Thạc Sĩ Khả năng thu hồi niken trong quặng mỏ cromit Cổ Định - Thanh Hoá

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ Luyện kim Năm 2007

2
MỤC LỤC
Chương 1 .7
TỔNG QUAN .7
1.1. Vài nét về khoáng vật và quặng niken. 7
1.2. Các ứng dụng chủ yếu của niken. 8
1.3. Những phương pháp tuyển quặng niken 9
1.4. Sơ lược về Mỏ Crômit Cổ Định Thanh Hoá 11
1.5. Yêu cầu về chất lượng quặng tinh niken 13
Chương 2 .14
CHUẨN BỊ MẪU NGHIÊN CỨU .14
2.1. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu: .14
2.2. Mẫu nghiên cứu 14
2.2.1. Gia công mẫu. .14
2.3. Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu: 15
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu: 15
2.3.2. Kết qủa nghiên cứu: 16
2.3.3. Nhận xét kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu. .19
Chương 3 .20
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .20
3.1. Chế độ nghiền quặng 20
3.1.1. Thời gian nghiền. 20
3.1.2. Xác định chế độ nghiền .21
3.2. Thăm dò các phương án công nghệ. 23
3.2.1. Sơ đồ nung hoàn nguyên - tuyển từ. 23
3.2.2. Sơ đồ nung sunfua hóa – tuyển nổi .25
3.2.2.1. Xác định chất sunfua hóa .26
3.2.2.2. Xác định thời gian nung .27
3.2.2.2. Xác định chế độ nhiệt .29
3.2.3. Sơ đồ nung thiên tích – tuyển nổi. .30
3.2.3.1. Chế độ thuốc tuyển cho khâu tuyển nổi .30
3.2.3.2. Nghiên cứu thăm dò một số chế độ nung. .31
3.2.4 Thăm dò các khả năng hòa tách bằng axit. 33
3.2.5. Thăm dò các sơ đồ tuyển .34
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .38
1. Kết luận. 38
2. Kiến nghị .39
TÀI LIỆU THAM KHẢO .40
PHỤ LỤC 41 Báo cáo tổng kết đề tài

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ Luyện kim Năm 2007

3


Danh mục bảng biểu

Bảng 1. Thành phần quặng tinh từ quặng đồng - niken của một số nơi trên thế
giới .13
Bảng 2. Thành phần hóa học chủ yếu của mẫu nghiên cứu 14
Bảng 3: Bảng thành phần khoáng vật theo cấp hạt .16
Bảng 4: Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu. .17
Bảng 5. Kết quả phân tích ICP mẫu nghiên cứu .18
Bảng 6: Kết quả nghiên cứu độ mịn phụ thuộc thời gian nghiền. 20
Bảng 7: Kết quả nghiên cứu độ mịn nghiền tối ưu .22
Bảng 8: Kết quả thu hồi niken bằng phương pháp nung hoàn nguyên kết hợp với
tuyển từ 24
Bảng 9: Kết quả xác định các chất sunfua hóa. 27
Bảng 10. Kết quả xác định thời gian nung 28
Bảng 11. Kết quả xác định chế độ nhiệt cho khâu nung sunfua hóa. .29
Bảng 12. Kết quả xác định chủng loại thuốc tập hợp. 31
Bảng 13. Kết quả tuyển nổi mẫu TT1 .32
Bảng 14. Kết quả tuyển nổi mẫu TT2 .32
Bảng 15. Kết quả tuyển nổi mẫu TT3 .32
Bảng 16. Kết quả tuyển nổi mẫu TT4 .33
Bảng 17. Kết quả tuyển nổi mẫu TT5 .33
Bảng 18. Kết quả thí nghiệm hòa tách niken từ quặng crômit mỏ Cổ Định Thanh
Hóa. .34
Bảng 19. Kết quả thí nghiệm theo sơ đồ hình 12 35
Bảng 20. Kết quả phân tích ICP quặng tinh niken sơ đồ 1 .35
Bảng 21. Kết quả thí nghiệm theo sơ đồ hình 13 37 Báo cáo tổng kết đề tài

