Tài nguyên boxit, nguyên liệu đầu vào của ngành công nghiệp nhôm Một số vấn đề về khai thác, sản xuất tài nguyên boxit khu vực Tây Nguyên, Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước có trữ lượng quặng boxit thuộc loại lớn của thế giới. Phát triển công nghiệp khai thác boxit, sản xuất nhôm sẽ góp phần công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, tạo điều kiện phát triển các ngành công nghiệp liên quan ở trung ương và địa phương, phát triển kinh tế xã hội, nâng cao dân trí cho đồng bào vùng miền núi. Công nghiệp nhôm phát triển sẽ góp phần tăng kim ngạch xuất khẩu, cân đối ngoại tệ, tăng thu ngân sách, tạo công ăn việc làm và cải thiện đời sống cho hàng vạn người lao động. Như vậy, việc nghiên cứu tiềm năng và thực trạng khai thác tài nguyên boxit ở Việt Nam có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với quá trình phát triển kinh tế xã hội, khai thác và sử dụng tài nguyên hiệu quả, bền vững. Với những lý do nêu trên, tôi lựa chọn đề tài “Tài nguyên boxit, nguyên liệu đầu vào của ngành công nghiệp nhôm Một số vấn đề về khai thác, sản xuất tài nguyên boxit khu vực Tây Nguyên, Việt Nam”. Đây là một đề tài nóng, có sự quan tâm của nhiều tầng lớp xã hội, bởi vậy, tác giả gặp không ít khó khăn trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu tư liệu, khai thác dữ liệu. Đề tài này được tác giả tổng hợp từ nhiều nguồn, chủ yếu qua khai thác trên internet dưới góc nhìn của nhiều nhà khoa học, nhà nghiên cứu. Bởi vậy, đề tài sẽ khó tránh khỏi thiếu sót hoặc những ý kiến nhiều chiều. Tác giả rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý của thầy cô và quý vị độc giả.

Page | 1

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN

VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

TIỂU LUẬN – MÔN KINH TẾ TÀI NGUYÊN

Đề tài:

Tài nguyên boxit, nguyên liệu đầu vào của ngành công nghiệp nhôm - Một số vấn đề về khai thác, sản xuất tài nguyên boxit

khu vực Tây Nguyên, Việt Nam

GV hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thị Minh Học viên : Nguyễn Quỳnh Hoa

HÀ NỘI – THÁNG 4/2016

Page | 2

LỜI NÓI ĐẦU

Nhôm là kim loại nhẹ quan trọng nhất trong cuộc sống conngười và là một trong bốn kim loại màu cơ bản Ngày nay, nhôm

và các hợp chất của nhôm được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnhvực sản xuất và đời sống như chế tạo máy bay, ôtô, kỹ thuật điện,xây dựng, sản xuất gạch chịu lửa, sản xuất sơn, phèn, dụng cụ giađình, Về khối lượng sử dụng, nhôm chỉ đứng sau thép Nhômcòn được sử dụng nhiều trong công nghiệp quốc phòng, nên đượccoi là một trong những kim loại chiến lược

Việt Nam là một trong những nước có trữ lượng quặng boxitthuộc loại lớn của thế giới Phát triển công nghiệp khai thác boxit,sản xuất nhôm sẽ góp phần công nghiệp hóa và hiện đại hóa đấtnước, tạo điều kiện phát triển các ngành công nghiệp liên quan ởtrung ương và địa phương, phát triển kinh tế xã hội, nâng cao dântrí cho đồng bào vùng miền núi Công nghiệp nhôm phát triển sẽgóp phần tăng kim ngạch xuất khẩu, cân đối ngoại tệ, tăng thungân sách, tạo công ăn việc làm và cải thiện đời sống cho hàngvạn người lao động

Như vậy, việc nghiên cứu tiềm năng và thực trạng khai tháctài nguyên boxit ở Việt Nam có ý nghĩa hết sức quan trọng đối vớiquá trình phát triển kinh tế - xã hội, khai thác và sử dụng tàinguyên hiệu quả, bền vững Với những lý do nêu trên, tôi lựa chọn

đề tài “Tài nguyên boxit, nguyên liệu đầu vào của ngành công nghiệp nhôm - Một số vấn đề về khai thác, sản xuất tài nguyên boxit khu vực Tây Nguyên, Việt Nam”.

Đây là một đề tài nóng, có sự quan tâm của nhiều tầng lớp xãhội, bởi vậy, tác giả gặp không ít khó khăn trong quá trình nghiêncứu, tìm hiểu tư liệu, khai thác dữ liệu Đề tài này được tác giảtổng hợp từ nhiều nguồn, chủ yếu qua khai thác trên internet dướigóc nhìn của nhiều nhà khoa học, nhà nghiên cứu Bởi vậy, đề tài

sẽ khó tránh khỏi thiếu sót hoặc những ý kiến nhiều chiều Tác giảrất mong nhận được sự quan tâm, góp ý của thầy cô và quý vị độcgiả

Xin chân thành cảm ơn!

Page | 3

NỘI DUNG

Từ khi ngành công nghiệp nhôm ra đời cho tới nay và theo dự

tương lai, sản xuất nhôm vẫn bao gồm chủ yếu hai giai đoạn:

- Giai đoạn đầu: Sản xuất nhôm oxit sạch, gọi là alumin cấpluyện kim

- Giai đoạn tiếp theo: Sản xuất nhôm kim loại bằng phương

alumin

Những nét đặc trưng cơ bản của ngành công nghiệp nhôm làtiêu hao năng lượng cao và vốn đầu tư lớn Bởi vậy, ngành côngnghiệp nhôm là một trong hững ngành tiêu tốn nhiều năng lượngnhất

Trong công nghiệp, có một số công nghệ sản xuất alumin tùytheo loại nguyên liệu và chất lượng nguyên liệu Hiện tại và trongtương lai, 85% alumin trên thế giới được sản xuất từ quặng bôxit,10% từ quặng nephelin và alunit, 5% từ các nguyên liệu khác.Điều đó cho thấy bôxit vẫn là nguồn nguyên liệu quan trọng nhấttrong sản xuất alumin nói riêng và sản xuất nhôm nói chung

GIỚI

1 Tài nguyên boxit trên thế giới

a) Boxit là một loại quặng nhôm có màu từ trắng đến đen, các loại boxit thường

gặp có màu đỏ, hồng và nâu Thành phần chủ yếu của boxit là hydoxit nhômAl(OH)3 hoặc oxit hydroxit nhôm AlO(OH); và các loại oxit khác như oxit sắt(hematite Fe2O3; goethite HFeO2), oxit silic SiO2, oxit titan TiO2, caolinit

Al2Si2O5(OH)4, sét và các tạp chất khác Boxit được đặt theo tên làng LeBaux nằm

ở phía Nam nước Pháp, nơi mà boxit được tìm thấy đầu tiên vào năm 1821 bởi nhàđịa chất Piere Berthier

Thành phần hóa học của boxit dao động giữa 40-64% Al2O3; 10-34 % H2O;3-30% Fe2O3; 0,5-10 % SiO2 và 0,5-8% TiO2.[1]

Hàm lượng nhôm oxit và silic oxit là những yếu tố quyết định chất lượng củaquặng boxit

- Nhôm oxit trong quặng boxit chủ yếu ở trong thành phần của hydroxit nhưdiaspore (a-AlO(OH)), boehmit (g-AlO(OH)) hay gibbsit (g-Al(OH)3) Gibbsit là

+ Cấu trúc tinh thể + Nhiệt độ khử nước nhanh của gibbsite thấp hơn nhiều so với boehmite vàdiaspore.

- Ngoài ra, nhôm oxit trong boxit còn có thể ở dạng corundum và trong thànhphần khoáng của nhóm caolinit

- Sắt trong quặng boxit có thể thuộc vào các nhóm sau:

+ Nhóm oxit và hydroxit bao gồm hematit (a-Fe2O3, g-Fe2O3), hydrohematit(Fe2O3 aq.), manhêtit (Fe3O4), hetit (HFeO2), limonit (HFeO2aq.)

+ Nhóm cacbonat bao gồm siderit FeCO3, ankerit Ca(MgFe(CO3)2

+ Nhóm silicat gồm samozit với thành phần chủ yếu là FeO, Al2O3, SiO2.

+ Nhóm sulfit và sunfat như FeS2, FeSO4.7H2O, Fe(SO3)(OH).2H2O,KFe(SO2)(OH)3

- Silic oxit trong quặng boxit nằm ở trạng thái tự do, nhưng cũng có thể trongthành phần khoáng alumosilicat và aluomopherosilicat Silic oxit có ảnh hưởngbất lợi cho quá trình hòa tan quặng boxit, vì nó tạo thành natri alumosilicat ít tan,làm tăng tiêu hao kiềm và nhôm, đồng thời làm tắc đường ống và thiết bị

- Titan oxit trong quặng boxit cũng ở trạng thái tự do là rutin và anataz, hoặc ởcác dạng hợp chất khác nhau như sphen CaTiO2SiO2, perobskit CaTiO3, ilmenitFeTiO3 Các hợp chất titan có thể ảnh hưởng bất lợi cho quá trình hòa tan nhôm

b) Alumin là tên gọi khác của oxit nhôm Al2O3 Alumin xuất hiện trong tựnhiên dưới dạng hợp chất với khoáng chất khác ví dụ như trong quặng boxit, đấtsét, mica… Oxit nhôm còn xuất hiện gần như nguyên chất dưới dạng tinh thể đượcgọi là corundum Corundum có độ trong suốt cao là đá quý Corudum màu đỏ thìđược gọi là ruby, corundum không màu và có các mầu khác thì được gọi là saphia.Alumin có công dụng quan trọng và rộng rãi trong đời sống Ngoài công dụnglớn nhất là nguyên liệu để sản xuất nhôm kim loại, nó còn được dùng để sản xuấtvật liệu xây dựng và vật liệu chịu lửa như bột mài, đá mài, gạch chịu lửa gốm sứ,thủy tinh…

Đá quý như ruby và saphai có giá trị rất cao trong ngành chế tác trang sức và

mỹ nghệ Corundum không trong suốt có giá trị thấp thì được nghiền nhỏ làm bộtmài hoặc sử dụng làm tranh đá quý như ở Việt Nam.[2]

Page | 5

2 Trữ lượng và tài nguyên boxit trên thế giới

Bôxit là một trong những nguồn tài nguyên khoáng sản khá dồi dào trên thếgiới Với sản lượng khai thác và mức tăng trưởng bình quân hàng năm như hiệnnay, trữ lượng bôxit có thể đảm bảo cho nhân loại sử dụng trong 100-125 năm tới,nếu tính cả tài nguyên thì thời gian có thể tăng lên gấp đôi

Theo nguồn gốc thành tạo địa chất, bôxit được chia làm hai loại: bôxit laterit

và bôxit karstic Bôxit laterit được thành tạo từ quá trình phong hóa đá bazan, chiếm khoảng 90% trữ lượng bôxit của thế giới, thành phần chủ yếu là gipxit Bôxit

karstic được thành tạo trên nền đá vôi chiếm khoảng 10% trữ lượng Phần lớn các

mỏ bôxit đều là sản phẩm của quá trình phong hóa laterit đã chứa thành phần oxytnhôm (Al2O3) cao Vì vậy, các mỏ bôxit trên thế giới thường tập trung ở các vùngnhiệt đới và cận nhiệt đới

Theo tài liệu thống kê chưa đầy đủ năm 1996, cả thế giới có khoảng 55 nước

có mỏ bôxit với trữ lượng 19,630 tỷ tấn; tài nguyên 29,793 tỷ tấn, tổng cộng 49,423 tỷ tấn Thuật ngữ trữ lượng và tài nguyên được hiểu như sau:

- Trữ lượng: là lượng quặng bôxit đã được thăm dò qua nghiên cứu khả thi

hoặc với trình độ công nghệ, giá cả thị trường, các yếu tố khác có liên quantại thời điểm đánh giá sẽ mang lại hiệu quả kinh tế

- Tài nguyên: là tích tụ tự nhiên của quặng bôxit bên trong hoặc trên bề mặt vỏ

trái đất, có hình thái, số lượng và chất lượng đáp ứng tiêu chuẩn tối thiểu đểkhai thác, sử dụng đem lại hiệu quả kinh tế ở thời điểm hiện tại hoặc trongtương lai

Xét theo nguồn tài nguyên, thứ tự các khu vực nhiều tài nguyên nhất trên thế

giới như sau: thứ nhất, Nam Mỹ 28%; thứ hai, Châu Phi 26%; thứ ba, Châu Á19%; thứ tư, Châu Đại Dương 14%; thứ năm, Châu Âu 8%; cuối cùng là vùngCaribê và Trung, Bắc Mỹ 5%

Trong đó, 10 nước có tổng tài nguyên, trữ lượng hàng đầu thế giới : Ghinê,Austraylia, Venezuela, Braxin, Ấn Độ, Giamaica, Inđônêxia, Việt Nam, Camơrun

và Guyana với tổng tài nguyên và trữ lượng là 39,723 tỷ tấn, chiếm 80,37% toànthế giới

Xét theo trữ lượng, thứ tự các khu vực và châu lục có trữ lượng boxit lớn nhất

trên thế giới như sau: thứ nhất, Châu Phi 34,6%; thứ hai, Châu Úc 20,8%; thứ ba,Nam Mỹ 18,5%; thứ tư, vùng Caribe (Giamaica) 9,7%; thứ năm, Châu Á 9,3% vàcuối cùng là các khu vực khác 7,1%

3 Tình hình khai thác boxit và sản xuất nhôm trên thế giới

Do nhu cầu nhôm kim loại ngày càng tăng, sản lượng khai thác bôxit cũng đãtăng theo để đảm bảo cung cấp đủ nguyên liệu cho sản xuất alumin và điện phân

Page | 6

nhôm kim loại Trong vòng 10 năm gần đây, từ 1993 đến 2003, quy mô khai thácquặng bôxit trên thế giới tăng từ 101 triệu tấn lên 178 triệu tấn, với tốc độ tăngtrưởng khoảng 6,5%/ năm Theo số liệu thống kê năm 2003, trên toàn thế giới có

20 nước khai thác quặng bôxit với sản lượng 178 triệu tấn cung cấp cho các nhàmáy sản xuất 60 triệu tấn alumin

Bảng 1 Sản lượng khai thác bôxit và sản xuất alumin trên

thế giới năm 2003 (triệu tấn) [3 ]

Page | 7

Hiện nay, trên thế giới có khoảng 20 nước khai thác boxit, 25 nước sản xuấtalumin và 40 nước sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân Những nước sảnxuất boxit, alumin và nhôm quy mô lớn trên thế giới hiện nay

Bảng 2: Sản lượng năm 2000 (Đơn vị: triệu tấn) [4]

4 Thị trường các sản phẩm từ quặng boxit trên thế giới [ 5 ]

Hiện nay, Australia là nhà cung cấp bôxit lớn nhất thế giới, chiếm 40%, Trung

và Nam Mỹ chiếm 25%, Châu Phi chiếm 15%, còn lại là các châu lục khác Trong

đó 96% bôxit khai thác được sử dụng cho ngành luyện kim, còn lại 4% sử dụng cho

Bôxit nung cho ngành vật liệu chịu lửa quặng bôxit dùng để sản xuất vật

liệu này phải có hàm lượng sắt, titan và kiềm thấp, nung ở nhiệt độ khoảng1.6500C Trên thế giới, hiện tại chỉ có hai vùng có loại bôxit này, đó là Guyana vàTrung Quốc

Các loại nhôm oxit đặc biệt Về nguyên tắc các loại oxit này được sản xuất từ

quặng bôxit bằng công nghệ Bayer với những công đoạn đặc biệt Các sản phẩmđặc biệt chủ yếu được sản xuất ở các nước: Mỹ, Pháp, Đức, Nga, Nam Tư,Hungari, Trung Quốc Người ta chia alumin đặc biệt thành hai loại: alumin hoạttính và alumin đặc biệt

- Alumin hoạt tính là alumin có diện tích bề mặt riêng lớn hơn 40m2/g, được

sản xuất bằng cách nung ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nung alumin cho mục đích

luyện kim thông thường

- Alumin đặc biệt là những alumin có đặc tính sau: Nung ở nhiệt độ cao hơn so

với nhiệt độ nung thông thường; hàm lượng a-Al2O3 > 90%; có đặc tính đặc biệt

về kích thước hạt, hàm lượng tạp chất

Tuỳ theo mục đích sử dụng, alumin đặc biệt được chia thành các loại sau:

- Các loại nhôm hydroxit đặc biệt: làm chất phụ gia để chống cháy cho côngnghiệp dệt may, chất dẻo, cao su và làm phụ gia cho các ngành kỹ thuật như côngnghiệp mỹ phẩm, giấy, hóa, làm các chất xúc tác, nguyên liệu cho ngành côngnghiệp dược phẩm

- g-Al2O3 dùng làm chất hấp phụ, xúc tác;

- a-Al2O3 dùng cho sản xuất vật liệu mài;

- Đánh bóng, vật liệu chịu lửa, gốm sứ

Các loại nhôm hydroxit sử dụng để sản xuất các muối nhôm khác nhau;ximăng chịu nhiệt và các vật liệu chịu nhiệt khác không được xếp vào loại các sảnphẩm đặc biệt

Page | 9

VỰC TÂY NGUYÊN, VIỆT NAM

1 Tài nguyên boxit tại Việt Nam

Theo kết quả điều tra, thăm dò địa chất đã phát hiện cho thấy, trên lãnh thổnước ta có trữ lượng quặng boxit phong phú Các mỏ, điểm quặng bôxit có diệnphân bố rất rộng suốt từ Nam đến Bắc Tổng trữ lượng quặng boxit của Việt Namước tính khoảng 8 tỷ tấn, trong đó có 7,6 tỷ tấn ở các tỉnh Tây Nguyên Với trữlượng như vậy, Việt Nam đứng thứ 8/10 quốc gia có trữ lượng boxit lớn trên thếgiới

Căn cứ vào nguồn gốc thành tạo, quặng bôxit được phân ra làm 2 loại: quặngtrầm tích (trong đó có một số mỏ, điểm quặng bị biến chất) và quặng phong hóalaterit Các mỏ boxit trầm tích phân bố chủ yếu ở Miền Bắc, có thành phần khoángvật chính là hydrat đơn (boehmit, diaspore); trái lại, các mỏ phong hóa laterit pháttriển chủ yếu ở Miền Nam, có thành phần khoáng vật chính là hydrat 3 (gibbsit)

1.1 Nhóm mỏ boxit trầm tích

Kết quả nghiên cứu địa chất đã sơ bộ phân loại được 5 vùng có triển vọng vềbôxit trầm tích ở Miền Bắc, đó là: vùng Lạng Sơn, vùng Cao Bằng, vùng Hà Giang,vùng Sông Đà, vùng Nghệ An và mỏ Lỗ Sơn ở Hải Dương, v.v

1.1.1 Vùng bôxit Lạng Sơn:

Vùng bôxit Lạng Sơn nằm trong tỉnh Lạng Sơn và phần Đông Bắc tỉnh TháiNguyên là vùng có điều kiện kinh tế, giao thông thuận lợi Các mỏ bôxit đã biếtgồm các nhóm mỏ: Lạng Sơn, Bắc Sơn, Bằng Mạc thuộc tỉnh Lạng Sơn và các mỏ

Nà Đông, La Chế nằm ở góc Đông Bắc tỉnh Thái Nguyên, trong đó nhóm mỏ LạngSơn có quy mô trữ lượng lớn và được thăm dò chi tiết hơn cả Tài nguyên đã đượcthăm dò và ước đoán khoảng 50 triệu tấn

• Nhóm mỏ Lạng Sơn:

Nhóm mỏ Lạng Sơn tạo thành một dải kéo dài 25 km dọc theo đường ô tô vàđường xe lửa từ làng Bản Lóng ở phía Đông Nam qua thị xã Lạng Sơn, thị trấnĐồng Đăng đến làng Lũng Lừa ở phía Tây Bắc Nhóm này gồm các mỏ Ma Mèo,Đồng Đăng, Tam Lung, Khôn Phích và Bản Lóng, nằm cách nhau từ 0,5 đến 5km.Kết quả tìm kiếm, thăm dò tính được 16,97 nghìn tấn bôxit cấp A + B + C1 + C2trong đó, mỏ Ma Mèo - Đồng Đăng có trữ lượng lớn nhất và được nghiên cứu chitiết hơn cả

• Nhóm mỏ Bằng Mạc

Nhóm mỏ Bằng Mạc nằm ở phía Tây Nam của tỉnh Lạng Sơn Nhóm mỏ nàygồm những mỏ và điểm quặng nằm gần huyện lỵ Bằng Mạc, cách ga Đồng Mỏ

mỏ Pa Eng, Đông Y, Lân Bạt, Nà Pàn, Vũ Sơn và Hương Cốc

Trong đó mỏ Vũ Sơn là lớn nhất Trong nhóm mỏ Bắc Sơn đã thăm dò được1.290 nghìn tấn bôxit cấp C1 + C2, chất lượng thấp, trong đó cấp C1 là 960 nghìntấn Bôxit loại này có thể dùng làm chất trợ chảy trong lò Mactin Nhìn chungnhóm mỏ bôxit Bắc Sơn quy mô không lớn, chất lượng không cao, không có loạibôxit đáp ứng yêu cầu sử dụng cho phương pháp Bayer để chế biến Ngoài ra trongvùng bôxit Lạng Sơn còn có 1 số điểm quặng bôxit như Nà Đông, La Chế, NàNậm, Cầu Hin, Đôn Úy, Mỏ Tát

1.1.2 Vùng bôxit Cao Bằng

Vùng bôxit Cao Bằng nằm trong tỉnh Cao Bằng là một vùng bôxit có triểnvọng lớn, tài nguyên ước đoán khoảng 240 triệu tấn Các mỏ bôxit đã biết nằm ởphía Tây Bắc, Bắc và Đông Nam thị xã Cao Bằng, tạo nên 3 nhóm mỏ Táp Ná, HàQuảng và Quảng Hòa Các nhóm mỏ Táp Ná, Hà Quảng có triển vọng lớn về mặtđịa chất, song ít thuận lợi về mặt kinh tế, còn nhóm mỏ Quảng Hòa ít có triển vọng

về mặt địa chất, song điều kiện kinh tế thuận lợi hơn

Vùng bôxit phân bố ở phía Tây Bắc, Bắc và Đông Nam thị xã Cao Bằng Trữlượng bôxit là cấp B + C1 + C2 + P = 76.826 nghìn tấn, trong đó cấp P (tài nguyên)

= 23.291 nghìnn tấn

• Nhóm mỏ Táp Ná

Nhóm mỏ Táp Ná ở phía Tây Bắc thị xã Cao Bằng thuộc huyện Thông Nông

và Nguyên Bình được phát hiện năm 1960 Đây là là nhóm mỏ có triển vọng nhấttrong vùng bôxit Cao Bằng, gồm các khu Phu Luông, Bô Rách, Táp Ná, LũngGiang, Pắc Thảy và Tĩnh Túc Nhóm mỏ Táp Ná gồm 2 loại bôxit: quặng gốc vàquặng sa khoáng (deluvi) Các thân quặng bôxit gốc đã được phát hiện ở Táp Ná,Lũng Móc, Lũng Sứa, Keo Bao, Nậm Ngũ, Lũng Giang, Lũng Nạn, Lũng Luông

• Nhóm mỏ Hà Quảng

Nhóm mỏ Hà Quảng ở về phía Bắc thị xã Cao Bằng, phần lớn thuộc huyện

Hà Quảng Các mỏ đã biết gồm những thân quặng bôxit deluvi và bôxit gốc Các

mỏ Sóc Giang, Tông Cang, Nà Giàng, Chăm Ché và Nà Thang đã được thăm dò sơ

bộ, còn các mỏ Lũng Luông, Tông Pô, Ma Líp, Đại Tổng (Kinh Tử) và Lũng Nội

đã được tìm kiếm bằng phương pháp lộ trình địa chất theo tỉ lệ 1/100.000 Phần lớn

là quặng bôxit chất lượng thấp Hiện tại nhóm mỏ không có giá trị công nghiệpđáng kể.

1.1.4 Vùng bôxit Sông Đà

Vùng bôxit Sông Đà phân bố dọc bờ phải khúc uốn sông Đà ở Đông Nam thị

xã Lai Châu Triển vọng trữ lượng chưa được đánh giá

1.1.5 Vùng bôxit Nghệ An

Phạm vi phân bố bôxit tìm thấy ở các huyện Quỳ Châu và Quỳ Hợp tỉnh Nghệ

An Những điểm bôxit đã biết nằm ở phần rìa Đông Nam của khối nâng Phu Hoạt

và có liên quan về không gian với đá vôi, đá vôi đá hoa hóa

Các điểm bôxit Châu Tiến, Đò Ham và Khe Bân ở gần đường ô

Page | 12

1.1.6 Các mỏ và điểm quặng bôxit khác

Ngoài 5 vùng bôxit nêu trên, Miền Bắc Việt Nam còn có các mỏ bôxit trầmtích nằm ở những vùng riêng lẻ khác như mỏ Lỗ Sơn (Hải Dương)

• Mỏ Lỗ Sơn

Mỏ Lỗ Sơn nằm cạnh làng Lỗ Sơn thuộc Kinh Môn, tỉnh HảiDương, cách Hà Nội 75km Đến mỏ có thể đi bằng đường ô tô vàđường thủy Mỏ đã được khai thác và chở sang Nhật Bản 28,5nghìn tấn bôxit từ 1937 - 1943 Thân quặng ở đây dài 346m, rộng96m, độ dày dao động từ 0,3 đến 12m, trung bình 3m Hàm lượngtrung bình của bôxit:Al2O3 52,42%; SiO2 6,36%; Fe2O3 26,13%; TiO22,12%; CaO 0,53%; MgO 0,24%; CO2 1,10%; mất khi nung12,47% Trữ lượng đã thăm dò: B + C1 là 122 nghìn tấn Quy mô

mỏ nói chung thuộc loại nhỏ Tuy vậy có thể khai thác dễ dàngbằng phương pháp lộ thiên; điều kiện thủy địa chất thuận lợi, hiệntại Nhà máy Đá mài Hải Dương đang khai thác bôxit để sản xuấtbột corindon

1.2 Các mỏ, điểm quặng bôxit phong hóa laterit

Theo kết quả điều tra thăm dò địa chất, các mỏ bôxit nguồn gốc phong hóalaterit chiếm ưu thế tuyệt đối về quy mô trữ lượng Ở Miền Bắc, thành tạo bôxitlaterit được phát hiện ở Điện Biên Phủ, bôxit hình thành trong vỏ phong hóa đábazan Thành phần khoáng chủ yếu là gibbsit, ít hơn có boehmit và diaspore Điểm

mỏ này đã được khảo sát từ những năm 1970, song chưa rõ triển vọng Ngoài ra, ởmột số nơi khác như Phủ Quỳ - Nghệ An; Tân Phủ, Tuyên Quang cũng có biểuhiện của quặng bôxit laterit Ở Miền Nam, các mỏ bôxit laterit phát triển rộng rãi ởhầu hết các tỉnh Tây Nguyên

Kết quả hoạt động địa chất từ trước tới nay đã xác minh và khẳng định quy

mô trữ lượng tầm cỡ thế giới của boxit laterit trên cao nguyên Miền Nam Theosách hàng hóa khoáng sản thế giới của Sở Địa chất Mỹ năm 2010 đã xếp bauxitViệt Nam đứng hàng thứ 3 thế giới với trữ lượng đạt 2,1 tỷ tấn (sau Guinea 7,4 tỷtấn và Australia 6,2 tỷ tấn) Các mỏ và điểm quặng tập trung thành các vùng: ĐắcNông, Bảo Lộc – Di Linh, Vân Hoà (Phú Yên), Konplong-An Khê (Kon Tum),Phước Long (Bình Phước)

Theo Đề án “Điều tra đánh giá tổng thể tiềm năng quặng boxit, quặng sắtlaterit miền Nam Việt Nam” của Tổng cục Địa chất và Khoáng sản năm 2011, HàNội, ta có số liệu Bảng 3 – Thống kê các mỏ Boxit laterit chính ở miền Nam ViệtNam như sau:

Bảng 3: Thống kê các mỏ Boxit laterit chính ở miền Nam Việt Nam [6]

Page | 13

Đơn vị: triệu tấn

Page | 14

TT Tên mỏ

Diện tích (km 2 )

Mức độ thăm dò

Trữ lượng quặng tinh đã được phê duyệt hoặc dự kiến đạt được nguyên Quặng

khai Trữ lượng nguyên Tài Tổng

10 Đông Bắc và TâyNam 1-5 174,6 Đang 162,7 162,7 396,8

18 Tcty Hóa chất (mỏ Bảo Lộc) 36,7 Đang 38,0 38,0 66,1

Page | 15

1.3 Đánh giá về chất lượng các mỏ boxit Việt Nam

Đối với các mỏ boxit trầm tích, phân bố chủ yếu ở miền

Bắc: theo điều kiện thành tạo và thành phần vật chất, quặng bôxittrầm tích được phân làm 2 loại quặng gốc và quặng sa khoáng

bôxit, alit, đá phiến sét, phiến sét than và phiến silic Chất lượngquặng tùy thuộc vào từng mỏ Thành phần khoáng vật quặng gồmđiaspor, bơmit, hydrohematit, caolinit

hủy quặng gốc tại chỗ (sa khoáng eluvi), vận chuyển và tích tụ ởsườn đồi hoặc sườn núi (deluvi) hoặc vận chuyển xa hơn và lắngđọng tại các thung lũng (aluvi) Nhìn chung quặng sa khoángnguyên khai có chất lượng thấp vì lẫn nhiều các đất, đá vụn, cácvật liệu không chứa quặng, do đó để nâng cao chất lượng, người

ta thường phải tuyển đãi bằng phương pháp thông thường Tinhquặng thu được có thể sử dụng để sản xuất alumin bằng phươngpháp Bayer hoặc thiêu

Đối với quặng phong hóa laterit, phân bố chủ yếu ở khu vực miền Nam: nói

chung, quặng boxit nguyên khai ở Lâm Đồng đều có chất lượng không cao, hàmlượng Al2O3 chỉ khoảng 35-37% Người ta phải tuyển rửa quặng nguyên khai đểthu được tinh quặng giàu nhôm hơn Sau khi tuyển, tinh quặng boxit ở các tụkhoáng Lâm Đồng cũng chỉ đạt hàm lượng 45-49% Al2O3 Ngoài ra, quặng boxitmiền Nam còn có ở các vùng Kon Plong, Phú Yên, Quảng Ngãi với trữ lượngkhoảng 106 triệu tấn

Boxit Việt Nam ở hầu hết các vùng đều có thể khai thác lộ thiên Tuy nhiên,trừ những khu mỏ lớn ở Lâm Đồng, trữ lượng quặng còn lại được phân bố dàn trải,vỉa quặng không dày và hầu hết đều nằm trong các vùng canh tác nông, lâm nghiệpnên sẽ có những khó khăn nhất định trong quá trình khai thác để sản xuất nhôm quy

mô lớn, do đụng chạm trực tiếp đến việc sử dụng đất canh tác, vấn đề cân bằngnước mặt, vấn đề quặng thải, vấn đề nước thải và nói chung là vấn đề sinh thái

 Các mỏ quặng boxit Việt Nam có những đặc điểm chính như sau [ 7 ]

Ưu điểm: Mỏ tương đối lớn, lớp đất phủ mỏng, chiều dày lớp chứa quặng thay

đổi từ 1 đến 12m, hoàn toàn có thể khai thác bằng phương pháp lộ thiên, dễ dànghoàn thổ và trồng lại rừng hoặc cây công nghiệp, quặng có hàm lượng nhôm oxit ởmức trung bình, quặng Miền Nam thuộc loại thuần tuý gipsit nên dễ xử lý ở nhiệt

độ thấp, đầu tư không lớn, chi phí vận hành thấp Tuy quặng nguyên khai có chấtlượng không cao nhưng bằng phương pháp tuyển rửa đơn giản có thể nhận được

Page | 16

Nhược điểm: Lớp quặng mỏng nên khai trường phát triển nhanh, hầu như toàn

bộ quặng đều cần phải được tuyển rửa nên tiêu hao nhiều nước Hầu như các mỏđều nằm xa cảng biển, hạ tầng cơ sở chưa phát triển.Vì những điểm nêu trên nêntheo ý kiến nhiều chuyên gia trong và ngoài nước, quặng boxitViệt Nam nếu xử lýtại chỗ để sản xuất alumin và nhôm thì có lợi hơn là xuất khẩu quặng

2 Thực trạng khai thác, nghiên cứu và chế biến nhôm boxit tại khu vực Tây Nguyên, Việt Nam [ 8 ]

2.1.Tình hình khai thác

Công nghiệp khai thác bôxit ở nước ta còn rất nhỏ bé Thời Pháp thuộc ở mỏ

Lỗ Sơn (Hải Dương) khai thác được khoảng 36 ngàn tấn Sau hòa bình lập lại, hàngnăm quặng bôxit ở đây vẫn tiếp tục được khai thác với sản lượng rất nhỏ Ngoài racác mỏ ở Lạng Sơn, Cao Bằng cũng được khai thác thủ công để cung cấp cho một

số nhà máy sản xuất xi măng (Hoàng Thạch) hoặc bán sang Trung Quốc

Ở Miền Nam, năm 1977 mỏ Đồi Nam Phương được chính thức đưa vào khaithác với công suất thiết kế 10.000 tấn tinh quặng/ năm để cung cấp quặng bôxit chonhà máy sản xuất phèn chua COPHATA (nay là Nhà máy Hóa chất Tân Bình) Chotới nay xí nghiệp khai thác, tuyển khoáng vẫn tiếp tục sản xuất ổn định và khôngngừng phát triển đáp ứng yêu cầu sản xuất không những phèn chua mà cả nhômhydroxit Công nghệ khai thác: ô tô - máy xúc Công tác bảo vệ và khôi phục môitrường được quan tâm thích đáng

2.2.Tình hình nghiên cứu, chế biến quặng bôxit, đánh giá triển vọng phát triển

Trước năm 1977 với sự hợp tác của Liên Xô và đặc biệt là của Hungari, nước

ta đã tập trung nghiên cứu đánh giá chất lượng quặng bôxit ở các vùng Miền Bắcnhư Ma Mèo (Lạng Sơn), Táp Ná (Cao Bằng) Kết quả nghiên cứu ở nước ngoài vàtrong nước đã khẳng định bôxit Lạng Sơn và Cao Bằng thuộc loại điaspor có độ kếttinh bền vững, rất khó hoà tách (nhiệt độ 240-2600C, với nồng độ kiềm cao >=200g/l Na2O, phải có chất xúc tác CaO cao hơn thông thường) Được sự giúp đỡcủa Liên Xô, chúng ta đã lập báo cáo nghiên cứu khả thi xây dựng nhà máy sảnxuất 100.000 tấn bột và đá mài coranhdon ở Chí Linh, sử dụng nguồn bôxit MaMèo

Tại Miền Nam, sau ngày giải phóng với sự hợp tác của khối SEV công tácthăm dò, tìm kiếm, nghiên cứu quặng bôxit mới được đẩy mạnh Trong thời gian1977-1986, Viện Luyện kim màu (nay là Viện nghiên cứu Mỏ và Luyện kim) đãtriển khai nhiều đề tài nghiên cứu để đánh giá chất lượng quặng và xem xét khảnăng sử dụng đối với tất cả các bôxit ở các vùng chủ yếu của Miền Nam như: bôxitBảo Lộc, Tân Rai (Lâm Đồng), bôxit "1-5" Quảng Sơn (Đắc Nông), bôxitCôngplông Kon - Hà Nừng (Gia Lai - Kontum) và bôxit Vân Hoà (Phú Yên)

Page | 17

Nhiều mẫu bôxit Miền Nam cũng được gửi sang Liên Xô, Hunggari để nghiên cứu.Tại Hungary, đã lập báo cáo cơ hội đầu tư xây dựng nhà máy alumin công suất600.000 t/năm, dùng quặng bôxit Tân Rai¦

Các nghiên cứu trong và ngoài nước đối với bôxit Miền Nam đều đi đến kếtluận bôxit dưới dạng gipxit-gơtit, chất lượng thuộc loại trung bình, thường phải quatuyển rửa mới đảm bảo chất lượng để sử dụng cho công nghệ Bayer, bôxit thuộcloại gipxit dễ hoà tách nên có thể được xử lý bằng công nghệ Bayer Châu Mỹ(nhiệt độ, nồng độ kiềm hoà tách thấp), tuy vậy bôxit có chứa nhiều gơtit nên khảnăng lắng kém Một số nghiên cứu xếp loại tụ khoáng Bảo Lộc, Tân Rai và ĐăcNông vào vị trí cuối cùng trong bảng xếp hạng 13 vùng bôxit có tiềm năng lớn vàchưa được khai thác ở 12 quốc gia trên thế giới Xếp hạng này căn cứ trên nhữngtiêu chí sau:

- Tài nguyên bôxit rất lớn, chất lượng quặng có thể chấp nhận được, tuy nhiênkết quả thăm dò chưa được thẩm tra kỹ

- Có khả năng khai thác dễ dàng

- Tính khả tuyển ở mức thấp

- Thực thu khi tuyển không cao

- Tính khả luyện alumin ở mức trung bình

- Khả năng thu được alumin ở mức thấp

- Giao thông vận tải rất khó khăn

1400C, thời gian 2,5-3h Dự kiến sẽ mở rộng công suất lên 100.000 tấnAl(OH)3/năm, đặt nhà máy tại khu Bảo Lộc Ngoài ra đang có một số dự án mớihoàn thành:

- Tổ hợp bauxite-nhôm Lâm Đồng (gọi tắt là dự án Tân Rai) có công suất thiết

kế 650.000 tấn alumin/năm, bao gồm 3 hợp phần là khai thác mỏ, nhà máy tuyển

và nhà máy alumin do Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam(TKV) làm chủ đầu tư Theo báo cáo của TKV, từ tháng 10/2013, dự án Tân Rai đãhoàn thành đầu tư xây dựng, chạy thử và đi vào vận hành thương mại TKV đã giao

Khai thác Tuyển quặng Sản xuất Alumina  Điện phân nhôm   NHÔM

dự án đều thực hiện đúng các quy định của pháp luật.[10]

- Dự án 1,9 triệu tấn alumin/năm do Tập đoàn Than hợp tác với Công tyChalco TQ, sử dụng quặng bôxit ở mỏ "1-5", Quảng Sơn, Đắc Nông Hiện đang ởgiai đoạn hoàn chỉnh báo cáo nghiên cứu tiền khả thi Song song với các dự án trên,một số tập đoàn quốc tế như: BHP Billinton (ôxtrâylia), Alcoa (Mỹ)? cũng quantâm nhiều đến quặng bôxit của Việt Nam.[11]

3 Công nghệ chế biến nhôm boxit trên thế giới và tại Việt Nam hiện nay

Quy trình sản xuất nhôm kim loại được tóm tắt thành các bước như sau: [12]

[13]Hầu hết các mỏ bauxit đang được khai thác trên thế giới là mỏ lộ thiên,công nghệ khai thác tương tự như công nghệ khai thác các mỏ than lộ thiên Quặngbauxit khai thác lên được đưa vào nhà máy tuyển để tuyển thành quặng tinh, côngnghệ tuyển được áp dụng chủ yếu là tuyển rửa (đơn giản hơn so với tuyển than),các thiết bị tuyển bao gồm: Thiết bị đánh tơi bằng nước áp lực, sàng quay đánh tơi,máy đập hàm, máy phân cấp xoắn, sàng rung Tiêu hao nước để tuyển 1T quặngtinh khoảng 6-8m3 (đã sử nước tuần hoàn) Quặng tinh thường có cỡ hạt từ 1 ¸40mm, bùn thải có cỡ hạt -1mm Suất đầu tư để khai thác, sàng tuyển 1 tấn quặngtinh bauxit khoảng 25-30 USD

Phần lớn quặng tinh bauxit được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất nhôm,ngoài ra nó còn dùng sản xuất đá mài, gạch cao nhôm, vật liệu chịu lửa, phèn lọcnước… Công nghệ sản xuất nhôm từ quặng bauxit gồm hai giai đoạn: Sản xuất ôxitnhôm (gọi là alumin) và điện phân alumin để được nhôm kim loại