BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN GRAPHIT MỎ NẬM THI – LÀO CAI Chủ nhiệm đề tài: Th.sỹ Trần Thị Hiến 7353 19/5/2009 HÀ NỘI 12/2008 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN GRAPHIT MỎ NẬM THI – LÀO CAI Mã số đề tài: N56 Chủ nhiệm đề tài: Th.sỹ Trần Thị Hiến Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2008 Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2008 THỦ TRƯỞNG CƠ QUAN CHỦ QUẢN THỦ TRƯỞNG CƠ QUAN CHỦ QUẢN NHỮNG NGƯỜI THAM GIA ĐỀ TÀI 1 Vũ Tân Cơ Kỹ sư 2 Trần Thị Hiến Thạc sỹ 3 Chu Văn Hoàn Kỹ sư 4 Vũ Văn Hà Kỹ sư 5 Bùi Văn Ngụ Kỹ sư 6 Nguyễn Đức Minh Kỹ sư 7 Nguyễn Bảo Linh Kỹ sư 8 Trần Đức Dũng Kỹ thuật viên Báo cáo tổng kết đề tài Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 6 CHƯƠNG I - TỔNG QUAN 8 I.1. Nguồn nguyên liệu quặng graphit 8 I.1. 1. Nguồn nguyên liệu quặng graphit Việt Nam 8 I.1. 2. Nguồn nguyên liệu quặng graphit trên thế giới 9 I.2. Khái quát đặc điểm, trữ lượng, thành phần hóa quặng graphit Lào Cai. 10 I.3. Phương pháp tuyển quặng graphit 12 I.4. Tình hình nghiên cứu tuyển quặng graphit trong và ngoài nước. 13 I.5. Các yêu cầu kỹ thuật đối với quặng tinh graphit 15 I.6. Giá và chất lượng đối với quặng tinh graphit trên thị thường 16 CHƯƠNG II - MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ MẪU NGHIÊN CỨU 17 II.1. MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU. 17 II.1.1. Mục tiêu nghiên cứu 17 II.1.2. Phương pháp nghiên cứu 17 II.1.3. Các thiết bị được dùng trong quá trình nghiên cứu 17 II.2. MẪU NGHIÊN CỨU 18 II.2.1. Mẫu nghiên cứu 18 II.2.2. Gia công mẫu 18 II.3. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT CHẤT MẪU. 20 II.3.1. Phương pháp nghiên cứu 20 II.3.2. Kết quả nghiên cứu 20 II.3.3. Nhận xét kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu. 24 CHƯƠNG III - NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ 25 III.1. Nghiên cứu chế độ tuyển 25 III.1.1. Chế độ nghiền quặng. 25 III.1.1.1. Thời gian nghiền quặng. 25 III.1.1.2. Xác định chế độ nghiền tối ưu 26 III.1.2. Chế độ thuốc tuyển. 28 III.1.2.1. Xác định chế độ thuốc điều chỉnh môi trường 28 III.1.2.2. Kết quả thí nghiệm xác định chế độ thuốc đè chìm 31 III.1.2.3. Xác định chế độ thuốc thuốc tập hợp 32 Báo cáo tổng kết đề tài Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 3 III.1.2.4. Xác định chế độ thuốc thuốc tạo bọt 34 III.1.3. Kết quả nghiên cứu các yếu tố chính 35 III.1.4. Thí nghiệm tuyển tinh tách cấp +0,25 mm 36 III.2. Thí nghiệm sơ đồ tuyển nổi. 37 III.2.1. Thí nghiệm xác định số lần tuyển vét 37 III.2.2. Thí nghiệm xác định số lần tuyển tinh 38 III.2.2.1.Thí nghiệm tuyển tinh không nghiền lại quặng tinh thô 40 III.2.2.2.Thí nghiệm tuyển tinh có nghiền lại quặng tinh thô 41 III.2.2.3.Xác định chế độ tuyển các sản phẩm trung gian 43 III.2.3. Thí nghiệm sơ đồ vòng kín. 