ởn-ớc ta, nguồn nguyên liệu để sản xuất phân lân là quặng apatit Lào cai.
Trữ l-ợng quặng loại 1, 2 và 3 vào khoảng 502 triệu tấn. Trong đó quặng apatit
loại 2 chiếm khoảng 235 triệu tấn.
Trên thế giới cũng nh-ở Việt nam hiện nay, quặng apatit loại 2 có trữ
l-ợng lớn nh-ng chủ yếu chỉ sử dụng trực tiếp để sản xuất phânlân nung chảy,
phốt pho vàng với số l-ợng hạn chế. ởViệt nam, quặng apatit loại 2 mới chỉ đ-ợc
khai thác và sử dụng khoảng 1%.
Khi nguồn quặng loại 1 và loại 3 cạn kiệt thì quặng apatitloại 2 là nguồn
nguyên liệu chủ lực cho sản xuất phân bón chứa lân ở Việtnam, quặng 2 không
chỉ đ-ợc sử dụng trực tiếp cho nhu cầu sản xuất phân lân nung chảy mà cần đ-ợc
làm giàu để nâng cao hàm l-ợng P2O5
cung cấp cho ngành sản xuất phân bón.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu phụ gia đè chìm cho tuyển nổi quặng Apatit loại II, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
Hội hoá học việt nam
viện hoá học công nghiệp việt nam
---------------------------------------
báo cáo tổng kết
kết quả nghiên cứu đề tài
nghiên cứu phụ gia đè chìm
cho tuyển nổi
Quặng apatit loại II
6762
24/3/2008
Hà nội 12/2007
2
Mục lục
Bảng các kí hiệu viết tắt 2
I. Đặt vấn đề 3
II. Đặc điểm và sự hình thành quặng apatit Lào Cai -Việt Nam 3
II.1. Quặng apatit đơn khoáng (loại 1) 4
II.2. Quặng apatit dolomit (Quặng loại 2) 4
II.3. Quặng apatit thạch anh (loại 3) 5
III. Các ph−ơng pháp tuyển quặng apatit loại 2 6
III.1. Tuyển theo ph−ơng pháp huyền phù (trọng lực) 7
III.2. Ph−ơng pháp tuyển hoá-tuyển nổi 7
III.3. Ph−ơng pháp nung thiêu 8
III.4. Ph−ơng pháp tuyển nổi 8
IV. Tinh bột và ứng dụng của tinh bột trong công nghiệp 13
IV.1. Tinh bột 13
IV.2.Tinh bột biến tính và ứng dụng của chúng trong công nghiệp 14
V. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài 16
V.1. Mục tiêu của đề tài 16
V.2. Nội dung của đề tài 16
VI. Thực nghiệm 17
VI.1. Thí nghiệm tuyển sơ bộ để lựa chọn chất đè chìm 17
VI.2. Nghiên cứu công nghệ tổng hợp tinh bột biến tính cms 22
VI.3. Thí nghiệm tuyển quặng loại 2 bằng CMS chế tạo đ−ợc 32
VII. Kết luận và kiến nghị 38
Tài liệu tham khảo 39
3
Bảng Các kí hiệu viết tắt
Kí hiệu tắt Nghĩa
α Hàm l−ợng chất có ích trong quặng đầu,%
β Hàm l−ợng chất có ích trong quặng tinh,%
θ Hàm l−ợng chất có ích trong quặng đuôi,%
γ Thu hoạch của các sản phẩm tuyển, %
ε Thực thu của chất có ích trong quặng tinh, %
CMS Tinh bột cacboxymetyl
DS Độ thế
RE% Hiệu suất
AGU 1 mắt xích tinh bột
SMCA Natri mono clo acetat
4
I. Đặt vấn đề
ở n−ớc ta, nguồn nguyên liệu để sản xuất phân lân là quặng apatit Lào cai.
