Phụ tùng bơm tuyển nổi chuyên dụng cho khâu flotation tại mỏ kẽm-chì Chợ Đồn. Cánh bơm bọt, cánh khuấy bùn, vỏ bơm bằng cao su R55, polyurethane R33 hoặc gang cao-chrom A05. Tương thích với bơm Warman, Metso Vasa, Sala, Denver và Svedala đang chạy tại các nhà máy tuyển kẽm-chì Việt Nam.
Tại sao bơm bùn bọt tại đây không thể thay thế bằng phụ tùng tiêu chuẩn?
Mỏ kẽm-chì Chợ Đồn nằm trên địa bàn huyện Chợ Đồn, phía Nam tỉnh Bắc Kạn, cách Hà Nội khoảng 160 km theo Quốc lộ 3 rồi rẽ vào tỉnh lộ 254. Đây là một trong những mỏ kẽm-chì lâu đời nhất Việt Nam, hiện do Tổng Công ty Khoáng sản Việt Nam (VIMICO) và một số đơn vị tư nhân vận hành, với công suất khai thác khoảng 80.000-120.000 tấn quặng nguyên khai mỗi năm.
Quặng kẽm-chì ở đây thuộc loại sulfide đa kim, thành phần chính gồm galen (PbS), sphalerit (ZnS) và pyrit (FeS2) kèm một lượng nhỏ chalcopyrit. Sau khi nghiền và phân cấp, quặng đưa vào hai mạch flotation riêng biệt: mạch chì trước (pH 9,5-10,5, dùng xyanua và kẽm sunfat để ức chế sphalerit), mạch kẽm sau (pH 10,5-11,5, dùng đồng sunfat kích hoạt sphalerit kết hợp với vôi). Hỗn hợp bọt từ hai mạch này được bơm đi bằng các bơm bọt (froth pump) đặt ngay phía trên các bể tuyển.
Đặc điểm khiến bơm bọt ở Chợ Đồn mài mòn nhanh: bọt chứa 40-55% thể tích khí, pH 10-11, nhiệt độ 35-50 độ C, và lẫn các hạt sulfua cứng chưa tuyển hết. Bơm kim loại thông thường dùng vài tháng đã mòn cánh, ăn mòn vỏ. Coolair Group (vận hành PumpsAndSpareParts.com) đã cung cấp cánh bơm bọt cho các nhà máy tuyển kẽm-chì khu vực Đông Bắc từ năm 2020, tích lũy dữ liệu vận hành thực tế để đề xuất vật liệu phù hợp theo từng vị trí trong mạch.
Vật liệu và kích thước tiêu chuẩn. Có thể đặt theo bản vẽ riêng.
| Thông số | Giá trị | Ghi chú cho mỏ Chợ Đồn |
|---|---|---|
| Đường kính cánh | 50 – 200 mm | Cỡ 100-150 mm phổ biến nhất tại bể tuyển |
| Số lá cánh | 3, 4 hoặc 6 lá | Cánh 4 lá phù hợp bọt đậm đặc, 6 lá cho bùn loãng |
| Vật liệu cánh | R55 / R33 / EPDM / A05 | R55 cho mạch chì, R33 cho mạch kẽm |
| Vật liệu vỏ | R55, gang cao-chrom, EPDM lót | Vỏ cao su giảm xé rách bọt |
| Tốc độ quay tối đa | 1.500 vòng/phút | Trên 1.500 vòng/phút sẽ phá bọt |
| Lưu lượng bọt | 10 – 80 m³/giờ | Phụ thuộc đường kính cánh và tốc độ quay |
| pH làm việc | 9 – 11 | Kiềm do vôi và chất điều chỉnh |
| Nhiệt độ bùn | 20 – 60 °C | Polyurethane polyether chịu nóng tốt hơn polyester |
| Khoảng hở cánh-vỏ | 3 – 8 mm | Hở lớn giúp bọt đi qua dễ dàng |
| Trục lắp cánh | Ren, khoá nêm, hoặc côn-key | Tuỳ dòng bơm |
Hướng dẫn thực tế cho kỹ sư vận hành mỏ kẽm-chì.
Khuyến nghị dùng cánh cao su R55 hoặc EPDM lót. Bọt chì thường đậm hơn, lẫn ít cát hơn vì quặng chì được tuyển trước. Cao su tự nhiên có khả năng chịu kiềm và giữ bọt tốt. Tuổi thọ trung bình 12-15 tháng.
