Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 30/07/2010 18:32 (GMT+7)

Một số vấn đề về công tác xử lý quặng khó tuyển

1. Phương pháp xử lý một số loại quặng

1.1. Quặng sắt

Để xử lý quặng sắt có từ tính yếu, cỡ hạt mịn người ta thường dùng phương pháp tuyển nổi thuận hay nghịch, song phương pháp này chỉ thích hợp với quặng martit và specularit, còn với các loại quặng sắt từ tính yếu khác, chứa nhiều slam và muối hoà tan dùng tuyển nổi sẽ không hiệu quả. Với loại quặng này, nên nung từ hoá để chuyển các khoáng vật sắt có từ tính yếu thành manhêtit hoặc machemit sau đem tuyển từ bằng máy có cường độ từ trường thấp sẽ có nhiều ưu điểm không chỉ ở khâu tuyển mà cả trong quá trình nghiền và lọc tinh quặng. Nung từ hoá quặng sắt được thực hiện trong môi trường khử yếu, ở nhiệt độ 600 – 700 độ C; chất khử có thể ở dạng rắn (than) hoặc dạng khí (H 2, CO). Quá trình nung từ hoá đặc biệt có hiệu quả để xử lý quặng mangan nghèo chứa nhiều sắt vì sau khi nung, oxyt sắt biến thành manhêtit còn khoáng vật mangan ở dạng oxyt mangan; sau khi tuyển từ sẽ thu được sản phẩm có từ là sắt, còn sản phẩm không từ là mangan.

Với quặng sắt ở dạng silicat chất lượng thấp, chứa nhiều các hạt rất mịn, dùng quá trình tuyển cơ giới thông thường và nung từ hoá không hiệu quả, người ta phải dùng phương pháp khử trực tiếp bằng cách nung quặng đã được đập với chất khử rắn ở nhiệt độ 1250 – 1300 độ C, khi đó sắt bị khử và dính lại với nhau thành hạt lớn và xỉ lốp. Quặng sau khi nung được làm nguội rồi đem tuyển từ sẽ thu được các hạt lớn chứa 88 – 97% Fe với thực thu sắt đạt trên 90%.

1.2. Quặng kim loại màu

- Quặng đồng bị oxy hoá: Quặng đồng bị oxy hoá thường được xử lý bằng phương pháp hoà tách hoặc phương pháp tuyển nổi, song một số quặng không xử lý được do nó chứa quá nhiều slam, khoáng vật sét và đất đá canxit làm tăng rất lớn chi phí axit. Để xử lý quặng này nên dùng quá trình nung thiên tích bằng cách nung quặng với một lượng nhỏ muối và chất khử dạng rắn ở nhiệt độ khoảng 750 độ C; khi nung, đồng chứa trong quặng bị bốc hơi ở dạng clorua đồng và bám dính lên bề mặt chất khử rắn, tại đó nó được khử thành đồng kim loại, những hạt đồng sau khi nung thiên tích được thu hồi bằng tuyển nổi.

Điều kiện nung tối ưu và chỉ tiêu đạt được như sau: Nhiệt độ nung 750 – 850 độ C, muối NaCl: 0,1 – 1%, than cốc 1 – 1,5%. Hàm lượng quặng tinh 20 – 70% Cu, thực thu đồng 90 – 95%. Quá trình nung thiên tích đặc biệt có lợi với quặng đồng chứa vàng và bạc vì các kim loại này dễ bị mất mát nều dùng quá trình hoà tách.

- Quặng đồng – niken

Với quặng này, sau khi tuyển nổi nhận được tinh quặng giàu niken gồm các khoáng vật: penlandit, pirotin, chancopirit và các khoáng silicat liên kết chặt chẽ với nhau, dùng quá trình tuyển cơ giới thông thường không thể tách riêng được đồng và niken. Để xử lý tinh quặng này nên dùng phương pháp luyện - tuyển, đầu tiên đem nấu chảy trong lò để tách sắt và silic dưới dạng xỉ, sản phẩm thu được là sten chứa đồng, niken, loại loại quý và sunfua, sản phẩm này đem làm nguội chậm từ 980 độ C đến 480 độ C trong 3 ngày để thúc đẩy sự tạo hạt sunfua đồng và các hạt hợp kim Cu-Ni. Sten sau khi làm nguội được nghiền rồi đưa vào tuyển từ ướt để tách ra sản phẩm có từ là hợp kim Cu-Ni chứa các kim loại quý; phần không từ đem tuyển nổi để tách các hạt sunfua đồng. Phương pháp luyện tuyển cũng được dùng để xử lý quặng đồng – coban, đồng - kẽm và đồng – chì.

Trong quặng này chứa cả khoáng vật đồng sunfua và đồng bị oxy hoá, để xử lý quặng này nên dùng quá trình hoà tách - kết tủa - tuyển nổi (LPF). Đầu tiên người ta hoà tách đồng bị oxy hoá bằng axit H 2SO 4để chuyển đồng vào dung dịch, rồi kết tủa đồng lên bột sắt kim loại (quá trình xi măng hoá), sau đó dùng quá trình tuyển nổi để thu hồi khoáng vật đồng sunfua và đồng đã được xi măng hoá. Phương pháp LPF cũng được dùng để xử lý quặng hỗn hợp chứa chì, chứa vàng, chứa niken…

