ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO TÍNH ỔN ĐỊNH KHU VỰC LƯU GIỮ QUẶNG ĐUÔI TRONG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG MANGAN MỎ NÀ PẾT, TUYÊN QUANG

MỤC LỤC MỤC LỤC 2 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 4 DANH MỤC BẢNG 5 DANH MỤC HÌNH VẼ 6 MỞ ĐẦU 7 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 9 1.1 Đặc điểm vị trí địa lý, kinh tế nhân văn 9 1.1.1 Đặc điểm địa hình 9 1.1.2 Đặc điểm sông suối 10 1.1.3 Đặc điểm khí hậu 10 1.1.4 Giao thông 10 1.1.5 Đặc điểm kinh tế nhân văn 11 1.2 Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất và điều tra khoáng sản 11 1.2.1 Sơ lược nghiên cứu địa chất 11 1.2.2 Sơ lược điều tra khoáng sản khu vực mỏ Nà Pết 12 1.2.3 Hiện trạng quản lý, kiểm soát chất thải quặng đuôi ở Nà Pết, Tuyên Quang 13 CHƯƠNG 2 : TỔNG TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG 16 2.1 Trên thế giới 16 2.2 Ở Việt Nam 17 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 19 3.1 Môi trường không khí 19 3.1.1 Nguồn phát sinh bụi 19 3.1.2 Nguồn phát sinh tiếng ồn, độ rung 20 3.2 Môi trường đất 20 3.3 Môi trường nước 20 3.4 Đối với địa hình cảnh quan và đa dạng sinh học 21 CHƯƠNG 4: Giải pháp nâng cao tính ổn định khu vực lưu trữ quặng đuôi trong khai thác và chế biến quặng đuôi mangan ở Nà Pét, Tuyên Quang 22 4.1 Quản lý môi trường 22 4.1.1 Chương trình quản lý 22 4.1.2 Chương trình giám sát môi trường 22 4.1.3 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường 23 4.2 Tính toán thiết kế hồ chưa chất thải quặng đuôi 25 4.2.1 Yêu cầu chung 25 4.2.2 Lựa chọn vị trí 26 4.3 Thiết kế hồ chứa 27 4.3.1 Tính toán thông số hồ chứa 27 4.3.2 Kết cấu mặt cắt ngang thân đập 28 4.3.3 Áp lực thủy tĩnh tác dụng lên thân đập. 30 4.3.4 Kết cấu lớp nền hồ chứa. 31 4.3.5 Thiết kế hệ thống tiêu thoát nước . 31 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33  

TRƯỜNG Đ I H C M - Đ A CH TẠ Ọ Ỏ Ị Ấ

KHOA MÔI TRƯỜNG

Đ TÀI : Đ XU T GI I PHÁP NÂNG CAO TÍNH N Đ NH KHU V C L U GIỀ Ề Ấ Ả Ổ Ị Ự Ư Ữ

QU NG ĐUÔI TRONG KHAI THÁC VÀ CH BI N QU NG MANGAN M NÀ P T,Ặ Ế Ế Ặ Ỏ Ế

TUYÊN QUANG

Gv H ướ ng d n ẫ Nhóm sinh viên th c hi n : Nhóm 4 ự ệ

Ths Đào Trung Thành 1 Tr n Nguy n Khánh Ng cầ ễ ọ

M C L C Ụ Ụ

MỤC LỤC 2

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC BẢNG 5

DANH MỤC HÌNH VẼ 6

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 9

1.1 Đặc điểm vị trí địa lý, kinh tế nhân văn 9

1.1.1 Đặc điểm địa hình 9

1.1.2 Đặc điểm sông suối 10

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 10

1.1.4 Giao thông 10

1.1.5 Đặc điểm kinh tế nhân văn 11

1.2 Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất và điều tra khoáng sản 11

1.2.1 Sơ lược nghiên cứu địa chất 11

1.2.2 Sơ lược điều tra khoáng sản khu vực mỏ Nà Pết 12

1.2.3 Hiện trạng quản lý, kiểm soát chất thải quặng đuôi ở Nà Pết, Tuyên Quang 13

CHƯƠNG 2 : TỔNG TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG 16

2.1 Trên thế giới 16

2.2 Ở Việt Nam 17

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 19

3.1 Môi trường không khí 19

3.1.1 Nguồn phát sinh bụi 19

3.1.2 Nguồn phát sinh tiếng ồn, độ rung 20

3.2 Môi trường đất 20

3.3 Môi trường nước 20

3.4 Đối với địa hình cảnh quan và đa dạng sinh học 21

CHƯƠNG 4: Giải pháp nâng cao tính ổn định khu vực lưu trữ quặng đuôi trong khai thác và chế biến quặng đuôi mangan ở Nà Pét, Tuyên Quang 22

