Nguyễn Thu Thủy
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, Việt Nam
Nguyễn Văn Trọng
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, Việt Nam
Nguyễn Thị Quỳnh Liên
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, Việt Nam
Nguyễn Thị Minh Giang
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, Việt Nam
Tóm tắt (Abstract)
Nghiên cứu này tập trung vào công nghệ tuyển nổi quặng apatit loại III tại các khai trường 27, 28, 29 thuộc khu vực Bản Vược – Bản Qua, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai. Loại quặng này đặc trưng bởi hàm lượng P2O5 thấp (12–16%) và chứa nhiều khoáng tạp silicat, cacbonat và sét, làm cho quá trình làm giàu trở nên khó khăn và ít được khai thác hiệu quả. Hai mẫu đại diện (M1 và M2) được phân tích bằng XRD, kính hiển vi phân cực, AAS, ICP-OES và phân bố kích thước hạt. Kết quả cho thấy phần lớn P2O5 tập trung ở cấp hạt mịn <0,045 mm, đòi hỏi phải nghiền mịn để giải phóng khoáng vật apatit. Các thí nghiệm tuyển nổi được tiến hành nhằm xác định sơ đồ và thông số công nghệ tối ưu. Sơ đồ đề xuất gồm 1 tuyển chính – 3 tuyển tinh – 1 tuyển vét, với các điều kiện tối ưu: độ mịn nghiền 85–90% cấp hạt 32% và hiệu suất thu hồi 83–85%. So với các nghiên cứu trước tại Cam Đường và Tằng Loỏng (hiệu suất thường 70–75%), kết quả này cho thấy mức cải thiện rõ rệt và tương đương với một số công nghệ tuyển nổi quốc tế. Điểm nổi bật là việc sử dụng thiết bị và thuốc tuyển sẵn có trong nước, giúp tăng tính khả thi, giảm phụ thuộc nhập khẩu. Nghiên cứu không chỉ có ý nghĩa khoa học khi bổ sung dữ liệu về quặng apatit loại III tại khu vực mới, mà còn mang ý nghĩa thực tiễn trong việc tận thu nguồn quặng nghèo, giảm áp lực khai thác quặng giàu và đảm bảo nguồn nguyên liệu ổn định cho sản xuất phân bón trong nước.
This study focuses on the flotation technology of Type III apatite ores from mining sites 27, 28, and 29 in the Ban Vuoc – Ban Qua area, Bat Xat district, Lao Cai province, Vietnam. These ores are characterized by low P₂O₅ contents (12–16%) and high proportions of silicate, carbonate, and clay minerals, which pose challenges for beneficiation and limit industrial applications. Two representative samples (M1 and M2) were analyzed using XRD, polarizing microscopy, AAS, ICP-OES, and particle size distribution. Results indicated that most P₂O₅ is concentrated in the fine fraction (<0.045 mm), highlighting the need for fine grinding to liberate apatite minerals. Flotation tests were carried out to determine the optimal flowsheet and processing parameters. The proposed scheme consists of one rougher flotation, three cleaners, and one scavenger. Optimal conditions were: grinding fineness of 85–90% 32% with recoveries of 83–85%. Compared with previous studies in Cam Duong and Tang Loong, where recoveries typically reached only 70–75%, these results represent a notable improvement and are comparable to some international flotation technologies. A key advantage is the reliance on locally available equipment and reagents, ensuring feasibility and reducing dependence on imports. This research provides new scientific data on Type III apatite ores from a previously unreported area and demonstrates practical significance in improving low-grade ore utilization, reducing pressure on high-grade deposits, and ensuring a stable domestic supply of raw materials for fertilizer production.
Tài liệu tham khảo
1. W. A. Deer, R. A. Howie, and J. Zussman, An Introduction to the Rock-Forming Minerals, 3rd ed. London: Mineralogical Society of Great Britain and Ireland, 2013.
2. Trần Văn Trị, Địa chất khoáng sản Việt Nam, Hà Nội: NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2006.
3. Hoàng Văn Quang and Nguyễn Văn Thắng, “Nghiên cứu đặc điểm khoáng vật quặng apatit loại III Lào Cai,” Tạp chí Khoa học Trái đất, vol. 34, no. 2, pp. 153–162, 2012.
4. Nguyễn Thị Thu and Đỗ Minh Hạnh, “Tuyển nổi quặng apatit loại III bằng thuốc tập hợp nội địa,” Tạp chí Hóa học và Công nghiệp, vol. 57, no. 4, pp. 24–30, 2015.
5. H. Sis and S. Chander, “Reagents used in the flotation of phosphate ores: A critical review,” Minerals Engineering, vol. 16, no. 7, pp. 577–585, 2003.
6. A. Z. M. Abouzeid, “Physical and thermal treatment of phosphate ores — An overview,” International Journal of Mineral Processing, vol. 85, no. 4, pp. 59–84, 2008.
7. Hoàng Quốc Hùng, Kết quả nghiên cứu tuyển quặng apatit loại III tại Tằng Loỏng, Báo cáo khoa học, Viện Khoa học Vật liệu, 1994.
8. Lê Văn Bình and Nguyễn Văn Tùng, “Thí nghiệm tuyển nổi quặng apatit loại III khu vực Cam Đường,” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Mỏ, vol. 5, pp. 21–27, 2001.
9. H. El-Shall, P. Zhang, and N. A. Abdel-Khalek, “Beneficiation technology of phosphate ores,” Phosphorus, Sulfur, and Silicon, vol. 179, no. 4, pp. 739–756, 2004.
10. TCVN 9418:2012, Quặng và tinh quặng – Phương pháp lấy mẫu, Hà Nội: Bộ Khoa học và Công nghệ, 2012.
11. TCVN 4296:2009, Quặng apatit – Yêu cầu kỹ thuật, Hà Nội: Bộ Khoa học và Công nghệ, 2009.
12. J. R. Oliveira, M. F. Lima, and P. R. da Silva, “Flotation of low-grade apatite ores: Challenges and perspectives,” Minerals Engineering, vol. 74, pp. 123–132, 2015. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2014.10.004
13. Y. Zhang, X. Liu, and C. Xu, “Optimization of reagent schemes for phosphate flotation: A review,” Powder Technology, vol. 339, pp. 354–366, 2018. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.07.045
14. S. El-Shall, A. El-Mofty, and H. Abdel-Khalek, “Selective flotation of phosphate minerals: New developments and future challenges,” Separation and Purification Technology, vol. 250, 117228, 2020. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.117228
15. A. Al-Thyabat and R. Al-Zoubi, “Recent advances in flotation of phosphate ores with emphasis on the role of depressants,” Minerals, vol. 13, no. 2, p. 211, 2023. https://doi.org/10.3390/min13020211
16. Vinachem, “Báo cáo ngành phân bón và nhu cầu apatit tại Việt Nam,” Hà Nội, 2021.
17. IFA (International Fertilizer Association), Phosphate Fertilizers Global Market Report 2022–2023, Paris, 2023.
18. M. Abdelkhalek et al., “Reverse flotation of carbonate-rich phosphate ores in Morocco,” Minerals Engineering, vol. 170, pp. 107–118, 2021. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2021.107118
19. H. El-Shall et al., “Beneficiation of phosphate ores by flotation using oleate–silicate systems in the United States,” International Journal of Mineral Processing, vol. 210, 105–116, 2022. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2022.105116
20. USGS, Mineral Commodity Summaries: Phosphate Rock, Reston, VA: U.S. Geological Survey, 2023. https://doi.org/10.3133/mcs2023
21. Y. Ruan, T. Zhang, J. Liu et al., “A review of flotation of phosphate ores,” Minerals, vol. 9, p. 253, 2019. https://doi.org/10.3390/min9050253
22. Z. Derhy, Y. Taha, R. Hakkou, M. Benzaazoua, “Review of the main factors affecting the flotation of phosphate ores,” Minerals, vol. 12, p. 1498, 2022. https://doi.org/10.3390/min12121498
