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 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.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Thủ tướng Lê Minh Hưng lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Philippines
Nhận lời mời của Tổng thống nước Cộng hòa Philippines Ferdinand Romualdez Marcos Jr, Chủ tịch ASEAN năm 2026, ngày 7/5, Thủ tướng Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Lê Minh Hưng dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Cebu, Philippines từ ngày 7 đến 8/5/2026.
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam: Điểm tựa khoa học công nghệ gắn với chuyển đổi số quốc gia
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam với gần 40 năm phát triển đang thể hiện rõ vai trò tổ tổ chức xã hội - nghề nghiệp uy tín trong lĩnh vực vô tuyến, điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin đồng thời đóng góp thực chất vào tiến trình chuyển đổi số quốc gia theo tinh thần Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị.
Đầu tư khoa học công nghệ giải quyết điểm nghẽn của ngành Thủy sản Việt Nam
Phát biểu tại Hội nghị khoa học công nghệ thủy sản và kiểm ngư toàn quốc năm 2026, Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Môi trường Phùng Đức Tiến đã nhấn mạnh sự cần thiết của đổi mới sáng tạo khoa học công nghệ trong giải quyết điểm nghẽn về logistics, môi trường, nâng cao sức cạnh tranh của ngành Thủy sản trong nước.
Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.