Chi nhánh Mỏ tuyển đồng Sin Quyền (Lào Cai) - thuộc Tổng công ty Khoáng sản Việt Nam (VIMICO) đã nghiên cứu ứng dụng phương pháp sử dụng thuốc tuyển thân thiện môi trường. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả tuyển quặng được đảm bảo đồng thời với việc bảo vệ môi trường. 

Ông Lý Xuân Tuyên, đại diện nhóm đề tài và cũng là Phó Tổng giám đốc, Tổng công ty Khoáng sản Việt Nam (VIMICO) cho biết, Nhà máy áp dụng công nghệ tuyển nổi bán ưu tiên để thu hồi đồng Chalcopyrit (CuFeS2), tuyển từ để thu hồi sắt Manhetit (Fe3O4). Trong công nghệ tuyển từ thu hồi sắt Manhetit của Nhà máy, một lượng khoáng vật Pyrotin FenSn+1 (có từ tính) đi vào sản phẩm quặng tinh sắt. Đây chính là nguyên nhân mà lưu huỳnh (S) có trong sản phẩm quặng tinh sắt.

Năm 2017 tại Phân xưởng Tuyển khoáng 1 (Chi nhánh Mỏ tuyển đồng Sin Quyền - VIMICO) đã áp dụng giải pháp tuyển tách lưu huỳnh bằng phương pháp tuyển nổi trong môi trường pH ≤ 5 (sử dụng axit sunfuric), sử dụng thuốc tập hợp Butyl Xantat (C4H9COSSNa) và thuốc tạo bọt là BK201. Kết quả của phương pháp này là giảm hàm lượng S trong quặng tinh sắt xuống dưới 1%. 

Tuy nhiên, vấn đề phát sinh là bùn quặng sinh ra từ quá trình này có mùi khó chịu, hít phải rất khó thở. Đồng thời, do ảnh hưởng của môi trường bùn quặng tính axit nên các thiết bị cũng bị oxi hóa nhanh. 

Dây chuyền tuyển quặng tinh đồng của Chi nhánh Mỏ tuyển đồng Sin Quyền.

Ông Lý Xuân Tuyên cho biết, từ thực tế này các kỹ sư của Nhà máy đã nghiên cứu tìm phương án thay thế thuốc tuyển quặng axit sunfuric hiện dùng bằng thuốc tuyển thân thiện môi trường. Đề tài do các kỹ sư Nhà máy kết hợp nghiên cứu cùng các nhà khoa học Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim (VIMLUKI). 

Qua nghiên cứu nhóm đã lựa chọn thuốc tuyển mới là axit hữu cơ axit oxalic (H2C2O4) để tiến hành thử nghiệm. Theo chia sẻ của đại diện nhóm đề tài, axit oxalic là một axit hữu cơ tương đối mạnh. Khi pha chế, nó không tỏa nhiệt, dễ tan, không tạo mùi khó chịu. Đồng thời, ưu điểm của axit oxalic là dễ sử dụng, không ảnh hưởng nhiều đến môi trường và người sử dụng trong quá trình pha chế, sử dụng, bảo quản.

Đặc điểm của mỏ tuyển đồng Sin Quyền là tính chất quặng nguyên khai thay đổi theo các tầng quặng ở từng khu vực Đông, Tây khác nhau, khiến hàm lượng S cũng khác nhau. Do đó, để đạt mục tiêu tách S cả với tầng quặng có hàm lượng S cao nhất, nhóm đã lựa chọn công nghệ tuyển bao gồm một khâu tuyển chính và một khâu tuyển vét. 

Để tạo dữ liệu đối chiếu, nhóm đề tài thử nghiệm mẫu quặng với thuốc điều chỉnh môi trường axit sunfuric hiện đang sử dụng. Các thông số kỹ thuật bao gồm: thuốc tập hợp Amyl xantat 400g/t, thuốc kích động CuSO4.5H2O 100g/t, thuốc tạo bọt 60g/t, nồng độ bùn quặng 800g/3l, môi trường pH từ 4 - 5. 

Với mẫu thuốc điều chỉnh môi trường axit oxalic, tỷ lệ R/L được lựa chọn là ⅓, thuốc tạo bọt BK201 30g/t, thuốc tập hợp C5H11COSSKa 62g/t, thuốc điều chỉnh môi trường H2C2O4 340g/t, thuốc kích động CuSO4.5H2O 20g/t.

Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và chạy thử nghiệm sản xuất trong các ca cho thấy thuốc điều chỉnh môi trường axit oxalic đạt mục tiêu đề ra. Cụ thể, với thời gian tác động 8 phút, hàm lượng S trong quặng tinh sắt giảm từ bình quân 5-8% xuống dưới 1%.

Kết quả thử nghiệm thuốc tuyển quặng axit oxalic.

Hiện tại, giá bán quặng tinh sắt hàm lượng S trung bình đạt 6-7% khoảng 400.000-500.000 đồng/tấn. Giá Tổng Công ty chào bán quặng tinh sắt hàm lượng 3% là 1,2 triệu đồng/tấn. Như vậy, phương pháp này có khả năng gia tăng được giá trị sản phẩm hơn 625.000 đồng/tấn, sau khi trừ các chi phí sản xuất. Hiệu quả kinh tế ước tính đạt hàng tỷ đồng mỗi năm.

Quan trọng không kém là quá trình sử dụng thuốc điều chỉnh môi trường axit oxalic không gây mùi khó chịu, cải thiện độ axit trong bùn quặng chứng tỏ hạn chế việc ăn mòn thiết bị. Kết quả kiểm nghiệm cũng cho thấy các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình sử dụng thuốc tuyển thân thiện với môi trường thấp hơn nhiều so với khi sử dụng axit sunfuric. 

Ông Lý Xuân Tuyên khẳng định, từ kết quả nghiên cứu cho thấy thay thế thuốc tuyển axit sunfuric bằng thuốc tuyển thân thiện môi trường axit oxalic sẽ tăng hiệu quả kinh tế cho sản phẩm quặng tinh sắt của Nhà máy. Đồng thời phương pháp này cũng chứng minh hiệu quả cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động và bảo vệ môi trường.

Giang Nguyễn