Nghiên cứu thu hồi thiếc trong bùn tuyển nổi của nhà máy tuyển quặng gốc Suối Bắc, Quỳ Hợp, Nghệ An

Ở Việt Nam, thiếc là một trong những loại khoáng sản được khai thác từ rất sớm. Từ thời kỳ Pháp thuộc, quặng thiếc được khai thác ở mỏ thiếc Tĩnh Túc thuộc tỉnh Cao Bằng. Sau khi hòa bình lập lại, mỏ này được tổ chức và mở rộng quy mô sản xuất từ năm 1956. Tiếp theo là mỏ thiếc Sơn Dương ở Tuyên Quang được thành lập từ năm 1964 và mỏ thiếc Quỳ Hợp ở Nghệ An được thành lập năm 1980. Thời kỳ đầu mới thành lập và đưa vào khai thác, các mỏ trên chủ yếu khai thác quặng thiếc sa khoáng và sản xuất thiếc thỏi 99,75% để xuất khẩu. Thiếc kim loại thường có giá cao (giá thiếc hiện nay >20000 USD/tấn) và có nhiều thị trường tiêu thụ. Đến những năm đầu của thế kỷ 21, quặng sa khoáng các vùng mỏ lớn của Việt Nam dần dần cạn kiệt. Một số xưởng tuyển quặng sa khoáng phải sản xuất cầm chừng hoặc thu hẹp quy mô vì không đủ nguồn quặng. Nhiều doanh nghiệp đã phải chuyển sang khai thác quặng thiếc gốc. Quặng thiếc gốc khó khai thác (thường phải khai thác hầm lò) và khó chế biến hơn so với quặng sa khoáng. Tuy nhiên là kim loại màu có giá trị thương phẩm cao nên sản xuất thiếc từ quặng gốc vẫn có hiệu quả kinh tế.

Công ty Cổ phần Kim loại màu Nghệ Tĩnh là đơn vị thành viên của Tổng công ty Khoáng sản TKV- tiền thân là Xí nghiệp Liên hợp Thiếc Quỳ Hợp, Nghệ An, được thành lập từ năm 1980. Thời kỳ đầu Công ty khai thác và chế biến quặng thiếc sa khoáng tại các mỏ Châu Hồng, Châu Cường, Châu Thành v.v… Đến nay, nguồn quặng thiếc sa khoáng đã gần hết. Để ổn định sản xuất sản phẩm thiếc lâu dài cho Công ty, phục vụ nhu cầu trong nước cũng như xuất khẩu, trong nhiều năm qua, Tổng công ty khoáng sản TKV đã cho phép công ty đầu tư thăm dò quặng gốc mỏ Suối Bắc. Kết quả cho thấy mỏ thiếc gốc Suối Bắc, Quỳ Hợp có trữ lượng và chất lượng quặng tương đối tốt và đủ điều kiện khai thác và chế biến. Việc nghiên cứu chọn được công nghệ tuyển thu hồi thiếc trong bùn tuyển nổi của nhà máy tuyển quặng gốc Suối Bắc, Quỳ Hợp là rất cần thiết. Xuất phát từ thực tế trên, TS. Nguyễn Thị Minh, Trung tâm Khoa học Công nghệ Chế biến và Sử dụng khoáng sản Hội Tuyển khoáng Việt Nam cùng các đồng nghiệp đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu thu hồi thiếc trong bùn tuyển nổi của nhà máy tuyển quặng gốc Suối Bắc, Quỳ Hợp, Nghệ An”. Mục tiêu chủ yếu của đề tài là nhằm xác lập được sơ đồ công nghệ tuyển hợp lý để thu hồi tinh quặng thiếc trong bùn tuyển nổi nhà máy tuyển quặng gốc Suối Bắc, Quỳ Hợp, Nghệ An nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất của nhà máy.

