3. Kết quả và thảo luận
Hình 7. Quan hệ giữa thành phần của Ni và Cu trong sten nấu theo chế độ xỉ 1 và 2 và thành phần lưu huỳnh trong tinh quặng sau thiêu
Các số liệu phân tích thành phần Ni, Cu trong các sten sau nấu luyện được biểu diễn trên các đồ thị ở hình 7, cho thấy rõ ràng thành phần niken và đồng trong sten đều phụ thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh ban đầu theo quy luật gần tuyến tính (tỷ lệ nghịch với thành phần của lưu huỳnh). Điều đó khẳng định việc khử bớt hàm lượng lưu huỳnh trong tinh quặng sẽ góp phần làm giảm lượng sten (do lượng hêmatit chủ yếu đi vào xỉ), đồng thời nâng cao được hàm lượng của niken và đồng. Đặc biệt khi hàm lượng lưu huỳnh ban đầu thấp, xấp xỉ 3% thì hiệu quả tinh luyện thông qua nấu luyện sten đạt rất cao khi thành phần của niken được tăng lên khoảng gần 5 lần (cụ thể từ 5.37% lên trên 24%).
Trên hình 7, các đường cong Ni1 tương đối trùng khớp với Ni2. Các đường cong Cu 1, Cu2 cũng trùng khớp với nhau. Điều này chứng tỏ hàm lượng của niken và đồng trong sten chỉ phụ thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh mà hầu như không phụ thuộc vào chế độ xỉ. Tuy nhiên khi xác định tỷ lệ thu hồi niken và đồng thông qua lượng sten thu được thì thấy được sự khác biệt lớn về hiệu suất thu hồi giữa hai chế độ xỉ đã nêu.
| Chế độ xỉ | TQ1 | TQ2 | TQ3 | |||
| Ni | Cu | Ni | Cu | Ni | Cu | |
| 1 | 95,23 | 97,43 | 94,16 | 96,22 | 93,77 | 96,14 |
| 2 | 83,45 | 89,37 | 82,18 | 88,73 | 80,26 | 87,21 |
Bảng 3. Hiệu suất thu hồi theo tỷ lệ các chất trợ dung sử dụng cho nấu luyện tinh quặng ra sten
Bảng 4
Bảng 5
Trên bảng 3 thấy rõ hiệu suất thu hồi niken và đồng của sten nấu theo chế độ 1 cao hơn hẳn so với trường hợp 2. Như vậy ở đây vai trò của xỉ rõ ràng liên quan đến lượng sten thu hồi. Trên giản đồ hình 6, xỉ nấu theo chế độ 2 chắc chắn có độ sệt cao hơn so với xỉ ở chế độ 1. Do đó một phần sten đồng và niken vẫn bị lưu giữ trong xỉ sệt. Kết quả phân tích các mẫu xỉ trên bảng 4 khẳng định hầu như không có sten bị lưu giữ trong xỉ theo chế độ 1 (hoặc số lượng sten ít nên phương pháp phân tích SEM – EDX không phát hiện ra). Còn trong trường hợp 2, bảng 5 cho thấy có một lượng niken và đồng đáng kể trong xỉ. Đây là dâu hiệu cho thấy một phần không nhỏ sten còn lưu giữ trong xỉ.
Căn cứ vào kết quả phân tích xỉ ở bảng 4, tính toán được thành phần của xỉ này như sau: ≈ 38%FeO3, 27% CaO, 25% SiO2, 8%Al2O3, 2% MgO. Như vậy thành phần xỉ này hoàn toàn phù hợp với sự lựa chọn chế độ xỉ 1 như ban đầu đã đặt ra.
Kết quả phân tích mẫu xỉ đi kèm sten trong trường hợp thứ 2 cũng cho thấy thành phần xỉ gồm 64,65% Fe2O3; 19,55% CaO; 9,15% SiO2; 5,06% Al2O3; 1,64% MgO; đồng thời còn một lượng niken và đồng lẫn vào trong xỉ. Rõ ràng thành phần xỉ này hoàn toàn phù hợp với chế độ xỉ 2 (nằm trong vùng 2 trên giản đồ ở hình 4, 5) có nhiệt độ chảy lỏng thấp nhưng độ sệt rất cao, làm cho một lượng niken và đồng ở dạng hạt sten không thể co cụm dược và bị thất thoát lẫn vào xỉ Tuy nhiên có một thực tế là chưa rõ khi hàm lượng lưu huỳnh rất thấp nằm trong khoảng 0% < S,% < 3) thì hiệu quả của việc tinh luyện thông qua sten có tuân theo quy luật như vậy hay không. Vấn đề này sẽ được tiếp tục nghiên cứu trong thời gian tới trong các công trình tiếp theo.
4. Kết luận
– Căn cứ vào các giản đồ trạng thái của xỉ trên các hình 4, 5, 6 có thể chọn ra được chế độ xỉ thích hợp cho việc nấu luyện tinh quặng ra sten.
– Thành phần xỉ thích hợp cho việc nấu luyện có thể chọn theo chế độ xỉ 1, như Sau: CAO từ 33-40%. Fe2O3 từ 30-40%, SiO2 từ 26-35% và các ôxit khác (chủ yếu là Al2O3 và MgO) khoảng (5-10)%. Chế độ xỉ này cho phép xỉ chảy loãng, độ sệt thấp nhờ đó thúc đẩy các quá trình trao đổi chất và tạo điều kiện thuận lợi cho các hạt sten dễ dàng di chuyển và cụm vào một khối theo quy luật trọng lực.
– Hàm lượng lưu huỳnh có ảnh hương quan trọng đến hiệu quả tinh luyện thông qua lượng sten được hình thành. Kết quả nấu luyện thí nghiệm cho thấy hàm lượng niken và đồng trong sten tỷ lệ nghịch với lượng lưu huỳnh có trong tinh quặng trước khi nấu luyện.
Tài liệu trích dẫn
|
