Công nghệ luyện thiếc Việt Nam được Liên Xô (cũ) giúp đỡ đầu tư xây dựng và chuyển giao công nghệ từ năm 1958. Khi đó áp dụng công nghệ luyện thiếc lò phản xạ đốt than. Nguyên liệu đầu vào là tinh quặng thiếc tiêu chuẩn, được khai thác và tuyển khoáng từ mỏ thiếc Tĩnh Túc - Cao Bằng, có hàm lượng tạp chất rất nhỏ. Sản phẩm nhận được là thiếc tinh xuất khẩu loại 2. Sản lượng khoảng 500 tấn/năm.

Trải qua thời gian dài khai thác, trữ lượng quặng thiếc giàu đã giảm dần, nguồn quặng thiếc nghèo được đưa vào sử dụng chứa nhiều tạp chất gây khó luyện trong lò điện. Cách đây hơn 10 năm, các chuyên gia tuyển khoáng đã tìm được một số giải pháp công nghệ tuyển khoáng để tách các tạp chất As, Sb, S... tới giới hạn thấp đáp ứng yêu cầu nguyên liệu cho luyện lò điện. Nhưng thời gian gần đây, đã xuất hiện loại tinh quặng thiếc gốc nhiễm sắt và asen không thể xử lý bằng phương pháp tuyển có hiệu quả kinh tế vì hàm lượng các tạp chất quá cao, xâm nhiễm quá mịn.

Để tối ưu hóa các thông số công nghệ cũng như lựa chọn dây chuyền thiết bị phù hợp với quy trình xử lý ở quy mô lớn, phục vụ sản xuất, Bộ Công Thương đã quyết định tiếp tục giao cho Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim thực hiện dự án: “Sản xuất thử nghiệm thu hồi thiếc từ quặng thiếc nhiễm sắt và asen cao”, cùng Chủ nhiệm đề tài KS. Giảng Văn Dứt với mục tiêu Hoàn thiện quy trình công nghệ thu hồi thiếc từ quặng nhiễm sắt và asen cao bằng phương pháp thiêu; Hoàn thiện hệ thống thiết bị thu hồi tinh quặng thiếc từ quặng nhiễm sắt và asen cao.

Để có thiếc tinh khiết phục vụ sản xuất trong nước và xuất khẩu thì phải qua một quá trình nấu luyện quặng thiếc (cassiterite SnO2), tinh luyện, điện phân… mới có được sản phẩm. Lượng quặng thiếc trước đây còn dồi dào, hàm lượng thiếc trong quặng còn khá cao (thường từ trên 70% SnO2), nay hàm lượng thiếc dưới 60% rất phổ biến lại còn lẫn nhiều tạp chất như Fe, As, Pb, Cu… Một số tạp chất trong quặng có thể xử lý được (như Fe, As), nhưng cũng có một số tạp chất khác còn lại muốn xử lý đòi hỏi công nghệ phức tạp và rất tốn kém.

Từ kết quả nghiên cứu công nghệ thiêu oxy hóa - hoàn nguyên kết hợp công nghệ tuyển từ, kết quả sản xuất thử thiếc từ tinh quặng thiếc sau khi xử lý bằng công nghệ trên rút ra kết luận:

Đã hoàn thiện một số thiết bị (lò nung quay, thu bụi, xử lý khí) trong hệ thống thiết bị thu hồi tinh quặng thiếc từ quặng nhiễm sắt và asen cao.

Đã xác định được quy trình công nghệ để xử lý quặng thiếc nhiễm sắt và asen đạt được tiêu chuẩn luyện kim (Fe < 3%, As < 0,5%) với các thông số sau: Tuyển từ lần 1: Máy tuyển từ 01 trục với cường độ dòng điện 7A.

Thiêu oxy hóa - hoàn nguyên: Tốc độ quay của nồi lò: 20 vòng/phút; Nhiệt độ thiêu: 900°C; Thời gian giữ nhiệt khi thiêu: 80 phút; Chất hoàn nguyên: than antraxit Hòn Gai, 65% khối lượng quặng.

Tuyển từ lần 2: Máy tuyển từ 3 đĩa với cường độ dòng điện 2 A.

Thực thu toàn bộ quá trình xử lý sắt và asen là: 97,0%. Trong quá trình thực hiện dự án đã hoàn thiện các thiết bị thu hồi bụi thiếc.

Khói và bụi khi thiêu quặng được hệ thống quạt hút 3fa /380V- 7 kW đưa vào hệ thống cyclon thu lại bụi thiếc, hệ thống thu bụi bằng túi vải để thu bụi asen và tháp dập khí SO2 bằng nước vôi để khí thoát ra môi trường không bị ô nhiễm.

Có thể xử lý được quặng thiếc gốc khó tuyển có hàm lượng Fe và As cao để nhận tinh quặng thiếc đạt chất lượng (Fe < 3,0%; As < 0,5%) cung cấp cho luyện lò điện.

Áp dụng công nghệ thiêu oxy hóa - hoàn nguyên kết hợp công nghệ tuyển từ khi xử lý quặng thiếc nhiễm sắt và asen cao trong sản xuất thiếc tại Công ty TNHH MTV Mỏ và Luyện kim Miền Nam - VIMLUKI, nhận thấy: Thực thu Sn tăng lên (hơn 96%); Tiết kiệm được điện năng; Tiết kiệm vật tư (than cốc, ferosilic, vôi).

Từ thành công của đề tài, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim khẳng định có thể thiết kế được dây chuyền công nghệ quy mô công nghiệp và chuyển giao công nghệ để xử lý quặng thiếc gốc khó tuyển có hàm lượng Fe và As cao.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 15807/2019) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Đ.T.V (NASATI)