Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng than Na Dương để hoàn nguyên quặng niken laterit

Đề tài "Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng than Na Dương để hoàn nguyên quặng niken laterit" bước đầu cho thấy lưu huỳnh có tác dụng hình thành các sunfua sắt trong quá trình hoàn nguyên, sản phẩm tinh quặng thu được có hàm lượng Ni đạt trên 3,5%, tăng trên 3 lần so với hàm lượng trong quặng đầu. Thực thu niken trong tinh quặng đạt trên 70 %. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng than Na Dương để hoàn nguyên quặng niken laterit HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2022) Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng than Na Dương để hoàn nguyên quặng niken laterit Phùng Tiến Thuật1,*, Trần Trung Tới2 1 Trường Đại học Mỏ - Địa chấtTÓM TẮTThan Na Dương là loại than có hàm lượng lưu huỳnh cao nên ít được sử dụng cho các ngành công nghiệp,giá thành của loại than cũng thấp hơn so với các loại than antraxit khác. Tuy nhiên các nghiên cứu gầnđây về quy trình nung hoàn nguyên-tuyển từ quặng niken laterit cho thấy, lưu huỳnh hay các hợp chất củanó lại có tác dụng tích cực trong quá trình hoàn nguyên quặng niken laterit, nó ức chế khả năng hoànnguyên của sắt và thúc đẩy quá trình tạo hạt ferro niken (Fe-Ni), từ đó nâng cao hiệu quả thu hồi Ni. Báocáo này sẽ trình bày một số kết quả nghiên cứu thử nghiệm quá trình hoàn nguyên quặng niken laterit vớiviệc sử dụng than Na Dương (một loại than chứa lưu huỳnh) làm chất hoàn nguyên. Các mẫu nghiên cứusau quá trình hoàn nguyên bằng than Na Dương sẽ đem tuyển từ để thu được tinh quặng chứa niken. Kếtquả nghiên cứu cho thấy lưu huỳnh trong than đã phát huy tác dụng trong việc hình thành các sunfua sắtcó từ tính yếu và đi vào đuôi thải khi tuyển từ; tinh quặng tuyển từ thu được có hàm lượng niken đạt3,99% Ni với tỷ lệ thu hồi đạt trên 70%. Kết quả cho thấy triển vọng về việc sử dụng than Na Dương(một loại than chứa lưu huỳnh) làm chất hoàn nguyên quặng niken laterit, việc này không chỉ giảm chiphí cho quá trình sản xuất mà còn góp phần nâng cao giá trị sử dụng của loại than chứa lưu huỳnh này.Từ khóa: Từ khóa: Than Na Dương; tận thu Ni; niken laterit; than chứa lưu huỳnh; tuyển niken.1. Đặt vấn đề Niken là kim loại có giá trị và tồn tại trong tự nhiên ở hai loại hình quặng là quặng sunfua và quặngoxit (quặng laterit) lần lượt chiếm khoảng 30% và 70% về trữ lượng. Tuy nhiên 60% niken trên thế giớiđược sản xuất từ quặng sunfua. Nguyên nhân bởi loại hình quặng niken laterit thường có hàm lượngniken thấp và khó xử lý bằng các phương pháp tuyển truyền thống hay luyện kim. Đối tượng quặngsunfua dễ xử lý hơn được khai thác trước. Cũng chính điều này làm cho trữ lượng quặng niken sunfuangày một cạn kiệt và việc nghiên cứu những phương án xử lý quặng niken laterit là cần thiết (A.Vahed,P.J.Mackey, and A.E.M.Warner, 2021). Ở nước ta, ngoài các mỏ quặng chính, niken còn được phát hiện tại 02 điểm quặng gốc Cromit NúiNưa (huyện Nông Cống), làng Mun (huyện Ngọc Lạc) và sa khoáng cromit Cổ Định, trữ lượng khoảng3.067.020 tấn niken (Trần Văn Trị và cộng sự, 2000; Hoàng Văn Khanh và nnk, 2010). Tuy nhiên loạihình quặng thuộc dạng quặng niken laterit hàm lượng thấp là vấn đề khó khăn khi áp dụng các công nghệthủy luyện hay hỏa luyện. Để xử lý các loại quặng laterit hàm lượng thấp, các nhà khoa học trên thế giới đang nghiên cứu pháttriển quy trình nung hoàn nguyên-tuyển từ. Quá trình hoàn nguyên có thể chuyển các khoáng chứa sắtgơtit và hematit có từ tính thấp sang pha sắt kim loại (có thể cả manhetit), các oxit niken, oxit coban cũngđược hoàn nguyên về pha kim loại có từ tính mạnh. Mẫu sau hoàn nguyên đem tuyển từ để tách niken vàcoban ra khỏi khoáng vật không từ tính (Lihua Gao và nnk, 2019; Li Y, Li S, Han Y, 2011). Tuy nhiên dohàm lượng sắt trong quặng lớn, khi tuyển từ hầu hết lượng sắt này sẽ đi cùng với niken và coban, làmgiảm chất lượng của tinh quặng. Để khắc phục điều này, các nghiên cứu mới đây đề xuất phương án bổsung thêm chất phụ gia chứa lưu huỳnh trong quá trình hoàn nguyên. Lưu huỳnh có tác dụng ức chế sựhoàn nguyên của sắt bằng việc hình thành các sunfua sắt từ tính yếu, từ đó giảm thiểu lượng sắt đi vào sảnphẩm có từ. Lưu huỳnh cũng làm tăng hiệu suất thu hồi niken ở khâu tuyển từ do tác dụng làm tăng kíchthước hạt ferro niken hình thành trong giai đoạn hoàn nguyên (Jingcheng Dong và cộng sự, 2018; R.Elliott, 2015; Xueming Lv, 2018). Như vậy, bằng việc sử dụng than làm chất hoàn nguyên kết hợp vớiviệc sử dụng lưu huỳnh hay các hợp chất chứa lưu huỳnh sẽ mang lại hiệu quả tuyển thu hồi niken vàcoban từ quặng niken laterit.* Tác giả liên hệEmail: phungtienthuat@humg.edu.vn 748 Trong các loại than ở Việt Nam, than Na Dương có hàm lượng lưu huỳnh cao và giá thành thấp. Nếusử dụng loại than này trong quá trình hoàn nguyên thì vừa có thể cung cấp cacbon để hoàn nguyên kimloại vừa có thể tận dụng được lượng lưu huỳnh sẵn có làm chất phụ gia. Điều này không chỉ giảm thiểuchi phí cho quá trình xử lý thu hồi niken từ quặng niken laterit theo quy trình nung hoàn nguyên-tuyển từmà còn góp phần mở rộng đầu ra cho loại than chứa lưu huỳnh ...