Trữ l−ợng quặng loại 1, 2 và 3 vào khoảng 502 triệu tấn. Trong đó quặng apatit
loại 2 chiếm khoảng 235 triệu tấn.
Trên thế giới cũng nh− ở Việt nam hiện nay, quặng apatit loại 2 có trữ
l−ợng lớn nh−ng chủ yếu chỉ sử dụng trực tiếp để sản xuất phân lân nung chảy,
phốt pho vàng với số l−ợng hạn chế. ở Việt nam, quặng apatit loại 2 mới chỉ đ−ợc
khai thác và sử dụng khoảng 1%.
Khi nguồn quặng loại 1 và loại 3 cạn kiệt thì quặng apatit loại 2 là nguồn
nguyên liệu chủ lực cho sản xuất phân bón chứa lân ở Việt nam, quặng 2 không
chỉ đ−ợc sử dụng trực tiếp cho nhu cầu sản xuất phân lân nung chảy mà cần đ−ợc
làm giàu để nâng cao hàm l−ợng P2O5 cung cấp cho ngành sản xuất phân bón.
II. Đặc điểm và sự hình thành
quặng apatit Lào Cai -Việt Nam
Quặng apatit Lào cai thuộc thành hệ metaphosphoric (apatit-dolomit), là
thành hệ chủ yếu đ−ợc sử dụng cho ngành công nghiệp sản xuất phân bón chứa
lân ở n−ớc ta. Về trữ l−ợng thì thành hệ apatit-dolomit có trữ l−ợng lớn nhất phân
bố dọc theo bờ phải sông Hồng thuộc địa phận Lào cai. Mỏ apatit Lào cai có
chiều dày 200m, rộng từ 1-4km chạy dài 100 km nằm trong địa phận Việt nam, từ
Bảo hà ở phía Đông nam đến Bát xát ở phía bắc, giáp biên giới Trung quốc.
Quặng apatit ở đây đ−ợc phát hiện từ năm 1924. Các nhà địa chất đã hoàn thành
các nghiên cứu về khảo sát chi tiết địa tầng chứa apatit, nghiên cứu cấu trúc kiến
tạo của khu mỏ, nghiên cứu và xác định trữ l−ợng từng loại quặng.
Theo thành phần hoá học, khoáng vật, thạch học quặng apatit đ−ợc phân
chia ra ba dạng cơ bản:
Quặng loại 1 là loại apatit đơn khoáng giàu P2O5 (hàm lượng từ 37% trở
lên) .
Quặng loại 2 là loại apatit dolomit (hàm lượng P2O5 23-26%).
Quặng loại 3 là loại apatit thạch anh (hàm lượng P2O5 từ 14-19%).
5
II.1. Quặng apatit đơn khoáng (loại 1).
Các quặng apatit đơn khoáng th−ờng xốp, không cứng, dễ tan vụn, đ−ợc đặc
tr−ng bởi tính đa sắc, từ màu xanh xám đến màu tím than. Chúng th−ờng có các
thớ mỏng, thớ nứt ở dạng hình bình hành độc đáo, đặc tr−ng cho phosphorit dạng
hạt mịn (vi hạt). Gồm những hạt liên kết chặt chẽ với cỡ 0,01- 0,06 mm, hạt có
kích th−ớc giống nhau hình tròn không hoàn chỉnh, thỉnh thoảng thấy những tinh
thể apatit dạng lăng trụ lớn hơn (chủ yếu gồm các bao thể thạch anh). Phần lớn
những hạt apatit chứa các bao thể thạch anh rất nhỏ và hydroxit sắt đôi khi oxit
mangan.
Các quặng apatit đơn khoáng đ−ợc đặc tr−ng bởi độ xốp cao (từ 10 - 20%,
theo tính toán trong các lát cắt mỏng), các lỗ xốp này đ−ợc tạo nên do kết quả rửa
lũa của cacbônat, có dạng hình tròn không hoàn chỉnh với cỡ từ 0,04- 0,1mm.
