CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TỔNG QUAN NGÀNH KHAI THÁC KHOÁNG SẢN VIỆT NAM Việt Nam nằm trong vành đai sinh khoáng Châu Á - Thái Bình Dương, có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú và đa dạng. Kết quả điều tra địa chất, tìm kiếm và thăm dò khoáng sản, từ năm 1955 cho đến nay, đã xác định được hơn 5.000 mỏ và điểm quặng với trên 60 loại khoáng sản với các quy mô trữ lượng khác nhau. Đồng thời đã đánh giá được một số loại khoáng sản có giá trị công nghiệp như: than, apatit, sắt, đồng, nhôm, chì-kẽm, thiếc, các loại khoáng sản làm vật liệu xây dựng, gốm sứ, thuỷ tinh và nhiều loại khoáng sản khác [21].
Công tác đánh giá, thăm dò mỏ khoáng sản ở Việt Nam luôn được coi là nhiệm vụ có tầm quan trọng hàng đầu, được dành tỷ trọng đầu tư lớn. Về khoáng sản năng lượng, công tác tìm kiếm, thăm dò được tập trung trước hết và nhiều nhất ở bể than Quảng Ninh, nơi có trữ lượng than lớn nhất của nước ta với tổng tài nguyên than antraxit được đánh giá hơn 6,5 tỷ tấn, trong đó trữ lượng đã tính là 3,5 tỷ tấn. Than mỡ ở tây Bắc Bộ có tổng tài nguyên 26 triệu tấn, trong đó trữ lượng đạt 16 triệu tấn. Trong lĩnh vực kim loại đen Việt Nam đã phát hiện, thăm dò và lập luận chứng khai thác 2 mỏ sắt Thạch Khê và Quý Sa.
Đây là hai mỏ sắt có trữ lượng lớn nhất nước ta, hàm lượng sắt cao (Fe 60-65%), là cơ sở nguyên liệu quan trọng đáp ứng cho việc thiết kế nhà máy Gang thép có công suất lớn. Cùng với Sắt, các mỏ cromit và mangan có trữ lượng khoảng chục triệu tấn đang được khai thác. Dọc theo bờ biển nước ta còn phát hiện nhiều mỏ Titan như Bình Ngọc (Quảng Ninh), Quảng Xương (Thanh Hoá), Kỳ Anh (Hà Tĩnh), Vĩnh Thái (Quảng Trị), Thuận An (Thừa Thiên Huế). Đối với khoáng sản kim loại màu, kim loại quý hiếm, trước hết phải kể đến việc phát hiện và đánh giá các mỏ bauxit và đất hiếm.
Theo kết quả điều tra địa chất, tổng trữ lượng quặng bauxit nguyên khai hiện có ở Việt 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nam khoảng 8 tỷ tấn, trong đó chủ yếu là quặng bauxit laterit, có trữ lượng hơn 4 tỷ tấn. Việt Nam là một trong số những nước có tổng trữ lượng bauxit dự báo lớn trên thế giới. Trong đó, vùng mỏ quặng bauxit ở ĐăkNông được đánh giá là có triển vọng được các công ty lớn trong nước và nước ngoài quan tâm đầu tư thăm dò, khai thác, chế biến. Vùng mỏ bauxit ĐăkNông có trữ lượng khoảng trên 5 tỷ tấn đã được tìm kiếm đánh giá và một phần đã được thăm dò.
Hiện tại đang được tiến hành nghiên cứu để khai thác và luyện alumin. Các mỏ đất hiếm ở Việt Nam khoảng 7-8 tỷ tấn, điều kiện khai thác thuận lợi. Trong đó, mỏ Nậm Xe, Đông Pao đã được tìm kiếm đánh giá có trữ lượng trên 9 triệu tấn với hàm lượng oxyt đất hiếm từ 8 đến 30% [21]. Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào cho phát triển ngành công nghiệp điện tử, thuỷ tinh, luyện kim.
Các khoáng sản đồng, nikel, chì, kẽm, antinmon cũng đã được đầu tư thăm dò, đánh giá trữ lượng như: mỏ đồng Sin Quyền (Lào Cai), mỏ đồng - nikel Bản Phúc (Sơn La), các mỏ chì kẽm Chợ Điền, Chợ Đồn (Bắc Kạn), Tràng Đa (Tuyên Quang), Na Sơn (Hà Giang) v.Trong đó, mỏ đồng Sin Quyền được phát hiện thăm dò là vùng có trữ lượng lớn nhất Việt Nam. Quặng thiếc ở Việt Nam được khai thác ở Tĩnh Túc từ thời Pháp thuộc. Một số vùng được phát hiện có thiếc như Tam Bảo, Quỳ Hợp, Đà Lạt. Quặng thiếc được tìm kiếm thăm dò và đưa và khai thác từ đầu những năm 60 của thế kỷ XX.
Hai mỏ vàng nổi tiếng ở nước ta là Bồng Miêu và Pắc Lạng được người Pháp khai thác. Ngoài 2 mỏ này, từ sau năm 1990, nhiều vùng quặng vàng mới được các nhà địa chất phát hiện, tìm kiếm đánh giá với trữ lượng đạt khoảng vài trăm tấn như: Trà Năng (Lâm Đồng), Phước Thành (Quảng Nam), A Vao-A Pey (Quảng Trị - Thừa Thiên Huế), Minh Lương, Sa Phìn (Lào Cai) góp phần tăng đáng kể tổng trữ lượng và tài nguyên vàng [21]. Ngoài các khoáng sản kim loại, Việt Nam còn có các mỏ khoáng sản 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com phi kim loại phục vụ cho công nghiệp phân bón, hoá chất cũng đã được tìm kiếm, thăm dò và đang khai thác như: mỏ Apatít Cam Đường (Lào Cai) có trữ lượng chắc chắn 900 triệu tấn, trữ lượng dự báo 2 tỷ tấn với hàm lượng P2O5 cao; Mỏ photphorit Quảng Bình, Thanh Hoá, v. Công nghiệp vật liệu xây dựng ở Việt Nam được đảm bảo bởi nguồn nguyên liệu đá vôi, sét, caolin, nguyên liệu chịu lửa giàu nhôm phong phú.
Công tác thăm dò đã kịp thời phát hiện các nguồn nguyên liệu cho nhà máy xi măng lớn ở nước ta như Hoàng Thạch, Bỉm Sơn, Hà Tiên. Đã khảo sát được 274 mỏ đá vôi-xi măng với trữ lượng đạt 44.739 triệu tấn, 218 mỏ sét với trữ lượng 7.602 triệu tấn là cơ sở cho phát triển bền vững công nghiệp xi măng đến năm 2020 và những thập kỷ tiếp theo. Các mỏ cát thuỷ tinh như Vân Hải, Nam Ô, Cam Ranh. có trữ lượng lớn, hàm lượng SiO2 cao, cung cấp cho các nhà máy sản xuất kính xây dựng cũng như đồ thuỷ tinh cao cấp và cho xuất khẩu.
Các khoáng chất công nghiệp khác như Pyrophyrit, Barit, Fluorit, Bentonit, Diatomit,. cũng được thăm dò, đánh giá trữ lượng cho sản xuất gạch chịu lửa, dung dịch khoan, trợ dung cho sản xuất xi măng, sản xuất văn phòng phẩm. Quặng sắt Tính đến nay Việt Nam đã phát hiện và khoanh định được trên 216 điểm lớn, nhỏ có quặng sắt. Tiềm năng quặng sắt của Việt Nam là không nhiều, tổng trữ lượng và tài nguyên dự báo có khoảng 1,2 tỷ tấn.
Trong đó tổng trữ lượng theo báo cáo kết quả tìm kiếm và thăm dò là 757,23triệu tấn bao gồm: trữ lượng cấp A+B+C1 là: 563 triệu tấn; trữ lượng cấp C2 là 194 triệu tấn [21]. Quặng sắt ở Việt Nam phân bố tương đối rộng, nhưng không đồng đều, tập trung chủ yếu ở miền núi phía Bắc như: Thái Nguyên, Bắc Kạn, Cao Bằng, Lào Cai, Hà Giang và rải rác ở một số khu vực khác thuộc tỉnh Quảng Ninh, Tuyên Quang, Yên Bái, Lào Cai và rải rác ở một số khu vực khác thuộc 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hoà Bình, Lai Châu, Sơn La, các tỉnh Trung Bộ như Hà Tĩnh, Nghệ An, Thanh Hoá. Có 6 mỏ và khu vực chứa quặng sắt tương đối lớn và tập trung là: Thạch Khê (Hà Tĩnh), Quý Sa (Lào Cai), Trại Cau, Tiến Bộ (Thái Nguyên), Ngườm Tráng, Nà Lũng (Cao Bằng) có trữ lượng địa chất khoảng 850 triệu tấn và trữ lượng chắc chắn có thể khai thác được đánh giá khoảng trên 400 triệu tấn [21]. Quặng Đồng Những vùng tụ khoáng quặng đồng quan trọng ở nước ta là:- Vùng tụ khoáng Sin Quyền (Lào Cai), - Vùng tụ khoáng Bản Phúc (Sơn La), - Vùng tụ khoáng Vạn Sài (Sơn La), Điểm quặng Bản Giàng (Sơn La), - Vùng tụ khoáng Suối Nùng (Quảng Ngãi) [3].
Ở Việt Nam quặng đồng đang được khai thác và chế biến chủ yếu tại mỏ đồng Sin Quyền [21]. Quặng thiếc Ở Việt Nam, quặng thiếc được phân bố tập trung chủ yếu ở các vùng: Pia Oắc - Cao Bằng, Tam Đảo, Tuyên Quang, Quỳ Hợp - Nghệ An, Trường Xuân - Thanh Hoá, Hương Sơn - Hà Tĩnh, Quảng Nam - Đà Nẵng, Lâm Đồng.Trữ lượng thiếc ở cấp C1, C2 khoảng 97.600 tấn, ở cấp P khoảng 268. Tại mỏ Tĩnh Túc (khu vực Pia Oắc - Cao Bằng), tính đến năm 2007, trữ lượng quặng gốc còn 2.471 tấn, quặng sa khoáng còn 9.147 tấn; Mỏ quặng gốc Ngân Sơn (Bắc Kạn) có trữ lượng dự báo khoảng 1. Ngoài ra, ở khu vực Tam Đảo (Vĩnh Phúc) trữ lượng quặng thiếc cũng khá nhiều, riêng mỏ Núi Pháo có trữ lượng dự báo là 11.
Đặc biệt, ở khu vực Quỳ Hợp (Nghệ An), quặng thiếc được dự báo có trữ lượng lớn, tổng trữ lượng trên khoảng 70. Riêng quặng thiếc sa khoáng ở Nghệ An được đánh giá là lớn nhất Việt Nam, với trữ lượng khoảng 42.000 tấn (chiếm 30% trữ lượng quặng thiếc của cả nước), tập trung ở các huyện Quỳ Hợp, Quế Phong. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Quặng thiếc được khai thác ở mỏ Tĩnh Túc (Cao Bằng), Sơn Dương, Bắc Lũng (Tuyên Quang), Đại Từ (Thái Nguyên), Quỳ Hợp (Nghệ An), Lâm Đồng. Ở các mỏ sa khoáng quặng thiếc được khai thác chủ yếu bằng phương pháp lộ thiên và luyện thiếc bằng công nghệ lò phản xạ và lò điện hồ quang.
Công nghệ khai thác bằng tàu cuốc, tàu hút bùn, sức nước, tuyển nổi trọng lực đã được thử nghiệm nhưng kết quả còn hạn chế [21]. Khai thác, tuyển quặng thiếc tự phát thủ công là một đặc thù quan trọng của ngành khai thác này. Nhược điểm lớn của loại hình khai thác này là tàn phá môi trường, tổn thất tài nguyên, không an toàn nhưng nó đóng vai trò nhất định trong việc cung cấp nguyên liệu và cho phép tận thu tài nguyên ở nhiều nơi mà quy mô công nghiệp không thể đem lại hiệu quả. Quặng titan a) Khái quát chung về quặng Titan Titan và các hợp chất titan được sử dụng nhiều trong nền kinh tế quốc dân.
Hợp kim titan có tỷ trọng thấp, độ bền chống mài mòn tốt, nhiệt độ nóng chảy cao và độ dai cao ở nhiệt độ khoảng 600oC. Chúng đã trở thành vật liệu quan trọng không thể thiếu đối với ngành hàng không và sẽ thay thế dần các hợp kim thép không gỉ (trong động cơ phản lực, bộ phận hạ cánh và các bộ phận khác của máy bay). Hợp kim titan cũng được sử dụng trong những thiết bị trao đổi ion của các lò phản ứng hạt nhân và những thiết bị cần độ bền chống ăn mòn cao. Ngoài ra, người ta còn sử dụng hợp kim này để chế tạo và lắp ráp các bộ phận giả của cơ thể con người, như mỏm xương đùi [21].
Titan chiếm 0,57% khối lượng vỏ trái đất, nhưng phân phối rất rải rác và chỉ tồn tại ở những hàm lượng nhỏ, chủ yếu ở dạng hợp chất hoá học, thường thấy nhất là dạng liên kết với oxy và sắt. Khoáng vật có giá trị công nghiệp chủ yếu là ilmenit và rutil.Vì vậy việc tinh chế để làm giàu quặng gặp nhiều khó khăn. Có hơn 80 khoáng vật chứa titan, tuy nhiên phần lớn ít gặp trong thiên nhiên, chỉ có ilmenit và rutil là 2 loại khoáng chủ yếu.