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 1.Kết luận. 49 2. Kiến nghị Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined. Báo cáo tổng kết đề tài Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 4 Danh mục các bảng biểu Bảng 1: Sản lượng graphit một số nước trên thế giới giai đoạn 02÷06 10 Bảng 2: Chất lượng quặng tinh graphit theo ΓOCT 4596- 75 15 Bảng 3: Chất lượng quặng graphit dạng tinh thể theo ΓOCT 5279-74 15 Bảng 4: Chất lượng quặng tinh graphit cho pin theo ΓOCT 17022– 81 16 Bảng 5: Giá và chất lượng mốt số quặng tinh graphit điển hình 16 Bảng 6 : Thành phần các khoáng vật theo cấp hạt 20 Bảng 7: Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu. 21 Bảng 8: Kết quả nghiên cứu độ mịn phụ thuộc thời gian nghiền. 25 Bảng 9: Kết quả nghiên cứu độ mịn nghiền tối ưu 27 Bảng10: Kết quả xác định chi phí thuốc điều chỉnh môi trường H 2 SO 4 29 Bảng11:Kết quả xác định chi phí thuốc điều chỉnh môi trường Na 2 CO 3 30 Bảng 12: Kết quả xác định chi phí thuốc đè chìm bằng Na 2 SiO 3 31 Bảng 13: Kết quả xác định chi phí thuốc tập hợp bằng dầu hỏa 33 Bảng 14: Kết quả xác định chi phí thuốc tạo bọt 34 Bảng 15: Kết quả xác định ảnh hưởng nồng độ tuyển nổi 35 Bảng 16: Kết quả tách cấp 0,25 mm 36 Bảng 17: Kết quả xác định số lần tuyển vét 38 Bảng 18: Kết quả xác định chi phí Na 2 SiO 3 cho khâu tuyển tinh II 39 Bảng 19: Kết quả xác định số lần tuyển tuyển tinh 41 Bảng 20: Kết quả xác định số lần tuyển tuyển tinh 43 Bảng 21: Kết quả xác định số lần tuyển tuyển tinh 43 Bảng 22: Kết quả tuyển theo sơ đồ vòng kín số 1 45 Bảng 23: Kết quả tuyển theo sơ đồ vòng kín số 2 46 Bảng 24: Các chỉ tiêu công nghệ dự kiến. 50 Báo cáo tổng kết đề tài Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 5 Danh mục các hình vẽ Hình 1: Sơ đồ gia công mẫu nghiên cứu 19 Hình 2: Đường đặc tính độ hạt mẫu nghiên cứu 21 Hình 3: Đồ thị biểu diễn độ mịn và thời gian nghiền. 25 Hình 4: Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ nghiền tối ưu…………………26 Hình 5: Ảnh hưởng của độ mịn nghiền tới chỉ tiêu tuyển. 27 Hình 6: Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ thuốc tuyển 28 Hình 7: Ảnh hưởng của chi phí H 2 SO 4 tới chỉ tiêu tuyển. 29 Hình 8: Ảnh hưởng của chi phí Na 2 CO 3 tới chỉ tiêu tuyển. 30 Hình 9: Ảnh hưởng của chi phí Na 2 SiO 3 tới chỉ tiêu tuyển. 32 Hình 10: Ảnh hưởng của chi phí dầu hỏa tới chỉ tiêu tuyển. 33 Hình 11: Ảnh hưởng của chi phí dầu hỏa tới chỉ tiêu tuyển. 34 Hình 12: Ảnh hưởng của nồng độ bùn quặng tới chỉ tiêu tuyển 36 Hình 13: Sơ đồ thí nghiệm tách cấp +0,25 mm 37 Hình 14: Sơ đồ thí nghiệm xác định số lần tuyển vét 38 Hình 15 : Sơ đồ thí nghiệm xác định số lần tuyển tuyển tinh 1 40 Hình 16 : Sơ đồ thí nghiệm xác định số lần tuyển tuyển tinh 2 42 Hình 17: Sơ đồ thí nghiệm các sản phẩm trung gian 44 Hình 18: Sơ đồ công nghệ tuyển quặng graphit Lào Cai (Sơ đồ 1) 47 Hình 19: Sơ đồ công nghệ tuyển quặng graphit Lào Cai (Sơ đồ 2) 48 Danh mục các ảnh chụp Ảnh 1: Graphit dạng vảy, tấm 22 Ảnh 2: Thạch anh có trong mẫu 22 Ảnh 3: Biotit, muscovit có trong mẫu 23 Ảnh 4: Một số khoáng vật chứa sắt 23 Các ký hiệu đặc biệt γ: Thu hoạch, % β: Hàm lượng, % ε: Thực thu, % Báo cáo tổng kết đề tài Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 6 MỞ ĐẦU Graphit được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do các tính chất dẫn điện, nhiệt, bôi trơn và trơ về mặt hóa học Tùy thuộc vào chất lượng quặng tinh graphit