Vừa qua Viện KHCN Mỏ và Luyện kim và một số tổ chức khác đã tiến hành nghiên cứu tính khả tuyển rửa quặng bôxít Tân Rai – Lâm Đồng.
Từ kết quả nghiên cứu đã đề xuất công nghệ làm cơ sở cho việc lập dự án đầu tư và thiết kế cơ sở nhà máy tuyển. Phân tích ưu, nhược điểm của phương án công nghệ theo thiết kế cơ sở của Viện KHCN Mỏ & Luyện kim cho thấy, sơ đồ công nghệ phức tạp dẫn đến chi phí đầu tư và vận hành sản xuất lớn, mức độ dự phòng và an toàn trong quá trình sản xuất thấp.

Để khắc phục các nhược điểm của công nghệ đã đề xuất trong thiết kế cơ sở, Viện KHCN Mỏ - TKV đã nghiên cứu thành phần cấp hạt và hàm lượng bôxit trong nguồn nguyên liệu quặng đầu vào, tham khảo công nghệ tại các nhà máy tuyển rửa quặng bôxit ở Trung Quốc, và đã đề xuất công nghệ tuyển rửa cho nhà máy tuyển quặng bôxit Tân Rai – Lâm Đồng.

Căn cứ yêu cầu chất lượng và số lượng tinh quặng cấp cho nhà máy luyện alumin, sơ đồ công nghệ tuyển rửa quặng bôxit Tân Rai Lâm Đồng bao gồm sàng quay đánh tơi 2 giai đoạn kết hợp với máy rửa cánh vuông. Toàn bộ hệ thống tuyển rửa được chia thành 4 dây chuyền độc lập nhau, mỗi dây chuyền có công suất tối đa 220 tấn/giờ tính theo quặng đầu vào. Ưu điểm của việc bố trí 4 hệ thống tuyển rửa là hoàn toàn chủ động vận hành nhà máy, đáp ứng được công suất tối đa khi cần thiết phải huy động. Mặt khác khi một hệ thống tuyển rửa gặp sự cố thì nhà máy vẫn có thể hoạt động bình thường và đáp ứng được yêu cầu năng suất chất lượng kể cả trong thời gian dài. Chi tiết sơ đồ công nghệ tuyển rửa quặng bô xít được mô tả như sau:

- Khâu cấp liệu: Gồm 4 hệ thống bunke cấp liệu, mỗi bunke có kích thước dài x rộng x sâu = 7x6x6m. Trên mặt bunke có đặt sàng ghi tĩnh a=300x300mm. Để xử lý quặng quá cỡ +300mm dùng máy xúc, đào loại nhỏ gắn đầu đập để phá vỡ các hạt +300mm. Dưới đáy bunke cấp liệu là thiết bị băng tải xích tấm hạng nặng kích thước chiều rộng của băng 1,5m, chiều dài 15m, năng suất của máy là 220 tấn/giờ hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu của nhà máy tuyển. Bằng việc bố trí các bunke cấp liệu độc lập và cách nhau 15m sẽ tạo chủ động, ổn định và an toàn.

- Khâu sang quay đánh tơi rửa quặng giai đoạn 1: Dùng sàng quay đánh tơi kết hợp với máy rửa cánh vuông. Hệ thống sàng quay đánh tơi và máy rửa cánh vuông bao gồm 4 dây chuyền song song độc lập nhau. Kích thước sàng quay: đường kính x chiều dài tang quay = 2,2x7,5m khe lưới 40mm. Cấp hạt 0-40mm được đưa về khâu máy rửa cánh vuông, cấp hạt +40mm được máy đập trục răng đập xuống -40mm. Công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi ở các nhà máy tuyển quặng bôxit ở Thanh Tây, Bình Quả, Trung Quốc và các nước khác trên thế giới.