Hàm l−ợng trung bình P2O5 trên cả bề dày của tầng quặng trong các quặng
apatit đơn khoáng dao động trong khoảng từ 35- 40%, hàm l−ợng trung bình cho
toàn khoáng sàng là 38,6%. Hàm l−ợng CO2 trong apatit đơn khoáng rất thấp hoặc
không có, do sự rửa lũa hầu nh− hoàn toàn các khoáng vật cacbônat. Phần không
tan chủ yếu là SiO2. Trong quặng này không có mặt l−u huỳnh d−ới dạng sunfua.
Phần phi phosphat của quặng chủ yếu là sesquioxit. Phân tích hoá lý về thành
phần khoáng vật cho thấy trong quặng này có chứa 90 - 95% fluoapatit, một l−ợng
canxit không đáng kể và không có dolomit.
Nghiền quặng đơn khoáng đến kích th−ớc hạt từ 15-60àm có thể tách ra
đ−ợc apatit, hàm l−ợng 95-96% dạng tinh khiết, chỉ 4-5% dạng liên tinh, chủ yếu
là liên kết với thạch anh và hydroxit sắt, chính những liên tinh ấy th−ờng tạo thành
những vết ở vùng quanh các hạt apatit hoặc chứa các mô ở trên bề mặt của chúng.
Một phần nhỏ hydroxit sắt ở dạng bao thể pelit bên trong của các hạt apatit.
II.2. Quặng apatit dolomit (Quặng loại 2).
Các quặng apatit dolomit là những đá màu xám, xám xanh, xám thẫm rất
rắn chắc, có dạng khối, thỉnh thoảng có dạng dải mờ đều đ−ợc đặc tr−ng bởi cấu
tạo vi hạt và hạt nhỏ. Trong thành phần của chúng chứa tới 65-70% apatit, từ 10
đến 30% cacbônat, cá biệt có những mẫu tới 60%. Ngoài đá ra, khoảng 5-10% là
thạch anh, xcacpôlit, muskovit và pirit. ở nền của tầng quặng, quan sát đôi chỗ có
6
những lớp kẹp, dạng thấu kính không dày lắm ( 0,2 - 0,3 àm ), chứa mangan,
dolomit, apatit với hàm l−ợng MnO từ 3ữ5%.
Apatit tạo nên những hạt tròn không hoàn chỉnh với kích th−ớc nhỏ nhất
đến 0,05 - 0,07 mm. Có chỗ bị gắn chặt lại, hoặc đ−ợc chứa trong ximăng
cacbônat, các hạt apatit đôi khi tạo nên những mạch nhỏ và dải nhỏ nằm song
song với vỉa quặng.
Về cơ bản, cacbônat là dolomit, có một l−ợng nhỏ canxit. Canxit th−ờng ở
dạng tinh thể nhỏ và vừa, chủ yếu tạo nên các lỗ hổng và các khe nứt trong đá.
Dolomit tạo nên các hạt cùng cỡ với kích th−ớc 0,08- 0,15 mm, đôi khi đến 0,3-
1,2 mm.
Phần lớn thạch anh tạo nên những bao thể không hoàn chỉnh cỡ từ 0,04 đến
0,15-20 mm, nằm xen kẽ giữa các hạt apatit. Trong những bao thể ấy của thạch
anh th−ờng thấy những tinh thể apatit dạng lăng kính rất nhỏ. Xcacpôlit và
muskovit có mặt với l−ợng không đáng kể. Xcacpôlit có màu trắng, hạt có dạng
lăng trụ với cỡ 0,02- 0,05 mm (theo trục dài). Muskovit tạo nên những phiến lá,
th−ờng mỏng −ớc chừng 0,02- 0,05 mm. Sự có mặt của pirit (1ữ3%) - đặc tr−ng
cho quặng apatit dolomit.
