Mỏ đất hiếm Yên Phú đã được Bộ Tài nguyên và môi trường cấp phép khai thác cho Công ty Cổ phần Tập đoàn Thái Dương (Giấy phép số 927/GP-BTNMT ngày 13/6/2013). Trữ lượng khoảng 28.000 tấn tổng oxit đất hiếm (TR₂O₃), công suất thiết kế 3.300 tấn TR₂O₃/năm và 36.000 tấn tinh quặng sắt/năm, thời gian khai thác 9 năm. Nhà máy tuyển quặng đất hiếm Yên Phú được xây dựng và đi vào hoạt động từ năm 2018, sau hơn 1 năm vận hành sản xuất, các cán bộ kỹ thuật tại nhà máy cùng với chuyên gia đã không ngừng cải tiến, điều chỉnh thiết bị công nghệ, tuy nhiên, một số khâu công nghệ chưa ổn định, mất mát đất hiếm vào quặng thải ~1% TR₂O₃, dẫn đến tỷ lệ thu hồi đất hiếm trong quặng tinh thấp.

Kết quả khảo sát các chỉ tiêu công nghệ của nhà máy trong quá trình sản xuất năm 2019 cho thấy, quặng nguyên khai có hàm lượng trung bình ~1,2% TR₂O₃, quặng thải có hàm lượng cao ~1% TR2O3, sản phẩm quặng tinh đất hiếm đạt hàm lượng ~23% TR₂O₃, thực thu đất hiếm theo tính toán lý thuyết đạt khoảng ~30% TR₂O₃. Từ cuối năm 2019 đến nay, Công ty đã cải tiến, điều chỉnh công nghệ, thiết bị và đang chạy tách cấp hạt 10 mm sau khâu tuyển từ trước khi đưa vào tuyển nổi, tuy nhiên, vẫn chưa đem lại hiệu quả như mong muốn, thực thu đất hiếm ở mức ~50% TR₂O₃, quặng thải còn chứa hàm lượng đất hiếm trung bình ở khoảng 0,7% TR₂O₃.

Từ thực tế trên, năm 2020, nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim do ThS. Phạm Đức Phong dẫn đầu, đã đề xuất nhiệm vụ với Bộ Công Thương cho chủ trì thực hiện đề tài: “Nghiên cứu giải pháp thiết bị công nghệ và hóa chất thuốc tuyển để tuyển quặng đất hiếm xâm nhiễm mịn mỏ đất hiếm Yên Phú”.

Đề tài nhằm thực hiện mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ tuyển hợp lý đảm bảo chất lượng quặng tinh và thu hồi tối đa tài nguyên của mỏ đất hiếm Yên Phú; và xây dựng, đề xuất cải tiến hệ thống thiết bị, hóa chất thuốc tuyển tại nhà máy đất hiếm Yên Phú nhằm thu hồi tối đa tài nguyên, nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường.

Đề tài đã thu được một số kết quả nổi bật như sau:

Nghiên cứu đã đưa ra giải pháp công nghệ tuyển quặng đất hiếm xâm nhiễm mịn mỏ đất hiếm Yên Phú là bổ sung thêm khâu tách cấp hạt slam mịn (cấp hạt - 0,01 mm) nguyên sinh trong sơ đồ công nghệ. Sự xuất hiện đáng kể các hạt slam mịn trong mẫu nghiên cứu làm ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình tuyển nổi cũng như tiêu hao thuốc tuyển. Các hạt slam mịn có tính nổi kém và ít có khả năng tuyển chọn riêng.

Từ các kết quả thực nghiệm các chế độ, chủng loại và chi phí thuốc tuyển, nhóm nghiên cứu đã xây dựng sơ đồ công nghệ tuyển hợp lý đối với quặng đất hiếm xâm nhiễm mịn mỏ đất hiếm Yên Phú. Kết quả tuyển nổi sơ đồ vòng kín đã thu được sản phẩm quặng tinh đất hiếm có mức thu hoạch 3,63%, hàm lượng đất hiếm đạt 20,79% TR₂O₃, thực thu đất hiếm trong sản phẩm quặng tinh đạt 65,12% TR₂O₃; Tỷ số giữa hàm lượng quặng thải trên hàm lượng quặng nguyên khai là 0,43 đáp ứng với yêu cầu theo thuyết minh đề tài đã được phê duyệt. Ngoài ra, Đề tài đã thu được từ sơ đồ công nghệ tuyển sản phẩm quặng tinh đất hiếm có khối lượng 1,2 kg.

So sánh các chỉ tiêu công nghệ tuyển quặng đất hiếm xâm nhiễm mịn mỏ đất hiếm Yên Phú, mức thực thu đất hiếm trong sản phẩm quặng tinh từ kết quả nghiên cứu của Đề tài cao hơn ~ 15% so với thực tế sản xuất tại nhà máy hiện nay. Hàm lượng đất hiếm trong quặng thải đã giảm xuống 0,48% TR₂O₃ so với ~0,7% TR2O3.

So sánh các chỉ tiêu công nghệ đạt được ở khâu tuyển nổi chính khi sử dụng thiết bị tuyển nổi cột và thiết bị tuyển nổi truyền thống, sản phẩm bọt sau quá trình tuyển nổi cột có hàm lượng đất hiếm và tỷ lệ thực thu cao hơn: ở chế độ tuyển tối ưu trên thiết bị tuyển nổi truyền thống, sản phẩm bọt thu được có hàm lượng đất hiếm 8,93% TR₂O₃, tỷ lệ thực thu đất hiếm là 68,23%; khi tuyển trên thiết bị tuyển nổi cột, hàm lượng đất hiếm đạt 11,05% TR2O3, thực thu đất hiếm đạt 72,71%.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18665/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)