Khuyến nghị dùng cánh polyurethane R33 dạng polyether. Bùn mạch kẽm lẫn nhiều hạt mịn sphalerit chưa tuyển, pH cao hơn. Polyurethane polyether chịu mài mòn vượt trội cao su, đồng thời chịu thuỷ phân kiềm tốt hơn polyester.
Tại các bể khuấy trước flotation, dùng cánh gang A05. Không có nhiều bọt, môi chất chủ yếu là bùn đậm đặc. Gang cao-chrom chịu mài mòn cơ học tốt và giá thành thấp. Tuổi thọ 18-24 tháng trong điều kiện bình thường.
Khuyến nghị dùng vỏ cao su R55 toàn bộ, cánh polyurethane R33. Bọt cô đặc sau flotation cuối có độ đặc cao, lẫn ít nước. Kết hợp cao su vỏ và polyurethane cánh cho hiệu suất tối ưu.
Phụ tùng sản xuất theo kích thước OEM, lắp vào chạy ngay.
Dòng bơm bọt nhỏ cho pilot plant hoặc bể tuyển cỡ nhỏ tại Chợ Đồn. Cánh cao su R55 hoặc EPDM, đường kính 100-150 mm. Phù hợp bơm bọt mạch chì.
Dòng bơm bọt chuyên dụng của Metso (tiền thân là Sala), phổ biến tại các nhà máy tuyển Bắc Kạn và Cao Bằng. Cánh polyurethane R33 cho mạch kẽm.
Dòng bơm bọt Bắc Mỹ đời 1990-2010, vẫn còn chạy tại một số nhà máy tuyển cũ. Cánh 4 lá, vỏ cao su, lắp trên trục ren. Cần mẫu cánh cũ để đối chiếu.
Dòng bơm bọt châu Âu nhập khẩu, thường dùng tại các nhà máy tuyển quy mô lớn. Cánh 6 lá, vỏ cao su. Coolair cung cấp cánh polyurethane R33 và vỏ R55 theo bản vẽ OEM.
Ghi chú từ các lần khảo sát tại nhà máy tuyển kẽm-chì miền Bắc.
Quan sát thực tế tại một nhà máy tuyển ở Chợ Đồn trong năm 2023: hai bơm bọt mạch kẽm chạy cánh A05 gang cao-chrom tuổi thọ chỉ 4-5 tháng, dù lưu lượng và áp suất nằm trong định mức. Khi thay sang cánh R33 polyurethane polyether, tuổi thọ lên 14 tháng và hiệu suất tuyển không đổi. Đây là một trong những trường hợp điển hình cho thấy kim loại không phải lúc nào cũng là lựa chọn tối ưu trong môi chất kiềm ăn mòn.
Một điểm cần chú ý: cánh polyurethane R33 mặc dù chịu mài mòn cơ học tốt hơn cao su, nhưng khi chạy trong bùn có nhiệt độ trên 60 độ C và pH trên 11, polyurethane polyether bị thuỷ phân nhanh hơn dự kiến. Trong trường hợp này, cánh cao su R55 dù tuổi thọ cơ học ngắn hơn, nhưng lại bền vững theo thời gian hơn do cao su chịu nhiệt và chịu pH tốt hơn polyurethane. Việc chọn vật liệu không thể chỉ dựa trên một chỉ tiêu — cần xem xét cả nhiệt độ, pH, nồng độ cát, và độ xốp bọt.
Một quan sát nữa: bơm bọt thường được đặt ngay phía trên bể tuyển, cao hơn mặt bùn khoảng 0,8-1,2 m. Khi bọt dâng lên mặt bể, bơm hút phải hoạt động với cột áp hút thấp nhưng lưu lượng cao. Nếu bơm bọt đặt quá xa bể (cột áp hút cao), bọt sẽ bị xé rách trên đường ống, làm giảm hiệu suất tuyển 5-10%. Phụ tùng Coolair được thiết kế với khoảng hở cánh-vỏ lớn hơn (5-8 mm so với 2-3 mm của bơm bùn thường) để giảm xé rách bọt.
Bơm bùn bọt hoạt động ở phía trên bể tuyển flotation, hút hỗn hợp bọt xốp chứa tinh quặng nổi (Zn, Pb, Cu sau khi tuyển) và đưa sang bể cô đặc. Khác với bơm slurry thường, cánh bơm bọt phải xử lý thể tích khí lớn (40-55% thể tích) mà không bị tụt áp, không bị xé rách bọt, và không được văng tinh quặng đã tuyển. Cấu tạo cánh thường có nhiều lá rộng, khoảng hở lớn hơn cánh bơm bùn cổ điển. Vật liệu phổ biến là cao su R55 (chịu kiềm) hoặc polyurethane R33 (chịu mài mòn tốt hơn trong bọt).
Quặng kẽm-chì Chợ Đồn có đặc thù riêng. Quặng chì (galen, PbS) và quặng kẽm (sphalerit, ZnS) được tuyển riêng bằng hai mạch flotation: mạch Pb trước (pH 9,5-10,5 với xyanua và kẽm sunfat), mạch Zn sau (pH 10,5-11,5 với đồng sunfat và vôi). Bọt tuyển rất đậm đặc và chứa nhiều hạt mịn dưới 0,1 mm. Bơm bọt chạy liên tục với môi chất có độ kiềm cao và bị mài mòn bởi các hạt sulfua cứng. Nếu dùng cánh kim loại A05 chuẩn, tuổi thọ chỉ 4-6 tháng do ăn mòn kiềm và mài mòn cộng dồn. Cánh R55 hoặc R33 đạt 12-18 tháng trong cùng điều kiện.
Chúng tôi sản xuất phụ tùng theo kích thước của nhiều dòng bơm bọt phổ biến tại các mỏ Việt Nam: Warman AHF (cỡ nhỏ 1,5/1 và 2/1,5), Metso Vasa 50 và 75 series, Sala (cũ, dòng Vertimill đời 2000), Denver 8x6 và 10x8 cho dây chuyền tuyển, Svedala series H và HR (nay là Metso), và các dòng bơm bọt Trung Quốc OEM. Đối với dòng bơm bọt nhập từ châu Âu (KSB, Sulzer), chúng tôi cần bản vẽ hoặc mẫu cánh cũ để đối chiếu.
Cả R55 và R33 đều dùng được trong bùn kiềm pH 9-11 của mỏ kẽm-chì, nhưng có những khác biệt thực tế. R55 (cao su tự nhiên polyme blend, 60-70 Shore A) chịu mài mòn tốt trong bọt xốp ít cát, giá thành thấp hơn R33 khoảng 25-35%. R33 (polyurethane polyester hoặc polyether) chịu mài mòn vượt trội khi bọt có lẫn hạt sulfua cứng (galen, sphalerit), nhưng polyurethane kém bền với nước nóng trên 70 độ C và có thể bị thuỷ phân sau 18-24 tháng trong bùn kiềm nóng. Khuyến nghị cho mỏ Chợ Đồn: dùng R55 cho mạch tuyển chì, dùng R33 cho mạch tuyển kẽm.
Cánh bơm bọt size phổ biến (đường kính 100-150 mm) có sẵn tại kho Hà Nội. Giao đến công trường mỏ Chợ Đồn (cách Hà Nội khoảng 160 km theo Quốc lộ 3 và tỉnh lộ 254) mất 3-5 ngày làm việc. Size đặc biệt hoặc vật liệu R33 với số lượng lớn cần 4-6 tuần sản xuất. Đối với các mỏ xa hơn như Bản Cướm (Bảo Lạc, Cao Bằng) hoặc mỏ kẽm Phục Hòa (Cao Bằng), lead time cộng thêm 2-3 ngày.
Có bốn nguyên nhân thường gặp tại các mỏ kẽm-chì miền Bắc Việt Nam. Thứ nhất, bọt tuyển chứa nhiều bọt khí bám trên bề mặt cánh, khiến cánh quay không tải (cavitation cục bộ). Thứ hai, môi chất pH cao (10-11) kết hợp với nhiệt độ 40-60 độ C tạo môi trường ăn mòn cao su và polyurethane nhanh hơn dự kiến. Thứ ba, bùn tuần hoàn trong mạch kẽm chứa nhiều hạt galen và sphalerit chưa tuyển hết. Thứ tư, một số mỏ vận hành bơm bọt ở tốc độ quay quá cao (trên 1.500 vòng/phút), vừa tăng mài mòn vừa phá vỡ bọt.
Gửi cho chúng tôi dòng bơm, đường kính cánh, vật liệu hiện tại, và mô tả bùn (pH, nhiệt độ, nồng độ cát). Đội ngũ kỹ thuật sẽ phản hồi trong vòng 24 giờ với đề xuất vật liệu và báo giá.
Yêu cầu báo giá
Pumps