Tải bản đầy đủ
2 Khái quát về mỏ Apatit Lào Cai

2 Khái quát về mỏ Apatit Lào Cai

Tải bản đầy đủ

Và nhiều loại sản phẩm khác như: Phân bón NPK; vật liệu xây dựng; Quặng
Fenspat, cao lin...
Trữ lượng quặng tới khu trung tâm theo số liệu thăm dò địa chất (Số liệu thăm dò
chưa đầy đủ ) là khoảng 800 triệu tấn gồm:
- Quặng Apatit loại I : 34 triệu tấn.
- Quặng Apatit loại II: 236 triệu tấn.
- Quặng Apatit loại III: 230 triệu tấn
- Quặng Apatit loại IV: 291 triệu tấn
2.3. Tình hình địa chất khu mỏ
Khu vực mỏ chịu ảnh hưởng của sụt lún phong hóa, các vỉa quặng Apatit thuộc
điệp Kocxan, độ phong hóa ở từng vùng có tính đặc trưng khác nhau. Tầng phong
hòa thay đổi độ cao từ 0-150 m .Căn cứ vào đặc điểm người ta chia toàn bộ khu mỏ
apatit Lào Cai thành 8 tầng, ký hiệu từ dưới lên trên (theo mặt cắt địa chất) là tầng
Kocxan (KS) KS1, KS2,... KS7, KS8. Trong đó, quặng apatit nằm ở các tầng KS4,
KS5, KS6 và KS7. Trong từng tầng lại được chia thành các đới phong hóa hóa học
và phong hóa chưa hóa học.
Tầng KS4 (còn gọi là tầng dưới quặng) là tầng nham thạch apatit cacbonat –
thạch anh - muscovit có chứa cacbon. Nham thạch của tầng này thường có màu
xám sẫm, hàm lượng chất chứa cacbon tương đối cao, khoáng vật chứa cacbonat là
đôlômit và canxit trong đó đôlômit nhiều hơn canxit. Tầng này gồm hai phiến
thạch chính là đôlômit - apatit – thạch anh và apatit – thạch anh - đôlômit, chứa
khoảng 35-40% apatit, các dạng trên đều chứa một lượng cacbon nhất định và các
hạt pyrit phân tán xen kẽ nhau, chiều dày của tầng này từ 35-40 m.
Tầng KS5 (còn gọi là tầng trên quặng): Đây là tầng apatit cacbonat. Nham thạch
apatit cacbonat nằm trên lớp phiến thạch dưới quặng và tạo thành tầng chứa quặng
chủ yếu trong khu vực bể photphorit. Nằm dọc theo trung tâm khu mỏ Lào Cai từ
Đụng Nam lên Tây Bắc chạy dài 25 km. Quặng apatit hầu như đều thuộc khoảng
tầng phong hóa của tầng quặng (KS5) có hàm lượng P2O5 từ 28-40% gọi là quặng
10
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

loại 1, chiều dày tầng quặng dao động từ 3-4m tới 10-12m. Ngoài ra, còn có các
phiến thạch apatit - đôlômit , đôlômit - apatit – thạch anh – muscovit
KS6, KS7 (còn gọi là tầng trên quặng). Nằm trên các lớp nham thạch của tầng
quặng và thường gắn liền với các bước chuyển trầm tích cuối cùng. Nham thạch
của tầng này khác với apatit cacbonat chỗ nó có hàm lượng thạch anh, muscovit và
cacbonat cao hơn nhiều và hàm lượng apatit giảm. Phiến thạch của tầng này có
màu xám xanh nhạt, ở trong đới phong hóa thường chuyển thành màu nâu sẫm. Về
thành phần khoáng vật, khoáng vật tầng trên quặng gần giống tầng dưới quặng
nhưng ít muscovit và hợp chất chứa cacbon hơn và hàm lượng apatit cao hơn rõ
rệt. Chiều dày của tầng quặng này từ 35-40 m.
Dựa vào sự hình thành và thành phần vật chất nên trong khoáng sàng apatit Lào
Cai phân chia làm 4 loại quặng khác nhau.
Quặng loại I: Là loại quặng aptatit hầu như đều thuộc khoảng phong hóa của tầng
quặng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng từ 28-40%.
Quặng loại II: Là quặng apatit- đôlômit thuộc phần chưa phong hóa của tầng quặng
KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng 18-25%.
Quặng loại III: Là quặng apatit- thạch anh thuộc phần phong hóa của tầng dưới
quặng KS4 và trên quặng KS6 và KS7, hàm lượng P2O5 chiếm khoảng từ 12-20%,
trung bình khoảng 15%.
Quặng loại IV: Là quặng apatit-thạch anh-đôlômit thuộc phần chưa phong hóa của
tầng dưới quặng KS4 và các tầng trên quặng KS6 và KS7 hàm lượng P2O5 khoảng
8-10%.
Xuất phát từ điều kiện tạo thành của tầng quặng và dựa vào kết quả phân tích
thành phần khoàng vật , vị trí phân bố , đặc tính cơ lý và công nghệ , quặng apatit
Lào Cai được chia làm 2 kiểu: kiểu quặng apatit nguyên sinh và kiểu apatit phong
hóa. Các tầng kôxan được chia làm hai đới: đới phong hóa hóa học và đới chưa
phong hóa hóa học. Quặng apatit loại 3 Lào Cai là quặng apatit- thạch anh nằm
trong đới phong hóa thuộc tầng KS4 và KS6,7 có chứa 12,20%P2O5.
Quặng apatit loại 3 là quặng phong hóa thứ sinh được làm giàu tự nhiên nên quặng
11
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

