BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ-LUYỆN KIM

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHCN
Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHAI THÁC-TUYỂN
THÔ DI ĐỘNG SA KHOÁNG TITAN VEN BIỂN TS. ĐÀO CÔNG VŨ

7645
01/02/2010


2DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1. Đặc tính của các khoáng vật titan chủ yếu trong sa khoáng biển. 5
Bảng 2. Các khoáng vật đi kèm trong mỏ titan sa khoáng biển 5
Bảng 3. Sản lượng các sản phẩm titan của các nước trên thế giới (tấn) 7
Bảng 4. Một số số liệu thống kê về sản xuất titan của Mỹ 7
Bảng 5. Mô hình khai thác - tuyển thô và quy mô sản xuất của một số mỏ trên thế giới. 8
Bảng 6. Sản lượng quặng tinh ilmenit sả
n xuất hàng năm của các thành viên Hiệp hội titan
Việt Nam 11
Bảng 7. Kết quả phân tích quặng nguyên khai mỏ Vinh Xuân 15
Bảng 8. Liệt kê thiết bị và chỉ tiêu công nghệ (dự kiến) 28
Bảng 9. Thiết bị và các chỉ tiêu công nghệ của mô hình đang hoạt động. 30
Bảng 10. Kết quả thí nghiệm xác định nồng độ bùn quặng cấp liệu 33
Bảng 11. Kết quả thí nghiệm xác định thu hoạch quặng tinh 34
Bảng 12. K
ết quả thí nghiệm xác định thu hoạch sản phẩm trung gian. 35
Bảng 13. Kết quả tính chọn các thiết bị cho mô hình thử nghiệm 37
Bảng 14. Một số chỉ tiêu sản xuất của 2 mô hình khai thác - tuyển thô 39
Bảng 15. Các chỉ tiêu công nghệ dự kiến 41

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. Mô hình công nghệ khai thác - tuyển thô phổ biến trên thế giới 8
Hình 2. Mô hình công nghệ khai thác - tuyển thô tại mỏ Đề Gi - Bình Định 16
Hình 3. Mô hình công nghệ khai thác - tuyển thô tại Công ty khoáng sản BIMAL 17
Hình 4. Mô hình công nghệ khai thác - tuyển thô tại Công ty CP Khoáng sản Bình Định 19

khẩu thời gian qua (từ
2005 đến 2008 nay mỗi năm trung bình khai thác xuất
khẩu >600 ngàn tấn quặng tinh ilmenit) thì trữ lượng quặng titan của nước ta chỉ
còn khoảng 26-27 triệu tấn ilmenit (không kể tài nguyên dự báo trong tầng cát
đỏ vùng ven biển Nam Trung Bộ mới phát hiện gần đây), mà chủ yếu còn lại là
quặng nghèo.
Cả nước hiện đang có hàng chục công ty khai thác và chế biến quặng titan
với nhiều mô hình, quy mô, công nghệ, thiết bị khai thác - tuyển khác nhau.
Nhiều đơn vị
đã tập trung đầu tư vào khâu chế biến sâu, như: nghiền zircon siêu
mịn, hoàn nguyên ilmenit, luyện xỉ titan với quy mô công suất ngày càng lớn.
Điều này cũng làm cho nhu cầu về nguyên liệu cung cấp cho các cơ sở chế biến
sâu ngày càng tăng cao. Trước đây thường khai thác quặng với hàm lượng
khoáng vật nặng (KVN) 3-4% trở lên, thì nay một số nơi đã phải khai thác đến
~1% hoặc khai thác lại các bãi thải. Trong khi đối tượng quặng giầu đ
ang ngày
một cạn kiệt mà các quy mô, công nghệ khai thác - tuyển thô nhiều nơi chưa
được thay đổi cho phù hợp.
Các nghiên cứu trước đây về đối tượng quặng titan sa khoáng chỉ tập
trung vào việc tìm các phương pháp và thiết bị để thu hồi KVN, phù hợp với
quặng giàu, chưa tận thu hết tài nguyên. Các mô hình khai thác - tuyển thô với
các cụm thiết bị có quy mô khác nhau cũng đã và đang được cải tiến với kết cấu
cụm thi
ết bị từ 3, 4 đến vài chục vít tạo thành cụm thiết bị cố định, cơ động, ….
song chưa khẳng định được mô hình, quy mô phù hợp.
Để tận thu tài nguyên một cách hợp lý, đáp ứng phần nào yêu cầu cấp
thiết của các cơ sở sản xuất hiện nay khi hàm lượng quặng nguyên khai ngày
càng nghèo. Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim đã triển khai đề tài “Nghiên cứu
xây dựng mô hình khai thác - tuyển thô di động sa khoáng titan ven biển”, theo
đặt hàng củ

1.1. Vài nét về khoáng sản titan, ứng dụng của quặng titan.
Titan là một trong những kim loại phổ biến nhất, khó nóng chảy (nóng
chảy ở hơn 1600
0
C). Nguyên tố titan tuy chiếm tỷ lệ cao trong vỏ trái đất
(0,6%), nhiều hơn gấp 6 lần cacbon (0,1%) nhưng việc tách nó ra khỏi các hợp
chất đi kèm rất khó nên titan vẫn là kim loại hiếm. Titan có những ưu việt mà
không kim loại nào có: nhẹ, chịu nhiệt, ít ăn mòn hóa học, độ cứng cao nhưng
vẫn giữ độ dẻo khá. Những chi tiết, thiết bị chế tạo bằng titan đáp ứng các yêu
cầu trong công nghiệp dân dụ
ng lẫn công nghiệp hàng không, vũ trụ và quân sự.
Các khoáng sản chứa titan là nguyên liệu không thể thiếu cho nhiều ngành công
nghiệp như làm nguyên liệu cho thuốc bọc que hàn điện, để sản xuất rutil nhân
tạo, xỉ titan, pigment TiO
2
và titan kim loại. Cho mục đích sản xuất pigment
tổng cộng chiếm đến 95% quặng titan. Pigment titan được sử dụng trong bột
mầu, sơn cao cấp, gốm sứ, chất độn trong cao su chịu mài mòn, trong các loại
giấy cao cấp… Titan kim loại và các hợp chất của nó có vai trò rất to lớn trong
lĩnh vực hàng không và vũ trụ do tính chịu nhiệt cao, độ bền nhiệt cao và đặc
biệt là tỉ trọng rất nhẹ. Tại Mỹ
khoảng 75% titan kim loại được dùng trong công
nghiệp chế tạo máy bay, 15% dùng trong lĩnh vực chế tạo tên lửa và vệ tinh, còn
lại khoảng 10% được dùng cho các lĩnh vực khác như điện, ô tô, đóng tầu và
năng lượng nguyên tử.
Có tới trên 70 khoáng vật titan, trong số đó 8 khoáng vật có giá trị công
nghiệp. Các khoáng vật titan chủ yếu nhất là: ilmenit - FeTiO
3
, rutil - TiO
2

50-95 55,3–97,0
Bảng 2. Các khoáng vật đi kèm trong mỏ titan sa khoáng biển
Khoáng vật Hàm lượng thực tế trong khoáng vật (%) Nguyên tố đi kèm
Zircon ZrO
2
: 60–67 Hf, Th, Sc, Y, TR
Monazit
∑ Ce
2
O
3
đến 35; ThO
2
đến 31
U
Xenotim
∑ Y
2
O
3
đến 61
Th, Sc, U
Manhetit Fe
2
O
3
: >60