Hàm l−ợng P2O5 của quặng apatit dolomit th−ờng biến đổi, theo bề dày của
tầng quặng, dao động trung bình trong khoảng từ 18ữ34%. Nhìn chung, toàn
khoáng sàng có hàm l−ợng trung bình P2O5 là 24,81%.
Phân tích hoá học các mẫu quặng apatit dolomit cho thấy apatit trong quặng
này gần giống loại fluoapatit. Hàm l−ợng P2O5 tỷ lệ nghịch với hàm l−ợng CO2.
L−ợng canxit thay đổi trong khoảng không lớn (3,5 ữ 12,5 %) và không phụ thuộc
vào hàm l−ợng apatit. L−ợng dolomit dao động trong khoảng lớn hơn (3,5 ữ 47 %)
và tỷ lệ nghịch với hàm l−ợng apatit.
II.3. Quặng apatit thạch anh (loại 3).
Các quặng apatit thạch anh hầu nh− chứa toàn những hạt thạch anh và
apatit, những hạt này có chỗ bị gắn chặt và có chỗ bị ngăn cách bởi các lỗ hổng.
Các hạt thạch anh có cùng kích th−ớc với cỡ 0,02- 0,15 mm, các hạt apatit có dạng
hình tròn không hoàn chỉnh với cỡ 0,01- 0,1 mm. Apatit th−ờng bị lẫn những bao
thể dạng polit của thạch anh. Đôi khi có hình lăng trụ không hoàn chỉnh chứa
7
thạch anh dạng men rạn, trong đó kèm theo những hạt nhỏ apatit, cỡ 0,2- 0,4 mm.
Các lỗ rỗng chiếm từ 5-10 đến 30%, đôi khi tới 40% so với thể tích của đá.
Trong các quặng apatit thạch anh, ngoài apatit, thạch anh còn có các hạt
felspat, xcacpolit, hidroxit sắt và cả các phiến lá muscovit. Thành phần hoá học
của quặng apatit thạch anh cũng nh− quặng đơn khoáng có đặc điểm là hoàn toàn
không có dolomit, mà chỉ có một l−ợng rất nhỏ canxit, hầu nh− không có những
hợp chất của sunfua. Tổn thất khi nung khá lớn, chứng tỏ hàm l−ợng các chất hữu
cơ cao.
Khác với quặng giàu, −u thế của Al2O3 so với Fe2O3 đặc tr−ng cho quặng
apatit thạch anh. Hơn nữa, hàm l−ợng của Al2O3 tăng lên một cách xác định trong
các biến thể. Nhất là trong các biến thể giàu P2O5.Trong các quặng apatit đơn
khoáng và quặng apatit thạch anh, ngoài fluoapatit và các khoáng vật phosphat
chủ yếu, còn có cả một l−ợng alumophosphat nào đó. Trong các quặng apatit
dolomit không có hiện t−ợng này. Quặng apatit thạch anh có hàm l−ợng dao động
từ 14-23%, còn trung bình cho toàn bộ khoáng sàng là 16,31%. Do hàm l−ợng
phosphat trong quặng này t−ơng đối thấp nên để sử dụng đ−ợc cần thiết phải qua
công đoạn làm giàu (tuyển quặng) để nâng hàm l−ợng P2O5 trong quặng lên trên
32%.
III. Các ph−ơng pháp tuyển quặng apatit loại II
Quặng phosphat-dolomit là nguồn trữ l−ợng nguyên liệu phosphat khổng lồ
trên thế giới. Do đó, vấn đề tuyển quặng phosphat-dolomit từ lâu đã đ−ợc nhiều
phòng thí nghiệm quan tâm nghiên cứu. Có thể nói rằng quặng phosphat-dolomit
đã đ−ợc thử nghiệm với hầu hết các ph−ơng pháp tuyển truyền thống nh−: tuyển
rửa, tuyển huyền phù, tuyển hóa, tuyển tĩnh điện, kết bông chọn lọc. nung thiêu,
tuyển nổi thuận và ng−ợc.
