Luận án tiến sĩ nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit mỏ bảo hà lào cai nhằm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO ĐẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ HIẾN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG GRAPHIT MỎ BẢO HÀ, LÀO CAI NHẰM THU HỒI TỐI ĐA GRAPHIT DẠNG VẢY LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KỸ THUẬT TUYỂN KHOÁNG HÀ NỘI - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO ĐẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THỊ HIẾN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG GRAPHIT MỎ BẢO HÀ, LÀO CAI NHẰM THU HỒI TỐI ĐA GRAPHIT DẠNG VẢY Ngành : Kỹ thuật Tuyển khoáng Mã số : 9520607 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.TS NGUYỄN HOÀNG SƠN 2. TS ĐÀO DUY ANH HÀ NỘI - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan rằng: Đây là công trình nghiên cứu của tác giả, kết quả trong luận án chưa được cá nhân hoặc tổ chức khác công bố. Các số liệu trong luận án đều trung thực, chính xác, khách quan. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả Trần Thị Hiến ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận án “Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai nhằm thu hồi tối đa graphit dạng vảy”.

Nghiên cứu sinh (NCS) luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của các thầy hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Hoàng Sơn và TS Đào Duy Anh, sự tận tình giúp đỡ của các tập thể: Bộ môn Tuyển khoáng, Khoa Mỏ, Khoa Sau đại học - Trường Đại học Mỏ - Địa chất (HUMG). NCS cũng nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và đóng góp nhiều ý kiến quý giá của của các thầy cô trong Bộ môn Tuyển khoáng - HUMG và các chuyên gia đầu ngành Tuyển khoáng, địa chất và các lĩnh vực liên quan. Những kiến thức, kinh nghiệm mà các thầy, cô và các chuyên gia truyền đạt đã giúp cho NCS hoàn thành được bản luận án này.

NCS xin bày tỏ lòng biết ơn trước sự giúp đỡ quý báu đó để NCS tiếp thu, bổ sung hoàn thiện luận án của mình. NCS xin trân trọng cảm ơn Chính phủ Việt Nam, thông qua Bộ Khoa học và Công nghệ đã cấp kinh phí thực hiện đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu công nghệ tuyển và chế biến sâu quặng graphit mỏ Bảo Hà tỉnh Lào Cai” mã số 44/15- ĐTĐL.CN-CNN do nghiên cứu sinh làm chủ nhiệm, trong nội dung luận án có sử dụng kết quả của đề tài này. Xin chân thành cảm ơn! iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của luận án.

Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Nội dung vấn đề nghiên cứu.

Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn. Điểm mới của luận án. Điểm bảo vệ của luận án.

Cấu trúc của luận án. TỔNG QUAN VỀ GRAPHIT:. 7 TÀI NGUYÊN, KHAI THÁC CHẾ BIẾN VÀ SỬ DỤNG. Giới thiệu sơ lược về graphit.

Tính chất hóa lý graphit. Các dạng tồn tại graphit trong tự nhiên. Ứng dụng của graphit trong cuộc sống. Tiềm năng, phân bố, khai thác, phương pháp tuyển và sử dụng quặng graphit trên thế giới.

Tiềm năng và phân bố quặng graphit trên thế giới. Tình hình khai thác quặng graphit trên thế giới. Tình hình tiêu thụ và giá bán quặng graphit trên thế giới. Phương pháp tuyển quặng graphit.

Sơ đồ tuyển quặng graphit dạng vảy trên thế giới. Tiềm năng, phân bố, các nghiên cứu công nghệ tuyển và sử dụng quặng graphit ở Việt Nam. Tiềm năng và phân bố quặng graphit của Việt Nam. Nhu cầu và nguồn cung cấp graphit trong nước.

Các nghiên cứu tuyển quặng graphit tại Việt Nam. Tình hình nghiên cứu quặng graphit mỏ Bảo Hà, Lào Cai. Vị trí địa lý mỏ graphit Bảo Hà. Sơ lược đặc điểm địa chất và thành phần vật chất mỏ graphit Bảo Hà.