4.1 Quản lý môi trường 22

4.1.1 Chương trình quản lý 22

4.1.2 Chương trình giám sát môi trường 22

4.1.3 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường 23

4.2 Tính toán thiết kế hồ chưa chất thải quặng đuôi 25

4.2.1 Yêu cầu chung 25

4.2.2 Lựa chọn vị trí 26

4.3 Thiết kế hồ chứa 27

4.3.1 Tính toán thông số hồ chứa 27

4.3.2 Kết cấu mặt cắt ngang thân đập 28

4.3.3 Áp lực thủy tĩnh tác dụng lên thân đập 30

4.3.4 Kết cấu lớp nền hồ chứa 31

4.3.5 Thiết kế hệ thống tiêu thoát nước 31

KẾT LUẬN 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

DANH M C B NG Ụ Ả

Bảng 1.1 Toạ độ các điểm góc ranh giới khu vực thăm dò 8Bảng 4.1 Bảng thông số thiết kế 26

DANH M C HÌNH VẼ Ụ

Hình 1.1 B n đ đ a ch t vùng Chiêm Hóa, T nh Tuyên Quangả ồ ị ấ ỉ 9

Hình 1.2 Vết lộ quặng gốc khu vực Nà Pết 12

Hình 1.3 Vết lộ quặng đặc xít khu vực Khuôn Thẳm 12

Hình 1.4 B n đ đ a ch t Khu m Nà Pét, huy n Chiêm Hóa, t nh Tuyên Quangả ồ ị ấ ỏ ệ ỉ 13 Hình 4.1 Hệ thống sơ đồ nước thải sinh hoạt 24

Hình 4.2 M t c t ngang thân đ pặ ắ ậ 27

Hình 4.3 Kích th c lòng h ch aướ ồ ứ 28

Hình 4.4 S đ áp l c th y tĩnh lên thân đ pơ ồ ự ủ ậ 29

Hình 4.5 Chi u dày các l p n n tính toán theo đ th mề ớ ề ộ ấ 30

M Đ U Ở Ầ

Trong tự nhiên, nguyên tố Mangan đứng hàng thứ 15 mức độ phổ biến nó có mặt trong khoảng trên 100 loại khoáng vật Quặng Mangan được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp hiện nay là quặng mangan ở dạng oxit như MnO, MnO2, Mn2O3, Mn3O4.Cho đến nay trên toàn lãnh thổ Việt Nam đã ghi nhận được khoảng 34 vùng có quặng Mangan, nhưng chỉ có số ít là có ý nghĩa công nghiệp Phần lớn các vùng quặngnày phân bố chủ yếu ở phía bắc của Việt Nam Hầu hết các mỏ quặng có ý nghĩa tập trung ở Cao Bằng và Tuyên Quang Các mỏ quặng gốc thường có hàm lượng Mangan dao động trong khoảng từ 17% - 25% và quặng phong hóa có hàm lượng mangan lớn hơn 35% Thu c ba d ng ngu n g c: tr m tích, nhi t d ch và phong hóa T ng trộ ạ ồ ố ầ ệ ị ổ ữ

l ng đã kh o sát qu ng mangan trên 10 tri u t n, phân b 34 m và đi m ượ ả ặ ệ ấ ố ở ỏ ể

qu ng Đ c bi t, ặ ặ ệ ở Tuyên Quang đã phát hi n nhi u m và đi m m khoáng s n ệ ề ỏ ể ỏ ảMangan đi n hình là m Mangan khu v c Nà P t, t nh Tuyên Quang.ể ỏ ự ế ỉ

Qu ng mangan d ng oxit là lo i qu ng có giá tr trong công nghi p nh t ặ ở ạ ạ ặ ị ệ ấOxit mangan d ng pyrolusit s ch đ c dùng trong công nghi p hóa ch t Các ở ạ ạ ượ ệ ấ

lo i qu ng oxit mangan và qu ng carbonat mangan đ c s d ng ch y u cho ạ ặ ặ ượ ử ụ ủ ếcông nghi p luy n kimệ ệ

V i chính sách c a Đ ng và Nhà n c v khuy n khích t o đi u ki nớ ủ ả ướ ề ế ạ ề ệthu n l i cho các t ch c, cá nhân đ u t trong các lĩnh v c kinh t , xã h i trênậ ợ ổ ứ ầ ư ự ế ộlãnh th Vi t Nam v i m c đích huy đ ng có hi u qu ngu n v n, lao đ ng vàổ ệ ớ ụ ộ ệ ả ồ ố ộcác ti m năng khác c a n c nhà nh m phát tri n kinh t xã h iề ủ ướ ằ ể ế ộ Công ty cổ

ph n Khoáng s n và C khí, Chi nhánh Công ty MIMECO manganầ ả ơ tri n khai dể ự án