mền và xốp hơn quặng nguyên sinh. Đây chính là đất đá thải trong quá trình khai
thác quặng loại 1, và là nguyên liệu cho nhà máy tuyển quặng Apatit Lào Cai.
Theo các tài liệu địa chất, trong các loại quặng apatit loại 1, loại 2 cũng như loại
3, khoáng vật apatit đều có cấu trúc Ca5F (PO4)3 thuộc loại fluoapatit, trong đó có
khoảng 42,26% P2O5; 3,78%F và khoảng 50% CaO các mẫu quặng 3 ở các kôxan
đó được lấy và phân tích thành phần hóa học
2.4. Đặc tính quặng Apatit
Được cấu tạo bằng phiến đá thạch anh-cacbonat, đá phiến mica, than ...
Quặng apatit Lào Cai là một loại quặng phosphat có nguồn gốc trầm tích biển,
thành hệ tiền Cambri chịu các tác dụng biến chất và phong hóa. Các khoáng vật
photphat trong đó trầm tích không nằm ở dạng vô định như ta tưởng trước đây mà
nằm ở dạng ẩn tinh, phần lớn chỉ biến đổi giữa floroapatit Ca5(PO4)6F2 và
cacbonat-floroapatit Ca5([PO4],[CO3])3F. Hầu hết các phosphat tầm tích dưới dạng
cacbonat-floroapatit gọi là francolit. Dưới tác dụng của các đá phi quặng biến
thành đá phiến đôlômit và quaczit, còn đá chứa phosphat chuyển thành
quặng:apatit-đôlômit .
Quặng nguyên khai chủ yếu ở hai dạng chính : dạng khối và dạng rời.
- Quặng khối : xâm nhiễm trong đá phiến Cacbonat, thạch anh, khoáng vật Apatit
chiếm chủ yếu là quặng loại 2, với hàm lượng trung bình 25 %.
- Quặng rời : là dạng rời có chứa sét, thành phần hóa học của quặng nguyên khai
như sau.
*Tính chất vật lý của quặng
Bảng 1: Tính chất vật lý của quặng
Loại quặng

Độ ẩm%

Tỷ trọng
riêng

Hệ số tơi
xốp

Độ cứng

KS4 - KS5

17.1

1.89

1.5

3-4

KS6 - KS7

17.7

1.83

1.45

3-4
12

SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

Trong các loại quặng kể trên, quặng III là đối tượng nhiều hơn vì nó là nguyên liệu
chính cung cấp cho nhà máy tuyển. Tính chất quặng loại III thể hiện bảng sau:
Bảng 2: Tính chất quặng loại 3
Mẫu thể trọng
Tên bãi
S/L
Làng
Cáng
Mỏ Cóc
A
Mỏ Cóc
B
Làng
Cóc
Na Hoái

ẩm

khô

Mẫu độ ẩm
S/L
mẫu
Độ ẩm

Hệ số tơi xốp
Độ tơi
S/L
xốp

4

1.9

1.59

3

16.16

4

1.4

2

1.9

1.75

2

13.05

2

1.32

3

1.97

1.76

3

10.88

3

1.37

26

1.83

1.63

2

11

26

1.38

4

1.83

1.63

1

15.22

4

1.4

2.5. Thí nghiệm nghiên cứu tính khả tuyển quặng Apatit lào cai
a. Cơ sở làm giàu P2O5
Sơ đồ công nghệ bao gồm các khâu:
- Rửa quặng, nghiền, phân cấp ướt, tách tảng sót.
- Khử mùn, sét.
- Cho tiếp xúc với thuốc tuyển khi tuyển nổi
- Tuyển nổi
- Cô đặc và lọc
13
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

b. Thí nghiệm nghiên cứu khả tuyển:
Bảng 3: Kết quả một số thí nghiệm về tuyển nổi quặng Apatit Lào Cai:
Quặng tinh
Thời gian, địa điểm, quy mô thí
Mẫu quặng III b%
nghiệm
P2O5 %
e%
1958- Liên Xô ( thí nghiệm nhỏ)
16.5 (KS4- KS6)
35
69
1960- Liên Xô ( thí nghiệm lớn)
14.3 (KS4- KS6)
31-32
60
1967- Việt Nam ( thí nghiệm)
17.5 (KS4- KS6)
33
56
1970- CHDC Đức
14.9 (KS4- KS6)
34
59
1974- Liên Xô
14.1 (KS4- KS6)
32-34
60-70
1976- Liên Xô ( thí nghiệm lớn)