6


ngàn tấn rutil.
Nhìn chung, các dự án khai thác - tuyển quặng titan trên thế giới được
thực hiện ở các mỏ có quy mô năng suất lớn (hàng triệu tấn quặng nguyên khai
mỗi năm) nên được cơ giới hóa ở mức độ cao. Hàm lượng quặng đưa vào tuyển
thường từ 3-7% KVN và trữ lượng mỗi mỏ từ hàng triệu đến nhiều chục triệu
tấn KVN
Nhiều cơ sở khai thác bằng tầ
u cuốc hoặc súng nước trên tầu hút bùn và
vận tải quặng về xưởng tuyển thô bằng sức nước. Các thiết bị khai thác và tuyển
thô đều đặt trên poton nhưng cách nhau một khoảng cách phù hợp để đuôi thải
của tuyển thô ít ảnh hưởng đến nước cấp cho khai thác và các poton đều di
chuyển theo khai trường nên giảm được chi phí vận tải quặng đầu và đuôi thải.
Các cụm thiết bị dùng để tuyể
n thô quặng titan sa khoáng thường là vít
xoắn; vít xoắn kết hợp với phân ly côn (hệ máng thu dòng). Các dây chuyền
tuyển thường được thiết lập lắp ghép từ các modun (cụm) thiết bị đã được thiết
kế chế tạo hàng loạt cho từng mục đích cụ thể: cho tuyển quặng có hàm lượng
thấp <10% KVN (LG7D); quặng hàm lượng trung bình 10-25% KVN (MG2,
MG4B, MG4CF và MG6.2); quặng hàm lượng cao >25%KVN (HG7E, HG8E
và HG10A) hay cụm vít chuyên cho tuyển cấp hạt mịn (FM1);
Các mỏ quặng trên thế
giới có xu hướng xây dựng các xưởng tuyển thô có
quy mô không quá lớn, có tính cơ động, có thể định kỳ di chuyển theo khai
trường để giảm chi phí vận tải.

7Bảng 3. Sản lượng các sản phẩm titan của các nước trên thế giới (tấn)
Loại quặng tinh và nước 2003 2004 2005 2006 2007


2003 2004 2005 2006 2007
Quặng tinh:
Nhập khẩu (t) 1.230.000 1.060.000 1.190.000 1.230.000 1.460.000
Tiêu thụ trong nước (t) 1.790.000 1.920.000 1.720.000 1.870.000 1.950.000
Kim loại xốp:
Nhập khẩu (t) 9.590 11.900 15.800 24.400 25.900
Tiêu thụ trong nước (t) 17.100 21.200 26.100 28.400 33.700
Giá cuối năm (USD/pound) 2,72-3,95 3,55-6,44 3,46-12,22 5,87-12,84 6,33-7,06
Pigment (TiO
2
):
Sản xuất (t) 1.420.000 1.540.000 1.310.000 1.370.000 1.440.000
Nhập khẩu (t) 240.000 264.000 341.000 288.000 221.000
Tiêu thụ, biểu kiến (t) 1.070.000 1.170.000 1.130.000 1.080.000 979.000
Chỉ số giá của nhà sản xuất
cuối năm (1982=100)
144 158 172 165 162 8Bảng 5. Mô hình khai thác - tuyển thô và quy mô sản xuất của một số mỏ
trên thế giới.
TT Tên mỏ Mô hình khai thác - tuyển thô Quy mô sản xuất
1
Tiwest Mineral
Sands, Australia
- Khai thác quặng bằng tầu cuốc;

Sands, Australia
- Khai thác quặng bằng tầu cuốc;
- Tuyển thô bằng các vít xoắn trên tàu
Khai thác 8,92 triệu tấn QNK và thu được
0,45 triệu tấn quặng tinh thô mỗi năm
6
Kenmare’s Moma
Titanium Minerals,
Mozambique
- Khai thác quặng bằng tầu cuốc;
- Tuyển thô bằng các vít xoắn và phân ly côn
trên tàu
Khai thác khoảng 19 triệu tấn QNK, sản
xuất được 0,7 triệu tấn ilmenit , 50 ngàn tấn
rutil và 17 ngàn tấn zircon mỗi năm

ển tinh
Q
.đuôi
TG
TG
Q
.T
TG
Q
.T
Q
.đuôi
Q
.đuôi
Q
u
ặ
n
g
tinh
Cát thải
Bơm vận
chuyển
q
uặn
g

