Nghiên cứu giảm hàm lượng lưu huỳnh trong tinh quặng sắt nhà máy tuyển đồng Sin Quyền - Lào Cai bằng phương pháp tuyển nổi

414 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 58, Kỳ 5 (2017) 414-418 
Nghiên cứu giảm hàm lượng lưu huỳnh trong tinh quặng sắt 
nhà máy tuyển đồng Sin Quyền - Lào Cai bằng phương pháp 
tuyển nổi 
Vũ Thị Chinh *, Nhữ Thị Kim Dung, Trần Thuận Đức 
Khoa Mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 15/08/2017 
Chấp nhận 18/10/2017 
Đăng online 30/10/2017 
 Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu khả năng giảm hàm lượng lưu 
huỳnh (S) trong sản phẩm tinh quặng sắt của Nhà máy tuyển đồng Sin 
Quyền, Lào Cai bằng phương pháp tuyển nổi. Trên cơ sở phân tích thành 
phần vật chất mẫu nghiên cứu, đã xác định được khoáng vật pyrotin là 
nguyên nhân chính gây ra hàm lượng lưu huỳnh cao. Các yếu tố chính ảnh 
hưởng đến quá trình khử lưu huỳnh gồm chế độ nghiền, chế độ thuốc tuyển 
nổi đã được nghiên cứu tỉ mỉ. Sơ đồ tuyển nổi và các chế độ tuyển nổi tối ưu 
như: độ mịn nghiền; loại thuốc tập hợp; chi phí thuốc tập hợp, chi phí thuốc 
kích động; môi trường bùn quặng tuyển nổi đã được đề xuất. Quá trình khử 
lưu huỳnh trong mẫu nghiên cứu đã đạt được kết quả khả quan, thu được 
tinh quặng sắt có hàm lượng lưu huỳnh 0,43%, với hiệu quả khử lưu huỳnh 
là 87%. 
© 2017 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Khử lưu huỳnh 
Tuyển nổi 
Tinh quặng sắt 
1. Đặt vấn đề 
Quặng nguyên khai đưa về nhà máy tuyển 
đồng Sin Quyền - Lào Cai có hàm lượng đồng 
khoảng 1% và hàm lượng sắt khoảng 14% (Đào 
Duy Anh, 2015). Trong sơ đồ công nghệ tuyển nhà 
máy ưu tiên để thu hồi khoáng vât đồng sunfua, 
nên đã đè chìm các khoáng vật sunfua khác (pyrit, 
pyrotin v.v. ) bằng vôi (CaO). Do đó đến giai đoạn 
tuyển lưu huỳnh, vì không kích động được hết các 
khoáng vật sunfua đã bị đè chìm ở giai đoạn tuyển 
đồng, dẫn đến hiệu quả thu hồi hết các khoáng vật 
sunfua không cao, một phần các khoáng vật
 sunfua đó đi sang giai đoạn tuyển thu hồi quặng 
sắt (Shao Wei - hua, 2005). Tinh quặng sắt Sin 
Quyền có hàm lượng sắt đã đạt trên 60,00% đủ 
tiêu chuẩn cho quá trình luyện kim, tuy nhiên hàm 
lượng lưu huỳnh vẫn cao, khoảng từ 2 - 5%, vượt 
tiêu chuẩn nguyên liệu của quá trình luyện kim rất 
nhiều (yêu cầu dưới 0,5% S), vì vậy tinh quặng rất 
khó bán, giá thành thấp (Đỗ Hồng Nga, 2015). Nội 
dung nghiên cứu này để thăm dò khả năng làm 
giảm hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm tinh 
quặng sắt nhằm tăng khả năng tiêu thụ sản phẩm 
và tăng hiệu quả kinh tế cho nhà máy. 
2. Thành phần vật chất mẫu nghiên cứu 
Mẫu nghiên cứu là mẫu tinh quặng sắt sau
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E-mail: vuthichinh@humg.edu.vn 
Vũ Thị Chinh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 414-418 415 
Bảng 1. Thành phần khoáng vật mẫu nghiên cứu. 
Bảng 2. Thành phần hoá học của mẫu quặng. 
Bảng 3. Các thông số khảo sát. 
tuyển từ tại nhà máy tuyển đồng Sin Quyền, 
Lào Cai, được đưa đi phân tích hóa và phân tích 
khoáng vật. Kết quả phân tích cho ở Bảng 1 và 
Bảng 2. 
Manhetit (Fe3O4) 81.40% 
Pyrotin (FeS) 4.70% 
Hematit (Fe2O3) 0.40% 
Pyrit (FeS2) 0.20% 
Thạch anh(SiO2) 2.40% 
Albit (Na(AlSi3O8)) 6.40% 
Cordierit (Al3(Mg,Fe)2(Si5AlO18)) 3.30% 
Gypsum (CaSO4.2H2O) 1.20% 
Tổng 100.00% 
Thành phần Fe Fe2O3 S CaO SiO2 As 
Hàm lượng,% 62.94 53.12 2.86 0.12 4.28 0.27 
Khoáng vật manhetit là khoáng vật chủ yếu 
trong mẫu quặng chiếm 81,4 %, tiếp đó là khoáng 
vật albit 6,4 % và khoáng vật pyrotin chiếm 4,7 %. 
Lượng lưu huỳnh có trong mẫu nghiên cứu 
chủ yếu nằm trong khoáng vật pyrotin và pyrit; 
Hàm lượng Fe trong mẫu quặng là 62,94 % 
đạt yêu cầu cho luyện kim, tuy nhiên hàm lượng S 
rất cao chiếm 2,86 %. 
3. Kết quả nghiên cứu công nghệ 
3.1. Xác định chế độ tuyển 
Sơ đồ nguyên tắc thí nghiệm để xác định chế độ 
tuyển nổi được cho ở hình 1(Srdjan M. Bulatovic 
(2007)) . 
Thông số 
khảo sát 
Khoảng biến 
thiên 
Thông số 
khảo sát 
Khoảng 
biến thiên 
Thời 
gian 
nghiền 
chà xát, 
g/t 
0;3;5;7 phút, 
ứng với độ 
mịn nghiền 
60,94; 70,43; 
85,25; 90,87% 
cấp -0,074mm. 
Chi phí 
thuốc tập 
hợp, g/t 
200; 300; 
400; 500 
Loại 
thuốc 
tập hợp 
isobutyl 
xantat; butyl 
xantat; amin 
xantat 
pH của 
bùn 
quặng 
tuyển nổi 
4-5; 2-3; 
8-9 
3.1.1. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của 
thời gian nghiền đến kết quả tuyển nổi tách S. 
Mẫu quặng được nghiền với các khoảng thời 
gian 0; 3; 5 và 7 phút (với mục đích tạo bề mặt 
mới), sau đó đưa phân tích rây để xác định hàm 
lượng cấp hạt - 0, 074 mm tương ứng là: 60,94; 
70,43; 85,25; 90,87%. Các mẫu tuyển nổi được 
nghiền với các thời gian như trên và đưa vào tuyển 
nổi với các loại thuốc tập hợp khác nhau: isobutyl 
xantat; butyl xantat; amin xantat. Kết quả thí 
nghiệm được thể hiện trong Hình 2. 
Khi nghiền mẫu nghiên cứu có độ hạt từ 
60,94 % lên 85,25 % cấp - 0,074 mm, khi dùng 
thuốc tập hợp izobutyl xantat, cho phép lấy ra 
được sản phẩm sắt có hàm lượng lưu huỳnh giảm 
từ 2,86 % xuống còn 2,03 %, với thuốc tập hợp 
butyl xantat lấy ra được sản phẩm sắt có hàm 
lượng lưu huỳnh giảm xuống còn 1,28 % và dùng 
thuốc amin xantat cho phép lấy ra sản phẩm sắt có 
hàm lượng lưu huỳnh giảm xuống còn 0,85 %. 
Nếu tiếp tục nghiền mẫu nghiên cứu đến độ 
hạt lên 90,87 % mm, hàm lượng lưu huỳnh trong 
sản phẩm sắt khi sử dụng ba loại thuốc tuyển nổi 
đều tăng. 
Như vậy độ hạt sản phẩm nghiền 85,25 % cấp 
-0,074 mm ứng với thời gian nghiền 5 phút là độ 
hạt tối ưu và trong ba loại thuốc đã sử dụng, thuốc 
amin xantat là tốt nhất. 
Với chế độ mịn nghiền tối ưu, hiệu quả tách 
lưu huỳnh đạt được đối với thuốc amin xantat là 
72,97 %. Hình 1. Sơ đồ tuyển nổi nguyên tắc. 
