Tìm hiểu về quặng Secpentine

Secpentine rất quan trọng trong ngành công nghiệp luyện kim, công nghiệp hóa chất nguyên liệu Chúng ta cần phát triển công nghiệp khai thác, chế biến . Tuy nhiên, hoạt động này cũng để lại những hệ lụy về ô nhiễm môi trường, tai nạn lao động, cơ sở hạ tầng giao thông bị hư hỏng. Hầu hết các đơn vị khai thác dưới hình thức tận dụng, công nghệ lạc hậu, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường. Việc khắc phục ô nhiễm, hoàn trả cảnh quan môi trường tự nhiên sau khi đóng cửa mỏ vẫn chưa được thực hiện nghiêm túc.

LỜI CẢM ƠN

Đồ án này được thực hiện tại bộ môn công nghệ các chất vô cơ, Viện Kĩ thuật Hóa học - trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trước hết, em xin chân thành cảm ơn cô giáo hướng dẫn: TS Bùi Thị Vân Anh, người đã quan tâm và trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án này, nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì em nghĩ bài thu hoạch này của em rất khó có thể hoàn thiện được Em cũng xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn đã chỉ bảo tận tình và tạo nhiều điều kiện thuận lợi để cho em có thể hoàn thành tốt nhất đồ án củamình Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về nguồn gốc, tình hình khai thác sản xuất

và ứng dụng của quặng Secpentine Trong thời gian làm đồ án, do hạn chế về mặt thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, em kính mong được các thầy cô hướng dẫn thêm để em có thể hoàn thiện hơn những kiến thức củamình

Hà Nội, 11/2015

MỞ ĐẦU

Secpentine là tên gọi của một nhóm gồm các khoáng vật silicat lớp của sắt magie hydroxit , được sử dụng rộng rãi để sản xuất vật liệu chịu lửa làm chất trợ dung cho phân lân nung chảy, cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho cây trồng,

nguyên liệu chế tạo hợp chất magie

Secpentine cùng với các khoáng sản khác nằm trong chính sách ưu tiên của Nhà nước tập trung tối đa khai thác chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp phục vụ cho Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước, phù hợp với quy hoạch phát triển công nghiệp Việt Nam, quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội của cácđịa phương, bảo đảm hài hoà lợi ích quốc gia và địa phương, phù hợp với yêu cầu củng cố an ninh quốc phòng, bảo vệ các công trình văn hoá có giá trị và bảo vệ môitrường sinh thái tại các địa bàn có khoáng sản

Với nhiều ứng dụng quan trọng cùng với trữ lượng quặng Secpentine tại ViệtNam đã xác định và dự báo khoảng 37 triệu tấn Secpentine càng thể hiện vai trò quan trọng của nó trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là về công nghệ vật liệu Qua một thời gian tìm hiểu, em xin phép được trình bày những hiểu biết của mình

về quặng Secpentine, nguồn gốc, tình hình khai thác và sản xuất các sản phẩm của

từ quặng Secpentine

I.GIỚI THIỆU CHUNG VẾ QUẶNG SECPENTINE

1 Cấu tạo

Secpentin là tên gọi của một nhóm khoáng vật tạo đá phổ biến Nhóm này gồm các khoáng vật silicat lớp của sắt magie hydroxit có công thức hóa học tổng quát là (Mg,Fe,Ni,Al,Zn,Mn)3Si2O5[OH]4; chúng có thể chứa một lượng nhỏ các nguyên tố khác như crom, mangan, coban và nickel Một hoặc hai nguyên tử Si có thể được thay thế bằng Al hoặc Fe trong một số trường hợp Một số trường hợp hiếm chứa nước ở vị trí của hydroxyl

Quặng SecpentinitTrong khoáng vật học và địa chất học, nhóm Secpentine có thể gồm 20 dạng biến thể Tùy vào các nguyên tố phụ tham gia vào trong cấu trúc, các biến thể này không phải lúc nào cũng dễ nhận dạng Có 3 dạng đồng hình quan trọng của

Secpentine là antigorit, chrysotil and lizardit., thường không có sự phân biệt giữa các dạng đồng hình này ngoại trừ trong nghiên cứu khoa học và phân loại

Một số loại Secpentine đã được sử dụng là đồ trang sức và chạm khắc đá cứng, đôi khi được gọi là Teton jade.