mà chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như luyện kim, hóa chất, cơ khí, thủy tinh, chế tạo các khuôn đúc, nồi nấu kim loại, điện cực và các linh kiện điện Graphit đóng vai trò quan trọng trong y học, xử lý môi trường, công ngh ệ năng lượng và vận tải. Các ứng dụng mới và đang phát triển là các động lực cho tăng trưởng của graphit. Đặc biệt, graphit chất lượng cao có tiềm năng ứng dụng lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nguyên liệu sản xuất pin Dự báo, nhu cầu graphit dùng cho sản xuất pin có thể tăng 25 nghìn tấn/năm trong 5 năm tới. Mỏ graphit Nậm Thi Lào Cai đã được Đoàn địa chất 24, dướ i sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô tìm kiếm – thăm dò từ năm 1958 đến 1962, mỏ có trữ lượng trên 18 triệu tấn, theo báo cáo địa chất thì đây là mỏ có trữ lượng lớn nhất Việt Nam. Tuy vậy, cho đến nay, mỏ vẫn chưa được nghiên cứu để có thể đưa vào khai thác, sử dụng. Hiện nay, nền công nghiệp nước ta trên đà phát triển mạnh, nguyên liệu graphit sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiề u lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Để sử dụng graphit một cách có hiệu quả, nâng cao giá trị kinh tế, tiềm năng của tài nguyên và đáp ứng nhu cầu về chất lượng của nguyên liệu, việc nghiên cứu một công nghệ tuyển hợp lý để có được sản phẩm graphit với chất lượng cao, phục vụ nhu cầu của nhiều ngành công nghiệp là hết sức cần thiế t. Thực hiện hợp đồng NCKH và phát triển công nghệ số 109.08.RD/HDKHCN ngày 31 tháng 1 năm 2008, Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim triển khai đề tài "Nghiên cứu công nghệ tuyển graphit mỏ Nậm Thi Lào Cai ". Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu xác định được công nghệ tuyển graphit để thu được quặng tinh graphit chất lượng cao, hàm lượng C ≥ 85%, A≤ 15%. Nghiên cứu xác lập sơ đồ công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Nậm Báo cáo tổng kết đề tài Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 7 Thi, sơ đồ công nghệ có tính khả thi để có thể nghiên cứu ứng dụng vào các cơ sở sản xuất. Công tác nghiên cứu được triển khai tại Phòng Nghiên cứu Tuyển khoáng thuộc Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim, Bộ Công Thương. Công tác phân tích được thực hiện tại: Phòng Phân tích thuộc trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Viện Luyện kim đen, Trung tâm Phân tích và Thí nghiệm địa chất- Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 8 CHƯƠNG I - TỔNG QUAN I.1. Nguồn nguyên liệu quặng graphit I.1. 1. Nguồn nguyên liệu quặng graphit Việt Nam. a. Trữ lượng quặng graphit ở Việt Nam Theo kết quả tìm kiếm thăm dò địa chất cho thấy quặng graphit Việt Nam chủ yếu nằm trong đới đứt gẫy Sông Hồng kéo dài từ Yên Bái đến Lào Cai. Ngoài ra còn một lượng không lớn nằm ở miền Trung nước ta chủ yếu là ở Hưng Nhượng Quảng Ngãi. Tổng trữ l ượng quặng graphit ước khoảng 23 triệu tấn và tập trung chủ yếu ở Lào Cai chiếm khoảng 70 % tổng trữ lượng. b. Một số điểm quặng graphit Việt Nam. *. Quặng graphit Lào Cai. Mỏ gồm 3 khu: Nậm Thi, Nậm Cậy và Làng Ói kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Theo