19.85 (KS4- KS6)

32-33

65

Dựa theo phương pháp làm giàu quặng đã được lấy mẫu quặng có độ hạt -25mm
được gia công thành nguyên liệu để làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi.
2

Trọng lượng mẫu được tính: Q = K. d
Trình tự tuyển nổi :
Đem vật liệu đã được đập đến cỡ -1,6mm giảm lược thành phần có trọng lượng
1kg để tiến hành các điều kiện tuyển.
+ Thí nghiệm về độ mịn nghiền, cho thấy nghiền đến 90% cấp -0,074mm là thích
hợp nhất
+ Thí nghiệm về lượng thuốc dùng thuốc tập hợp của Phần Lan cho thấy chi phí
thuốc như sau: K

100

= 220g/t ; K

200

= 88g/t ; K

300

= 220g/t

Bảng 4: Kết quả phân tích hoá phần tinh quặng
Thành phần

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

MgO

P2O5
14

SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

Hàm lượng

13.55

1.1

1.69

40.66

1.19

32

⇒ Qua kết quả thí nghiệm nghiên cứu thành phần của quặng nguyên khai cho ta
thấy, cấu trúc của quặng nguyên khai đơn giản,thành phần khoáng vật chủ yếu gồm
2

5

CaO và P O , và ngoài ra còn một số khoáng vật đi kèm nhưng có hàm lượng
2

5

thấp. Khoáng vật cần thu hồi là P O có tính nổi tốt trong môi trường Ph = 7-9. Vì
vậy làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi là tốt hơn cả.

2.6 Công nghệ tuyển của nhà máy:
Quặng 3 được khai thác tại các khai trường được đưa về kho quặng có lưu trình
công nghệ như sau :
1.Khu vực đập thô
Quặng được máy xúc lật đưa từ bãi xuống bunke và được băng tải xích đưa
xuống sàng rung rồi xuống máy đập hàm gia công cấp hạt xuống < 150 mm, tiếp
đó là hệ thống băng tải cao su hơn 1km được đưa vào kho quặng III. Từ kho quặng
III được đưa về phân xưởng tuyển chính.
2.Khu vực nghiền rửa
Tại phân xưởng tuyển chính, quặng được cấp vào từ kho chứa quặng III qua
băng tải, rồi quặng được đưa vào sàng rửa , sản phẩm trên sàng được chảy qua 2
băng tài. Ở đây bố trí 1 công nhân nhặt bớt đá từ băng tải ra và quặng được đưa
vào máy đập roto. Sản phẩm dưới sàng qua đường ống chuyển tới máy phân cấp
ruột xoắn đơn. Sản phẩm của máy đập roto được đưa vào sàng kiểm tra 5mm. Sản
phẩm trên sàng được đưa ra ngoài bãi thải bằng băng tải cao su. Còn sản phẩm
dưới sàng được đưa vào máy phân cấp ruột xoắn đơn. Sản phẩm cát của máy phân
cấp ruột xoắn đơn được đưa vào máy nghiền bi, sản phẩm của máy nghiền bi được
đưa vào máy phân cấp ruột xoắn kép, sản phẩm cát của phân cấp ruột xoắn kép lại
được tuần hoàn quay vào máy nghiền bi. Các sản phẩm bùn tràn của máy phân cấp
xyclon được đưa vào bể bể cô đặc.
15
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

3.Khu vực tuyển
Từ bể cô đặc quặng được bơm vào thùng khuấy tiếp xúc I. Tại đây thủy tinh
lỏng được cấp vào có tác dụng làm đè chìm đất đá, sau 10 phút quặng tiếp tục được
chảy qua thùng khuấy tiếp xúc II, tại thùng này ta cấp thuốc tập hợp sau 5 phút sau
đó quặng được chảy qua thùng tiếp xúc II, sau đó quặng được đưa vào tuyển chính.
Sản phẩm bọt của máy tuyển chính được đưa vào máy tuyển tinh 1. Sản phẩm bọt
của tuyển tinh 1 được chảy vào tuyển tinh 2. Sản phẩm bọt của tuyển tinh 2 lại vào
tuyển tinh 3. Các sản phẩm trung gian 1,2,3 được quay lại tuyển chính. Sản phẩm
ngăn máy tuyển chính được bơm đưa lên tuyển vét 1, sản phẩm ngăn máy tuyển
vét 1 được bơm lên tuyển vét 2. Sản phẩm bọt của tuyển vét 2 chảy vào tuyển vét 1
và sản phẩm ngăn máy của tuyển vét 2 được chảy ra ngoài xilô đưa ra hồ thải.
4.Khu vực lọc
Sản phẩm bọt của tuyển tinh 3 được đưa vào bể cô đặc quặng tinh. Sau khi cô
đặc tại đây sẽ thu được nồng độ rắn vào khoảng >45%.Quặng tại khâu lọc được
qua thùng khuấy nằm ngang đưa vào các máy lọc.Quặng sau máy lọc được vận
chuyển bằng băng tải đến nhà kho chứa sản phẩm.

16
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