Hệ kết tinh đơn nghiêng Có bề ngoài giống như da con rắn (nên còn gọi là

đá xà vân) Theo đặc trưng biến dạng mạng tinh thể chia ra ba loại khác nhau: tinh thể dạng tấm, loại sợi dài và loại hạt nhỏ ẩn tinh đặc sít Sự khác nhau về cấu trúc S

do sự biến dạng mạng tinh thể Có màu sắc khác nhau: trắng, vàng, xanh lá cây, xanh tối nâu do hàm lượng sắt và tỉ lệ sắt Fe+3, Fe+2 cũng như sự có mặt của nguyên

tố Ni Độ cứng theo thang khoáng vật 2,5 - 5, khối lượng riêng 2,5 - 2,6 g/cm3

Dựa vào hình thái tinh thể người ta phân biệt các biến thể của S, trong đó có hai dạng chính:

+ antigorit - S dạng tấm+ crizotin - asbet - S dạng sợi

2 Nguồn gốc

Quặng Secpentine hình thành do sự biến đổi nhiệt dịch các đá siêu bazơ Serpentine khá phổ biến trong nhiều môi trường, và là một loại đá khoáng sản quantrọng hình thành trong môi trường đá biến chất(metamorphic environments)

* Phân bố tại Việt Nam

Việt Nam có nhiều Secpentine ở Núi Nưa (Thanh Hoá), Ba Vì (Hà Tây), Làng Hồi (Quảng Nam), vv Đặc biệt, quặng secpentin tại Nông Cống, Thanh Hóa được đánh giá là một trong những mỏ lớn nhất Đông Nam Á, có trữ lượng hàng tỷ m3, là nguồn cung cấp chính cho nguyên liệu phân lân nung chảy trên địa bàn cả nước

Trong những năm qua, hoạt động khai thác, chế biến đã tạo việc làm cho nhiều lao động địa phương, đóng góp nguồn thu cho ngân sách Nhà nước, đồng thời tạo điều kiện cho một số ngành kinh tế khác phát triển Tuy nhiên, hoạt động này cũng để lại những hệ lụy về ô nhiễm môi trường, cơ sở hạ tầng giao thông bị

hư hỏng do xe quá tải vận chuyển đi tiêu thụ Bên cạnh đó, tình trạng khai thác trái phép một số loại khoáng sản vẫn còn diễn ra ở một số địa phương Mặc dù các

ngành chức năng và chính quyền huyện, xã đã có các biện pháp tăng cường công tác quản lý Nhà nước về tài nguyên khoáng sản, nhưng vẫn chưa giải quyết triệt để được các tồn tại, bất cập; sự phối hợp giữa cơ quan quản lý Nhà nước và chính quyền địa phương có lúc, có việc còn thiếu chặt chẽ, hiệu quả chưa cao.

Trong một nghiên cứu của mình, giảng viên Siobhan A (Sasha) Wilson,Viện Trái Đất, Trường Đại học Wilson Monash đã nêu ra b ng ch ng choằng chứng cho ứng cho

th y ấy Secpentine, được tìm thấy bởi nghiên cứu này, thông thường hình thànhtrong một quá trình gọi là Secpentine hoá, có thể xuất hiện ở độ sâu tương đốinông (vài km) bên dưới bề mặt Trái đất – và có thể là Hoả tinh Secpentine cóthể hình thành khi nước bề mặt thấm vào lòng đất tạo thành nước ngầm, toảnhiệt sâu và phản ứng với những loại đá giàu magnesium Sự hiện diện củaSecpentine đưa ra giả thuyết là nước ngầm có thể đang hoạt động ở độ sâu lớn hơn5km bên dưới lớp bề mặt xung quanh miệng núi lửa McLaughlin Nó là một trongnhững dấu hiệu cho thấy s s ng có th đang ch đ i chúng ta trên Ho tinh.ự sống có thể đang chờ đợi chúng ta trên Hoả tinh ống có thể đang chờ đợi chúng ta trên Hoả tinh ể đang chờ đợi chúng ta trên Hoả tinh ờ đợi chúng ta trên Hoả tinh ợi chúng ta trên Hoả tinh ả tinh

3 Ứng dụng

Secpentine rất quan trọng trong ngành công nghiệp luyện kim, công nghiệp hóa chất nguyên liệu, Secpentine còn là một thành phần phân bón tốt Đá

Secpentine đẹp hơn thường được lựa chọn như đá trang trí

Đá Secpentine và khoáng sản chủ yếu được sử dụng trong ba khía cạnh sau:

1 Các hiệu ứng quang học secpentine được sử dụng trong vật liệu xây dựng trang trí và ngọc thô

2 Sử dụng hiệu suất nhiệt độ cao của Secpentine sử dụng vật liệu chịu lửa;

3 Sử dụng các đặc tính hóa học của Secpentine, phát triển và ứng dụng của hóa học và tính chất vật lý, dùng để làm chất trợ dung cho phân lân nung chảy, cung cấp thêm chất dinh dưỡng Mg và Si cho cây trồng, nguyên liệu chế tạo hợp chất magie., vật liệu thông luyện kim, ánh sáng oxit magiê và silica xốp, thuốc,…

II TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HIỆN NAY

1 Nguồn nguyên liệu

1.1 Thăm dò quặng SecpentineTrữ lượng quặng Secpentine tại Việt Nam đã xác định và dự báo khoảng 37 triệu tấn;

Ở Việt Nam có 5 mỏ Secpentine được thăm dò là Bãi áng (Thanh Hóa), Lang Hội (Quảng Nam), Suối Cạn (Sơn La), Thượng Hòa (Yên Bái) và Xóm Quýt (Hà Nội) với tổng trữ lượng 41,3 triệu tấn

