Khai thác thiếc từ quặng dựa vàonồng độ trọng lực(đối với sa khoáng/thiếc phù sa) tiếp theo làluyện kim hỏa(khử cassiterit, SnO₂) vàtinh chếthành thiếc nguyên chất. Quy trình làm việc là:Khai thác → Tập trung → Rang → Luyện kim → Tinh chế.
Sơ đồ phân tách trọng lực của nhà máy thiếc phù sa
1. Khoáng Thiếc chính
Cassiterit (SnO₂): quặng nguyên sinh (SG 6,8–7,1), ~78,8% Sn.
Trầm tích sa khoáng/phù sa:-cao cấp, ít tạp chất; Quặng mạch/mạch: cấp thấp hơn, nhiều sunfua (Fe, Cu, Pb, As).
2. Khai thác
Phù sa/sa khoáng: máy nạo vét, máy bơm hút, hộp cống; cassiterit lắng đọng với mật độ cao.
Đá cứng/dòng mạch: khoan-nổ, sau đó nghiền/nghiền để giải phóng cassiterit.
3. Nồng độ (Nâng cấp lên 40–70% Sn)
Sự phân tách trọng lực chiếm ưu thế (cassiterit đậm đặc hơn nhiều so với gangue, SG 2,6–3,0):
Nghiền & mài: giảm quặng xuống 0,1–2 mm, giải phóng cassiterit.
Tách trọng lực:
Máy gá lắp: nước dao động phân tầng theo mật độ; nguyên lý khuôn vàng-nhưng dành cho cassiterit.
Bàn lắc: chuyển động vi phân tách cassiterit nặng.
tuyển nổi: đối với thiếc-sulfua (ví dụ: stannite); loại bỏ Cu, Fe, Pb sunfua.
Tách từ/tĩnh điện: loại bỏ tạp chất sắt, vonfram, zircon.
Sản phẩm: thiếc cô đặc (40–70% Sn).
4. Rang (Loại bỏ S, As, Chất dễ bay hơi)
Mục đích: oxy hóa sunfua (FeS₂ → SO₂) và asen (khí As₂O₃); chuyển đổi oxit Fe để loại bỏ xỉ dễ dàng hơn.
Điều kiện: 550–800 độ, không khí, trong lò phản xạ/lò quay.
Sự phản ứng lại: 2FeS₂ + 11O₂ → Fe₂O₃ + 4SO₂↑ 4FeAsS + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + As₄O₆↑ + 4SO₂↑
Kết quả: canxi sạch giàu SnO₂{0}}.
5. Luyện kim (Khử SnO₂ thành Thiếc thô, 90–95% Sn)
Quá trình nấu chảy hai giai đoạn giúp tối đa hóa khả năng phục hồi (~97–98%).
Giai đoạn 1: Luyện sơ cấp
Cho ăn: cô đặc rang + than cốc (chất khử) + đá vôi (dòng chảy, tạo thành xỉ-nóng chảy thấp).
lò nung: lò phản xạ, Ausmelt (TSL), hoặc lò điện; 1200–1400 độ.
Sự phản ứng lại: SnO₂ + 2C → Sn(l) + 2CO↑ SnO₂ + CO → Sn(l) + CO₂↑
Các sản phẩm:
Thiếc thô: 90–95% Sn, có Fe, Cu, Pb, Sb, Bi.
xỉ giàu thiếc-: 8–16% Sn (được xử lý lại ở Giai đoạn 2).
Giai đoạn 2: Luyện xỉ (Phục hồi thiếc bị mất)
7. Tóm tắt sơ đồ
Quặng → Nghiền/nghiền → Trọng lực/Nồng độ tuyển nổi (40–70% Sn) → Nướng (550–800 độ ) → Luyện kim sơ cấp (1200–1400 độ , thiếc thô 90–95% Sn) → Xỉ nấu chảy → Tinh luyện lửa → Tinh chế điện → Thiếc nguyên chất 99,99%
Các thông số và mẹo chính
Tách trọng lực: tối ưu cho cassiterit 0,074–2 mm; đồ gá lắp cho đồ thô, bàn cho đồ gá tinh.
Rang: avoid overheating (>800 độ ) để ngăn chặn sự bay hơi của SnO₂.
luyện kim: tỷ lệ C/SnO₂ kiểm soát; thừa C làm giảm Fe, làm ô nhiễm thiếc.