Tuy nhiên, đối với hầu hết các loại quặng phosphat-dolomit hai ph−ơng
pháp đ−ợc chú trọng nhiều hơn cả đó là nung thiêu và tuyển nổi. Đây là những
ph−ơng pháp đã đ−ợc áp dụng ở quy mô công nghiệp cho phép tuyển quặng
phosphat-dolomit với hiệu quả cao.
8
III.1. Tuyển theo ph−ơng pháp huyền phù (trọng lực)
Bản chất của ph−ơng pháp tuyển trọng lực là dựa vào sự khác nhau về tỷ
trọng của apatit và các khoáng vật khác. Theo các tài liệu đã đ−ợc công bố, tỷ
trọng của apatit khoảng 3,2 và các khoáng vật khác đi kèm là silicat và cacbonat
vào khoảng 2,9 do đó về mặt lý thuyết ta có thể tách đ−ợc chúng bằng ph−ơng
pháp tuyển trọng lực. Độ cứng và dạng cục của quặng cũng là các tính chất quan
trọng tạo thuận lợi cho ph−ơng pháp tuyển này. Những nghiên cứu đầu tiên về đặc
tính trọng lực và tính khả tuyển bằng ph−ơng pháp huyền phù đã đ−ợc nghiên cứu
cho các mẫu quặng phosphat-dolomit Folrida (Mỹ) và Karatau (Liên Xô cũ). Các
nghiên cứu cho thấy rằng, ph−ơng pháp tuyển huyền phù rất có triển vọng đối với
quặng khó tuyển Karatau. Tuỳ theo mục đích mà ta phân tách ở các tỷ trọng khác
nhau, để tách thạch anh và một phần cacbonat tách ở tỷ trọng 2,9 để tách phần
nặng là tinh quặng phosphat ta tách ở tỷ trọng.
III.2. Ph−ơng pháp tuyển hoá-tuyển nổi
Các ph−ơng pháp tuyển hoá cũng đ−ợc quan tâm nhiều trong thời gian gần
đây. Các nhà khoa học Mỹ đã công bố rằng khi sục khí SO2 vào bùn quặng có thể
làm giảm đáng kể thành phần MgO của tinh quặng tuyển nổi từ quặng phosphat-
cacbonat. Trong quá trình sục khí này, một số muối mangan , sắt, đồng có trong
quặng phosphat làm xúc tác cho quă trình oxi hoá SO2 pha lỏng thành axit
sunfuric và axit này phân huỷ CaO và MgO thành sunphat. Cũng theo các nhà
khoa học Mỹ, một ph−ơng án khác đó là làm thay đổi bề mặt hạt khoáng tr−ớc khi
đ−a vào tuyển nổi bằng cách phủ lên bề mặt các hạt phosphat bởi một màng mỏng
sunphit. Sau đó phosphat sẽ đ−ợc tuyển nổi bằng các thuốc tập hợp đối với quặng
sunphit. Trong quá trình tuyển nổi, phosphat đi vào sản phẩm bọt, cacbonat và
silicat còn lại trong sản phẩm ngăn máy. Nh− vậy việc phân tách quặng phosphat-
cacbonat-silicat chỉ tiến hành trong một giai đoạn tuyển nổi.
Một sơ đồ xử lí độc đáo quặng phosphat-dolomit là sơ đồ tuyển hoá-tuyển
nổi quặng Karatau của các nhà khoa học Liên xô (cũ). Quặng đ−ợc nghiền mịn,
sau đó đ−a vào quá trình phân huỷ cacbonat trong dung dịch đặc biệt. Magie đ−ợc
9
chuyển vào dung dịch dạng hỗn hợp MgSO4 + Mg(H2SO4), còn CaO kết tủa thành
thạnh cao CaSO4. Mức độ thu hồi MgO khoảng 60-70% vì trong dung dịch có
Mg(H2SO4) nên phospho không bị hoà tan vào trong thành phần của dung dịch.