Mỏ Bãi áng (huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa) có trữ lượng khoảng 15 triệu tấn Secpentine và đã được khai thác làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất phân lân nung chảy Hàm lượng hóa học của Secpentine ở đây là 32,42 -

35,54% MgO, 38,96 - 40,82% SiO2, 1,25 - 1,37% Al2O3, 7,41 - 7,46% Fe2O3, 0,4 -1,07% Ni Qua thử nghiệm sản xuất gạch chịu lửa pericla - forsterit từ Secpentine của Bãi áng cho thấy loại quặng này thích hợp với yêu cầu sản xuất gạch chịu lửa

Secpentine của Làng Hội (tỉnh Quảng Nam) được hình thành do quá trình biến đổi quặng olivin trong đá untrabazit Thành phần hóa học điển hình của loại Secpentine Làng Hội là 33,77 - 34,49% MgO; 4,97 - 5,03% CaO; 35,44 - 36,53% SiO2; 3,45% Al2O3 ước tính tổng trữ lượng khoảng 5 triệu tấn

Giai đoạn đến năm 2015 tiến hành các dự án thăm dò bổ sung Secpentine ở Núi Nưa tỉnh Thanh Hoá, Thượng Hà thuộc tỉnh Lào Cai và thăm dò mỏ Tế Thắng thuộc tỉnh Thanh Hoá

Dự kiến tổng vốn đầu tư cho các dự án thăm dò và thăm dò bổ sung

Secpentine giai đoạn đến năm 2015 khoảng 35 đến 50 tỷ VNĐ;

1.2 Thống kê trữ lượng và dự báo tài nguyên quặng Secpentine (Theo tài liệu lưu trữ địa chất)

Tên mỏ, điểm Mức độ Trữ lượng và TNDB (ngàn tấn) Tổng

2.1 Quan điểm phát triển

- Phát triển công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp (Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc) phù hợp với quy hoạch phát triển công nghiệp Việt Nam, quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội của các địa phương, bảo đảm hài hoà lợi ích quốc gia và địa phương, phù hợp với yêu cầu củng cố an ninh quốc phòng, bảo vệ các công trình văn hoá có giá trị và bảo vệ môi trường sinh thái tại các địa bàn có khoáng sản;

- Phát triển ngành công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp ổn định và bền vững, với công nghệ tiến bộ, bảo đảm an toàn, có hiệu quả kinh tế nhằm khai thác và sử dụng hợp lý, tiết kiệm nguồn tài nguyên của đất nước;

- Thực hiện các dự án thăm dò để có đủ trữ lượng tin cậy phục vụ cho việc lập

và thực hiện các dự án khai thác và chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công

nghiệp trong giai đoạn quy hoạch;

- Phát triển công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp trên cơ sở lợi thế về tài nguyên, phát huy nội lực là chính, nhằm phục

vụ trước hết nhu cầu của nền kinh tế, chỉ xuất khẩu những sản phẩm đã qua chế biến và trong nước không sử dụng hết

2.2 Mục tiêu phát triển

- Tập trung thăm dò các mỏ khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp (Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc) đã được điều tra, đánh giá để đáp ứng đủ trữ lượng tin cậy cho nhu cầu khai thác và chế biến trong giai đoạn quy hoạch;

- Đáp ứng đủ nhu cầu trong nước và có một phần xuất khẩu hợp lý các loại khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp (Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc)

- Thu hồi tối đa tài nguyên trong khai thác và chế biến thông qua việc áp dụng công nghệ tiến bộ Đảm bảo hiệu quả kinh tế việc khai thác và bảo vệ môi trường sinh thái tại các địa bàn họat động khoáng sản;

- Đẩy mạnh việc đầu tư đồng bộ các cơ sở chế biến sâu các loại khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp với công nghệ tiến bộ

- Dự kiến sản lượng quặng thương phẩm như sau:

2.3 Giải pháp, chính sách tổng thể

- Chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp (Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc) để có các sản phẩm, chế phẩm chất lượng cao phục vụ nhu cầu trong nước là chính và có một phần hợp lý sản phẩm chế biến sâu để xuất khẩu;

- Tăng cường phân cấp quản lý tài nguyên, hoàn thiện quy chế và tăng cườngđấu thầu hoạt động khoáng sản; thành lập các Công ty cổ phần với sự tham gia của các tổ chức, cá nhân có kinh nghiệm, năng lực khai khoáng, có năng lực tài chính

để đầu tư vào công tác thăm dò, khai thác và chế biến sâu khoáng sản

- Khuyến khích đa dạng loại hình sở hữu, thu hút các nguồn lực trong và ngoài nước tham gia phát triển công nghiệp khai thác, chế biến quặng Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc theo định hướng ưu tiên các doanh nghiệp có năng lực trong nước; liên doanh liên kết với nước ngoài trong lĩnh vực chế biến đòi hỏi kỹ thuật, công nghệ cao như chế biến diatomit, grafit và talc;

- Nâng cao trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp trong hoạt động khoáng sản Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc như đóng góp xây dựng cơ sở hạ tầng; Thu hút đào tạo và sử dụng lao động địa phương; có biện pháp chủ động bảo vệ môi trường sinh thái và tích cực tham gia cải thiện môi trường xã hội

3 Tình hình khai thác

3.1 Khai thác, chế biến quặng SecpentineQuặng Secpentine được khai thác và chế biến thành bột Secpentine có hàm lượng MgO ≥30%, SiO2≤ 42% để phục vụ cho sản xuất phân bón NPK và phân lân nung chảy

- Giai đoạn đến năm 2015: Khai thác và nâng công suất khai thác mỏ

Secpentine Bãi Áng lên 300-350.000 tấn/năm, đầu tư nâng cấp xưởng nghiền lên

công suất 80.000-100.000 tấn/năm Đầu tư khai thác và chế biến mỏ Thượng Hà công suất 200.000-250.000 tấn/năm.

- Giai đoạn 2016-2025: Duy trì sản lượng khai thác mỏ Bãi Áng và mỏ Thượng Hà Các mỏ Secpentine mới vùng Lào Cai, Phú Thọ được đầu tư khai thác

và chế biến khi có nhu cầu thị trường

- Tổng vốn đầu tư cho khai thác và chế biến quặng Secpentine trong giai đoạn quy hoạch đến năm 2015 dự kiến khoảng 110 đến 135 tỷ VNĐ

3.2 Vốn đầu tưƯớc tính vốn đầu tư cho công tác thăm dò, khai thác và chế biến quặng Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc trong giai đoạn quy hoạchkhoảng 2.498 đến 2.885 tỷ VNĐ

Trong đó: Giai đoạn đến năm 2015 khoảng 1.083 đến 1.295 tỷ VNĐ; giai đoạn 2016 - 2025 khoảng 1.415 đến 1.590 tỷ VNĐ

Nguồn vốn đầu tư: Gồm vốn tự thu xếp của doanh nghiệp, vốn vay đầu tư phát triển của Nhà nước và vay thương mại, vốn đầu tư trực tiếp từ nước ngoài v.v

3.3 Danh mục các dự án đầu tư thăm dò quặng Secpentine

(Giai đoạn đến năm 2015)

Thời gian thực hiện

1 Thăm dò bổ sung mỏ

Secpentine Thanh Hoá (khối

siêu mafic Núi Nưa sau khi đã

được điều tra đánh giá

15-20 tỷ VNĐ

20 triệu tấn cấp C1, 5 triệu tấn cấp A+B

2016-2020

2 Thăm dò mỏ Secpentine Tế

Thắng (Thanh Hoá)

5-10 tỷ VNĐ

6 triệu tấn cấp C1, 3 triệu tấn cấp B+C1

2008-2015

3 Thăm dò bổ sung mỏ

Secpentine Thượng Hà (Lào

15-20 tỷ VNĐ

15 triệu tấn cấp C1, 6 triệu tấn

2008-2015

Vốn đầu tư (tỷ VNĐ)

Thời gian thực hiện

-Đầu tư mở rộng

Đầu tư mới (40-50 tỷ)

200.000

- 250.000

Đầu tư mới (30-35 tỷ)

2008-2015

3.5 Lợi ích và hạn chếHoạt động khai thác, chế biến khoáng sản trên địa bàn đã tạo việc làm cho nhiều lao động, đóng góp nguồn thu cho ngân sách Nhà nước và tạo điều kiện cho một số ngành kinh tế khác phát triển Tuy nhiên, hoạt động này cũng để lại những

hệ lụy về ô nhiễm môi trường, tai nạn lao động, cơ sở hạ tầng giao thông bị hư hỏng do xe quá tải

Bên cạnh đó, tình trạng khai thác trái phép một số loại khoáng sản vẫn còn diễn ra Mặc dù các ngành chức năng và chính quyền huyện, xã đã có các biện pháptăng cường công tác quản lý Nhà nước về tài nguyên khoáng sản, nhưng vẫn chưa

giải quyết triệt để được các tồn tại, bất cập; sự phối hợp giữa cơ quan quản lý Nhà nước và chính quyền địa phương có lúc, có việc còn thiếu chặt chẽ, hiệu quả chưa cao; sự phân cấp quản lý còn những điểm chưa hợp lý

3.6 Giải pháp

Quản lý Nhà nước về tài nguyên khoáng sản và bảo vệ môi trường là 2 vấn

đề nổi cộm hiện nay Mặc dù các địa phương và ngành chức năng đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên công tác quản lý vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu Tình trạng khai thác trái phép, khai thác trộm vẫn xảy ra Hầu hết các đơn vị khai thác dưới hình thức tận dụng, công nghệ lạc hậu, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường Việc khắc phục ô nhiễm, hoàn trả cảnh quan môi trường tự nhiên sau khi đóng cửa

mỏ vẫn chưa được thực hiện nghiêm túc

Về các giải pháp khắc phục trong thời gian tới, cần yêu cầu các ngành chức năng phải thẩm định chặt chẽ đối với các đơn vị xin cấp phép khai thác, chế biến khoáng sản; tăng cường phối hợp giữa ngành, địa phương, các lực lượng trong việc giám sát, quản lý tài nguyên môi trường Cần giải quyết dứt điểm, không để tiếp diễn tình trạng cạnh tranh thiếu lành mạnh trong sản xuất, kinh doanh Về tình trạng ô nhiễm môi trường tại các nhà máy, công ty, cần phải chỉ đạo công ty từng bước thay đổi dây chuyền, công nghệ, khắc phục ô nhiễm môi trường, đồng thời tăng cường kiểm tra, giám sát và xử lý vi phạm, trong đó đặc biệt phát huy vai trò của chính quyền và nhân dân địa phương đối với công tác quản lý, bảo vệ tài

nguyên môi trường

III Giới thiệu các sản phẩm từ Secpentine

1 Magiê oxit MgO

1.1 Tổng quan về Magiê Oxit

Magiê oxit MgO (còn gọi là magnesia) là một loại bột trắng giống bột đá vôi.Trong thiên nhiên, hợp chất magiê ít tồn tại ở dạng oxit thuần túy, nhưng khá phổbiến ở dạng cacbonat (quặng magnezit Mg(CO)3, đolomit CaMg(CO3)2), hydroxit(quặng bruxit Mg(OH)2), hoặc hòa tan trong nước biển hay nước một số hồ muốikhoáng, một phần ở dạng khoáng phức carnalit KMgCl3 6H2O Tổng trữ lượngquặng magnezit đã xác định trên toàn thế giới khoảng 12 tỷ tấn, tổng trữ lượngquặng bruxit đạt vài triệu tấn Trữ lượng magiê tại các hồ nước muối cũng rất lớn.

Sản phẩm MgO được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, là nguyên liệuđầu vào cơ bản cho ngành sản xuất các hợp chất magiê, sản xuất vật liệu chịu lửa(VLCL) dùng trong luyện kim, sản xuất xi măng, thủy tinh, gốm sứ, và sản xuất vậtliệu cách điện trong lò điện, thiết bị gia nhiệt bằng điện MgO hoạt tính là tác nhân phụtrợ trong nhiều ngành sản xuất, xây dựng và nông nghiệp Tại các nước có ngành chănnuôi trâu bò phát triển mạnh, MgO còn được sử dụng để làm phụ gia thức ăn gia súc

* Tình hình khai thác sản xuất trên thế giới

Ở châu Âu, Hà Lan là một trong những nước có lịch sử hoạt động lâu đời trong lĩnh vực chế biến magiê oxit, đặc biệt là ở Rotterdam Trong những năm qua, ngành công nghiệp khai khoáng ở đây đã từng chứng kiến sự thăng trầm về quyền

sở hữu của các công ty trong lĩnh vực này

Theo một báo cáo, Grecian Magnesite SA ở Aten (Hy Lạp) là một công ty kinh doanh và chế biến magiê oxit và bột nhám (CCM) hàng đầu châu Âu và đã cung cấp CCM cho các ngành công nghiệp tại nhiều nước, kể cả các loại magiê cacbonat cho các ứng dụng chuyên dụng

Vào giữa tháng 6/2003, Công ty này đã hợp tác với một công ty của Anh để sản xuất magiê oxit nóng chảy

Tại Mỹ, 2 công ty sản xuất magiê oxit lớn là Premier Chemicals LLC và Martin Marietta Magnesia Specialties đã cộng tác sản xuất và kinh doanh magiê hyđroxit dùng để xử lý nước và chất thải

Premier Chemicals LLC đã cấp giấy phép cho Martin Marietta Magnesia Specialties sản xuất và bán sản phẩm magiê hyđroxit loại Thioguard và các dịch vụ liên quan Còn Martin Marietta sản xuất Thioguard tại nhà máy công suất 220 nghìn tấn/năm ở Manistee, Michigan Nguyên liệu thô để sản xuất Thioguard là nước biển giàu magiê tự nhiên và vôi đi từ đolômit từ nhà máy Ohio, Woodville.

Tại Trung Quốc ngành công nghiệp khai thác các khoáng sản này rất lớn với khoảng 526 công ty hoạt động trong lĩnh vực khai thác khoáng magiê (trong đó có

68 công ty hoạt động trong lĩnh vực khai thác và 458 hoạt động trong lĩnh vực chế biến Ngoài ra, Trung Quốc còn có một số dự án đầu tư sản xuất magiê oxit nung quá có độ tinh khiết cao

* Tiềm năng của Việt Nam

Với trữ lượng quặng Secpentine tại Việt Nam đã xác định và dự báo khoảng

37 triệu tấn, Việt Nam là nước có tiềm năng khoáng sản chứa magiê Các loại khoáng Secpentine, đolomit và magnesit của Việt Nam được dùng để sản xuất vật liệu chịu lửa, đồng thời là nguồn magiê oxit dùng trong công nghiệp vật liệu xây dựng, làm chất phụ gia thủy tinh, trong hóa chất và phân bón

1.2 Ứng dụng của Magie Oxit

1.2.1 Nông nghiệp:

- Thức ăn gia súc: Mg là nguyên tố vi lượng cần thiết trong thức ăn gia súc, đặc biệtđối với trâu bò Mg đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất, đồng thời cũng có tácđộng đối với hệ thống thần kinh và quá trình định vị ở các loài gia súc này Sự thiếuhụt Mg sẽ gây ra chứng co cứng cơ ở trâu bò Để giải quyết sự thiếu hụt này, người ta

bổ sung MgO hoạt tính dạng hạt mịn vào thức ăn cho trâu bò hoặc chế biến thành các

"cục liếm" được gắn kết bằng mật đường

- Phân bón: Mg cũng rất quan trọng đối với cây trồng, đặc biệt là khoai tây và ngũcốc Nếu thiếu Mg cây trồng sẽ có hiện tượng vàng lá và sản lượng thu hoạch giảm

MgO hoạt tính là nguồn cung cấp Mg thiết yếu cho cây trồng Ngoài ra, MgO hoạttính cũng được sử dụng như tác nhân khử chua để tăng độ pH ở những vùng đất chua

1.2.2 Công nghiệpCác ứng dụng công nghiệp của MgO hoạt tính bao gồm:

- Sản xuất MgO nung chảy: MgO hoạt tính là nguyên liệu để sản xuất MgO nungchảy sử dụng làm vật liệu chịu lửa hoặc vật liệu cách nhiệt, cách điện trong các thiết bịgia nhiệt

- Sản xuất hoá chất: MgO hoạt tính là nguyên liệu để sản xuất một số muối magiênhư MgSO4, Mg(NO3)2, MgCl2,

- Thuộc da: MgO hoạt tính được sử dụng chủ yếu cho công đoạn kiềm hóa trongquá trình thuộc da bằng hợp chất crôm Hiện nay, nhiều nhà máy vẫn tiến hành côngđoạn này bằng cách bổ sung đồng thời các xút và canxi hydroxit khi bắt đầu quá trìnhthuộc da Điều này thường dẫn đến việc tình trạng pH có lúc tăng rất cao Việc sửdụng MgO hoạt tính sẽ cho phép kiểm soát mức pH tốt hơn và nâng cao chất lượngsản phẩm da MgO hoạt tính cũng được sử dụng để thay thế sôđa hoặc natri sunfittrong quá trình ngâm da, vừa giảm chi phí sản xuất, vừa không làm cho pH tăng quácao (do độ tan của MgO thấp hơn) Ngoài ra, MgO hoạt tính còn được sử dụng để thuhồi crôm từ nước thải của quá trình thuộc da

- Sản xuất đường mía: Ứng dụng chính của MgO hoạt tính trong sản xuất đườngmía là thay thế vôi nhằm giảm sự bám cặn trên thành các ống bay hơi Việc sử dụngMgO hoạt tính cho phép giảm nồng độ canxi xuống đến mức không xảy ra sự kết tủasunfat, nhờ đó giảm sự bám cặn trên thành ống, tăng hiệu quả sử dụng nhiệt, giảm thờigian ngừng thiết bị để khử cặn, tăng năng suất lao động và chất lượng đường

- Sản xuất giấy: Trong sản xuất giấy, huyền phù MgO được sục khí SO2 để tạothành magiê bisulfit dùng trong hỗn hợp nấu gỗ

- Xây dựng: Khi xử lý MgO hoạt tính với MgCl2, người ta thu được xi măng magiêoxyclorua, còn gọi là xi măng sorel, được sử dụng trong sản xuất vật liệu sàn, tấm lợp,tấm ốp tường, vách ngăn, đặc biệt được sử dụng trong ngành đường sắt, cảng biển và

các bệnh viện do nó có tác dụng giảm tiếng ồn, chịu được nước biển Xi măng sorelcòn được sử dụng để làm chất kết dính trong sản xuất đá mài.

- Sản xuất thủy tinh: MgO hoạt tính được sử dụng để sản xuất các sản phẩm thủytinh đặc biệt dùng trong nghiên cứu khoa học, thủy tinh trang trí và sợi thủy tinh

- Sản xuất dầu bôi trơn: MgO hoạt tính là tác nhân trung hòa axit trong sản xuất dầubôi trơn

- Sản xuất chất dẻo: MgO là chất độn, tác nhân trung hòa và xúc tác làm đặc trongsản xuất chất dẻo

- Sản xuất vật liệu chống cháy, đặc biệt là chất độn chống cháy trong chất dẻo

1.2.3 Môi trường MgO hoạt tính được sử dụng để trung hòa axit, kết tủa kim loại nặng và khống chế

sự hình thành H2S trong nước thải, giảm thời gian và khối lượng lọc nước thải MgOhoạt tính cũng được sử dụng để tách lưu huỳnh khỏi khí thải công nghiệp

1.2.4 Sản xuất dược phẩm MgO hoạt tính được sử dụng làm tá dược trong sản xuất thuốc viên vitamin, thuốckháng axit dạ dày và thuốc nhuận tràng

1.3 Phương pháp sản xuất MgO từ quặng Secpentine

Về nghiên cứu tách MgO từ Secpentine phục vụ cho công nghiệp sản xuất manhezit hầu như chưa có cơ sở nào tiến hành

Ở nước ta công nghiệp sản xuất xi măng và luyện thép hang năm phải nhập vật liệu chịu lửa manhezit với số lượng khá lớn Mặc dù đã có nhiều viện nghiên cứu và nhà máy sản xuất thử nghiệm thành công vật liệu này, nhưng chưa đưa vào sản xuất công nghiệp được, lý do là vì phải nhập magie oxit hoạt tính

Để sản xuất MgO từ quặng Secpentine có phương pháp chung là hòa tan nó vào trong các dung dịch axit mạnh như axit sunfuric, axit nitric và axit clohidric, khi đó phần hòa tan chuyển thành dạng muối, phần không hòa tan nằm lại trong bã

và tách khỏi dung dịch

Từ dung dịch muốn có chứa Magie lẫn các tạp chất khác, phải sử dụng các công nghệ để tách được magie sạch Muốn có hợp chất Magie sạch, phải loại bỏ tạpchất hòa tan cùng magie trước khi tách nó.

Các tạp chất sắt, Niken, canxi trong quặng sau khi tách cũng thành Sắt, Niken, Canxi tương ứng Dung dịch muối Magie được chế biến theo các cách khác nhau:

+ Phương pháp kết tủa bằng kiềm (NH4OH, Ca(OH)2, Na2CO3)

+ Phương pháp nhiệt phân nhiệt độ cao

+ Phương pháp điện phân muối (có màng ngăn)

2 Chrysotile (amiang trắng)

2.1 Tổng quan về Chrysotile

Amiang trắng (tiếng Anh: chrysotile, bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, "chrysos"

có nghĩa là vàng và "tilos" có nghĩa là sợi hay còn gọi là " sợi vàng") Amiăng trắng với mã số đăng ký CAS 12001 – 29 – 5 là sợi khoáng silicate tự nhiên phổ biến trên toàn thế giới với cấu tạo hoá học: Mg3(Si2O5)(OH)4 trong đó các phân tửion có thể được thay thế bởi các phân tử sắt hoặc các ion khác Người ta cũng bắt gặp trường hợp các phân tử florua, ôxit hay clorua thay thế cho các phân tử

hyđôxit, nhưng những trường hợp này thực sự rất hiếm thấy Trọng lượng phân tử

- 277,11gm Trong đó, Magiê chiếm 26,31%, Silic 20,27%, Hydrô 1,45%, và Oxy

51, 96% Nếu xét ở dạng ôxít thì MgO chiếm 43,63%, SiO2 43, 36% và H2O 13,00% Chúng liên kết theo dạng xoắn ốc tạo thành ống hình trụ, rỗng và có thể

uốn cong Ống rỗng này theo nghiên cứu khoa học có đường kính trong là 30 – 60Å và đường kính ngoài là 300 – 400Å.

Dựa vào khả năng chống chịu tốt đối với hầu hết các chất hoá học, amiăng trắng có độ đàn hồi và sức bền cao Đặc tính có một không hai này giúp amiăng chrysotile trở thành một loại nguyên vật liệu đầu vào hữu ích từ nhiều thập kỷ qua, đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm fibrô ximăng, vật liệu chống ma sát, đệm chịu nhiệt và một số các ứng dụng khác Nhóm Secpentine

có dạng xoắn, còn được gọi là chrysotile (hay amiang trắng), là loại sợi amiang được sử dụng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp

Sợi chrysotil (amiang trắng) có nguồn gốc từ đá Secpentine, được thiên nhiên phân bố nằm rải rác khắp nơi thế giới Đây là sợi amiang duy nhất được coi

là an toàn, cho phép xuất nhập khẩu bởi nhiều quốc gia Amiang trắng được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất sản phẩm fibrô xi măng (đặc biệt

là tấm lợp sóng amiang xi măng tại các nước đang phát triển), các vật liệu cách điện, cách nhiệt, ngành ôtô, ngành hàng không, dược, dầu mỏ và hạt nhân, sản xuất vật liệu chống cháy, sản phẩm dệt may và một số ngành khác

* Từ Amiăng đến Chrysotile

Vì sao chúng ta nên gọi là sợi chrysotile mà không phải là sợi amiăng? Bởi

vì amiăng là tên thương mại dùng để chỉ bất kỳ loại sợi khoáng slicat nào Trên thực tế, có nhiều loại sợi amiăng và chúng được chia thành hai nhóm riêng biệt: nhóm sợi serpentine và nhóm sợi amphibole Ngoại trừ việc giống nhau ở tên thương mại, khả năng chịu lửa và ở dạng tự nhiên là sợi thì hai nhóm này hoàn toànkhác nhau Sự khác biệt này thể hiện rõ ràng ở cấu tạo hoá học, tính năng, những ảnh hưởng tiêu cực tiềm tàng đến sức khoẻ con người cũng như các ứng dụng của chúng

Trên thực tế, hai nhóm sợi amiăng (serpentine và amphibole) không bao giờ được xếp vào cùng một nhóm Đó cũng là kết luận chung của các nhà khoa học thể

hiện trong báo cáo mới nhất của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm 2004

Amiăng trắng (hay còn gọi là amiăng chrysotile) thuộc nhóm serpentine trong khi các sợi amiăng khác được biết đến như tremolite, amosite và crocidolite thuộc nhóm amphibole Ngày nay, chỉ có chrysotile là sợi amiăng duy nhất được phép xuất khẩu

Bên cạnh đó, các sản phẩm chứa amiăng hiện nay cũng khác hoàn toàn so với các sản phẩm chứa amiăng trong quá khứ Giờ đây, người ta chỉ sản xuất và buôn bán các vật liệu có hàm lượng lớn amiăng chrysotile, không dễ bở vụn và được kết hợp với xi măng hoặc nhựa tổng hợp như tấm, ống fibrô ximăng, vật liệu chống ma sát, miếng đệm và chất dẻo

Các sản phẩm cũ, đặc biệt là những vật liệu cách nhiệt có hàm lượng amiăng chrysotile thấp, rất bụi và dễ vỡ vụn dưới tác động của lực tay Hơn nữa, không giống với các sản phẩm hiện nay, các sản phẩm cũ thường sử dụng nhóm sợi

amphibole (crocidolite và amosite)

Sợi amiang chrysotil hay còn gọi là amiang trắng

2.2 Ứng dụng chi tiết của chrysotile

Ứng dụng của sợi chrysotile Sản phẩm

Tấm cách nhiệt Tấm ngăn, vỏ hộp, tấm ngói, tấm chịu lửa, lớp bọc cửaSợi amiăng chrysotile Được sử dụng để hàn các mối nối của các nồi chưng

cất, ống khói, ống thông khí (ví dụ: miếng đệm, vỏ bọc

lò sấy, lò đun ) Vải ceramicCác sản phẩm dệt may chứa

amiăng chrysotile

Tấm chịu lửa, áo chống lửa, găng tay cho lò đun, màn

an toàn (màn chịu lửa)Giấy amiăng chrysotile Tấm cách điện trong bộ chuyển mạch, lớp cách nhiệt

trong lò hơi và lò sưởi điện tích nhiệt chạy điệnVòng đệm Cho mặt bích nối ống

Các sản phẩm chịu ma sát Lớp đệm thắng cho các phương tiện đường bộ và

đường sắt, thang máy và các loại máy khác Gạch lát sàn chứa nhựa vinyl

hay nhựa dẻo

Sàn nhà, tấm ốp cầu thang, tấm ốp chân tường

Nhựa rải đường Tấm dạ tẩm nhựa đường để lợp mái, bộ chống ẩm, lớp

lót máng nước sơn phủ lên kim loại, Lớp sơn phủ bề mặt Sơn phủ bề mặt trần và tường theo công nghệ ARTEXBột matít, chất nối, keo dính Keo dán, chất bịt mối nối khung cửa sổ

Các sản phẩm chứa chrysotile – ximăng (chrysotile/cement)

Như đã nói ở trên, hơn 90% các sản phẩm chứa chrysotile trên thế giới hiện nay

được sử dụng trong việc sản xuất các sản phẩm dưới dạng hỗn hợp chrysotile –

ximăng như: ống nước, tấm lợp, tấm ngói Những sản phẩm này được sử dụng tại

60 quốc gia đang phát triển và công nghiệp hoá Sản phẩm chrysotile – ximăng

được ưa chuộng chủ yếu vì hiệu quả kinh tế và sự bền vững tuyệt vời của nó Sản

xuất loại vật liệu này chỉ đòi hỏi việc nhập khẩu một số lượng nhỏ sợi chrysotile,

các nguyên liệu thô khác dễ dàng có được tại địa phương Hơn nữa, công nghệ sản

xuất không yêu cầu một sự đầu tư lớn và tiêu thụ năng lượng ít hơn các phương pháp sản xuất của các loại sản phẩm tương tự khác.

Các chiến sỹ trang bị áo amiang phun bọt chữa cháy