Kết quả nghiên cứu sơ bộ tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà. Nhận xét, đánh giá chương tổng quan. 31 THÀNH PHẦN VẬT CHẤT MẪU QUẶNG, ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU .1 Mục đích nghiên cứu. Mẫu nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng. Phân tích thành phần độ hạt. Phân tích thành phần hóa học. Phân tích nhiễu xạ tia Rơnghen.

Phân tích khoáng tướng, thạch học. Phân tích kính hiển vi điện tử quét (SEM). Kết luận về nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng graphit Bảo Hà. Định hướng nghiên cứu công nghệ.

44 NGHIÊN CỨU TUYỂN NỔI SƠ BỘ MẪU QUẶNG.1 Mục tiêu và phương pháp thí nghiệm. Thí nghiệm xác định đặc tính nghiền. Thí nghiệm điều kiện chế độ tuyển nổi sơ bộ. Thí nghiệm xác định độ mịn nghiền tối ưu.

Thí nghiệm xác định nồng độ tuyển nổi quặng graphit. Thí nghiệm xác định chi phí thuốc điều chỉnh môi trường. Thí nghiệm xác định chi phí thuốc đè chìm. Thí nghiệm xác định chủng loại và chi phí thuốc tập hợp.

Thí nghiệm xác định chủng loại và chi phí thuốc tạo bọt. Thí nghiệm tuyển vét. Thí nghiệm tuyển tinh. Kết luận về thí nghiệm tuyển sơ bộ mẫu quặng graphit ở độ hạt nghiền thô.

62 NGHIÊN CỨU THU HỒI QUẶNG TINH GRAPHIT VẢY THÔ BẰNG NGHIỀN CHÀ XÁT VÀ TUYỂN NỔI. Mục đích nghiên cứu. Khái niệm về công nghệ và thiết bị nghiền chà xát. Phương pháp luận đánh giá mức độ giải phóng khoáng vật bằng phân tích thành phần tỷ trọng trong dung dịch nặng.

Thí nghiệm đánh giá mức độ giải phóng khoáng vật bằng phương pháp nghiền chà xát. Phân tích thành phần tỷ trọng quặng tinh graphit tuyển sơ bộ cấp +0,149mm.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số đến quá trình nghiền chà xát. Nghiên cứu điều kiện nghiền chà xát và tuyển nổi nâng cao chất lượng sản phẩm graphit. Xác định ảnh hưởng nồng độ bùn quặng.

Xác định ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy đến hiệu quả quá trình nghiền chà xát. Xác định tỷ lệ bi/quặng. Xác định ảnh hưởng thời gian nghiền chà xát. Kết luận về nghiên cứu thu hồi quặng tinh graphit vảy thô bằng nghiền chà xát và tuyển nổi.

86 vi CHƯƠNG 5. 88 NGHIÊN CỨU SƠ ĐỒ TUYỂN NỔI NHẰM THU HỒI TỐI ĐA QUẶNG TINH GRAPHIT DẠNG VẢY .1 Mục đích nghiên cứu. Thí nghiệm tuyển tinh thu hồi quặng tinh graphit hạt mịn. Thí nghiệm nghiền và tuyển lại sản phẩm trung gian .4 Thí nghiệm tuyển sơ đồ vòng kín.

Sơ đồ vòng kín với hai lần nghiền chà xát lại quặng tinh. Sơ đồ vòng kín với ba lần nghiền chà xát quặng tinh. Sơ đồ 5 xử lý sản phẩm trung gian đưa sang khâu tuyển tinh 4. Thí nghiệm tuyển quặng graphit quy mô pilot.

Tính toán, thiết kế lắp đặt chạy thử hệ thống thiết bị thí nghiệm pilot với năng suất 100 kg/h. Kết quả chạy thử nghiệm trên dây chuyền pilot. Kết quả phân tích quặng tinh và quặng thải chạy pilot. Nhận xét quá trình chạy pilot.

Sơ đồ kiến nghị và các chỉ tiêu công nghệ dự kiến. Kết luận chương 5. 119 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 121 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA CÁC TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ.

122 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 123 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Đặc điểm của các loại graphit tự nhiên. Trữ lượng, sản lượng graphit của một số nước trên thế giới [16].