Sau công đoạn tách pha lỏng, pha rắn gồm thạnh cao, phosphat và thạch anh đ−ợc
phân cấp và đ−a vào tuyển nổi ở pH 6-8,5 bằng thuốc tập hợp cation. Sản phẩm
bọt thu hồi chứa tới 90% thạch cao và 60% cặn không tan. Sản phẩm ngăn máy
đ−ợc lắng, cô đặc, lọc sấy và đi sản xuất axit phosphoric trích ly.
III.3. Ph−ơng pháp nung thiêu
Nung thiêu là một trong những ph−ơng pháp truyền thống để tuyển quặng
phosphat-cacbonat. Nó đ−ợc áp dụng rộng rãi để khử cacbonat và các hợp chất
hữu cơ trong quặng ở các n−ớc Bắc Phi, Trung Đông và Mỹ. Bản chất của ph−ơng
pháp này là dùng nhiệt độ cao để làm bay hơi hợp chất hữu cơ, phân hủy cacbonat
và sau đó là dùng n−ớc để rửa các sản phẩm tạo thành khi phân hủy cacbonat. ở
nhiệt độ khoảng 300oC các hợp chất hữu cơ bị cháy và bốc khỏi quặng, ở khoảng
600oC thành phần cacbonat có trong mạng tinh thể cacbonat-fluorapatit đ−ợc tách
ra, cấu trúc tinh thể bị co lại. ở nhiệt độ 750oC bắt đầu phân hủy dolomit và đến
950oC phân hủy canxit. Sản phẩm sau khi phân hủy cacbonat là CaO và MgO
đ−ợc tách ra ở công đoạn hóa vôi và rửa. ở công đoạn này, d−ới tác dụng của n−ớc
các sản phẩm CaO và MgO chuyển thành Ca(OH)2 và Mg(OH)2 tách khỏi quặng
và đ−ợc gạn ra trong quá trình rửa. ở Bắc Phi, nung thiêu là ph−ơng pháp hữu hiệu
để xử lí quặng phosphat-cacbonat độ hạt thô, quặng phosphat có hàm l−ợng
cacbonat phân tán trong các vi liên tinh với apatit cao. Tuy nhiên, nh−ợc điểm của
ph−ơng pháp này là chi phí năng l−ợng lớn, không loại đ−ợc thạch anh và silicat.
Trong nhiều tr−ờng hợp cụ thể không tách đ−ợc hoàn toàn CaO và MgO khi
những hợp chất này kết hợp với thạch anh và silicat tạo thành những hợp chất
dạng diopsit CaMg(SiO3) không thể tách ra đ−ợc bằng công đoạn hóa vôi và rửa.
III.4. Ph−ơng pháp tuyển nổi
Tuyển nổi là ph−ơng pháp rất có hiệu quả trong việc tách apatit ra khỏi các
khoáng vật khác. Hàng năm bằng ph−ơng pháp tuyển nổi, thế giới đã tuyển đ−ợc
60-70 triệu tấn quặng phosphat.