- Khâu rửa phân cấp cánh vuông giai đoạn 1: Khâu rửa phân cấp cánh vuông được chọn trong công nghệ mục tiêu là vừa chà xát rửa tách bùn sét vừa phân cấp tách bùn sét -0,5mm. Bố trí 4 máy là hoàn toàn có thể đáp ứng được năng suất yêu cầu của nhà máy. Việc đưa máy rửa cánh vuông vào trong sơ đồ công nghệ có nhiều ưu điểm so với phân cấp cào xoắn là các cánh thép chà rửa cắt tơi các đám bùn sét, máy rửa cánh vuông rất thích hợp dùng cho loại quặng bôxit khó rửa, công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi ở các xưởng tuyển rửa quặng sắt Trại Cau Việt Nam.

- Khâu đập trục răng xử lý hạt +40-300mm: Cấp hạt 40-300mm từ khâu sàng quay đánh tơi được đưa về đập trục răng để đập xuống -40mm.

- Khâu sàng quay đánh tơi rửa quặng giai đoạn 2: Do đặc tính nguồn quặng bôxit Tân Rai thuộc loại khó rửa và yêu cầu về chất lượng quặng tinh phải đạt >47,11% cỡ hạt <20mm nên giải pháp công nghệ là dùng sàng quay đánh tơi khe 20mm để xử lý. Việc bố trí 2 hệ thống sàng quay đánh tơi là hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu về năng suất và chủ động vận hành của nhà máy kể cả khi một hệ thống gặp sự cố.

- Khâu đập nghiền quặng xuống -20mm: Do yêu cầu của nhà máy luyện alumin, cỡ hạt quặng tinh nhỏ hơn 20mm, giải pháp được đề xuất là dùng máy nghiền búa lưới khe 20mm. Theo kinh nghiệm sử dụng máy nghiền búa, cần có dự phòng thiết bị nghiền búa sẽ tăng cao độ ổn định và an toàn.

Để giảm giá thành và giảm thiểu chi phí nước cho nhà máy tuyển, việc lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý bùn nước có thu hồi nước tuần hoàn là rất cần thiết. Viện KHCN Mỏ – TKV đề xuất công nghệ xử lý bùn nước nhà máy tuyển bôxit Tân Rai như sau:

Toàn bộ nước bùn từ nhà máy tuyển được đưa về hệ thống bể cô đặc có sử dụng chất keo tụ Polyacrylamid (PAA) làm tăng tốc độ lắng đọng bùn quặng, tăng hiệu quả thu hồi nước tuần hoàn ngay trong nhà máy. Nước bùn đặc từ bể cô đặc được bơm về đập quặng đuôi, sau khi lắng đọng bùn, nước tràn được chảy về hồ Cai Bảng và được cấp trở lại cho nhà máy tuyển.

So sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các phương án công nghệ nhà máy tuyển và tuyến băng tải vận chuyển quặng bôxit Tân Rai - Lâm Đồng cho thấy, phương án đề xuất chọn có mức chi phí đầu tư thấp hơn, tiêu hao điện, nước thấp hơn và giá thành thấp hơn.

Công nghệ tuyển rửa làm giàu quặng bôxit nhôm đơn giản, chủ yếu là đánh tơi chà xát rửa sét. Tuy nhiên do nhu cầu nước cho tuyển rửa rất lớn, nên nước sử dụng cho nhà máy tuyển cần thiết phải được quay vòng tuần hoàn. Việc lựa chọn áp dụng công nghệ nào cho quặng bôxit Lâm đồng đều phải tuân thủ nguyên tắc giá thành sản xuất thấp, tận thu tối đa tài nguyên và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Phương án công nghệ do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đề xuất là hợp lý, hội tụ các yếu tố đơn giản, cho phí đầu tư thấp, chi phí điện nước thấp, giá thành hạ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Hiện nay phương án này đang được thiết kế thi công để sớm đưa nhà máy tuyển bôxit Tân Rai vào hoạt động theo yêu cầu tiến độ của dự án.

(Viện KHCN Mỏ