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ Luyện kim Năm 2007

4
Danh mục hình vẽ
Hình 1: Sử dụng niken trong các ngành công nghiệp khác nhau tại Mỹ 8
Hình 2: Sơ đồ gia công mẫu 15
Hình 3. Đường đặc tính độ hạt mẫu nghiên cứu. 17
Hình 4: Đồ thị biểu diễn tương quan giữa độ mịn và thời gian nghiền. .21
Hình 5: Sơ đồ thí nghiệm xác định chế độ nghiền .21
Hình 6: Ảnh hưởng của độ mịn nghiền tới chỉ tiêu tuyển. .23
Hình 7. Sơ đồ thí nghiệm nung từ hóa – tuyển từ .24
Hình 8. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hàm lượng và thực thu niken trong
quặng tinh niken 25
Hình 9. Sơ đồ thí nghiệm nung sunfua hóa – tuyển nổi 26
Hình 10. Ảnh hưởng của thời gian nung đến hàm lượng và thực thu niken trong
quặng tinh 28
Hình 11. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hàm lượng và thực thu niken trong
quặng tinh 30
Hình 12. Sơ đồ công nghệ nghiên cứu khả năng thu hồi niken từ quặng mỏ
crômit Cổ Định – Thanh Hóa (sơ đồ 1). .36
Hình 13. Sơ đồ công nghệ nghiên cứu khả năng thu hồi niken từ quặng mỏ
crômit Cổ Định – Thanh Hóa (sơ đồ 2). .37 Báo cáo tổng kết đề tài

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ Luyện kim Năm 2007

5
MỞ ĐẦU
Từ lâu niken đã là kim loại có vai trò quan trọng và được sử dụng rất rộng
rãi trong các ngành kỹ thuật khác nhau như chế tạo máy, hàng không, kỹ thuật
tên lửa, chế tạo ôtô, máy hoá, kỹ thuật điện, chế tạo dụng cụ, công nghiệp hoá
học, dệt, dụng cụ gia đình, thực phẩm Khoảng 65% niken tiêu thụ ở phương
Tây được dùng làm thép không rỉ, 12% được dùng làm "siêu hợp kim", 23% còn
lại được dùng trong luyện thép, pin sạc, chất xúc tác và các hóa chất khác, đúc
tiền, sản phẩm đúc và bảng kim loại .
Nền công nghiệp nước ta đang trên đà phát triển mạnh, niken ngày càng
được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Toàn bộ
các sản phẩm có thể chế biến từ quặng niken đều phải nhập khẩu với tổng giá trị
khoảng 14,5 triệu USD năm 2005. Trữ lượng khoáng sản niken của nước ta khá
nhỏ và tập trung chủ yếu ở tỉnh Sơn La: Mỏ niken Bản Phúc (có khoảng 400.000
tấn niken và 50.000 tấn đồng, với hàm lượng Ni = 0.53 %, hàm lượng Cu = 0.7
– 1.63 %). Ngoài ra theo kết quả điều tra thăm dò địa chất, nước ta còn có
khoảng 3.1 triệu tấn niken tồn tại ở mỏ Crômit Cổ Định – Thanh Hóa.
Tuy nhiên với công nghệ hiện tại đang áp dụng sản xuất ở mỏ Crômit Cổ
Định Thanh Hóa mới chỉ thu hồi được quặng tinh crôm, chưa thu hồi được các
nguyên tố có ích đi kèm là niken, côban gây lãng phí và làm giảm hiệu quả sử
dụng tài nguyên.
Hiện nay nguồn cung cấp niken đã không đủ để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ
đang có xu hướng gia tăng. Dự trữ niken năm 2004 đã giảm hơn 20 %, xuống
chỉ còn 76 ngàn tấn, giá niken đến tháng 6 năm 2007 đã lên tới trên dưới 50.000
USD/tấn so với mức giá bình quân 8.800 USD/tấn của năm 2003.
Để nâng cao giá trị kinh tế, tiềm năng của tài nguyên và đáp ứng nhu cầu
về chất lượng của nguyên liệu niken cho luyện kim, việc nghiên cứu các hướng
công nghệ tuyển, các khả năng thu hồi quặng tinh chứa niken đạt chất lượng tiêu Báo cáo tổng kết đề tài

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ Luyện kim Năm 2007

6
chuẩn cung cấp cho luyện kim nhằm thu hồi niken một cách có hiệu quả đối với
quặng mỏ Crômit Cổ Định trong bối cảnh hiện nay là hết sức cần thiết.
Đề tài “Nghiên cứu khả năng thu hồi niken trong quặng mỏ Crômit Cổ
Định Thanh Hóa” do Viện Khoa học và công nghệ Mỏ - Luyện kim thực hiện
nhằm giải quyết hướng đi cho vấn đề trên.
Đề tài được triển khai tại Phòng Nghiên cứu công nghệ Tuyển khoáng
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim. Phân tích hóa các sản phẩm
trong quá trình nghiên cứu do phòng Phân tích hóa lý Viện Khoa học và Công
nghệ Mỏ - Luyện kim đảm nhiệm. Phân tích đối chứng tiến hành tại Trung tâm
phân tích và thí nghiệm địa chất, Cục Địa chất Việt Nam. Các phân tích trọng
sa, thạch học và rơnghen được phân tích tại Viện Địa chất Khoáng sản, Trung
tâm phân tích và thí nghiệm địa chất và trung tâm vật liệu mới Trường đại học
Khoa học tự nhiên Hà Nội.