416 Vũ Thị Chinh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 414-418 
3.1.2. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của 
chi phí thuốc tập hợp đến kết quả tuyển nổi. 
Tiến hành thí nghiệm ở các điều kiện không 
đổi sau: Độ mịn nghiền 85,25 % cấp - 0,074 mm; 
pH không dùng thêm thuốc điều chỉnh môi trường 
(pH = 4-5); chi phí thuốc kích động 40g/T CuSO4; 
chi phí thuốc tạo bọt 100 g/T MIBC; nồng độ bùn 
800 g/1. 
Các điều kiện thay đổi: chi phí thuốc tập hợp:; 
200; 300; 400; 500 g/T ứng với từng loại thuốc 
tập hợp: amin xantat; butyn xantat; isobutyl 
xantat. Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong 
hình 3. 
Chi phí thuốc tập hợp của ba loại thuốc tăng 
từ 200 g/T lên 500 g/T, tuyển nổi lấy ra được sản 
phẩm sắt có hàm lượng lưu huỳnh đều giảm, tuy 
nhiên khi sử dụng thuốc tập hợp amin xantat 
Hình 2. Hàm lượng lưu huỳnh còn lại trong sản phẩm sắt khi tuyển ở độ mịn nghiền khác nhau với 
ba loại thuốc tập hợp. 
Hình 3. Hàm lượng lưu huỳnh còn lại trong quặng đuôi khi tuyển ở chi phí thuốc tập hợp khác nhau 
với ba loại thuốc tập hợp. 
Hình 4. Hàm lượng lưu huỳnh còn lại trong sản phẩm sắt khi tuyển ở pH khác nhau với ba loại thuốc 
tập hợp. 
Vũ Thị Chinh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 414-418 417 
cho hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm sắt 
là thấp nhất; 
Chọn chi phí thuốc tập hợp là 400 g/T là giá 
trị tối ưu, vì khi tăng chi phí thuốc lên 500 g/T hiệu 
suất tách lưu huỳnh tăng không nhiều; 
Tại các điều kiện tối ưu khi sử dụng thuốc 
amin xantat cho hiệu suất tách lưu huỳnh là 72,97 
%. 
3.1.3. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng độ pH 
của bùn quặng đến kết quả tuyển nổi. 
Tiến hành thí nghiệm ở các điều kiện không 
đổi sau: Độ mịn nghiền 85,25 % cấp - 0,074 mm; 
chi phí thuốc tập hợp: 400 g/t thuốc tập hợp amin 
xantat; butyn xantat; isobutyl xantat; chi phí thuốc 
tạo bọt: 100 g/T MIBC; nồng độ bùn: 800g/3l. Các 
điều kiện thay đổi: Độ pH của bùn tuyển nổi: pH = 
4-5 (không cho thêm thuốc điều chỉnh môi 
trường); pH = 2-3 (điều chỉnh môi trường bằng 
H2SO4); pH = 8 - 9 (điều chỉnh môi trường bằng 
NaOH). Kết quả thí nghiệm được biểu diễn ở các 
Hình 4. Khi thay đổi độ pH của bùn từ 2-3; 4-5; 8-
9, hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm sắt đều 
giảm, tuy nhiên môi trường của bùn tuyển nổi cho 
kết quả khử lưu huỳnh tốt nhất là môi trường axit 
yếu (pH = 4 -5). 
Trong ba loại thuốc tập hợp, thuốc amin 
xantat vẫn là thuốc cho kết quả tuyển tách lưu 
huỳnh tốt nhất trong mẫu nghiên cứu. 
3.2. Kết quả thí nghiệm sơ đồ tuyển sơ đồ 
Mục tiêu của thí nghiệm này là xác định ảnh 
hưởng của khâu tuyển vét đến khả năng giảm hàm 
lượng lưu huỳnh trong sản phẩm sắt. 
Tiến hành thí nghiệm tuyển với sơ đồ một lần 
tuyển chính và một lần tuyển vét như Hình 5. 
Điều kiện của khâu tuyển chính: lấy các điều 
kiện cho kết quả tuyển tốt nhất ở phần nghiên cứu 
xác định chế độ công nghệ (phần 3.1). 
