Tài liệu Thuốc tuyển quặng apatit

  • Số trang: 67 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 223 |
  • Lượt tải: 0
tranvantruong

Đã đăng 3224 tài liệu

Mô tả:

thuốc tuyển quặng apatit
ĐỀ TÀI Vấn đề phát triển thuốc tuyển quặng apatit MỤC LỤC I. Quặng apatit...................................................................................... 6 II. VAI TRÒ CỦA QUẶNG APATIT TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PHÂN BÓN Ở NƯỚC TA........................................... 10 2.1. Yêu cầu đối với hàm lượng P2O5 ................................................ 12 2.2. Yêu cầu về hàm lượng oxit sắt và oxit nhôm ............................. 13 2.3. ảnh hưởng của hàm lượng cacbonat trong quặng .................... 14 2.4. ảnh hưởng của hàm lượng magiê.............................................. 14 2.5. ảnh hưởng của hàm lượng silic oxit và các silicat .................... 15 2.6. ảnh hưởng của cỡ hạt ................................................................ 16 III. LÀM GIÀU QUẶNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI 18 1. Tình hình nghiên cứu, áp dụng công nghệ làm giầu apatit bằng phương pháp tuyển nổi trên thế giới............................................... 18 2. Tầm quan trọng và tình hình nghiên cứu, áp dụng phương pháp tuyển nổi quặng apatit ở nước ta..................................................... 19 2.1. Tính cấp thiết.............................................................................. 19 2.2. Tình hình nghiên cứu áp dụng công nghệ làm giầu bằng phương pháp tuyển nổi quặng apatit ở nước ta ............................................. 20 Bảng 3. Số lượng thuốc tuyển quặng apatit trong các năm 1995-2002 ........................................................................................................... 23 Đơn vị : tấn ........................................................................................ 23 Bảng 4 Một số đặc trưng tuyển apatit II và IV Lào Cai ................... 25 IV. ĐẶC ĐIỂM CỦA KỸ THUẬT TUYỂN QUẶNG APATIT.... 27 1. Đặc trưng về cấu trúc của các khoáng chứa phôt pho có liên quan đến tính khả tuyển của quặng apatit ..................................... 27 2. Cơ chế tương tác của các thuốc thử trong quá trình tuyển chọn lọc quặng apatit ................................................................................ 29 3. Yêu cầu kỹ thuật của công nghệ tuyển quặng apatit loại III..... 33 3.1. Yêu cầu chung và xu hướng sử dụng thuốc tập hợp tuyển quặng apatit loại III ..................................................................................... 33 3.2. Nâng cao hiệu quả công nghệ tuyển quặng apatit..................... 35 Bảng 6. So sánh chi phí tuyển 1 tấn quặng apatit ở một số nơi ....... 38 4. Yêu cầu kỹ thuật của công nghệ tuyển quặng apatit loại II ...... 41 4.1. Đánh giá khả năng tuyển quặng apatit cacbonat hóa ............... 42 4.2. Một số kết quả thử nghiệm tuyển quặng apatit cacbonat hóa ... 43 Bảng 8. Kết quả tuyển thuận quặng apatit cacbonat hoá vùng Selidar ........................................................................................................... 44 Bảng 10. Thành phần khoáng và hoá học của các mẫu nghiên cứu49 4.3. ý kiến của các chuyên gia về vấn đề tuyển quặng apatit cacbonat hoá (loại II và IV).............................................................................. 53 V. VẤN ĐỀ SẢN XUẤT THUỐC TẬP HỢP DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG APATIT..................................... 54 1. Các hướng nghiên cứu chế tạo thuốc tuyển quặng apatit.......... 54 2. Đánh giá điều kiện và khả năng nghiên cứu phát triển các loại thuốc tuyển quặng apatit ở nước ta ................................................ 56 2.1. Nguồn nguyên liệu ..................................................................... 56 2.2. Trang thiết bị, các điều kiện nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng ........................................................................................................... 57 2.3. Năng lực cán bộ và kinh nghiệm nghiên cứu sản xuất ............. 57 2.4. Hợp tác quốc tế........................................................................... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................ 58 PHỤ LỤC.......................................................................................... 59 A. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ....................................................... 60 a. Mục tiêu: ....................................................................................... 60 b. Yêu cầu:......................................................................................... 60 c. Những định hướng thực hiện: ...................................................... 61 d. Nội dung của khoa học công nghệ (những định hướng chung của khai thác và tuyển):........................................................................... 62 B. CÁC SẢN PHẨM MỚI ............................................................... 67 I. Quặng apatit Quặng apatit tồn tại ở nhiều dạng khác nhau tùy thuộc quá trình hình thành quặng. Quặng apatit thường đi kèm với các hợp phần khoáng phức tạp. Trên thế giới có 25 điểm quặng gốc chứa apatit được khai thác, thì chỉ có trên 10 điểm apatit được coi như sản phẩm chính, apatit còn lại ở các điểm khác chỉ được coi là sản phẩm phụ của quá trình khai thác các nguyên tố hiếm. Các khu vực có mỏ apatit lớn được khai thác trên thế giới là Marốc, Nga, Mỹ, Braxin, Trung Quốc ,v.v.. Ở Việt Nam có vùng trầm tích apatit ở Lào Cai với trữ lượng được đánh giá là 1 - 1,5 tỷ tấn. Ngay từ những năm 1940 vùng mỏ apatit Lào Cai đã được khai thác. Sau khi hoà bình lập lại, năm 1955, với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô, chúng ta đã tiến hành thăm dò kỹ hơn toàn khu mỏ này. Theo các kết quả nghiên cứu, quặng apatit ở Lào Cai có đặc trưng pha tạp, gồm các pha chính là apatit , đôlomit, thạch anh và muscovit, v.v... tùy theo mức độ phong hoá khác nhau. Người ta đã phân loại apatit Việt Nam thành 4 loại với các trữ lượng được đánh giá như ở bảng 1, thành phần hoá học và khoáng vật học của quặng được trình bày ở bảng 2: Bảng 1. Trữ lượng các loại quặng apatit Lào Cai (Số liệu đến tháng 12/2001) Đơn vị: nghìn tấn Trữ lượng trong cân đối Trữ Trữ lượng lượng khai khai % P2 thác thác O5 giai giai Loại quặng A + B + C1 % P2O5 C2 đoạn I đoạn II Trữ lượng Trữ dự kiến lượng khai dự báo thác Loại I 20.040 35,67 14.8 34,66 8.700 12.243 13.930 3.000 Loại II 83.900 24,70 151.2 21,70 9.500 32.000 193.650 18.000 Loại III Loại IV 147.593 15,08 62.2 14,93 48.500 59.100 125.240 12.000 137.930 10,72 220.4 11,27 - - - - Loại quặng Trữ lượng trong cân đối Trữ lượng khai thác giai đoạn I Trữ lượng khai thác giai đoạn II Trữ lượng dự kiến khai thác Trữ lượng dự báo Ghi chú: Trữ lượng được đánh giá cuối năm 2001 cũng không khác nhiều so với số liệu năm 1997. Số liệu năm 1997: - Quặng apatit loại I: 36 triệu tấn (34 - 35%P2O5) - Quặng apatit loại II: 248 triệu tấn (21 - 24,7% P2O5) - Quặng apatit loại III: 320 triệu tấn (14,9 - 15,5% P2O5) - Quặng apatit loại IV: 358 triệu tấn (10,7 - 11,2% P2O5) Mỏ Apatit Lào Cai trước đây, nay là Công ty Apatit Việt Nam, được Nhà nước giao nhiệm vụ thiết kế mỏ và khai thác quặng apatit tại Lào Cai, phục vụ cho công nghiệp sản xuất phân bón chứa lân. Trong các năm 1970-1980, hàng năm chúng ta đã khai thác khoảng 150.000 tấn quặng apatit loại I, 50.000 tấn loại II để đáp ứng nhu cầu sản xuất phân bón. Trong những năm gần đây, do nhu cầu sản xuất phân lân tăng lên, hàng năm chúng ta đã sản xuất trên 300.000 tấn apatit loại I, 100.000 tấn loại II và trên 500.000 tấn loại III. Quặng loại III để phục vụ Nhà máy tuyển quặng để sản xuất khoảng 300.000 tấn tinh quặng tuyển. Tới đây, sau năm 2005 khi Nhà máy sản xuất DAP đi vào hoạt động, khối lượng tinh quặng apatit cần sử dụng sẽ lên 700-800 nghìn tấn/ năm. Bảng 2. Thành phần hóa học và khoáng vật trung bình của các loại quặng apatit Lào Cai Thành Phần Quặng loại I- Quặng loại KS5 II- KS5 Quặng loại Quặng loại III- KS4 IV- KS6-7 Thành phần hoá học,% P2O5 28 - 40 18 - 25 13 - 25 10 - 21 H2O 2 - 12 3 - 12 38 - 60 24 - 42 CaO 43 - 55 40 - 49 10 - 26 17 - 33 Fe2O3 0,7 - 7,5 0,9 - 2,0 2,2 - 5,3 1,2 - 4,6 MgO 0,2 - 2,9 3,3 - 7,1 0,3 - 5,0 0,2 - 3,4 Al2O3 0,4 - 6,3 0,2 - 1,2 3,1 - 9,5 2,5 - 9,5 F 2,5 - 3,5 1,8 - 3,0 0,8 - 6,8 1,2 - 4,5 MnO 0,1 - 1,1 0,2 - 0,9 - 0,4 - 2,4 Mất khi nung 1,1 - 4,7 8,7 - 15,6 3,4 - 9,0 1,7 - 7,9 Thành phần khoáng vật,% Apatit 90 - 98 60 - 80 30 - 50 25 - 45 Thạch anh 1-7 2-7 25 - 30 30 - 35 Muscovit 1-2 1,5 - 2 5,7 - 25 1,5 - 4,0 2-3 1-3 3 - 5,5 4-6 Canxit - 12 - 15 - - Đôlômit - 25 - 30 1-5 1-3 - - 5-7 0,5 - 1,0 - - 8 - Hyđroxit sắt & mangan Vật liệu hữu cơ Nhôm hyđroxit Ghi chú: KS là ký hiệu các tầng quặng II. VAI TRÒ CỦA QUẶNG APATIT TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PHÂN BÓN Ở NƯỚC TA 1. Khả năng và tình hình chế biến quặng apatit ở Việt Nam Apatit là một trong những nguồn nguyên liệu chủ yếu được dùng cho công nghiệp hóa chất và các sản phẩm phân bón chứa lân. Hiện nay trên thế giới có 3 hướng chính để chế biến quặng apatit là: - Điều chế phốt pho vàng và tiếp tục chế biến sâu hơn thành phốt pho đỏ, axit photphoric và các hợp chất chứa phốt pho khác (các muối phôt phat, các thuốc thử là hợp chất của phốt pho với lưu huỳnh hoặc halogen...) - Phân hủy quặng apatit bằng các axit vô cơ mạnh (chủ yếu là axit sunfuric) để sản xuất axit photphoric trích ly, các loại phân bón chứa lân : supephotphat đơn, giầu và kép, amophot, monoamoniphotphat (MAP), điamoniphotphat (DAP)..., thức ăn gia súc (prexipitat),v.v.. - Xử lý apatit theo phương pháp nhiệt hoặc thủy nhiệt để sản xuất các loại phân lân nung chảy, phân lân thủy nhiệt. Tuỳ theo yêu cầu và đặc điểm của quặng apatit mà người ta chọn phương pháp xử lý thích hợp. Ở Việt Nam, chúng ta đã nghiên cứu áp dụng hầu hết các biện pháp xử lý như trên đối với quặng apatit Lào Cai. Cho đến nay nhiều sản phẩm chứa lân xuất phát từ apatit Lào Cai đã có bước phát triển liên tục và ổn định, như : supephôtphat đơn (ở Công ty Supephôtphat và hoá chất Lâm Thao và ở Long Thành - Công ty Phân bón miền Nam), phân lân nung chảy ở Công ty Phân lân nung chảy Văn Điển và Công ty Phân lân Ninh Bình, v.v... Những sản phẩm này đã góp phần rất quan trọng trong việc ổn định và tăng năng suất cây trồng ở nuớc ta. Trong những năm 1997-1998, Công ty Apatit Việt Nam đã đầu tư một dây chuyền sản xuất phốt pho vàng cỡ nhỏ tại Lào Cai. Tuy vấn đề thiết bị và một số chỉ tiêu kinh tế và môi trường còn có một số vấn đề phải khắc phục và xem xét lại, nhưng nhìn chung có thể khẳng định khả năng xử lý quặng apatit Lào Cai theo phương pháp nhiệt khử để sản xuất phốt pho nguyên tố là hoàn toàn mang tính thực tiễn. 2. Yêu cầu về apatit nguyên liệu Để có thể đáp ứng thuận lợi cho sản xuất, quặng apatit cần phải đáp ứng một số yêu cầu cơ bản sau: 2.1. Yêu cầu đối với hàm lượng P2O5 Hướng sử dụng quặng apatit phụ thuộc vào yêu cầu tổng thể đối với quặng. Yếu tố có nghĩa nhất đối với quặng apatit là hàm lượng P2O5 trong quặng. Thông thường khi sản xuất supephôtphat đơn, hàm lượng P2O5 hữu hiệu của sản phẩm chỉ bằng cỡ một nửa hàm lượng P2O5 toàn phần trong quặng. Khi sản xuất các loại phân bón giầu lân hơn (supephôtphat kép, prexipitat, amophôt...) người ta xử lý quặng apatit bằng axit photphoric, vì vậy khi đó có thể sử dụng quặng apatit nghèo hơn. Dĩ nhiên, sử dụng quặng apatit càng giầu thì càng tốt. Việc sử dụng quặng apatit có hàm lượng P2O5 là bao nhiêu cho phù hợp với quá trình sản xuất axit phôtphoric trích ly hoặc các sản phẩm phân bón khác, nói chung người ta cũng chưa xác định một cách cụ thể. Vấn đề này, trong rất nhiều trường hợp, phụ thuộc vào bài toán kinh tế và các vấn đề liên quan đến việc áp dụng sản phẩm. Tuy nhiên người ta thấy khi áp dụng các công nghệ sản xuất phân bón theo phương pháp nhiệt (sản xuất phân lân nung chảy, phân lân tecmo) hàm lượng P2O5 trong quặng apatit phải cỡ 20% mới có lợi. Hàm lượng P2O5 trong quặng apatit sử dụng cho các công nghệ khác cũng được quy định theo các mức tiêu chuẩn nhất định tùy theo công nghệ đòi hỏi. 2.2. Yêu cầu về hàm lượng oxit sắt và oxit nhôm Các ôxit sắt và oxit nhôm là những tạp chất có hại khi xử lý quặng apatit bằng axit và cả khi sử dụng các sản phẩm. Các oxit đó thường nằm trong các khoáng vật glauconit, limonit, nephelin, đất sét, titanomanhetit... lẫn trong quặng apatit. Đối với các loại quặng chứa nhiều nhôm và đặc biệt là nhiều sắt, thì không nên dùng trong các công nghệ sản xuất axit phôtphoric trích ly (dùng axit sunfuric tác dụng với apatit) vì sản phẩm sẽ dễ bị tạp nhiễm và bị kết tủa do dung dịch quá bão hoà của các muối sắt (và nhôm) làm tách các muối phôtphat ngậm nước ra (chẳng hạn FePO4.2H2O) và làm giảm hàm lượng P2O5 trong axit sản phẩm, gây khó khăn hơn cho việc lọc. Khi sản xuất phân lân, hàm lượng cao của sắt và nhôm trong apatit cũng sẽ làm giảm chất lượng phân lân (giảm hàm lượng P2O5 hữu hiệu hoặc làm cho hạt phân bón không đạt được các tính chất vật lý cần thiết). Vì vậy trong thực tế người ta thường chỉ chấp nhận các loại quặng apatit có tỷ lệ trọng lượng Fe2O3/ P2O5 £ 0,115 ÷ 0,12. Khi xử lý apatit bằng các axit khác (như HCl, HNO3) thì giới hạn tỷ lệ Fe2O3/ P2O5 cũng yêu cầu khác đi. Khi xử lý apatit bằng các phương pháp nhiệt, tỷ lệ này ít có ý nghĩa thực tiễn. Khi dùng quặng apatit để điều chế phôtpho nguyên tố (phôtpho vàng) bằng phương pháp nhiệt, thì các oxit sắt và nhôm sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến lượng fero phôtpho tạo ra. Tuy nhiên vấn đề này không gây ra hậu quả lớn. 2.3. ảnh hưởng của hàm lượng cacbonat trong quặng Trong quặng apatit, các hợp chất cacbonat có mặt chủ yếu dưới dạng các khoáng canxi cacbonat (canxit) và magiê cacbonat (đôlômit). Các khoáng này dễ dàng phản ứng với các axit sinh ra CO2, làm cho sản phẩm được tơi, xốp. Tuy nhiên do CO2 sinh ra nhiều nên dễ làm tăng thể tích bọt tạo ra, đồng thời phản ứng này cũng rất mãnh liệt nên có thể gây một số khó khăn cho công nghệ. Đấy là chưa kể đến hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất giảm đi khi một lượng khá lớn axit bị tiêu hao do phản ứng với các hợp chất cacbonat. Vì vậy trong thực tế, các mẫu quặng apatit thích hợp để xử lý bằng axit chỉ được phép chứa 5 ÷ 6% CO2. Đối với các mẫu quặng apatit được xử lý theo công nghệ nhiệt (như sản xuất phân lân nung chảy) thì hàm lượng CO2 không cần phải giới hạn chặt chẽ. Khi sản xuất phôtpho vàng, hàm lượng cacbonat cao trong quặng là một điều không mong muốn, vì sự phân hủy các lượng khoáng cacbonat cũng cần những lượng năng lượng khá lớn. 2.4. ảnh hưởng của hàm lượng magiê Trong quặng apatit, magie chủ yếu nằm dưới dạng đôlômit MgCa(CO3)2. Ngoài ra magiê còn nằm dưới dạng các silicat (như tremonit, talk, secpentin,v.v....) Magiê có trong quặng thường làm cho quá trình xử lý quặng thành supephôtphat đơn khó khăn hơn do các hợp chất chứa magiê chuyển vào pha lỏng sẽ làm chậm quá trình phân hủy quặng, đồng thời làm cho sản phẩm dễ hút ẩm và dễ đóng vón hơn. Magiê cũng gây khó khăn cho công nghệ sản xuất axit phôtphoric trích ly do làm tăng độ nhớt của khối phản ứng. Cũng vì những lý do trên, hàm lượng magiê trong quặng apatit cần được khống chế. Chẳng hạn, để sản xuất supephôtphat đơn, tỷ lệ MgO/P2O5 chỉ nên vào cỡ 0,07 ÷ 0,08, còn để sản xuất axit phôtphoric trích ly và supephôtphat kép, tỷ lệ này cần dưới 0,05. Khi phân huỷ quặng apatit bằng HNO3 và HCl, hoặc khi dùng quặng apatit để sản xuất phôtpho nguyên tố, hàm lượng magiê không gây ảnh hưởng lớn. Cần phải thấy rằng trong phân bón, magiê cũng là nguyên tố có lợi cho cây trồng. 2.5. ảnh hưởng của hàm lượng silic oxit và các silicat Khi xử lý quặng apatit bằng axit, SiO2 và các silicat ít tan khác nằm lại trong bã không tan. Nhìn chung, các chất này ít gây ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình xử lý quặng. Tuy nhiên khi hàm lượng của chúng cao, đương nhiên hàm lượng P2O5 sẽ phải giảm đi tương ứng. Ngoài ra nếu dùng HNO3 để xử lý quặng, các hợp chất silicat cũng góp phần làm tăng tiêu hao axit và làm cho quá trình lọc khó khăn hơn. Trong các phương pháp xử lý quặng apatit bằng nhiệt, hàm lượng các silicat trong quặng có vai trò thúc đẩy quá trình phản ứng phân huỷ quặng, vì chúng sẽ liên kết với canxi để tạo thành canxi octosilicat (Ca2SiO4). Lượng dư quá lớn SiO2 so với lượng cần thiết để tạo ra Ca2SiO4 cũng là một điều không lợi do khi nung chảy do sẽ có một lượng SiO2 phản ứng với các chất kiềm có trong phản ứng. Kết quả là sẽ có một lượng quặng apatit không được phân hủy và để phân hủy tiếp lượng này, đòi hỏi phải cung cấp thêm năng lượng. Để sản xuất phôtpho vàng, hàm lượng SiO2 trong quặng apatit cũng cần được khống chế ở tỷ lệ SiO2/CaO cỡ 0,8÷ 1,0. Nếu tỷ lệ này thấp, người ta phải bổ sung thêm cát thạch anh hoặc quặng apatit nghèo vào phối liệu. Còn ngược lại khi tỷ lệ này cao, người ta chỉ bổ sung quặng chứa ít silic chứ không không tìm cách bổ sung CaO vào phối liệu. 2.6. ảnh hưởng của cỡ hạt Trong đại đa số các trường hợp, quặng apatit được nghiền mịn theo yêu cầu công nghệ xử lý ở giai đoạn sau. Tuy nhiên phải thấy rằng khi xử lý apatit bằng axit, nhất là sản xuất supephôtphat đơn, vấn đề cỡ hạt của quặng apatit thường không cần đặt ra quá nghiêm ngặt. Riêng quặng apatit cho sản xuất phôtpho vàng, thì cỡ hạt quặng thường được chọn lọc theo yêu cầu cụ thể của công nghệ. Quặng apatit dùng cho quá trình tuyển nổi có các yêu cầu riêng (thường là 70 - 80% có cỡ hạt 0,074mm). 3. Vai trò của tuyển quặng apatit trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên chứa lân ở nước ta và một số vấn đề đặt ra Quặng apatit có một vai trò không thể thay thế được trong công nghiệp sản xuất phân bón và các sản phẩm chứa lân ở nước ta. Tuy nhiên khi đánh giá nguồn quặng apatit tại Lào Cai chúng ta có thể thấy: - Quặng apatit loại I không nhiều, diện phân bố lại rộng nên việc khai thác ngày càng khó khăn, hiệu quả kinh tế kém. - Quặng nghèo ( loại II, III và IV) chiếm trữ lượng lớn. Trừ quặng apatit loại II có thể sử dụng ngay để sản xuất phân lân nung chảy, còn lại apatit loại III và IV đều phải qua làm giầu mới có giá trị sử dụng công nghiệp. Tuyển nổi là một trong các giải pháp hiệu quả để làm giầu hai loại quặng này, tuy nhiên quặng loại IV có hiệu quả tuyển nổi thấp. Như vậy để có thể nâng cao năng lực của mỏ, chúng ta phải tiến hành tuyển quặng aptit loại II và III, đặc biệt ưu tiên hàng đầu là tuyển quặng apatit loại III. Qua tính toán, nếu quặng apatit loại II và III được tuyển hợp lý, chúng ta có thể nâng trữ lượng hiệu dụng của mỏ apatit Lào Cai thêm giá trị tương đương 150 triệu tấn quặng apatit loại I ( hàm lượngP2O5 ³ 32%), trong đó từ quặng apatit loại III khoảng 67 triệu tấn và từ quặng apatit loại II là khoảng 64 triệu tấn. Để có thể đạt được mục tiêu này," Chiến lược phát triển Khoa học công nghệ khai thác và tuyển quặng apatit" đã được đưa ra. Có thể tóm tắt nội dung chiến lược này như ở phần Phụ lục. III. LÀM GIÀU QUẶNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI 1. Tình hình nghiên cứu, áp dụng công nghệ làm giầu apatit bằng phương pháp tuyển nổi trên thế giới Trong số các công nghệ được áp dụng để làm giầu quặng apatit, công nghệ tuyển nổi đã được các nhà công nghệ trên thế giới nghiên cứu và áp dụng rộng rãi từ hàng trăm năm trước đây. Ngay từ những năm 1930 ở Liên Xô cũ, các chuyên gia đã bắt đầu áp dụng các phương pháp tuyển nổi quặng phôtphat, đặc biệt là tuyển nổi các loại quặng apatit nephelin, là loại quặng phôtphat có nhiều ở nước này. Trong thời gian gần đây nhờ các nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học công nghệ đã đưa ra nhiều sơ đồ làm giầu tổng hợp quặng apatit, kể cả các sơ đồ kết hợp với tuyển từ, tuyển trọng lực dùng môi trường nặng, nung thiêu kết, v.v...Tuy nhiên cũng phải thấy các phương pháp tuyển nổi vẫn chiếm một vị trí quan trọng trong số các phương pháp làm giầu quặng apatit. Các hướng nghiên cứu thường triển khai với phương pháp tuyển nổi là nghiên cứu các đặc tính mang tính quy luật về khoáng vật học của apatit và nghiên cứu về các thuốc tuyển. Người ta khẳng định rằng lý thuyết và công nghệ của quá trình tuyển nổi luôn tuân theo các quy luật chung. Các đặc trưng về tinh thể học, các tính chất hoá, lý của các khoáng có trong quặng apatit sẽ cho phép dự đoán các điều kiện đặc thù đối với một quá trình tuyển nổi chọn lọc. Tuy nhiên do cấu trúc và thành phần của các quặng phôtphat nói chung và quặng apatit nói riêng rất phức tạp nên hiện nay người ta chưa có các công nghệ và quá trình chung, phù hợp và thoả mãn mọi mục tiêu, đặc biệt mục tiêu kinh tế với mọi loại quặng phôtphat. Vấn đề nghiên cứu các điều kiên phù hợp cho từng loại quặng apatit của từng khu vực, thậm chí của từng mỏ cụ thể, hiện thời vẫn có ý nghĩa thực tiễn cao. 2. Tầm quan trọng và tình hình nghiên cứu, áp dụng phương pháp tuyển nổi quặng apatit ở nước ta 2.1. Tính cấp thiết Nhìn chung trên thế giới và ở nước ta, các công nghệ xử lý quặng apatit để sản xuất các sản phẩm chứa lân đều cần dùng quặng có hàm lượng P2O5 cao (trên 30% P2O5), vì vậy để có thể tận dụng được tài nguyên, vấn đề làm giầu quặng là một vấn đề rất quan trọng. Như ở phần trên đã trình bày, trong số các phương pháp làm giầu quặng apatit (xử lý nhiệt, tuyển trọng lực và một số phương pháp khác, thì tuyển nổi (flotation- sau đây gọi tắt là tuyển) là một trong những phương pháp quan trọng nhất. Ở nước ta, apatit loại II là loại quặng có hàm lượng P2O5 trung bình (18 - 25%) và có hàm lượng các khoáng cacbonat cao. Một mặt, apatit loại II thuộc loại quặng tương đối khó tuyển, xử lý bằng axit thì không có lợi, mặt khác quặng này lại đáp ứng được cho công nghệ sản xuất phân lân nung chảy, nên yêu cầu tuyển làm giầu loại quặng này hiện tại chưa cần đặt ra quá bức thiết. Tuy nhiên nếu giải quyết hiệu quả vấn đề tuyển loại quặng này, chúng ta sẽ có thêm một nguồn nguyên liệu khá lớn cho công nghiệp các hợp chất chứa phôtpho trong tương lai. Quặng apatit loại III là loại quặng nghèo, có hàm lượng P2O5 chỉ vào khoảng 10 - 21% (hiện tại, trung bình là 15 - 18%), lại có chứa nhiều thạch anh và các silcat..., là các khoáng có đặc tính tuyển khác biệt với khoáng apatit, nên hiện nay loại quặng này chính là mục tiêu áp dụng công nghệ tuyển làm giầu với mục đích tận dụng tài nguyên của chúng ta. 2.2. Tình hình nghiên cứu áp dụng công nghệ làm giầu bằng phương pháp tuyển nổi quặng apatit ở nước ta - Tuyển quặng apatit loại III Ngay từ năm 1958 các nhà khoa học Việt nam và Liên Xô (cũ) đã bắt đầu nghiên cứu khả năng làm giầu quặng apatit III tại Mỏ Cóc, Cam Đường, Lào Cai (16,5% P2O5) với môi tường tuyển gồm sođa, thuỷ tinh lỏng, dùng xà phòng làm chất tập hợp và đã thu được tinh quặng 35% P2O5; 4% các oxit (sắt, nhôm...) với tỷ lệ thu hồi P2O5 (thực thu) đạt 69%. Năm 1960 cũng ở Liên Xô, người ta thử nghiệm tuyển quặng apatit loại III tại Mỏ Cóc với hàm lượng 14,3% P2O5 và thu được tinh quặng chứa 31 ÷ 32% P2O5với hệ số thực thu P2O5 gần 60%.
- Xem thêm -