10
Quỏ trỡnh tuyển nổi được thực hiện trong dịch huyền phự khoỏng vật (gọi là
bựn quặng) đó được bóo hoà cỏc búng khớ. Những hạt khoỏng vật nào khụng dớnh
nước hoặc ớt dớnh nước (hạt kị nước) trong quỏ trỡnh tiếp xỳc với cỏc búng khụng
khớ sẽ bỏm vào đú và cựng nổi lờn mặt bựn tạo thành sản phẩm bọt và được liờn
tục gạt ra ngoài mỏy tuyển. Cũn những hạt khoỏng vật dễ dớnh nước (hạt ưa nước)
sẽ khụng bỏm dớnh được vào búng khớ và nằm lại trong khối bựn. Những hạt ưa
nước này sẽ được thỏo ra ngoài thành sản phẩm thứ hai và gọi là sản phẩm ngăn
mỏy hoặc quặng đuụi. Thụng thường khoỏng vật cú ớch được chuyển vào sản
phẩm bọt thành quặng tinh, cũn khoỏng vật đất đỏ tạp nằm lại trong sản phẩm
ngăn mỏy và quỏ trỡnh tuyển này được gọi là tuyển nổi thuận. Trong một số
trường hợp việc chuyển khoỏng vật đất đỏ vào sản phẩm bọt sẽ cú lợi hơn và cỏc
khoỏng vật cú ớch để lại trong sản phẩm ngăn mỏy thỡ quỏ trỡnh tuyển được gọi là
tuyển nổi ngược.
Hiện nay trên thế giới, để tuyển nổi quặng apatit ng−ời ta áp dụng cả hai
ph−ơng pháp tuyển nổi ng−ợc và tuyển nổi thuận.
III.4.1. Ph−ơng pháp tuyển nổi ng−ợc apatit.
Ph−ơng pháp tuyển ng−ợc để tách riêng apatit-dolomit sử dụng axit
béo đã đ−ợc áp dụng ở qui mô công nghiệp và cho kết quả khả quan. Bản chất của
công nghệ này là đè chìm các khoáng vật phosphat bằng axit và tuyển nổi dolomit
bằng các thuốc tập hợp axit béo. Công nghệ này đã đ−ợc áp dụng lần đầu tiên tại
nhà máy tuyển Karatau (Liên xô). Một số h−ớng nghiên cứu cho thấy, khi sử
dụng axit béo làm thuốc tập hợp với các chất đè chìm khác nhau trong môi tr−ờng
axit cho độ chọn lọc P2O5 t−ơng đối cao.
. Hiện nay, trên thế giới một số qui trình công nghệ tuyển ng−ợc apatit
dolomit đã đ−ợc nghiên cứu và áp dụng.
Các nhà khoa học thuộc Viện tài nguyên khoáng sản MRI (Mỹ) đã đạt đ−ợc
kết quả khả quan khi nghiên cứu tính khả tuyển của một số mẫu quặng phosphat-
dolomit tại ấn độ và Trung quốc bằng thuốc tập hợp axit béo theo quy trình tuyển
ng−ợc, apatit đ−ợc đè chìm bằng axit sunfuric với pH dao động từ 5,5 đến 6 và
dầu thông đ−ợc dùng nh− là chất tạo bọt. Quy trình này cũng đ−ợc áp dụng để
tuyển một số loại quặng phosphat dạng dolomit-silicat ở Nam Florida và Utah.
Sau khi dolomit đ−ợc gạt ra khỏi ngăn máy, phần bùn còn lại đ−ợc đ−a về môi
11
tr−ờng pH từ 6-7 với chất đè chìm là thủy tinh lỏng sau đó dùng axit béo để tuyển
nổi apatit. Kết quả cho thấy, với mẫu quặng ở Nam Florida hàm l−ợng P2O5 đạt
29%, MgO 0,8% thực thu đạt 76%. Với mẫu quặng Utah, hàm l−ợng P2O5 đạt
30%, MgO 1% thực thu đạt 80% .
III.4.2 Ph−ơng pháp tuyển nổi thuận apatit
Công nghệ tuyển nổi thuận apatit đã đ−ợc áp dụng từ rất sớm để tuyển nổi
quặng apatit loại 3. Với quặng apatit loại 2 đã có nhiều cố gắng để tuyển nổi bằng
sơ đồ tuyển nổi thuận. Thông th−ờng đó là những chế độ thuốc tuyển phức tạp
hoặc là sử dụng hỗn hợp các thuốc tập hợp hoặc là hỗn hợp các thuốc đè chìm.