- Quặng niken ở dạng garnierit và laterit

Để thu hồi niken từ các quặng trên nên dùng quá trình nung thiên tích, lưu ý rằng điều kiện nung thiên tích quặng niken khắt khe hơn so với quặng đồng (nhiệt độ cao hơn, bằng 950 – 1050 độ C, dùng muối là CaCl 2: 4-7%, lượng cốc: 3 – 3,5%, duy trì tỉ số HCl/H 2O tương đối cao để ngăn cản sự thuỷ phân của khí clorua niken); Niken đã được nung thiên tích dễ thu hồi bằng tuyển từ hoặc tuyển nổi tuỳ thuộc vào đặc tính của quặng là silicat hay limônit. Các phản ứng xảy ra trong quá trình nung thiên tích:

H 2O + CaCl 2+ SiO 2= 2HCl + CaOSiO 2

H 2O + C = CO + H 2và CO phản ứng với nước tạo hành CO 2

CO + H 2O = CO 2+ H 2

CO và H 2khử sắt 3 thành sắt 2

CO + Fe 2O3 = CO 2+ 2FeO

H 2+ Fe 2O 3= H 2O + 2FeO

HCl phản ứng với oxyt sắt và oxyt niken thành clorua dạng khí

2HCl + FeO = FeCl 2+ H 2O

2HCl + NiO = NiCl 2+ H 2O

Sau đó clorua bị khử bằng H 2và lắng đọng lên bề mặt cốc ở dạng kim loại:

FeCl 2+ NiCl 2+ 2H 2= FeNi + 4HCl.

Quá trình nung thiên tích cũng được dùng để nâng cao chất lượng của antimoan, bismut, coban, chì, kim loại hiếm, vàng, paladi, bạc và thiếc.

2. Kết luận

Do quặng giàu ngày càng cạn kiệt, để xử lý quặng nghèo, có thành phần phức tạp một cách hiệu quả, nhất thiết phải sử dụng phối hợp phương pháp tuyển cơ giới và phương pháp hoá - luyện. Trong tương lai các kỹ sư tuyển khoáng phải thông thạo cả quá trình tuyển vật lý và tuyển hoá học để xử lý hiệu quả quặng khó tuyển.

Tài liệu tham khảo

1. Iwasaki and M.S Prasal. Processing techniques for difficult-to-treat ores by combining chemical metallurgy and mineral processing.

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Góp ý kiến cho Dự án Luật Phổ biến, giáo dục pháp luật (sửa đổi)
Tăng cường ứng dụng công nghệ số, trí tuệ nhân tạo, các nền tảng số và mạng xã hội để nâng cao hiệu quả tiếp cận pháp luật trong giai đoạn mới. Đây là nội dung được nhiều chuyên gia, nhà khoa học góp ý tại hội thảo “Góp ý Dự án Luật Phổ biến giáo dục pháp luật (sửa đổi) do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp với Hội Khoa học Tâm lí - Giáo dục Việt Nam tổ chức chiều ngày 6/8.
Hoàn thiện thể chế thúc đẩy phát triển ngành xuất bản trong kỷ nguyên số
Sáng ngày 6/8, VUSTA tổ chức Hội thảo đóng góp ý kiến cho dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Xuất bản. Các chuyên gia, nhà khoa học từ các hội thành viên, đơn vị trực thuộc đã tham góp nhiều ý kiến góp phần hoàn thiện hành lang pháp lý cho hoạt động xuất bản trước sự phát triển nhanh chóng của công nghệ số, trí tuệ nhân tạo và những thách thức ngày càng lớn trong bảo vệ bản quyền.
Nghệ An: Trao 162 giải thưởng Olympic Hóa học 19-5
Cuộc thi đã truyền đi thông điệp mạnh mẽ về sự hấp dẫn của Hóa học và lan tỏa tình yêu của Hóa học đương đại đến mọi người. Thành công của cuộc thi là lời khẳng định về vai trò của Hóa học trong đời sống và tương lai của đất nước.
Xây dựng hành lang pháp lý phát triển đô thị Việt Nam
Chuyển mạnh từ tư duy quản lý đô thị sang kiến tạo phát triển đô thị là một trong những nội dung được nhiều chuyên gia góp ý tại Hội thảo “Đóng góp ý kiến cho dự thảo Luật Phát triển đô thị” do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp cùng Hội Quy hoạch phát triển đô thị Việt Nam và Tổng Hội Xây dựng Việt Nam tổ chức sáng 5/8, tại Hà Nội.
Gia Lai: Liên hiệp các Hội tổ chức tập huấn kỹ năng truyền thông
Ngày 4/8, Liên hiệp các Hội KH&KT Gia Lai (Liên hiệp Hội) đã tổ chức lớp tập huấn “Kỹ năng xây dựng tin, bài trong bối cảnh truyền thông hiện nay” với sự tham dự của ông Lê Anh Tuân – Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội, Nhà báo Lương Văn Danh – Phó Giám đốc Báo và Phát thanh – Truyền hình Gia Lai, báo cáo viên của lớp tập huấn; cùng khoảng 50 học viên đến từ các đơn vị thành viên Liên hiệp Hội.
Liên hiệp Hội Việt Nam làm việc với Quỹ VinFuture
Chiều ngày 03/8, tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đại diện Liên hiệp Hội Việt Nam đã có buổi gặp mặt, làm việc với đại diện Quỹ VinFuture (Tập đoàn Vingroup) nhằm trao đổi, thảo luận sâu về tiềm năng và cơ hợp tác giữa hai đơn vị.
Cần bãi bỏ các thủ tục chồng chéo trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường
Đây là ý kiến của nhiều đại biểu tham dự hội thảo “Góp ý kiến Dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều liên quan đến thủ tục hành chính, điều kiện kinh doanh trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường” vừa diễn ra sáng nay 4/8 tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam.