Phân tích hiện trạng và quy trình chế biến khoáng sản quặng crom đất đỏ của Zimbabwe
Ở Zimbabwe, nằm ở miền nam châu Phi, có "vành đai khai thác vàng" phía bắc-nam - Đê lớn (Vùng đứt gãy lớn). Cấu trúc địa chất này dài khoảng 550 km, chứa đựng nguồn tài nguyên-đẳng cấp thế giới gồm quặng crom, các nguyên tố nhóm bạch kim và quặng niken. Trong số đó, Lateritic Crom đã trở thành trọng tâm phát triển khai thác mỏ ở Zimbabwe trong những năm gần đây do tính phân bố rộng rãi, dễ khai thác và trữ lượng lớn.
1, Hiện trạng tài nguyên và phát triển quặng crom ở Zimbabwe Zimbabwe là một trong những nước sản xuất quặng crom lớn trên thế giới, với tài nguyên quặng crom chiếm khoảng 12% tổng nguồn cung toàn cầu. Các mỏ khoáng sản của nó chủ yếu phân bố ở vùng đứt gãy lớn ở trung tâm, bao gồm cả trầm tích crômit phân lớp được hình thành do trầm tích magma và đất đỏ hoặc trầm tích crômit còn sót lại được hình thành do phong hóa và vận chuyển. Quặng crômit đất đỏ thường được hình thành do quá trình phong hóa, rửa trôi và tái lắng đọng lâu dài của các khối đá giàu crom, thể hiện các đặc tính làm giàu bề mặt, kích thước hạt mịn và tạp chất cao. So với crôm khối truyền thống, cấu trúc quặng của nó lỏng hơn và hàm lượng bùn cao hơn. Tuy nhiên, do phân bố rộng rãi và dễ khai thác nên nó vẫn có giá trị kinh tế cực cao. Trong những năm gần đây, chính phủ Zimbabwe đã liên tục đưa ra các chính sách khuyến khích hội nhập chế biến và luyện quặng crom tại địa phương, hạn chế xuất khẩu quặng thô và thúc đẩy các doanh nghiệp xây dựng các nhà máy tuyển quặng và cơ sở luyện kim để đạt được giá trị gia tăng tài nguyên cao hơn. Điều này cũng thúc đẩy việc xây dựng các dây chuyền sản xuất tuyển quặng ở một số lượng lớn các mỏ-vừa và nhỏ, khiến công nghệ tuyển quặng quặng crômit sau trở thành tâm điểm chú ý trong ngành.
2, Những thách thức trong việc chế biến quặng crômit sau khác với quặng crômit loại đá. Những khó khăn kỹ thuật chính của quặng crômit sau đó là: hàm lượng bùn cao: quặng chứa một lượng lớn các hạt bùn mịn, dễ làm tắc nghẽn thiết bị và làm giảm hiệu quả phân loại; Hạt mịn: Kích thước hạt cromite hiệu quả thường nhỏ hơn 2 mm và thiết bị bầu cử lại truyền thống khó phục hồi trực tiếp; Trộn khoáng chất phức tạp: chứa nhiều loại khoáng chất liên quan như sắt, magie, silicon, nhôm, v.v., cần có nhiều-giai đoạn phân loại và phối hợp tách từ; Phụ thuộc nhiều vào tài nguyên nước: Việc chế biến quặng đá ong đòi hỏi số lượng lớn các quy trình rửa và khử cặn, đồng thời có yêu cầu cao đối với hệ thống tuần hoàn nước. Do đó, thiết kế quy trình hợp lý về mặt khoa học là chìa khóa để đạt được mục tiêu tái chế kinh tế. 3. Hình dưới đây cho thấy quy trình sản xuất quặng crômit cromit 40 tấn/h điển hình ở Zimbabwe, kết hợp nhiều công nghệ khác nhau như tách trọng lực, chọn lọc tuần hoàn và tách từ, đồng thời cân bằng khả năng hoạt động và sản lượng ổn định của vật liệu bùn cao.
1. Chuẩn bị quặng thô: Sau khi vận chuyển, quặng được đưa vào thùng nguyên liệu và máy cấp liệu, được sàng lọc sơ bộ qua băng tải và sàng rung.
Kết quả sàng lọc được chia thành ba phần:+15mm hạt thô được thải trực tiếp ra đuôi; Các hạt trung bình 2-15 mm bước vào quá trình lựa chọn lại tiếp theo; -2mm hạt mịn đi vào thùng trộn để trộn bùn. Mục đích của giai đoạn này là loại bỏ các hạt quá khổ, cấp liệu đồng đều và tránh tải thiết bị không đồng đều trong tương lai.
2. Xử lý sơ bộ và phân loại - Sau khi vật liệu 2 mm được phân tán hoàn toàn trong thùng trộn, nó được phân loại bằng hệ thống bao gồm máy bơm cát và lốc xoáy. Lốc xoáy có thể điều chỉnh bùn đến nồng độ phù hợp nhất để xử lý máng xoắn ốc dựa trên sự khác biệt về kích thước hạt và mật độ. 3. Bùn được hưởng lợi từ trọng lực chảy vào Máng xoắn ốc, dựa vào chênh lệch mật độ của khoáng chất trong trường trọng lực để đạt được sự phân tách. Khoáng chất nặng (cromit) tập trung ở mặt trong, còn khoáng chất nhẹ được thải ra dọc theo mép ngoài. Quá trình này tạo ra ba loại sản phẩm: quặng cô đặc, quặng trung gian và chất thải.
Phần quặng trung gian quay lại phần trước để tái xử lý, đạt được lựa chọn theo chu kỳ và cải thiện tốc độ thu hồi.
4. Sự kết hợp của nhiều-lựa chọn và phân loại, máng xoắn ốc nhiều-giai đoạn và trống phân loại cho phép bùn được phân loại nhiều lần ở các kích cỡ hạt khác nhau. Mục đích của việc thiết kế mạch nhiều{4}}giai đoạn là tối đa hóa cấp độ cô đặc trong khi vẫn duy trì sản xuất.
Chất thải sẽ được thải đồng đều vào bể chứa chất thải, được xử lý bằng hệ thống lắng và nước tuần hoàn rồi tái sử dụng. 5. Chất cô đặc cuối cùng được tinh chế bằng phương pháp tách từ và đi vào máy tách từ tính có độ bền-cao để tách các chất có từ tính mạnh (cromit giàu) khỏi tạp chất có từ tính yếu, từ đó cải thiện hơn nữa cấp crom.
Sau khi tách từ, các sản phẩm được chia thành:
4, Các đặc tính kỹ thuật và ưu điểm quy trình của quy trình này được sử dụng rộng rãi tại các khu vực khai thác mỏ ở Zimbabwe, với các ưu điểm sau: phù hợp với quặng có hàm lượng sét cao: thông qua sự kết hợp giữa trống trộn và lốc xoáy, nó có hiệu quả ngăn ngừa tắc nghẽn và cải thiện khả năng chảy của vật liệu. Thiết kế lựa chọn vòng tròn: Hệ thống hồi lưu quặng trung gian có thể được tinh chế nhiều lần, cải thiện đáng kể tốc độ thu hồi crom. Tách từ kết hợp với tinh chế nâng cao: Phương pháp tách kép gồm chọn lọc lại và tách từ giúp ổn định hàm lượng crom của chất cô đặc cuối cùng ở mức cao. Cân bằng giữa bảo tồn năng lượng và bảo vệ môi trường: Nước xử lý có thể được tái chế và chất thải có thể được xử lý thông qua quá trình lắng hoặc đóng cọc khô để giảm ô nhiễm môi trường. Với công suất xử lý 40 tấn/h, quy trình này có thể đạt được tỷ lệ thu hồi kinh tế cao và chi phí vận hành thấp, phù hợp với điều kiện địa chất của hầu hết quặng crom đá ong ở Zimbabwe. 5, Triển vọng và Phát triển bền vững: Với việc tăng cường quy định chính sách khai thác và yêu cầu tỷ lệ xử lý địa phương của chính phủ Zimbabwe, nhà máy chế biến quặng crôm đá ong đang chuyển từ hướng "rửa quặng rộng rãi" sang hướng "hiệu quả, thân thiện với môi trường và tự động". Các xu hướng công nghệ trong tương lai bao gồm: ứng dụng màn hình khử cặn tần số cao{8}}và máy rửa xoắn ốc để nâng cao hơn nữa hiệu quả xử lý quặng bùn; Phát triển hệ thống tuần hoàn khép kín-tiết kiệm nước{10}}để giảm mức tiêu thụ tài nguyên nước; Tối ưu hóa các thông số chế biến khoáng sản thông qua hệ thống giám sát trực tuyến để đạt được khả năng kiểm soát thông minh. Cromit đất đỏ không chỉ là một trong những trụ cột của ngành khai thác mỏ của Zimbabwe mà còn thể hiện hướng sử dụng tinh tế tài nguyên khoáng sản ở Châu Phi trong tương lai.
Phần kết luận:
Từ tài nguyên địa chất đến đổi mới công nghệ, việc khai thác và chế biến quặng crômit Laterit đang trở thành một vấn đề quan trọng trong ngành khai thác mỏ của Zimbabwe. Việc áp dụng quy trình tuyển quặng 40 t/h thể hiện sự tích hợp của công nghệ tách trọng lực và từ tính hiện đại, cung cấp một ví dụ có thể nhân rộng cho sự phát triển bền vững của ngành khai thác mỏ ở Châu Phi.