Tuy nhiên, công việc tuyển nổi tách apatit và cacbonat trong môi tr−ờng kiềm là
một việc khá khó khăn. Với những chế độ thuốc đè chìm và với thuốc tập hợp
dạng axit béo phù hợp, trong những điều kiện cụ thể ng−ời ta đã đạt đ−ợc những
kết quả khả quan.
Tại Liên xô (cũ) Liên hợp tuyển khoáng Kovdor đã thực hiện công nghệ
tuyển nổi apatit bằng thuốc tập hợp axit béo kết hợp với thuốc phân tán - điều
chỉnh ankanolamid ở pH=10 (tạo bởi xôđa khan), chất đè chìm khoáng vật
cacbonat và silicat là thuỷ tinh lỏng. Khi dùng thuốc tập hợp mới dạng Flotol 7,9
kết quả đạt đ−ợc là khả quan nhất với độ chọn lọc t−ơng đối cao. Thuốc tập hợp
này đ−ợc sản xuất công nghiệp tại nhà máy hoá chất Pavlodar, đó là hỗn hợp các
1-hidroxiankyliden-1,1-diphosphonic axit với chiều dài mạch cacbon chủ yếu là
C7 và C9. Các công trình nghiên cứu ở Viện tuyển khoáng ГИГХС đã xác lập
đ−ợc khả năng hấp phụ chọn lọc của Flotol 7,9 lên apatit và đảm bảo tuyển nổi
chọn lọc chúng từ quặng cacbonat. Từ các mẫu quặng phosphat-dolomit ở Karatau
với 23,8% P2O5, 2-2,3% MgO khi áp dụng công nghệ tuyển nổi thuận với thuốc
đè chìm là tinh bột, thuốc tập hợp là hỗn hợp dầu tallo, IM-50 và các thuốc không
ion khác ng−ời ta nhận đ−ợc quặng tinh 28,5% P2O5, 1,8% MgO với thực thu
76%.
Tại Viện hoá học công nghiệp, kết hợp 2 loại thuốc tập hợp VH2000 , Flotol
cùng với chất đè chìm để tuyển nổi quặng apatit loại 2 theo sơ đồ kết hợp. với
quặng đầu vào có hàm l−ợng 24,75 % P2O5, qua một lần tuyển ng−ợc và một lần
tuyển thuận, quặng tinh đạt hàm l−ợng 34,19% P2O5 , quặng thải đạt 12,01% P2O5 .
12
So sánh các ph−ơng pháp làm giàu quặng phosphat cacbonat, thì ph−ơng
pháp tuyển nổi là ph−ơng pháp đ−ợc quan tâm hơn cả vì những triển vọng của nó.
Tuy nhiên, quặng cacbonnat phosphat có những đặc tính công nghệ khó
khăn trong việc tách apatit ra khỏi dolomit và canxit do trong mạng tinh thể của
chúng đều có cation Ca2+ có cùng hoạt tính tuyển nổi. Mặt khác, do các khoáng
vật apatit-cacbonat có những đặc tính hóa lý và tuyển nổi t−ơng tự đối với các
thuốc tập hợp kiểu anion và cation, và do bề mặt tinh thể của chúng có những đặc
tính điện hóa rất giống nhau nên sự phân tách các khoáng vật này ra khỏi nhau là
một vấn đề khó mà nhiều năm qua các nhà nghiên cứu đang tìm ph−ơng pháp giải
quyết. Tại Liên xô (cũ) nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tính tuyển nổi của những
phần đơn khoáng photphat, đôlômit và canxit d−ới tác dụng của những thuốc tập
hợp anion trong môi tr−ờng trung tính hoặc kiềm chỉ khác nhau rất ít và thậm chí
những sự khác biệt này đã hoàn toàn mất đi khi thử tuyển nổi hỗn hợp của
những