Quá trình làm giàu quặng. – Tài liệu text

Sản xuất Mangan sunfat từ quặng Pyrolusite

Trong công nghệ luyện kim yêu cầu chất lượng quặng rất khắt khe. Bất cứ

loại quặng nào đem luyện cũng phải đáp ứng thành phần hóa học và tính chất cơ

lý nhất định, trong đó thành phần hóa học của quặng là yếu tố quyết định. Thông

thường quặng đem luyện có hàm lượng kim loại cần luyện càng cao càng tốt,

hàm lượng chất tạp có hại càng thấp càng tốt. Với mỗi kim loại và phương pháp

luyện khác nhau yêu cầu hàm lượng kim loại chính và hàm lượng tạp chất khác

nhau. Để đảm bảo năng suất luyện cao, chất lượng kim loại luyện ra tốt, chi phí

nấu luyện thấp, ít tốn điện, nguyên nhiên liệu, thì quặng đem luyện phải có chất

lượng cao và ổn định. Phần lớn quặng nguyên sau khai thác không đáp ứng được

yêu cầu của luyện kim nên thường phải tiến hành làm giàu.

Mục đích của tuyển quặng là làm tăng hàm lượng chất có ích, loại bỏ càng

nhiều càng tốt các thành phần vô ích và tách các khoáng vật không cùng loại ra

khỏi nhau thành sản phẩm riêng. Quá trình tuyển quặng bao gồm các khâu phân

chia, xử lí làm giàu nguyên liệu trên cơ sở sự khác biệt nhau về các tính chất vật

lý, thậm chí cả các tính chất hóa học của các thành phần. Tuy nhiên, các quá

trình tuyển đôi khi chỉ giới hạn ở việc phân loại các nguyên liệu theo kích thước

như trường hợp tuyển than.

Ngoài ý nghĩa mang lại hiệu quả kinh tế-kỹ thuật đối với các quá trình gia

công tiếp theo, trong đó có luyện kim, tuyển quặng đã và đang góp phần làm

tăng trữ lượng công nghiệp của các khoáng do tận dụng được quặng nghèo và

quặng đa kim.

Trong các quặng kim loại màu, ngoài khoáng vật chính còn có các kim loại

quý, hiếm, tuy với hàm lượng thấp nhưng giá trị cao. Việc tận thu được tất cả

các thành phần có ích trong quặng nghèo và quặng đa kim càng làm tăng ý nghĩa

của tuyển khoáng. Hiện nay tuyển quặng đang dần trở thành ngành sản xuất

8

Sản xuất Mangan sunfat từ quặng Pyrolusite

không phế liệu, tức là tận dụng cả bã thải từ quá trình này cho các mục đích sử

dụng khác và tái sinh các chất phế thải công nghiệp, góp phần bảo vệ môi trường

sinh thái.

Trong quá trình tuyển, quặng khai thác được xử lý qua 3 công đoạn sau:

công đoạn chuẩn bị, công đoạn làm giàu (công đoạn tuyển) và công đoạn hoàn

thiện sản phẩm.

•

Công đoạn chuẩn bị quặng.

Bao gồm các khâu đập, nghiền để giải phóng các khoáng vật có ích ra khỏi

đất đá và phân cấp để chuẩn bị cỡ hạt thích hợp cho công đoạn tuyển sau đó.

Mức độ đập, nghiền tùy thuộc vào độ xâm nhiễm của các khoáng có ích có trong

quặng.

•

Công đoạn làm giàu (tuyển) quặng.

Bao gồm các khâu tuyển nhằm tách các khoáng có ích vào sản phẩm quặng

tinh và loại bỏ đất đá tạp vào sản phẩm bã thải. Quá trính tuyển không nhất thiết

chỉ diễn ra một lần mà có thể phải làm nhiều lần. Trong trường hợp này, sau

khâu tuyển đầu tiên – gọi là tuyển chính, sản phẩm nhận được là quặng tinh với

độ giàu khoáng vật có ích chưa đạt yêu cầu (gọi là bán sản phẩm) và bã thải vẫn

còn chứa một lượng không nhỏ khoáng vật cần tuyển. Sau tuyển chính, các lần

tuyển tiếp theo được gọi là tuyển tinh theo thứ tự I, II, III… Quá trình làm giàu

chỉ kết thúc khi thu được quặng tinh đạt chất lượng thương phẩm. Phương pháp

làm giàu được lựa chọn dựa trên cơ sở sự khác biệt trước hết về tính vật lý và cả

tính chất hóa học giữa các thành phần có ích và đất đá trong quặng. Tùy thuộc

vào tính chất được sử dụng, người ta phân ra các phương pháp tuyển sau đây:

9

Sản xuất Mangan sunfat từ quặng Pyrolusite

Tuyển trọng lực là quá trình dựa trên sự khác nhau về khối lượng riêng

giữa thành phần có ích và đất đá tạp được thể hiện qua tốc độ rơi của các hạt

quặng trong môi trường tuyển nhất định. Môi trường tuyển có thể là lỏng hay

khí. Quặng chủ yếu được tuyển trong môi trường lỏng, có thể ở trạng thái tĩnh

hoặc động. Tuyển trọng lực là phương pháp cổ điển nhất, nhưng cho tới nay vẫn

được sử dụng rộng rãi trong tuyển than và quặng.