kết quả tìm kiếm thăm dò của Đoàn địa chất 24, dưới sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô tìm kiếm – thăm dò từ năm 1958 – 1962, thì trữ l ượng khu này khoảng 18 triệu tấn. Hàm lượng cacbon 3,5 - 12,45%, chiều dày thân quặng từ 5 – 7 m, kéo dài ≥ 150 m theo phương tây bắc - đông nam và cắm dốc 40 ÷ 60 0 . Nguồn gốc thành tạo của dải quặng thuộc khu vực Lào Cai trong đới đứt gãy Sông Hồng là loại trầm tích. *. Quặng graphit Yên Bái. Gồm 3 khu: Bảo Hà, Mậu A và Yên Thái Khu Bảo Hà: Các đá biến chất thuộc hệ tầng Ngòi Chi và Núi Con Voi tuổi Proterozoi là phổ biến. Có 21 thân quặng chiều dày 1,0 - 10,1m; dài 270 – 1370m; hàm lượng C: 10,36 - 22,65%. Graphit dạng vảy tập trung thành ổ, phân bố theo mặt ép phiến của đá vây quanh. Tài nguyên dự báo 2,25 triệu tấn. Khu Mậu A: Trong khu này xác định được 16 đi ểm quặng, trong đó có 4 điểm có triển vọng với hàm lượng cacbon từ 20 – 25%. Đới quặng hoá graphit dài khoảng gần 2 km, rộng 500 - 700 m, đã phát hiện nhiều hệ mạch graphit có chiều dài khác nhau, trong đó có mạch quặng dài 700 - 800 m, rộng 50 - 60 m, sâu 50 - 80 m. Tại những điểm thăm dò này thấy rằng graphit là những vảy nhỏ có kích thước từ 1 mm trở lên xâm tán trong các loại đá pegmatit và amphibolit, ít gặp những thân quặng đặc sít có hàm lượng cacbon lớn hơn 40%, đa phần là những thân quặng nhỏ rời rạc, trữ lượng khu này khoảng 10.000 tấn. Khu Yên Thái: Quặng phân bố trong trầm tích biến chất phức hệ [...]... 3.00010.000 Graphite nhân tạo 99,95% Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2005 Năm 2006 Năm 2008 17 Báo cáo tổng kết đề tài CHƯƠNG II - MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ MẪU NGHIÊN CỨU II.1 MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU II.1.1 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu, xác định được công nghệ tuyển graphit để thu được quặng tinh graphit chất lượng cao, hàm lượng C ≥ 85% - Nghiên cứu xác lập sơ đồ công nghệ tuyển. .. lít, 7 lít Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 18 Báo cáo tổng kết đề tài + Thiết bị nghiên cứu tuyển: - Máy tuyển nổi denver 2,5 lít - Máy tuyển nổi 1,5 lít - Máy tuyển nổi 1 lít - Máy tuyển nổi 0,5 lít - Máy khuấy thuốc tuyển - Tủ sấy - Bộ rây tiêu chuẩn Nước dùng thí nghiệm là nước máy Hà Nội có độ pH = 6,5-7 II.2 MẪU NGHIÊN CỨU II.2.1 Mẫu nghiên cứu Mẫu nghiên cứu công nghệ do Công ty TNHH 1 thành... quặng graphit mỏ Nậm Thi, sơ đồ công nghệ có tính khả thi để có thể nghiên cứu ứng dụng vào các cơ sở sản xuất II.1.2 Phương pháp nghiên cứu Để định hướng cho việc lựa chọn công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Nậm Thi đã tiến hành phân tích thành phần vật chất mẫu quặng đầu như phân tích khoáng vật thạch học, phân tích hóa học, đặc điểm và thành phần khoáng vật có trong quặng… Một trong những nội dung nghiên. .. phương pháp tuyển nổi Đã có một số nghiên cứu về tuyển quặng graphit như: - Nghiên cứu chế độ và sơ đồ tuyển một số mẫu quặng graphit khu moong mỏ Mậu A, Yên Bái” Viện Luyện Kim Theo báo cáo trên thì quặng tinh thu được có hàm lượng đạt yêu cầu, tuy nhiên hàm lượng C trong quặng thải còn tương đối cao Hiện nay, Công ty Khoáng sản Yên Bái đang khai thác và làm giầu - Nghiên cứu công nghệ tuyển mẫu graphit. .. vảy graphit dao dộng từ 0,1 đến 5 mm được xếp vào loại tinh thể vảy lớn các vảy thường rất mỏng và giòn Đối với quặng graphit dạng vảy có hai loại cấu tạo chủ yếu là xâm tán và dạng dải b Trữ lượng quặng graphit mỏ Nậm Thi Lào Cai Mỏ graphit Nậm Thi Lào Cai đã được Đoàn địa chất 24, dưới sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô tìm kiếm – thăm dò từ năm 1958 – 1962 Tuy vậy cho đến nay, mỏ vẫn chưa được nghiên. .. lượng ~91%C Sơ đồ công nghệ gồm 1 khâu tuyển chính, 5 lần tuyển tinh, hai lần nghiền lại và một lần tuyển vét b Tình hình nghiên cứu ở trong nước Graphit được khai thác, chế biến ở các mỏ Mậu A - Yên Bái, Hưng Nhượng (Quảng Ngãi) Công nghệ khai thác lộ thiên, cơ giới hoá bằng ô tô - máy xúc kết hợp thủ công bán cơ giới chọn lọc quặng giầu sau đó tuyển tiếp để đạt quặng thương phẩm Quặng graphit được làm... lần tuyển tinh dựa trên tính nổi của graphit Thông thường quặng tinh thô cần được tuyển 6-7 lần và được nghiền bổ sung 2-4 lần Quặng tinh cuối cùng chứa > 90%C được sấy và phân ra các loại riêng biệt theo độ hạt Trung gian tuyển nổi thường được sử dụng như sản phẩm graphit đúc chất lượng thấp I.4 Tình hình nghiên cứu tuyển quặng graphit trong và ngoài nước a Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài: Công nghệ. .. điểm, trữ lượng, thành phần hóa quặng graphit Lào Cai a Đặc điểm quặng graphit Graphit là một dạng thù hình của cacbon Tùy thuộc vào cấu trúc mà quặng graphit được phân ra dạng vảy, dạng tinh thể đặc sít và dạng ẩn tinh Qua báo cáo địa chất cho thấy: - Quặng graphit mỏ Nậm Thi Lào Cai có thành phần khoáng vật khá phong phú, ngoài graphit có các khoáng vật tạo Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 Báo cáo tổng... Tổng Công Ty Thép Việt Nam (phụ lục) II.2.2 Gia công mẫu Mẫu nghiên cứu công nghệ được gia công theo sơ đồ hình 1 Mẫu thí nghiệm được gia công đến -2mm, khối lượng mẫu tối thiểu trong các quá trình phân chia, giản lược được tính theo công thức: Qmin > kd2, (kg) trong đó k = 0,1; d là đường kính hạt lớn nhất khi gia công, tính bằng mm Sau khi gia công giản lược, gộp mẫu lập được các mẫu: - Mẫu nghiên cứu. .. cáo tổng kết đề tài II.3 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT CHẤT MẪU II.3.1 Phương pháp nghiên cứu Mẫu nghiên cứu thành phần khoáng vật được lấy từ mẫu nghiên cứu công nghệ tuyển khoáng Đã áp dụng các phương pháp phân tích khác nhau như: Phân tích thạch học, phân tích rơnghen (phụ lục 2,3)và giám định dưới kính hiển vi soi nổi MBC - 9 để xác định thành phần vật chất của mẫu nghiên cứu Các mẫu thạch học được . là nghiên cứu xác định được công nghệ tuyển graphit để thu được quặng tinh graphit chất lượng cao, hàm lượng C ≥ 85%, A≤ 15%. Nghiên cứu xác lập sơ đồ công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Nậm. HÀ NỘI 12/2008 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN GRAPHIT MỎ NẬM THI – LÀO CAI Mã số đề tài:. BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN GRAPHIT MỎ NẬM THI – LÀO CAI Chủ nhiệm đề