Nghiên cứu công nghệ tuyển nhằm thu hồi tảo Diatome trong quặng Diatomit Phú Yên

07/06/2021 - Thứ Hai - 08:39 Lượt xem: 101

Phòng Công nghệ Tuyển khoáng, Viện khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim đã kết hợp với Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu, Viện Hóa học công nghiệp Việt Nam, thực hiện một phần nội dung công việc thuộc đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu chế biến quặng diatomit Phú Yên thành sản phẩm bột trợ lọc sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm” với mục tiêu tổng quát là chế tạo sản phẩm bột trợ lọc từ khoáng Diatomit tỉnh Phú Yên. Để có nguyên liệu chế tạo được các sản phẩm bột trợ lọc sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, nhóm thực hiện đã nghiên cứu đề xuất quy trình cũng như chạy 5.000kg quặng diatomit nguyên khai để thu được khoảng >3.200 kg sản phẩm cấp cho Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu để triển khai các công việc tiếp theo.

Kết quả nghiên cứu
Mẫu quặng diatomit nguyên khai được Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu cấp cho Phòng Công nghệ Tuyển khoáng, Viện khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim với khối lượng 10.000kg. Mẫu được tiến hành gia công, phân tích hóa, phân tích khoáng, phân tích độ hạt, phân tích SEM cho kết quả như sau:
Kết quả phân tích hóa học quặng Diatomit nguyên khai cho thấy hàm lượng SiO2 = 62,50%; các tạp chất như Al2O3 = 10,92 %; Fe2O3 = 6,56%, MKN=10,27%.
Kết quả xác định thành phần hoá học các cấp độ hạt và phân bố thành phần khối lượng theo cấp độ hạt, cho thấy cấp hạt +0,25 mm hàm lượng: %SiO2 = 56,80%; %Al2O3 = 10,21; % Fe2O3 = 11,28%. Cấp hạt -0,25 +0,074 mm hàm lượng: %SiO2 = 60,49%; %Al2O3 = 12,09; % Fe2O3 = 6,62%. Cấp hạt -0,074 +0,005 mm hàm lượng: %SiO2 = 67,01%; %Al2O3 = 10,09%; % Fe2O3 = 5,55%. Thành phần sét mịn, cấp hạt -0,005 mm hàm lượng: %SiO2 = 62,28%; %Al2O3 = 12,30%; % Fe2O3 = 5,78%.
Kết quả phân tích SEM cho thấy khoáng Diatomit có dạng ống hình trụ đường kính cỡ 9 ÷ 10 µm, là thân của tảo trầm tích. Hơn nữa, ảnh SEM cũng cho thấy khoáng sét điền đầy khe rỗng trong cấu trúc của tảo cát diatome, Hình 1.
Hình 1. Ảnh SEM của mẫu quặng diatomit
 
Ngoài ra, phân tích rơnghen cấp hạt +0,25 mm cho thấy, thành phần khoáng vật trong cấp hạt trên chứa silic chủ yếu là thạch anh tự do, goethite, chlorite và ít diatome, khoáng chứa sắt chủ yếu là goethite. Với hàm lượng khoáng diatome thấp, cấp hạt +0,25 mm có thể thải bỏ. Trong sản phẩm sét mịn (-0,005 mm) chủ yếu chứa các khoáng vật như monmorillonite, kaolinite, chlorite, thạch anh tự do, lepidocrocite… khoáng vật diatomite trong mẫu ít.  Điều đó chứng tỏ rằng hàm lượng SiO2 chủ yếu có trong khoáng vật sét, kaolinit, clorit. Những khoáng vật trên làm giảm chất lượng của sản phẩm quặng tinh diatomit vì vậy sản phẩm cát và sét cần phải được tách loại để sử dụng cho các lĩnh vực khác. Vì vậy để thu hồi Diatomit làm sản phẩm bột trợ lọc cần được gia công và thu hồi cấp hạt -0,25+0,074 mm.
Phân tích cổ sinh cho thấy khoáng Diatomit nguyên khai Phú Yên gắn kết với các khoáng vật cộng sinh được thành tạo bởi trầm tích phun trào tuổi Paleogen - Neogen. Các khối liên kết giữa diatomite và các khoáng vật cộng sinh kém bền vững, chúng dễ bị phá vỡ dưới tác động của các lực cơ học trong quá trình gia công. Mặt khác, đặc điểm của khoáng diatomit chủ yếu là các khung xương tảo diatome rất dễ bị vỡ vụn, khi đó khả năng lọc giảm. Vì vậy phương pháp gia công phù hợp phá vỡ khối liên kết giữa Diatomit và các khoáng vật cộng sinh đồng thời không phá vỡ cấu trúc tảo là phương pháp chà xát ướt.
Sau khi có kết quả thành phần vật chất mẫu quặng ditatomit nguyên khai, nhóm thực hiện đã tiếp tục thí nghiệm các phương pháp, chế độ công nghệ và đưa ra kết luận đó là sử dụng phương pháp nghiền khuấy- chà xát – phân cấp là phương pháp hợp lý với khả năng sử dụng các lực va đập có sự kết hợp giữa quá trình nghiền và quá trình chà xát các vật liệu với nhau tạo ra sự vỡ có chọn lọc cao của các thành phần trong khối liên kết chứa trong vật liệu ban đầu dẫn đến sự phân bố không đồng nhất của chúng theo cỡ hạt, tránh được vỡ vụn các tảo diatome. Phương pháp phân cấp được sử dụng là phân cấp ruột xoắn và phân cấp cyclon.
Sơ đồ quy trình chà xát – phân cấp và chế độ cho từng công đoạn  được thể hiện trên Hình 2 và bảng 1.
Hình 2. Sơ đồ quy trình chà xát – phân cấp Diatomit nguyên khai
 