Từ những kết quả nghiên cứu thành phần vật chất, công nghệ tuyển mẫu bùn quặng đuôi tuyển nổi tại Công ty Kim loại màu Nghệ Tĩnh có thể đưa ra một số kết luận sau:

1- Bùn bọt tuyển nổi của nhà máy tuyển quặng gốc Suối Bắc là đối tượng khó tuyển vì hàm lượng thiếc trong bùn không cao (1,17-1,2%Sn), chủ yếu nằm ở cấp hạt mịn -0,125mm và chứa nhiều tạp chất, ảnh hưởng xấu đến chất lượng quặng tinh thiếc (Fe = 44,49%, S = 33,51%; As = 17,62%; SiO2 = 1,93%, Pb = 0,009%).

2- Để tuyển tận thu được tinh quặng thiếc từ bùn bọt, đảm bảo chất lượng theo yêu cầu của đề tài, đã nghiên cứu thí nghiệm và quyết định chọn phương pháp tuyển nổi và tuyển từ ướt với cường độ từ trường cao. Sau khi nghiên cứu thí nghiệm và điều chỉnh các thông số kỹ thuật về công nghệ tuyển nổi và tuyển từ, đã lựa chọn được sơ đồ công nghệ tuyển thích hợp. Với sơ đồ công nghệ đề xuất đã tuyển được hơn 3 kg tinh quặng thiếc có chất lượng: Sn ≥ 60%; Fe ≤ 2,4%; S ≤ 1,4%; As ≤ 0,5%), thực thu Sn=50,09%. Với chất lượng này, quặng thiếc đủ điều kiện làm nguyên liệu cho khâu luyện kim.

3- Nhà máy tuyển quặng thiếc gốc Suối Bắc được đầu tư năm 2012 và đầu tư cải tiến (thay đổi một số thiết bị đập, nghiền và đầu tư thêm máy tuyển nổi) từ năm 2013. Hiện nay nhà máy đang sản xuất ổn định với năng lực tuyển 29.000 tấn quặng thiếc (Sn≥0,4%) và thu được khoảng 174 tấn tinh quặng thiếc với hàm lượng Sn ≥ 50%, tỷ lệ thực thu là 75%. Có thể áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tiễn sản xuất tại xưởng tuyển Suối Bắc của công ty. Khi áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất chỉ cần đầu tư thêm công đoạn tuyển tận thu bằng tuyển nổi và tuyển từ. Mỗi năm có thể đưa vào tuyển tận thu khoảng 2000 tấn bùn bọt (1000 tấn trực tiếp từ nhà máy tuyển; 1000 tấn từ bãi thải quặng đuôi) và khả năng sẽ thu được khoảng 20 tấn tinh quặng thiếc có chất lượng: Sn ≥ 60%; Fe ≤ 2,4%; S ≤ 1,4%; As ≤ 0,5%. Khi đầu tư công đoạn tuyển tận thu có thể tăng thêm thực thu kim loại thiếc của nhà máy trên 5%. Qua tính khái toán về hiệu quả kinh tế cho thấy việc đầu tư thêm công đoạn tuyển tận thu thiếc từ bùn tuyển nổi là có hiệu quả.

4- Hiện nay, bãi thải quặng đuôi của nhà máy tuyển quặng gốc Suối Bắc của công ty KLM Nghệ tĩnh được xếp vào loại bãi thải độc hại, phải có cơ chế quản lý nghiêm ngặt đuôi thải (phải chôn lấp). Có thể áp dụng công nghệ tuyển tận thu để tuyển lại toàn bộ bãi thải với mục đích tách các tạp chất độc hại ra khỏi đuôi thải tuyển nổi (kim loại nặng, các khoáng vật chứa sunfua, các khoáng vật độc hại như asenopirit vv) và tận thu thêm khoáng vật có ích như thiếc. Tạp chất độc hại sau khi tách được chôn lấp theo quy trình về bảo quản chất thải. Chất thải không độc hại có thể tái sử dụng.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (Mã số 15116/2018) tại Cục Thông tin KH&CN Quốc gia.

P.K.L (NASATI)