Bơm bọt tuyển kẽm chì tại mỏ Chợ Đồn: chọn vật liệu cánh, vỏ bơm và cách bảo trì

Đăng 28 tháng 10, 2026 · Bởi Kỹ thuật Coolair Group · 12 phút đọc

Bơm bọt là một loại bơm riêng, không phải bơm bùn thường gắn tên khác đi. Nó bơm bọt tuyển, cái hỗn hợp có 40-55% thể tích khí và hạt quặng đã nổi lên, được đưa từ bể tuyển sang bước làm đậm. Ở mỏ kẽm chì Chợ Đồn, hai mạch tuyển chạy ở pH khác nhau và bọt có đặc tính khác nhau, nên một bộ cánh bơm dùng chung cho cả hai mạch sẽ không kéo dài được tuổi thọ.

Hướng dẫn này dựa trên khảo sát vận hành tại các nhà máy tuyển kẽm chì vùng Đông Bắc, nơi Coolair cung cấp cánh bơm bọt từ năm 2020. Nội dung gồm cách chọn vật liệu theo từng vị trí trong mạch tuyển, các thông số cài đặt, và lịch bảo trì thực tế đã áp dụng.

1. Đặc thù bơm bọt so với bơm bùn thường

Bơm bọt và bơm bùn thường trông giống nhau ở phần vỏ và chân bơm, nhưng chúng được thiết kế cho hai việc khác nhau. Bơm bùn thường bơm bùn đặc, có hạt rắn lơ lửng và đi qua vùng xoáy tâm. Bơm bọt bơm một hỗn hợp có nhiều khí, các hạt quặng đã nổi lên và dễ bị xé rách nếu bơm quá mạnh hoặc khe hở quá hẹp.

Hai con số trong bảng quyết định phần lớn tuổi thọ. Khe hở cánh-vỏ quá hẹp làm bọt bị xé, hiệu suất tuyển giảm 5-10%, và mảnh bọt vỡ ra trở thành hạt rắn mài mòn cánh. Ngược lại, khe hở quá rộng làm bơm mất áp và tốc độ quay thấp đi, hiệu suất bơm giảm rõ rệt.

Rủi ro thứ hai là vị trí lắp. Bơm bọt đặt quá xa bể tạo cột áp hút cao, bọt bị xé trên đường ống. Bơm đặt quá thấp thì hút phải kéo bọt từ dưới mặt bể, hút cả nước và cát chưa tuyển vào. Khoảng 0,8-1,2 m trên mặt bọt là giá trị thực tế tại các nhà máy tuyển kẽm chì miền Bắc.

2. Chọn vật liệu cánh cho từng mạch tuyển

Quặng kẽm chì ở Chợ Đồn là quặng sulfide đa kim, thành phần chính gồm galen, sphalerit và pyrit. Sau khi nghiền và phân cấp, quặng đi vào hai mạch tuyển riêng biệt: mạch chì trước ở pH 9,5-10,5, mạch kẽm sau ở pH 10,5-11,5. Chênh lệch đó quyết định vật liệu cánh.

Bọt mạch chì đậm hơn và lẫn ít cát hơn, vì quặng chì được tuyển trước. Cao su tự nhiên chịu kiềm tốt và giữ bọt ổn định. Sang mạch kẽm, bùn lẫn nhiều hạt mịn sphalerit chưa tuyển ở pH cao hơn, nên polyurethane polyether vượt trội cao su về mài mòn và chịu thuỷ phân kiềm tốt hơn polyester.

Điểm cần chú ý là nhiệt độ. Polyurethane polyether chịu mài mòn cơ học tốt hơn cao su, nhưng ở nhiệt độ trên 60 °C và pH trên 11, nó bị thuỷ phân nhanh hơn dự kiến. Trong điều kiện đó, cao su R55 dù tuổi thọ cơ học ngắn hơn lại bền hơn theo thời gian, vì cao su chịu nhiệt và chịu pH tốt hơn. Không thể chọn vật liệu chỉ dựa trên một chỉ tiêu, phải xét cả nhiệt độ, pH, hàm lượng cát và độ xốp bọt.

3. Bốn thông số cài đặt quyết định tuổi thọ

Vật liệu đúng mà cài đặt sai thì vẫn hỏng nhanh. Bốn thông số dưới đây cần được kiểm tra khi lắp đặt và khi bàn giao bơm cho ca vận hành.

