1

Mẫu quặng được nghiền 90% cấp -0,074 mm, tuyển theo Sơ đồ Hình 1 bao gồm 1 khâu tuyển chính và 3 khâu tuyển tinh. Chế độ thuốc tuyển như sau:

Thuốc đè chìm: Thủy tinh lỏng Việt Nam, chi phí 300; 400; 500 ; 600; 700; 800 g/t

Thuốc điều chỉnh môi trường: Xôđa Trung Quốc, chi phí 200 g/t

Hõn hợp thuốc tập hợpViệt Nam và Thụy Điển, chi phí 330 g/t.

Kết quả thu được quặng tinh apatit sau 3 lần tuyển tinh nêu tại Bảng 3



Bảng 3. Kết quả thí nghiệm thay đổi mức chi phí thuốc đè chìm

Chi phí

thuốc đè chìm, g/t



Mẫu quặng

Mẫu số 1

Mẫu số 2

Mẫu số 3

Mẫu số 4

















300

33,11

36,26

33,17

33,43

32,26

32,48

32,05

29,47

400

34,88

45,73

35,12

43,89

35,24

42,14

35,16

39,71

500

36,78

58,69

36,28

55,94

36,55

54,28

36,65

53,29

600

36,17

61,74

37,16

58,85

37,08

56,41

37,02

55,12

700

36,21

61,24

37,11

59,06

37,04

58,03

37,25

57,36

800

36,34

59,67

36,95

59,32

37,12

59,54

36,88

58,71




Hình 3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chi phí thuốc đè chìm

tới thực thu quặng tinh của các mẫu quặng
Nhận xét:

-Khi nghiền các mẫu quặng đến độ mịn 90% cấp -0,074 mm, tuyển trong điều kiện thay đổi chi phí thuốc đè chìm (Na2SiO3) từ 300-800g/t đã thu được quặng tinh đạt chất lượng  32% P2O5; tuy nhiên khi chi phí thuốc đè chìm càng cao thì chất lượng quặng tinh tốt hơn lên.

-Khi chi phí thuốc đè chìm từ 500-800 g/t, chất lượng quặng tinh hầu như không thay đổi, thực thu có sự thay đổi, tuy nhiên chỉ số thực thu quặng tinh đạt được cao nhất dao động quanh mức chi phí 600-700 g/t.

-Đối với các mẫu quặng đầu có hàm lượng Al2O3 càng cao cần phải tăng mức chi phí thuốc đè chìm.

Theo thiết kế, yêu cầu về nguyên liệu đầu vào cho nhà máy DAP Hải Phòng như Bảng 4.

Bảng 4. Chất lượng nguyên liệu quặng tinh apatit theo thiết kế của DAP

Mẫu thiết kế

DAP Hải Phòng



P2O5

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

MgO

32-33

12-14

1,5-1,7

2,5-3,0

42-44

0,98-1,1

Sản phẩm quặng tinh thu được trong các thí nghiệm đưa phân tích hóa đa chỉ tiêu (Bảng 5) cho thấy hàm lượng Al2O3 trong các sản phẩm quặng tinh giảm đi đáng kể so với quặng đầu (mức giảm  4 lần).


Bảng 5. Kết quả phân tích hóa đa chỉ tiêu một số mẫu quặng tinh

Stt

P2O5

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

MgO

1

35,52

11,87

0,90

1,53

44,26

0,49

2

35,48

11,19

0,78

1,24

45,00

0,58

3

36,93

6,14

0,66

0,84

48,15

0,63

4

35,20

9,02

0,68

1,43

44,65

0,38

Như vậy khả năng mẫu quặng được nghiền mịn hơn để giải phóng các liên tinh kết hợp với việc dùng thuốc đè chìm là thủy tinh lỏng với một lượng phù hợp (500-800 g/t) đã cho phép hạ thấp được các tạp Al2O3 trong quặng tinh apatit loại III Lào Cai, đáp ứng yêu cầu cho sản xuất DAP chất lượng cao.



3. Kết luận

Đối với mẫu quặng apatit loại III nguyên khai có chứa hàm lượng Al2O3 cao hơn mức bình thường, để tuyển nhằm thu được quặng tinh chất lượng cao cần thiết phải nghiền mịn, đủ để giải phóng các liên tinh với quặng, đồng thời trong quá trình tuyển phải cấp đủ một lượng thuốc đè chìm (từ 500 đến 800 g/t) đối với từng loại mẫu. Với những mẫu quặng có hàm lượng Al2O3 cao hơn thì phải tăng mức chi phí thuốc đè chìm so với loại mẫu có hàm lượng Al2O3 thấp để thu quặng tinh có chất lượng tốt đồng thời thực thu cao./.


Tài liệu tham khảo

1.Công nghiệp Hóa chất số 3/2010

2.Ban Kỹ thuật Tập đoàn Hóa chất Việt Nam. Báo cáo về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm PA và DAP của Nhà máy sản xuất phân bón DAP Đình Vũ- Hải Phòng, Hà Nội 27/1/2010

3.Nguyễn Thị Minh. Nghiên cứu và kiến nghị về một số yếu tố công nghệ tuyển nổi quặng apatit Lào Cai, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ Địa chất. Hà Nội, 2004



TÓM TẮT: Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu tuyển quăng Apatit loại III có hàm lượng Al2O3 cao để thu được quặng tinh có chất lượng tốt cung cấp cho việc sản xuất phân bón DAP. Kết quả nghiên cứu cho thấy cần nghiền mịn quặng (90% -0,074mm) và cấp đủ một lượng thuốc đè chìm (dao động từ 500-800 g/t).

Người biên tập: Trần Văn Trạch






Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə