MỞ ĐẦU Graphit được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do các tính chất dẫn điện, nhiệt, bôi trơn và trơ về mặt hóa học. Tùy thuộc vào chất lượng quặng tinh graphit ma chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như luyện kim, hóa chat, cơ khí, thủy tỉnh, chế tạo các khuôn đúc, nồi nấu kim loại, điện cực và các linh kiện điện. Graphit đóng vai trò quan trọng trong y học, xử lý môi trường, công nghệ năng lượng và vận tải. Các ứng dụng mới và đang phát triển là các động lực cho tăng trưởng của graphit.
Đặc biệt, graphit chất lượng cao có tiềm năng ứng dụng lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nguyên liệu sản xuất pin. Dự báo, nhu cầu graphit dùng cho sản xuất pin có thể tăng 25 nghìn tấn/năm trong 5 nam tdi. Mỏ graphit Nậm Thị Lào Cai đã được Đoàn địa chất 24, dưới sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô tìm kiếm — thăm dò từ năm 1958 đến 1962, mỏ có trữ lượng trên 18 triệu tấn, theo báo cáo địa chất thì đây là mỏ có trữ lượng lớn nhất Việt Nam. Tuy vậy, cho đến nay, mỏ vẫn chưa được nghiên cứu để có thể đưa vào khai thác, sử dụng.
Hiện nay, nền công nghiệp nước ta trên đà phát triển mạnh, nguyên liệu graphit sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Để sử dụng graphit một cách có hiệu qua, nâng cao giá trị kinh tế, tiềm năng của tài nguyên và đáp ứng nhu cầu về chất lượng của nguyên liệu, việc nghiên cứu một công nghệ tuyến hợp lý đề có được sản phẩm graphit với chất lượng cao, phục vụ nhu cầu của nhiều ngành công nghiệp là hết sức cần thiết. Thực hiện hợp đồng NCKH và phát triển công nghệ số 109.RD/HDKHCN ngay 31 thang 1 nam 2008, Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim triển khai dé tài "Nghiên cứu công nghệ tuyên graphit mỏ Nậm Thi Lào Cai ". Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu xác định được công nghệ tuyển graphit để thu được quặng tinh graphit chất lượng cao, hàm lượng C > 85%, A< 15%.
Nghiên cứu xác lập sơ đồ công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Nậm Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 Báo cáo tổng kết đề tài 7 Thi, sơ đồ công nghệ có tính khả thi để có thể nghiên cứu ứng dụng vào các cơ sở sản xuất. Công tác nghiên cứu được triển khai tại Phòng Nghiên cứu Tuyển khoáng thuộc Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim, Bộ Công Thương. Công tác phân tích được thực hiện tại: Phòng Phân tích thuộc trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Viện Luyện kim đen, Trung tâm Phân tích và Thí nghiệm địa chất- Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 Báo cáo tổng kết đề tài 8 CHUONG I - TONG QUAN L.
Nguén nguyén ligu quang graphit L1. Nguồn nguyên liệu quặng graphit Việt Nam. Trữ lượng quặng graphit ở Việt Nam Theo kết quả tìm kiếm thăm dò địa chất cho thấy quặng graphit Việt Nam chủ yếu nằm trong đới đứt gẫy Sông Hồng kéo dài từ Yên Bái đến Lào Cai. Ngoài ra còn một lượng không lớn nằm ở miền Trung nước ta chủ yếu là ở Hưng Nhượng Quảng Ngãi.
Tổng trữ lượng quặng graphit ước khoảng 23 triệu tấn và tập trung chủ yếu ở Lào Cai chiếm khoảng 70 % tổng trữ lượng. Một số điểm quặng graphit Việt Nam. * Quang graphit Lao Cai. Mo gồm 3 khu: Nam Thi, Nam Cay va Lang Oi kéo dai theo hướng Tây Bắc - Đông Nam.
Theo kết quá tìm kiếm thăm dò của Đoàn địa chất 24, dưới sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô tìm kiếm — thăm dò từ năm 1958 — 1962, thì trữ lượng khu này khoảng 18 triệu tấn. Hàm lượng cacbon 3,5 - 12,45%, chiều dày thân quặng từ 5 — 7 m, kéo dài > 150 m theo phương tây bắc - đông nam và cắm dốc 40 + 60”. Nguồn gốc thành tạo của đải quặng thuộc khu vực Lào Cai trong đới đứt gãy Sông Hồng là loại trầm tích. * Quang graphit Yên Bái.
