Quặng apatit là nguyên liệu quan trọng để sản xuất các sản phẩm trong ngành công nghiệp hóa chất, phân bón, hóa mỹ phẩm, y học, môi trường... Hiện nay, với tình trạng trữ lượng quặng I và III (là loại quặng giàu đang được sử dụng nhiều) ngày càng khan hiếm, nên việc nghiên cứu công nghệ, xây dựng các nhà máy tuyển quặng apatit nghèo phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội đặc biệt được quan tâm.

Ngày 06/7/2017 Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Văn bản số 919/TTg-CN về việc bổ sung Quy hoạch Nhà máy tuyển quặng apatit nghèo tại tỉnh Lào Cai. Nghiên cứu quy trình công nghệ phù hợp, đưa công nghệ vào ứng dụng để xây dựng các nhà máy tuyển quặng nghèo nói chung và đối tượng quặng apatit nghèo vùng Lào Cai nhằm thu hồi tài nguyên khoáng sản phục vụ phát triển kinh tế xã hội đất nước luôn là một trong những hướng nghiên cứu trọng tâm của VIMLUKI.

Để có các thông số công nghệ phục vụ công tác thiết kế nhà máy, phòng Công nghệ Tuyển khoáng của VIMLUKI đã tổ chức lấy mẫu công nghệ đại diện và tiến hành thí nghiệm mẫu công nghệ tuyển quặng apatit nghèo để nghiên cứu xác định quy trình công nghệ, các điều kiện, chế độ tuyển phù hợp, cụ thể là các thông số: Thu hoạch, hàm lượng và thực thu P2O5.

Các mẫu quặng apatit phục vụ quá trình thí nghiệm được nhóm tác giả nghiên cứu lấy tại khu vực Bến Đền huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai. Vị trí lấy mẫu tại 10 điểm trải đều trên toàn bộ bãi chứa của khu vực này, với tổng khối lượng là 260 kg, độ ẩm ban đầu là 14,31%. Đối với các mẫu nguyên khai có độ hạt lớn nhất d = -150 mm, được sàng sơ bộ qua sàng có kích thước lỗ lưới a = 15 mm và a = 10 mm.

Sau khi sàng sơ bộ lấy các cấp hạt +15 mm và cấp hạt +10 mm để cân xác định khối lượng, tính thu hoạch cho từng cấp hạt thô, sau đó đập qua máy đập hàm rồi trộn đều lấy mẫu kiểm tra cấp hạt. Trộn các mẫu sau khi đập với cấp -10 mm ban đầu rồi sàng qua rây lỗ lưới 2 mm. Đối với các sản phẩm +2 mm, được đập xuống -2 mm. Quặng sau đập -2 mm được trộn đều để lấy mẫu hóa, mẫu phân tích thành phần độ hạt, mẫu thí nghiệm tuyển.

Theo kết quả phân tích hóa, quặng apatit tại khu vực Bến Đền có hàm lượng trung bình 13,78% P2O5; 2,98% MgO; 17,86% CaO; 2,59% Al2O3; 2,97% Fe2O3.

Kết quả phân tích rơnghen cũng cho thấy, khoáng vật chính chứa apatit là khoáng flourapatit, các khoáng tạp đi kèm gồm có: thạch anh, vermiculit, mica, kaolinit… Do vậy, để nâng cao hàm lượng P2O5 trong mẫu quặng apatit tại khu vực Bến Đền cần phải tuyển tách các khoáng vật đi kèm là thạch anh, vermiculit, mica, kaolinit,…

Kết quả thí nghiệm đã xác lập được các điều kiện và chế độ tuyển nổi tối ưu cho đối tượng quặng này bao gồm: Độ mịn nghiền 85% cấp -0,074 mm; pH môi trường khoảng 8 – 9; Thuốc đè chìm các tạp chất có hại được dùng là thủy tinh lỏng với chi phí là 500 g/t; Thuốc tập hợp là MD+VH với chi phí 300 g/t; Sơ đồ tuyển gồm 3 lần tuyển tinh và 2 lần tuyển vét. Với sơ đồ tuyển vòng kín trung gian của các lần tuyển tinh và tuyển vét được gộp chung quay lại tuyển chính.

Theo đó, kết quả tuyển mẫu quặng apatit nguyên khai tại khu vực Bến Đền với quặng tinh có thu hoạch 40,77%, hàm lượng P2O5 đạt 30,71% với thực thu P2O5 là 90,87%. Quặng thải có thu hoạch 59,23%, hàm lượng P2O5 còn 2,13% với phân bố P2O5 là 9,13%.

Với chế độ tuyển bao gồm: độ mịn nghiền 85% -0,074 mm, pH môi trường từ 8 - 9; thuốc đè chìm sử dụng là thủy tinh lỏng, thuốc tập hợp là MD+VH khi thực hiện trên mẫu quặng apatit tại khu vực Bến Đền thu được quặng tinh có thu hoạch 40,77%, hàm lượng P2O5 đạt 30,71% với thực thu P2O5 rất cao 90,87%.

Kết quả nghiên cứu khẳng định đối tượng quặng apatit nghèo khu vực Bến Đền có thể tuyển làm giàu quặng apatit với các chỉ tiêu tuyển khá cao, quặng tinh apatit đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu.

Kết quả nghiên cứu này là cơ sở để VIMLUKI ứng dụng thiết kế xây dựng Nhà máy tuyển quặng apatit nghèo của Công ty Anh Nhẫn đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật hợp lý, tiết kiệm tài nguyên và an toàn với môi trường, đóng góp vào sự phát triển chung của tỉnh Lào Cai cũng như ngành khai thác, chế biến khoáng sản của Việt Nam.