Bảng 1: Thông số của quá trình chà xát – phân cấp
Quá trình chà xát:
- Thời gian chà xát: 10 phút
- Tốc độ: 700 vòng/phút
- Tỷ lệ R/L: 1/2
- Số lần chà xát: 02
Phân cấp ruột xoắn thu cấp hạt -0,25 mm:
- Nồng độ cấp liệu 15% rắn.
- Số lần phân cấp: 02
Phân cấp cyclon thu cấp hạt +0,005 mm:
- Nồng độ cấp liệu 15% rắn.
- Năng suất cấp liệu: 2,7 m3/h
- Áp lực cấp liệu: 1,4 at
- Đường kính ống tháo cát: 3 mm

Theo quy trình công nghệ đã xác lập như Hình 2, nhóm nghiên cứu đã tuyển thử nghiệm khối lượng mẫu lớn là 5000kg quặng diatomit nguyên khai để lấy sản phẩm. Kết quả tuyển thử nghiệm thu được sản phẩm như sau: 3.220kg (tỷ lệ thu hoạch 64,48%) sản phẩm chính diatomit ở cấp hạt -0,25 +0,005 mm có hàm lượng SiO2 = 67,89%, Al2O3 = 11,08%; Fe2O3 = 5,45%; 1.200 kg (24,01%) sét mịn, cấp hạt -0,005 mm, có hàm lượng SiO2 = 62,54%; Al2O3  = 12,82%; Fe2O3  = 6,18%; và 575kg   (11,51%) sản phẩm cát, sỏi, cấp hạt +0,25 mm với hàm lượng SiO2  = 41,34%. Al2O3  = 8,15%; Fe2O3  = 14,35%. 
Kết quả phân tích SEM của diatomit sau tuyển cơ học được trình bày ở Hình 3. Kết quả cho thấy, cấu trúc của các thân tảo cát vẫn được giữ nguyên vẹn và các thân khoáng sét đã được loại bỏ.
Hình 3. Ảnh SEM của diatomite sau tuyển cơ học
Nguồn: ThS. Trần Ngọc Anh, ThS. Trần Thị Hiến/vimluki.vn 

Ý kiến đánh giá

Gửi ý kiến của bạn

Các bài viết khác

Thời tiết


Giá vàng

Loại Mua Bán
SJC 37.400 38.400
Nhẫn ép 35.400 36.400
ĐVT: tr.đ/lượng

Ngoại tệ

USD21,140
GBP33,796
HKD2,735
CHF23,189
JPY214.96
AUD20,199
CAD20,491
SGD17,065
EUR28,642
NZD17,814
Bat Thái Lan679
Krone Nauy3,546

Đăng ký nhận tin qua Email

Nhập chính xác email của bạn để nhận được bản tin từ chúng tôi !

Thống kê truy cập

Trực tuyến : 40

Hôm nay : 938

Hôm qua :1,196

Tất cả : 1,633,821