1. Khe hở cánh-vỏ trong khoảng 5-8 mm. Đây là thông số khác biệt rõ nhất so với bơm bùn thường, và là nguyên nhân phổ biến nhất khi thay cánh bơm bọt bằng cánh bơm bùn thông thường. Cánh bơm bùn có khe hở 2-3 mm, lắp vào bơm bọt sẽ xé bọt ngay.
2. Tốc độ quay không vượt 1.500 vòng/phút. Chạy quá tốc độ này sẽ phá vỡ bọt trước khi bơm kịp vận chuyển nó ra khỏi bể, và hiệu suất tuyển giảm rõ rệt dù lưu lượng bơm có vẻ đạt yêu cầu.
3. Số lá cánh: 3, 4 hoặc 6 lá. Cánh 4 lá phù hợp bọt đậm đặc, 6 lá cho bùn loãng hơn. Chọn sai số lá cũng làm thay đổi đáng kể độ xốp bọt khi ra khỏi bơm.
4. Cao su lót trong vỏ bơm: vỏ cao su R55 giảm xé rách bọt. Với bọt cô đặc sau flotation cuối, vỏ cao su kết hợp cánh polyurethane cho hiệu suất tốt nhất.

Cánh bơm bọt thường lắp trên trục ren, khóa nêm hoặc côn-key, tùy dòng bơm. Khi thay cánh, kiểm tra độ đồng tâm trước khi siết chặt. Lệch tâm vài milimét đủ làm cánh cọ vào vỏ và đốt cháy lớp polyurethane trong vài ngày.

4. Lịch bảo trì và kiểm tra định kỳ

Bơm bọt không có nhiều cửa để mở ra, nên phần lớn việc bảo trì nằm ở kiểm tra bên ngoài và theo dõi thông số vận hành. Lịch dưới đây áp dụng cho điều kiện bùn kẽm chì tại Chợ Đồn, nơi bọt mang theo hạt mịn cứng chưa tuyển hết.

Hai chỉ số cần ghi vào sổ vận hành sau mỗi lần kiểm tra: lưu lượng thực tế và khe hở cánh-vỏ. Khi khe hở tăng dần theo tháng, đó là lúc chuẩn bị thay cánh, thay vì chờ đến khi bơm mất năng suất rồi mới gọi thợ.

Một lưu ý về nước rửa. Bơm bọt không được rửa bằng nước sạch thường như bơm bùn. Việc rửa bằng nước sạch làm bọt trong đường ống bị vỡ, các hạt quặng chưa tuyển rơi xuống đáy và gây tắc cục bộ. Nếu cần rửa, phải dùng nước có đặc tính giống bùn đang chạy, hoặc dùng nước thải ra bể.

5. Trường hợp thực tế tại một nhà máy tuyển ở Chợ Đồn

Khảo sát năm 2023 tại một nhà máy tuyển kẽm chì ở Chợ Đồn cho kết quả đáng chú ý: hai bơm bọt mạch kẽm chạy cánh gang cao crôm A05, tuổi thọ chỉ 4-5 tháng, dù lưu lượng và áp suất nằm trong định mức. Khi đổi sang cánh polyurethane R33 polyether, tuổi thọ lên 14 tháng và hiệu suất tuyển không thay đổi.

Đây là trường hợp điển hình cho thấy kim loại không phải lúc nào cũng là lựa chọn tối ưu trong môi chất kiềm ăn mòn. Gang cao crôm chịu mài mòn cơ học tốt, nhưng ở pH 10,5-11,5 kéo dài nhiều tháng, bề mặt bị ăn mòn và bong tróc, khoảng hở vỏ-cánh tăng lên nhanh hơn mức hao mòn dự kiến. Polyurethane không bị ăn mòn kiềm trong điều kiện đó, nên giữ được đường kính và khe hở ổn định suốt vòng đời.

Trường hợp ngược lại cũng tồn tại trong cùng khu vực: tại một sơn nhà máy khác, cánh polyurethane R33 đặt ở mạch kẽm bị thuỷ phân trong vòng 5 tháng. Khi kiểm tra lại thông số môi chất, nhiệt độ bùn tại điểm đó là 68 °C, vượt quá ngưỡng 60 °C mà polyether chịu được. Cùng một vật liệu, nhưng đặt sai vị trí trong mạch thì cho kết quả đảo ngược. Bơm đó sau đó được đổi sang cao su R55 và chạy ổn định trong 12 tháng.

Bài học rút ra từ hai trường hợp này: trước khi thay cánh, đo lại pH và nhiệt độ thực tế tại đúng vị trí bơm, đừng dùng thông số thiết kế của nhà máy. Bảng vật liệu trên đây chỉ đúng khi các điều kiện đó khớp.

6. Câu hỏi thường gặp

Sản phẩm liên quan:

• Phụ tùng bơm bọt mỏ kẽm chì Chợ Đồn, Bắc Kạn
• Cánh bơm cao su, polyurethane và cao crôm
• Vỏ bơm cao su và vỏ cao crôm
• Xem toàn bộ phụ tùng bơm bùn