Tuyển nổi là quá trình dựa vào sự khác nhau về tính chất hóa-lý bề mặt của

các hạt khoáng. Các tính chất này có thể bị thay đổi dưới tác dụng của thuốc

tuyển. Ở quá trình này, các hạt khoáng vật có ích trong môi trường nước bám

dính chọn lọc lên các bóng khí thành bọt khoáng hóa và nổi trên bề mặt nước, đó

chính là sản phẩm quặng tinh. Phần chìm là bã thải của tuyển nổi. Tuyển nổi ra

đời sau tuyển trọng lực, nhưng thực tế lại là phương pháp được sử dụng rộng rãi

nhất trong tuyển quặng, đặc biệt đối với quặng kim loại màu có độ mịn cao.

Tuyển từ là quá trình dựa trên sự khác nhau về tính từ để phân chia quặng

đầu thành các sản phẩm có tính từ và sản phẩm không có tính từ. Phương pháp

này dùng để tuyển các loại quặng họ sắt.

Tuyển điện là quá trình dựa trên sự khác nhau về tính dẫn điện giữa các

thành phần có ích và đất đá để tách chúng ra khỏi nhau. Phương pháp này chỉ áp

dụng với các quặng có tính dẫn điện.

Các phương pháp tuyển đặc biệt khác dựa vào sự khác nhau về màu sắc,

dạng hạt, hệ số ma sát…Chọn tay cũng thuộc phương pháp này và áp dụng với

quặng cục có độ xâm nhiễm thô hoặc tuyển than có kích thước lớn hơn 80mm.

Tuy nhiên, chọn tay chỉ được coi là một khâu hỗ trợ trong sản xuất thực tế.

•

Công đoạn hoàn thiện sản phẩm.

10

Sản xuất Mangan sunfat từ quặng Pyrolusite

Là công đoạn cuối cùng của quá trình làm giàu quặng, bao gồm các bước:

khử nước bằng cách cô đặc, lọc, sấy; thu gom bã thải vào địa điểm quy định; thu

bụi; lấy mẫu; kiểm tra kỹ thuật…

4.

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình phân tách quặng.

4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ

Tốc độ phần lớn các phản ứng hóa học trong quá trình hòa tách đều tăng khi

nhiệt độ tăng, được biểu diễn theo phương trình Arhenius:

k=A

Trong đó:

k: tốc độ phản ứng

A: hằng số đặc trưng cho phản ứng

E: năng lượng hoạt hóa

R: hằng số khí lý tưởng, R=8,314 J/mol.K

T: nhiệt độ tuyệt đối, K

4.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi.

Nồng độ dung môi ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ phân tách, được biểu diễn

thông qua phương trình định luật Fick I :

11

Sản xuất Mangan sunfat từ quặng Pyrolusite

Trong đó, :

D : hệ số khuếch tán

4.3. Ảnh hưởng của khuấy trộn

Trong điều kiện phân tách thuộc phạm vi động học khuếch tán thì tốc độ

phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ khuấy trộn.

Khi phân tách có khuấy dẫn đến sự xáo trộn của hạt rắn trong dung môi xảy

ra mãnh liệt, đặc biệt là khi trọng lượng riêng của pha rắn và pha lỏng chênh

lệch nhau đáng kể.

Có thể nói tốc độ phân tách tỉ lệ với tốc độ khuấy trộn. Tuy nhiên tới một

tốc độ khuấy nào đó, hạt rắn bắt đầu bám sát dung dịch làm tác dụng của khuấy

trộn sẽ không rõ rệt.

4.4. Ảnh hưởng của độ mịn của quặng

Độ hạt có ảnh hưởng lớn đến tốc độ phân tách. Kích thước hạt càng lớn thì

tỉ số diện tích bề mặt trên đơn vị trọng lượng càng lớn, do đó diện tích bề mặt

tiếp xúc càng tăng làm tốc độ phân tách càng nhanh.

Hoạt tính bề mặt của các hạt không những phụ thuộc vào kích thước hạt còn

phụ thuộc hình dạng, tính chất vật lý của quặng.

12

Source: https://laodongdongnai.vn
Category: Việc Làm