Gồm 3 khu: Bảo Hà, Mậu A và Yên Thái Khu Bảo Hà: Các đá biến chất thuộc hệ tầng Ngòi Chi và Núi Con Voi tuổi Proterozoi là phổ biến. Có 21 thân quặng chiều day 1,0 - 10,1m; dài 270 — 1370m; hàm lượng C: 10,36 - 22,65%. Graphit dạng vảy tập trung thành é, phân bố theo mặt ép phiến của đá vây quanh. Tài nguyên dự báo 2,25 triệu tấn.
Khu Mậu A: Trong khu này xác định được 16 điểm quặng, trong đó có 4 điểm có triển vọng với hàm lượng cacbon từ 20 — 25%. Đới quặng hoá graphit dài khoảng gần 2 km, rộng 500 - 700 m, đã phát hiện nhiều hệ mạch graphit có chiều dài khác nhau, trong đó có mạch quặng dài 700 - 800 m, rộng 50 - 60 m, sâu 50 - 80 m. Tại những điểm thăm dò này thấy rằng graphit là những vảy nhỏ có kích thước từ 1 mm tro lên xâm tán trong các loại đá pegmatit va amphibolit, it gap những thân quặng đặc sít có hàm lượng cacbon lớn hơn 40%, đa phần là những thân quặng nhỏ rời rạc, trữ lượng khu này khoảng 10. Khu Yên Thái: Quặng phân bố trong tram tích biến chất phức hệ Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 Báo cáo tổng kết đề tài 9 Sông Hồng.
Đới quặng hoá dài 3,5 km, rộng 0,5 km. Có 6 thân quặng, dài từ 200 - 400 m, dày I - 25 m; hàm lượng C: 13, - 30,25%; trữ lượng khu này khoảng 1,3 triệu tấn. *, Quặng graphit Quảng Ngãi Đã phát hiện 12 chùm thân quặng phân bồ trong đá phiến thạch anh - mica - silimanit- granat, phiến graphit, thấu kính đá phiến silic dạng quarzit thuộc hệ tầng Tiên An. Các chùm thân quặng này phân bố ở các khu Suối La, Suối Gửi, Vĩnh Tuy, Bắc Đa Tri, Nùi Dầu, Phú Sơn, Chùm 20 (các chùm 6 va 9 đã được thăm dò).
Các chùm thân quặng kéo dài từ vài trăm mét đến hơn 3,5 km. Mỗi chùm gồm nhiều thân quặng song song, dày từ vài chục centimet đến hơn 10 m; kéo dài từ vài trăm mét đến hàng nghìn mét. Hàm lượng graphit trong quặng từ 10% đến 45%. Hàm lượng carbon (C) từ 3,39 đến 44,74% (trung bình ở một số thân quặng đạt từ 20 - 22%).
Tài nguyên dự báo toàn mỏ khoảng 4,4 triệu tấn (Cấp C1+C2 khoảng 690 248 tắn ). Nguồn nguyên liệu quặng graphit trên thế giới. Hiện nay trữ lượng quặng graphit trên toàn thế giới chưa được thống kê một cách cụ thể. Tuy nhiên, theo USGS sản lượng graphit toàn thế giới năm 2006 có xu hướng giám khoảng 1% so với năm 2005 (1,03 triệu tắn năm 2006 so với 1,04 triệu tấn năm 2005).
Trung Quốc vẫn là nước đứng đầu về sản xuất graphit 720 nghìn tấn năm 2006, tiếp đó là Ấn Độ 120 nghìn tấn, Bắc Triều Tiên, Braxin, Canada. Sản lượng graphit của 5 nước này chiếm khoảng 95 % tổng sản lượng graphit trên toàn thế giới, riêng Trung Quốc đã chiếm khoảng 70%. Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 Báo cáo tổng kết đề tài 10 Bảng 1: San lượng graphit một số nước trên thế giới giai đoạn 02+06 Đơn vị: tấn Tên nước 2002 2003 2004 2005 2006 Uc 100 100 -- - - Braxin 60.000 Nam Triều Tiên | 25.000 Han Quéc 94 58 247 39 50 Madagascar 2.200 Thụy Sỹ 900 850 800 800 800 Thổ Nhĩ Kỳ 1. Khái quát đặc điểm, trữ lượng, thành phần hóa quặng graphit Lào Cai.
Đặc điểm quặng graphit Graphit là một dạng thù hình của cacbon. Tùy thuộc vào cấu trúc mà quặng graphit được phân ra dạng vảy, dạng tinh thể đặc sít và dạng an tinh. Qua báo cáo địa chất cho thay: - Quang graphit mo Nam Thi Lao Cai có thành phần khoáng vật khá phong phú, ngoài graphit có các khoáng vật tạo Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 Báo cáo tổng kết đề tài II đá chính gồm: Felspat, thạch anh, biotit, mica. các khoáng vật nhiệt dịch như: Pyrit, pyrotin, chancopyrit, sphalerit, acsenopyrit.quang graphit mỏ Nam Thi Lào Cai tồn tại dưới hai dang kién tric: Tinh thé dang vay va tinh thể đặc sít.
Quang dang vay thường nằm trong đá gneis và quặng tinh thể đặc sít nằm trong đá pegmatit — granit. Graphit dang tinh thể đặc sít: Đây là loại quặng được cấu tạo bởi các tỉnh thể graphit nằm chặt xít với nhau, các thành phần vật chất khác có dạng bao thể vây quanh, ở đây các tinh thể graphit đa phần được sắp xếp theo hình tia. Kích thước tinh thể dao động <0,1 mm. Các thành phần vật chất khác thường là các mạch, tảng đá pegmatit — granit, đôi khi bị graphit hóa yếu.
Trường hợp khối lượng thành phần vật chất khác không đáng kể, quặng graphit thuộc loại giầu. Đối với quặng graphit tỉnh thê đặc sit thường có cấu tạo dạng khối ít hơn là dạng xâm tán hoặc ô mạng. Graphit dang vay: Day là loại quặng được cấu tạo từ các tỉnh thê riêng biệt, đôi khi từ các kết hạch, có hình dạng vay. Các váy graphit phân bố trong quặng không theo quy luật nhất định khi thì lộn xộn, khi thì theo hướng phân phiên của đá gneis.
Kích thước của vảy graphit dao động từ 0,1 đến 5 mm được xếp vào loại tỉnh thé vay lớn các váy thường rất mỏng và giòn. Đối với quặng graphit dạng vảy có hai loại cầu tạo chủ yếu là xâm tán và dạng dải. Trữ lượng quặng graphit mỏ Nậm Thị Lào Cai Mỏ graphit Nậm Thị Lào Cai đã được Đoàn địa chất 24, đưới sự giúp đỡ của chuyên gia Liên Xô tìm kiếm — thăm dò từ năm 1958 — 1962. Tuy vậy cho đến nay, mỏ vẫn chưa được nghiên cứu để đưa vào khai thác.
Trong phạm vi tìm kiếm thăm dò đã xác định được 8 thân quặng graphit. Các thân quặng đều có đặc điểm chung là dạng mạch kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, cắm về Đông Bắc. Trong số § thân quặng, thân quặng II có trữ lượng lớn nhất 11166,24 nghìn tắn quặng ở trạng thái ướt, chiếm 61,55 % trữ lượng cấp A+B+C1+C2 toàn mỏ, tỷ lệ giữa quặng giầu và nghèo là 74 %.Trữ lượng cấp A+B+CI+C2 toàn mỏ là 18142,89 nghìn tan quặng ở trạng thái ướt, tỷ lệ quặng giầu đạt 73 %. Thành phần hóa học các thân quặng của mỏ Theo báo cáo địa chất, kết quả phân tích hóa học quặng graphit giầu có hàm lượng cacbon 8-50 % và quặng nghèo là 2 — 8 %.
Quặng giầu được tinh với hàm lượng cacbon trong mẫu đơn >§ % và quặng nghèo được tính với Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim Năm 2008 Báo cáo tổng kết đề tài 12 hàm lượng cacbon trong mẫu đơn >2 %.
