Hoàn thiện công nghệ, thiết bị và áp dụng để khai thác và tuyển sa khoáng titan-zircon trong tầng cát đỏ khu vực Bình Thuận Việt Nam

Thực hiện Đề án “Đổi mới và hiện đại hóa công nghệ trong ngành công nghiệp khai khoáng đến năm 2015, tầm nhìn đến 2025” Bộ Công Thương đã giao Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim là Cơ quan chủ trì cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài ThS. Nguyễn Thị Hồng Gấm triển khai nghiên cứu đề tài ĐT04.14: “Nghiên cứu công nghệ khai thác và tuyển hợp lý nhằm phát triển bền vững tài nguyên sa khoáng titan - zircon trong tầng cát đỏ khu vực Bình Thuận, Việt Nam” với mục tiêu: Ứng dụng công nghệ và thiết bị tiên tiến để khai thác và tuyển nhằm giảm tổn thất quặng và các chi phí, nâng cao năng suất trong khai thác, tăng mức thu hồi khoáng vật nặng, ổn định chất lượng tinh quặng giúp nâng cao hiệu quả khai thác và tuyển sa khoáng titan-zircon trong tầng cát đỏ tại mỏ sa khoáng titan - zircon tại xã Hồng Phong và xã Hòa Thắng của Công ty Cổ phần khoáng sản và Thương Mại Sao Mai quy mô công suất khoảng 3.000.000 tấn quặng nguyên khai/năm.

Trữ lượng và tài nguyên quặng titan-zircon trong Quy hoạch 1546 là 657 triệu tấn KVNCI (trong đó có khoảng 78 triệu tấn zircon). Tính đến thời điểm này đã có Trên tổng số 13 giấy phép thăm dò được cấp từ 2012 đến nay mới có 08 dự án thăm dò đã được phê duyệt trữ lượng. Tổng trữ lượng được phê duyệt tính đến đến nay tăng thêm gần 90 triệu tấn so với Quy hoạch 1546, trong đó 2/3 diện tích khu Lương Sơn, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận đã thăm dò xong, nâng trữ lượng titan cả nước tăng thêm trên 80 triệu tấn KVN.

Bình Thuận là tỉnh có trữ lượng quặng titan sa khoáng cả trong tầng cát xám và tầng cát đỏ được dự báo khoảng 599 triệu tấn phân bố trên khu vực rộng khoảng 1.137 km2, chiếm 92% tổng trữ lượng tài nguyên quặng titan Việt Nam. Mặc dù có hàm lượng titan thấp hơn, mùn sét nhiều hơn so với quặng sa khoáng chứa titan trong lớp cát xám và cát vàng, song, với trữ lượng titan lớn, tỉnh Bình Thuận đã được hoạch định là trung tâm công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản titan mang tầm quốc gia.

Nhìn chung, các thân quặng sa khoáng titan - zircon Bình Thuận trong tầng cát đỏ được phân bố trên diện tích lớn và địa hình tương đối bằng phẳng. Chiều dày các sa khoáng thay đổi lớn theo từng thân quặng. Điển hình là sa khoáng 2 khu Bắc Phan Thiết (lớn nhất 181 m) và Nam Phan Thiết (lớn nhất 135m). Nhưng khu Hàm Tân và Tuy Phong, các thân quặng có chiều dày ổn định và ở mức trung bình đến mỏng (khu Hàm Tân chiều dày biến đối từ 2 m đến 34,5 m; khu Tuy Phong chiều dày biến đổi từ 10m đến 50 m). Đáy của các thân quặng ít có sự chênh cao (hầu hết chênh cao trong khoảng từ 0 m đến 35m, riêng thân quặng 8HT có sự chênh cao lớn nhất là 50 m).

Hàm lượng sét trong các thân quặng biến đổi từ 1,3% (tại khu Bắc Phan Thiết) đến 46,8 % (tại khu Hàm Tân). Trong đó, hầu hết các khu đều có hàm lượng nhỏ hơn 30%, một số điểm thuộc khu Tuy Phong và Hàm Tân có hàm lượng cao hơn 30%. Điều này đối ngược với chiều dày thân quặng.

Dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện công nghệ, thiết bị và áp dụng để khai thác và tuyển sa khoáng titan - zircon trong tầng cát đỏ Bình Thuận, Việt Nam” đã được Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim chủ trì, phối hợp với các doanh nghiệp tổ chức thực hiện trong thời gian 36 tháng, từ tháng 01/2018 đến tháng 12/2020. Dự án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung, bám sát mục tiêu, yêu cầu về sản phẩm, chất lượng và tiến độ quy định tại Hợp đồng số 01.18. ĐMCNKK ký giữa Viện và Bộ Công Thương. Dự án đã hoàn thành đầy đủ các sản phẩm, một số vượt yêu cầu, theo đặt hàng về chủng loại, số lượng, khối lượng và chất lượng.

- Quy trình công nghệ đã được hoàn thiện để khai thác hiệu quả sa khoáng titan-zircon trong tầng cát đỏ. Công nghệ khai thác hoàn thiện sử dụng khai thác khô bằng máy xúc, khai thác ướt bằng bơm hút được thử nghiệm tại mỏ cho những thông số công nghệ tối ưu: đảm bảo chiều cao tầng khai thác 8-10m, góc nghiêng bờ moong khai thác.

- Quy trình công nghệ tuyển thô đã được hoàn thiện để tuyển hiệu quả sa khoáng titan-zircon trong tầng cát đỏ. Cùng với việc hoàn thiện vít tuyển thô, hoàn thiện sơ đồ công nghệ trên loại vít mới đã tăng năng suất của cả cụm vít tuyển, giảm mất mát trong khâu tuyển thô. Hàm lượng KVNCI trong cát thải tương đối sạch, khoảng dưới 0,1%. Hàm lượng KVN trong quặng tinh thô trên 90%, với mức thực thu trên 88% KVN. Trước đây khi mỏ chưa dùng vít của dự án, thì chất lượng quặng tinh thô chỉ đạt dưới 90%, thực thu khoảng 85%, KVN mất mát vào trong đuôi thải khá nhiều, thường trên 0,15%.

Các quy trình công nghệ khai thác, tuyển thô và tuyển tinh và thiết bị tuyển vít là sản phẩm của Dự án đã được các đơn vị phối hợp là Công ty Cổ phần Khoáng sản và Thương Mại Sao Mai và Công ty TNHH MTV Nhà máy xỉ titan Hưng Thịnh áp dụng thành công, giúp cho doanh nghiệp đổi mới, hoàn thiện công nghệ, thiết bị, từ đó, nâng cao hiệu quả trong hoạt động khai thác, tuyển sa khoáng titan-zircon, sử dụng triệt để, tiết kiệm tài nguyên khoáng sản; giúp doanh nghiệp sử dụng hợp lý, tiết kiệm nước trong điều kiện khai thác và tuyển quặng ở khu vực khan hiếm nước.

Từ việc áp dụng thành công kết quả của Dự án để nâng cao hiệu quả khai thác, tuyển quặng sa khoáng titan-zircon trong tầng cát đỏ tại các doanh nghiệp của Tập đoàn Hưng Thịnh, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã vận dụng trong việc lập Báo cáo nghiên cứu khả thi dự án đầu tư xây dựng công trình khai thác và tuyển cho mỏ quặng titan Lương Sơn I, Bình Thuận có diện tích hơn 4000 ha với trữ lượng trên 41 triệu tấn KVN của Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18750/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)