Tiêu chuẩn chất lượng, lĩnh vực sử dụng, giá sản phẩm graphit [12]. Kết quả thí nghiệm nghiền - tuyển quặng graphit [21]. Thống kê trữ lượng, tài nguyên dự báo quặng graphit Việt Nam [1]. Khối lượng và hàm lượng của các đơn mẫu và mẫu gộp đại diện cho nghiên cứu công nghệ tuyển.

Kết quả phân tích thành phần độ hạt quặng graphit mỏ Bảo Hà. Thành phần hóa học mẫu quặng graphit tổng hợp mỏ Bảo Hà. Kết quả phân tích rơnghen mẫu quặng graphit tổng hợp. Thành phần khoáng vật chính trong các cấp hạt.

Kết quả xác định thời gian nghiền mẫu quặng graphit mỏ Bảo Hà.2 Điều kiện và kết quả tuyển nổi sơ bộ quặng graphit. Kết quả thí nghiệm tuyển vét tuyển sơ bộ. Kết quả tuyển tinh và phân cấp độ hạt quặng tinh graphit tuyển sơ bộ. Kết quả phân tích XRD các cấp hạt quặng tinh tuyển sơ bộ graphit.

Kết quả phân tích EDX các cấp hạt quặng tinh graphit tuyển sơ bộ .1 Thành phần tỷ trọng quặng tinh graphit tuyển sơ bộ cấp +0,149mm.2 Điều kiện các thí nghiệm nghiền chà xát tinh quặng tuyển nổi graphit. Ảnh hưởng của nồng độ bùn đến kết quả nghiền chà xát. Ảnh hưởng của tốc độ nghiền đến kết quả nghiền chà xát. Ảnh hưởng của tỷ lệ B/q đến hiệu quả nghiền chà xát.6 Điều kiện và kết quả các thí nghiệm tuyển nổi sau nghiền chà xát.

Kết quả nghiền chà xát phân đoạn đến hiệu quả tuyển. Kết quả thí nghiệm tuyển tinh theo sơ đồ PA 1. Kết quả thí nghiệm tuyển tinh theo sơ đồ PA 2. Kết quả thí nghiệm tuyển lại các sản phẩm trung gian theo sơ đồ 1.

Kết quả nghiền tuyển lại các sản phẩm trung gian sơ đồ 2. Tổng hợp điều kiện và tiêu hao thuốc tuyển thí nghiệm. Kết quả tuyển nổi vòng kín quặng graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 1. Kết quả tuyển nổi vòng kín quặng graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 2.

Kết quả tuyển nổi vòng kín tuyển graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 3. Kết quả tuyển nổi vòng kín tuyển graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 4. Kết quả tuyển nổi vòng kín tuyển graphit mỏ Bảo Hà theo sơ đồ 5. Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit vảy.

Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit mịn. Thành phần khoáng vật quặng tinh graphit vảy. Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng thải graphit. Các chỉ tiêu công nghệ chính.

Kết quả thực nghiệm thí nghiệm trên dây chuyền pilot. Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit vảy. Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng tinh graphit mịn. Thành phần hóa học đa nguyên tố quặng thải graphit.

Thành phần khoáng vật quặng tinh graphit. Các chỉ tiêu dự kiến của quặng graphit mỏ Bảo Hà .117 ix DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1. Mạng tinh thể graphit. Ảnh chụp quặng graphit tự nhiên.

Tỉ lệ sử dụng graphit vào các ngành công nghiệp năm 2019 [16]. Nhu cầu sử dụng graphit trên thế giới từ năm 2011÷ 2020 [26]. Các quá trình chế biến graphit [10]. Sơ đồ tuyển quặng graphit Mỏ Nanshu [26].

Sơ đồ nguyên tắc tuyển quặng graphit dạng vảy [26]. Sơ đồ tuyển quặng graphit Nam Phi: a) nghiền tuyển nổi; b) nghiền tuyển nổi kết hợp với sàng phân cấp [21]. Sơ đồ nguyên tắc nghiền lại trên các thiết bị nghiền khác nhau và tuyển nổi quặng tinh thô [21] .