Bơm cấpliệu
tu
y

nước ta. Quặng có thành phần khoáng vật g
ồm ilmenit, leucoxen, rutil và một
lượng đáng kể khoáng vật zircon, monazit, xenotim. Sa khoáng ven biển đã
được phát hiện, điều tra, thăm dò và khai thác ở Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ
An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế, Bình Định, Phú Yên,
Bình Thuận, Khánh Hòa, Bà Rịa - Vũng Tàu.
Nhiều nơi ven biển có các khoáng sàng sa khoáng titan nằm phân tán,
loang lổ (kiểu da báo) và quy mô mỗi thân quặng không lớn nên ảnh hưởng
nhiều đến phương pháp và quy mô khai thác cũng như tuyển thô và tuyển tinh.
Vị trí các thân quặng có thể trên ho
ặc dưới mực nước ngầm là một trong những
yếu tố quan trọng liên quan đến lựa chọn phương án khai thác - tuyển thô.
Sa khoáng titan ven biển gồm các kiểu mỏ sau:
- Kiểu sa khoáng trong cát tướng bờ và tướng bar ven biển tuổi Plestocen
muộn (mQ13): mới phát hiện được 4 mỏ: Xuân Sơn, Vân Sơn, Cẩm Thăng và
Cẩm Sơn (Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh). Đặc trưng chung của kiểu mỏ này là: chúng
thường là các dạng sót của thềm biể
n cổ, gặp ở các dải đồi thấp, có độ cao tuyệt
đối khoảng 10-15m, cách biển khoảng 2-5km; diện tích các thân quặng không
lớn (hàng chục đến hàng trăm ngàn mét vuông), chiều dày thường nhỏ hơn
2,5m, thân quặng phần lớn nằm ngay trên mặt. Hàm lượng KVN từ 2,1 - 4,6%.
- Kiểu sa khoáng trong cát đỏ hệ tầng Phan Thiết (mQ12-3pt): gặp ở vùng
Ninh Thuận, Bình Thuận đến Bà Rịa - Vũng Tàu. Kiểu mỏ này mới được phát
hiện gần đ
ây. Đặc trưng chung là quy mô trầm tích chứa quặng rất lớn, hàm
lượng khoáng vật quặng không cao. Cuối năm 2007 - đầu năm 2008, Liên đoàn
Địa chất Trung Trung Bộ đã phát hiện sa khoáng titan - zircon trong tầng này
với tài nguyên dự báo (334a+334b) là 130 triệu tấn (chưa kể vùng mới được
điều tra sơ bộ) với hàm lượng titan-zircon ≈ 0,9 %, trong đó zircon chiếm
khoảng 15-20 %.

các diện tích chư
a được điều tra trước đó và đã phát hiện mới các mỏ có tài
nguyên tinh quặng titan quy mô lớn, gồm khoảng 20 triệu tấn tinh quặng phân
bố tại 29 vùng mỏ trên cả nước.
Đặc biệt, trong năm 2007, đã phát hiện khu vực có tiềm năng rất lớn về
quặng titan và dự báo trong tầng cát đỏ vùng Bình Thuận và Ninh Thuận có trữ
lượng quặng titan khá lớn, trên diện tích 1500 km
2
có khả năng đạt được 200
triệu tấn tinh quặng titan, zircon (hàm lượng khoáng vật có ích từ 0,3 đến 4%).
Trong số đó đã có đủ cơ sở để đầu tư thăm dò trên diệc tích 30 km
2
và có thể xác
định trữ lượng quặng đạt 30 triệu tấn.
Ngoài nhóm khoáng vật titan (ilmenit, leucoxen, anataz, rutil), trong sa
khoáng ven biển luôn luôn có zircon với hàm lượng có nơi lên đến hàng chục
kg/m
3
và nhóm khoáng vật monazit, xenotim với hàm lượng tới 2-5 kg/m
3
. Đây
là các khoáng sản đi kèm rất có giá trị của sa khoáng ven biển.
1.4. Tình hình khai thác - chế biến quặng titan Việt Nam
Vào những năm cuối thập kỷ 80, quặng sa khoáng Việt Nam bắt đầu được
khai thác thủ công ở quy mô rất nhỏ, cung cấp quặng tinh cho một số cơ sở sản
xuất que hàn trong nước.
Năm 1986, xưởng tuyển sa khoáng Quy Nhơn, Bình Định với công suất
1000 tấn quặng tinh ilmenit/năm được xây dựng và
đưa vào sản xuất có thể coi
là mốc khởi đầu của ngành khai thác và chế biến quặng titan Việt Nam.

khoáng sản Thừa Thiên - Huế
55,690 20 46 79 93 100 90 80
3
Công ty CP Khoáng sản Bình
Định
63,500 16 18 25 28 28 45 50
4
Xí nghiệp chế biến KS Thanh
Hóa
5,700 0,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,5
5
Xí nghiệp sản xuất dịch vụ Cửa
Hội
6,338 8 12 12 15 20 20 18
6
Công ty KS Việt Nam -
Malayxia - Bình Định
129,497 30 35 34 30 30 40 45
7
Liên đoàn địa chất Bắc Trung
Bộ - Vinh
13,000 3 4 3,9 3 3 1 3
8 Công ty phát triển khoáng sản 4 31,000 15 12 25 24 23 24 23
9
Công ty CP khoáng sản Quảng
Trị
12,433 4 5,4 6 6,2 6 8 15
10 Đoàn địa chất 406 Quảng Bình - 3 3,5 3 3,1 2,9 3 3
11
Công ty CP Khoáng sản Phú

ục vụ cho ngành công nghiệp gạch men cao cấp, gốm sứ, sản xuất que hàn,
khoảng 40 triệu USD/năm. Các doanh nghiệp đã đầu tư trang bị thiết bị khai
thác, chế biến khoáng sản tương đối hiện đại cùng đội ngũ công nhân kỹ thuật
và quản lý có tay nghề cao. Đặc biệt, ngành chế biến titan đã góp phần tích cực
vào sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội và sự phát triển kinh tế công nghiệp ở

nhiều địa phương. Thực tế cho thấy, ngành khai thác chế biến khoáng sản titan
ven biển khởi sắc, tạo sự ổn định cuộc sống của người dân tại các vùng mỏ và kề
cận. Các doanh nghiệp chế biến titan Việt Nam đã tạo công ăn việc làm cho hơn
10.000 cán bộ công nhân viên và hàng chục vạn lao động hợp đồng khi nông
nhàn. Tính đến nay, có 25 doanh nghiệp (thành viên của Hiệp hội Titan Việt
Nam) đã sản xu
ất kinh doanh đạt 416.000 tấn tinh quặng titan/năm. Ngoài ra,
các đơn vị và cá nhân (ngoài hiệp hội) cũng sản xuất ước đạt gần 200.000 tấn
tinh quặng titan/năm. Tổng doanh thu năm 2007-2008 khoảng 3.000 tỷ đồng,
trong đó 25 đơn vị thành viên Hiệp hội đạt 2.084,6 tỷ đồng. Kim ngạch xuất
khẩu toàn ngành đạt 170 triệu USD.
1.4.1. Về công nghệ khai thác - tuyển thô
Do đặc điểm các thân quặng titan sa khoáng nằm lộ thiên hoặc bị phủ

dưới lớp cát mỏng, nên công nghệ khai thác ở tất cả các khu mỏ là lộ thiên,
không nổ mìn. Thiết bị khai thác chủ yếu là máy xúc, súng thủy lực, bơm cát hút
trực tiếp từ thân quặng. Thiết bị vận chuyển quặng là ô tô tự đổ hoặc bơm cát và
vận chuyển bằng đường ống. Thải cát bằng hệ thống bơm cát và đường ống. Đặc
điểm của các khoáng vật có ích cần thu h
ồi trong quặng sa khoáng đều là KVN
ở dạng tự do, khác nhau nhiều về tỷ trọng so với các khoáng vật phi quặng nên
tuyển thô thu hồi chúng thường sử dụng phương pháp tuyển trọng lực trong môi
trường nước. Trong công đoạn này phần lớn cát được thải ngay tại khai trường
đã khai thác đồng thời để hoàn thổ. Thiết bị tuyển thô chủ yếu là vít đứng và

bằng thủy tinh lỏng trong môi trường kiềm, sau đó phân chia ilmenit, rutil bằng
tuy
ển từ.
1.4.3. Về công nghệ chế biến sâu
Nhìn chung, các cơ sở khai thác chế biến titan đã có những bước đầu tư
ban đầu cho công tác chế biến sâu, như: Một số nhà máy chế biến xỉ titan đang
triển khai tại tỉnh Thái Nguyên, Phú Yên, Thừa Thiên Huế, Bình Định và sản
xuất rutile nhân tạo, ilmenite hoàn nguyên, que hàn… ở Bình Thuận, Quảng Trị,
Phú Thọ… trị giá nhiều tỷ đồng đang gấp rút triển khai trong năm 2008-2009.
Mặc dù đã có 13 dự án triển khai xây dựng các nhà máy chế biến sâu titan
được lập và trình các cấp có thẩm quyền. Tuy nhiên đến nay việc chế biến sâu
titan mới chỉ dừng lại ở: Nghiền zircon mịn (công nghệ của Trung Quốc), siêu
mịn (công nghệ của ANIVI- Tây Ban Nha); sản xuất ilmenit hoàn nguyên (công
nghệ Trung Quốc) và sản xuất xỉ titan (công nghệ Trung Quốc). Còn các dự án
sản xuất pigmen từ nguồn nguyên liệu ilmenit (công nghệ quan trọng và sản
xuấ
t ra sản phẩm có giá trị hàng hóa cao nhất) thì đến nay chưa triển khai được. 14CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu.
- Nghiên cứu, đề xuất mô hình khai thác - tuyển thô di động sa khoáng
titan ven biển có thể áp dụng cho sản xuất.
- Triển khai thử nghiệm mô hình tại Công ty khoáng sản Thừa Thiên -
Huế.

15Bảng 7. Kết quả phân tích quặng nguyên khai mỏ Vinh Xuân
TT Tên khoáng vật Hàm lượng (%)
I Phần điện từ 0,4 g
1 Inmenit 5
2 Leucoxen Rất ít
3 Malachit Vài hạt
4 Tuamalin 80
5 Epidot 2
6 Granat 8
7 Amphibol Vài hạt
8 Khoáng vật lẫn (TA+Disten) 4
II Phần nặng 0,02 g
1 Zircon 25
2 Rutil 10
3 Anataz 20
4 Leucoxen 2
5 Disten 42
6 Silianit Ít
7 Pyrit Vài hạt
III Phần nhẹ 43,7 g
1 Thạch anh 98
2 Khoáng vật lẫn (tuamalin) 1
3 Felspat Rất ít
Tổng cộng 44,12 g

- Thí nghiệm nghiên cứu để xác định thêm một số chỉ tiêu phục vụ thiết
kế mô hình được tiến hành trên thiết bị vít xoắn công nghiệp do Viện KH&CN

và lấy quặng tinh đạt tiêu chuẩn yêu cầu (Xem hình 2). Hình 2. Mô hình công nghệ khai thác - tuyển thô tại mỏ Đề Gi - Bình Định

Quặng tinh
Thiết bị tách rác
Bun ke dưới sàng
Vít xoắn tuyển
chính
Vít xoắn tuyển tinh
TG
Q.đuôi
TG
Q.T
Quặng nguyên liệu
được khai thác
bằng máy xúc đổ
lên ô tô v
ậ
n tải
Bun ke cấp liệu
Rác,
sỏi sạn
Bơm cấp liệu
Bơm trung gian
Bơm sản phẩm
Bơm cát thải
Cát thải
Cát thải

Quặng nguyên liệu được
khai thác bằn
g
má
y
xúc
Quặng tinh
Thiết bị tách rác
Phân ly côn
Vít xoắn tuyển lần 2
Vít xoắn tuyển lần 1
Q.đuôi
Q.T
Q.đuôi
TG
Q.T
TG
Q
.đuôi
Q.T
Bơm quặng
nguyên liệu
Bơm cấp liệu
Bơm vít trung gian
Bơm quặng sản phẩm
Cát thải
Bơm cát
thải
Bơm phân ly côn


Quặng trung gian tuyển chính được bơm lên các vít tuyển trung gian để tuyển lại
lấy tiếp quặng tinh. Quặng tinh của các vít tuyển chính và tuyển trung gian là
quặng tinh đạt yêu cầu được bơm chuyển lên bờ. Cát thải được bơm chuyển đến
thải tại khu vực đã khai thác xong. Quy mô cụm vít từ 10 đến 18 chiếc (xem
hình 4).
Nh
ận xét: Là mô hình có các cụm vít khai thác và tuyển cùng đặt trên bè
nổi nằm trong hồ khai thác nên có tính cơ động rất cao, thích hợp với những mỏ
có thân quặng nằm toàn bộ hay một phần dưới mức nước ngầm, nước biển. Tuy
nhiên yêu cầu trước khi khai thác phải tạo hồ lớn để có đủ diện tích làm việc cho
cụm thiết bị khai thác và tuyển thô. Mô hình này yêu cầu công nhân vận hành
bơm sục nước và hút quặng phải thao tác đúng quy trình, thuầ
n thục thì quá trình
khai thác mới ổn định về năng suất và chất lượng. Khi chiều sâu khai thác quá
lớn thì việc vận hành ống hút cát khó khăn nên có thể dẫn đến tổn thất cao trong
khai thác.
19


dàng, thực thu khá cao, thích hợp với những mỏ có toàn bộ hay một phần thân
quặng nằm dưới mức nước ngầm, nước biển, nguồn nước không quá khó khăn.
Mô hình này yêu cầu công nhân vận hành bơm hút quặng phải thao tác đúng quy
Quặng nguyên liệu được
khai thác bằn
g
bơm hút
Tuyển chính (8 vít)
Tuyển trung gian (4 vít)
Quặng tinh
TG
Q.T
Q.T
Q.đuôi
TG
Bơm trun
g

g
ian
Q.đuôi
Bơm Q.tinh
Cát thải
Bơm thải

20trình, thuần thục thì quá trình khai thác mới ổn định về năng suất và hàm lượng.
Đồng thời phải có công nhân làm nhiệm vụ chọc tầng để đưa lượng quặng cấp

nguyên công tuyển chính và tuyển trung gian lấy ra được quặng tinh đạt yêu cầu
(xem hình 6).
Nhận xét: Là mô hình khai thác và tuyển thô có tính cơ động tương đối
cao, hoàn thổ dễ dàng, khai thác được hết lớp quặng, thích hợp với những mỏ có
thân quặng nằm trên mứ
c nước ngầm, nước biển. Tuy nhiên, hàm lượng KVN
trong đuôi thải khá cao (0,7-1,0%), năng suất của 1 cụm thiết bị thấp. Chỉ phù
hợp với khai thác quy mô nhỏ tại các điểm quặng giàu.
Quặng nguyên liệu được
khai thác bằn
g
bơm hút
Tuyển chính (6 vít)
Tuyển trung gian (4 vít)
Cát thải
TG
Q.T
Q.T
Q.đuôi
TG
Tuyển tinh (3 vít)
Quặng tinh
TG
Q.đuôi
Q.đuôi
Bơm Q.tinh
Bơm trung gian
Bơm
thải


Tại những khu vực mỏ có toàn bộ thân quặng trên mực nước ngầm, hàm
lượng cao, có nhiều loại khoáng vật trung gian khó tuyển (cũng là KVN nhưng
không phải là KV có ích). Sử dụng mô hình khai thác bằng máy ủi, máy xúc
gom tập trung qu
ặng lại một vị trí và đưa vào bunke chứa. Quặng từ bun ke
được cho qua thiết bị tách rác, bùn quặng sau tách rác được bơm cấp liệu trực
tiếp cho cụm vít tuyển thô.
Quặng từ thùng bơm được bơm lên các vít tuyển chính để tách ra 3 loại
sản phẩm (quặng đuôi, quặng trung gian, quặng tinh). Quặng trung gian tuyển
chính được bơm lên các vít tuyển trung gian để tiếp tục thu hồi quặng tinh.
Quặng đuôi tuyển chính và quặng
đuôi tuyển trung gian được tuyển lại trên các
vít tuyển vét để tận thu quặng tinh và thải cát thải. Quặng tinh tuyển chính,
quặng tinh tuyển trung gian và quặng tinh tuyển vét được tuyển lại trên các vít
tuyển tinh để thu được sản phẩm đạt yêu cầu. Quy mô cụm vít có thể là 13, 24,
42 hay 48 chiếc (xem hình 7 & 8).
Khai thác bằng máy xúc
đào và má
y
ủi
Tuyển chính (2 vít)
Tuyển trung gian (1 vít)
Quặng tinh
Cát thải
TG
Q
.đuôi
TG
QT
QT

QT
TG
TG
QT
QT
Thiết bị tách rác
Rác, sạn sỏi
Bơm cấp liệu
Q.đuôi
Bơm T.Gian
Bơm Q.tinh
Bơm tuyển vét
Q.đuôi

23
Hình 8. Mô hình công nghệ khai thác - tuyển thô tại Công ty Sao Mai
3.1.2. Đánh giá chung
Công nghiệp khai thác - chế biến titan ở Việt Nam được hình thành từ
những năm 90 của thế kỷ trước. Từ những đội khai thác titan thủ công, tự phát ở
các tỉnh ven biển đến thành lập các liên doanh, liên kết thành các doanh nghiệp
khai thác - chế biến quặng, đến nay ngành khai thác - chế biến titan đã có bước
phát triển mạnh mẽ cả về mặt kỹ thuật và quy mô.
Tuỳ thuộc vào hàm lượng KVN trong mỏ, đặc
điểm địa chất mỗi thân
quặng, quy mô từng mỏ, sự phát triển về kỹ thuật - thiết bị mà công nghệ khai
Quặng nguyên liệu được khai
thác bằng máy xúc, máy gạt

hành khai thác dứt điểm từ khoảnh để tạo diện đổ thải trong. Phương pháp khai
thác - vận chuyển chủ yếu là:
- Khai thác bằng máy xúc, máy gạt, vận chuyển quặng về xưởng tuyển thô
b
ằng ô tô.
- Khai thác bằng máy xúc, máy gạt, vận chuyển quặng về xưởng tuyển thô
bằng thủy lực.
- Khai thác bằng súng bắn nước và bơm hút cát, vận chuyển quặng về
xưởng tuyển thô bằng thủy lực.
* Công nghệ tuyển thô: Sử dụng phương pháp tuyển trọng lực trong môi
trường nước, thiết bị tuyển chủ yếu là vít xoắn hoặc phối hợp giữa phân ly côn
và vít xoắn. Các kế
t cấu mô hình công nghệ phổ biến là: Chỉ có 1 nguyên công
tuyển; có hai nguyên công: tuyển chính - tuyển tinh hay tuyển chính - tuyển
trung gian; hay có các nguyên công: tuyển chính, tuyển vét, tuyển trung gian,
tuyển tinh.
Mô hình kết cấu công nghệ tuyển thô sử dụng các cụm vít xoắn hoặc có
thể kết hợp giữa phân ly côn và vít xoắn. Kết cấu cụm thiết bị có thể đặt trên bè
hay trên bờ moong khai thác, có tính cơ động tương đối theo tiến trình khai thác
mỏ. Quy mô và số lượng thiết bị củ
a từng nguyên công tuyển thay đổi từ 1 đến
24 vít, kết cấu cả cụm tuyển thô có thể từ 3 đến 48 vít tùy thuộc vào từng quy
mô và đặc điểm mỏ cụ thể theo từng thời kì sản xuất.
Các phương pháp khai thác - tuyển thô đã và đang áp dụng tuy có nhiều
tiến bộ, song vẫn còn có nhược điểm như: Chưa đạt hiệu quả kinh tế cao trong
điều kiện tài nguyên khoáng sản ngày càng cạ
n kiệt, vùng quặng giàu được khai
thác hết dần chỉ còn lại quặng nghèo, hàm lượng khoáng vật có ích thấp, điều
kiện khai thác ngày càng khó khăn phức tạp, độ sâu khai thác ngày càng lớn;
Trữ lượng phân tán, cự li vận chuyển cát nguyên khai xa dẫn đến chi phí sản