Điều kiện của khâu tuyển vét bao gồm: 
- Các điều kiện không đổi: Chi phí thuốc kích 
động 50g/T CuSO4; chi phí thuốc tạo bọt: 30g/T 
MIBC. 
- Các điều kiện thay đổi: Chi phí thuốc tập hợp 
amin xantat: 50; 100 g/t; 150g/t; 200g/t. 
Kết quả thí nghiệm thể hiện ở Bảng 4. 
Sơ đồ một lần tuyển chính và một lần tuyển 
vét với thuốc tập hợp amin xantat, đã nhận được 
quặng tinh sắt có hàm lượng Fe đạt 65,21% và 
hàm lượng S đạt 0.43% 
Hiệu quả tách S đạt 87 %. 
Hình 5. Sơ đồ tuyển nổi tách S ra khỏi tinh quặng sắt Sin Quyền với một khâu tuyển vét. 
418 Vũ Thị Chinh và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 414-418 
Điều kiện thí nghiệm. Sản phẩm γ , % βS,% εS ,% ES ,% βFe,% 
Tuyển vét: 50 g/t Sản phẩm sắt 89,42 0,80 74,98 74,98 64,36 
Tuyển vét: 100g/t Sản phẩm sắt 87,6 0,67 79,47 79,47 64,94 
Tuyển vét:150g/t Sản phẩm sắt 86,44 0,43 87 87 65,21 
Tuyển vét: 200g/t Sản phẩm sắt 86,17 0,45 86,41 86,41 65,35 
4. Kết luận 
Trong mẫu nghiên cứu, sắt chủ yếu tồn tại ở 
dạng khoáng vật oxit (manhetit), một phần nhỏ 
tồn tại ở dạng sunfua (pyrotin, pyrit). Pyrotin là 
khoáng vật có từ tính mạnh nên tuyển từ sẽ không 
tách được lưu huỳnh trong sản phẩm có từ. 
Đã tìm ra được các điều kiện tuyển nổi tách 
lưu huỳnh ra khỏi sản phẩm sắt tối ưu bằng thuốc 
tập hợp amin xantat , ở các chế độ tuyển nổi tối 
ưu này cho phép lấy ra được sản phẩm sắt có hàm 
lượng lưu huỳnh là 0,85%S. 
Với sơ đồ công nghệ gồm một khâu tuyển 
chính và một khâu tuyển vét, sử dụng thuốc tâp 
hợp amin xantat thu được sản phẩm sắt có hàm 
lượng Fe đạt 65,21% và hàm lượng lưu huỳnh là 
0.43% S, đủ tiêu chuẩn cung cấp cho khâu luyện 
kim. 
Tài liệu tham khảo 
Đào Duy Anh, 2011. Nghiên cứu tuyển mẫu quặng 
đồng Vi Kẽm tỉnh Lào Cai. Viện Khoa học và 
Công nghệ Mỏ - Luyện kim. 
Đỗ Hồng Nga, 2015. Báo cáo kết quả thử nghiệm 
hiệu suất khử S tinh quặng sắt bằng phương 
pháp nung vê viên. 
Shao Wei - hua, 2005. Test study analysis on 
desulfur in iron concentrate of a certaion 
copper- iron plant. 
Srdjan M. Bulatovic, 2007. Handbook of flotation 
reagents. 
Zeng Hai-pang, Hunan Nonferrous Metals, 2008. 
Flotation Research on Desulphur in Iron 
Concentrate of Fengshan Copper Mine. 
ABSTRACT 
Study on the reduction of sulfur content in iron concentrates of Sin 
Quyen Copper Plant 
Chinh Thi Vu, Dung Kim Thi Nhu, Duc Thuan Tran 
Faculty of Mining, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam 
The paper presents the testwork results on desulphurization of iron ore concentrate from Sin 
Quyen Copper Plant. The analysis of mineralogical composition has shown that pyrrhotite mineral 
is the main source of high sulfur content in the iron concentrate. The main factors, which influence 
on the desulphurization process, is detailed analyzed. The desulphurization flotation flowsheet has 
been worked out and the test result shows that: the sulfur content of the ion ore concentrate is 
reduced to 0,43% and the sulfur removal efficiency is 87%. 
Bảng 4. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của chi phí thuốc tập hợp khâu tuyển vét đến 
kết quả tuyển tách S.