“ Khai thác Qu ngặ Mangan khu v c Nà P t, t nh Tuyên Quangự ế ỉ ” nh m thúc đ y sằ ẩ ựnghi p phát tri n công nghi p đ a ph ng góp ph n tăng tr ng n n kinh tệ ể ệ ị ươ ầ ưở ề ế

c a t nh trong th i kỳ công nghi p hoá hi n đ i hoá đ t n c.ủ ỉ ờ ệ ệ ạ ấ ướ

Bên c nh v i s phát tri n công nghi p thì vi c ch bi n và khai thácạ ớ ự ể ệ ệ ế ế

qu ng Mangan s n sinh ra qu ng đuôi Nó là lo i ch t th i đ c hình thànhặ ả ặ ạ ấ ả ượtrong quá trình tuy n qu ng, bao g m c d ng r n và l ng Nó th ng đã tr iể ặ ồ ả ạ ắ ỏ ườ ảqua m t ho c nhi u quá trình x lý hoá - lý và ch a m t hay nhi u ph gia côngộ ặ ề ử ứ ộ ề ụnghi p dùng trong quá trình tuy n khoáng Các lo i qu ng đuôi này th ng đ cệ ể ạ ặ ườ ượ

th i vào h , đ p th i qu ng đuôi Nó có kh năng gây ô nhi m cao do ch a nhi uả ồ ậ ả ặ ả ễ ứ ề

ch t đ c h i Th i ti t m a bão đã làm tràn và v thân đ p h th i ho c rò rấ ộ ạ ờ ế ư ỡ ậ ồ ả ặ ỉ

n c trong h , đ p th i qu ng đuôi đã tác đ ng đ n môi tr ng, h sinh thái vàướ ồ ậ ả ặ ộ ế ườ ệ

s c kh e c ng đ ng ngay trong quá trình ho t đ ng ch bi n và kéo dài c khiứ ỏ ộ ồ ạ ộ ế ế ả

đã ng ng ho t đ ng (đóng c a m ) Vì v y, vi c đánh giá hi n tr ng, m c đ tácừ ạ ộ ử ỏ ậ ệ ệ ạ ứ ộ

đ ng t i môi tr ng t các khu v c này là h t s c c n thi tộ ớ ườ ừ ự ế ứ ầ ế Chính vì th , nhómếchúng em đã nghiên c u d a trên nh ng s li u thu th p đ c đ đ a ra đ ánứ ự ữ ố ệ ậ ượ ể ư ề :

“Đ xu t gi i pháp nâng cao tính n đ nh khu v c l u tr qu ng đuôi trong khaiề ấ ả ổ ị ự ư ữ ặthác và ch bi n qu ng Mangan m Nà Pét, Tuyên Quang”.ế ế ặ ỏ

V i m c đích rèn luy n kh năng th o lu n, làm vi c theo nhómớ ụ ệ ả ả ậ ệ Chúng em,

t p th ậ ể nhóm 4, v i nh ng hi u bi t ít i, cùng v i s h ng d n và giúp đ c a ớ ữ ể ế ỏ ớ ự ướ ẫ ỡ ủ

Th.s Đào Trung Thành – GV b môn “ộ Ki m soát s c và r i ro ch t th i qu ngể ự ố ủ ấ ả ặđuôi trong khai thác l thiên + BTLộ ”, cùng v i nh ng ngu n tài li u trên các trangớ ữ ồ ệweb, đã c g ng hoàn thành bài ố ắ đ tài ề này

Trong quá trình làm bài, không th tránh kh i nh ng sai sót, kính mong quýể ỏ ữ

th y cô cùng v i các b n ầ ớ ạ đóng góp ý ki n đ bài làm ế ể đ c hoàn thi n và đ y đượ ệ ầ ủ

h nơ

Nhóm Tr ngưở

Tr n Nguy n Khánh Ng cầ ễ ọ

1 CH ƯƠ NG 1 : T NG QUAN KHU V C NGHIÊN C U Ổ Ự Ứ

1.1 Đ c đi m v trí đ a lý, kinh t nhân văn ặ ể ị ị ế

Khu v c thăm dò thu c khu m r ng, m Nà P t và khu Khuôn Th m,ự ộ ở ộ ỏ ế ẳhuy n Chiêm Hóa, t nh Tuyên Quang n m trong t b n đ đ a hình Làng Bài F-ệ ỉ ằ ờ ả ồ ị48- 43- A h to đ VN2000 Di n tích thăm dò là 93,11ha (Khu Nà P t: 56 ha,ệ ạ ộ ệ ếkhu Khuôn Th m: 37,11 ha), ranh gi i đ c kh ng ch b i các đi m góc: 1, 3, 4,ẳ ớ ượ ố ế ở ể

Khu v c thăm dò thu c đ a hình mi n núi ự ộ ị ề cao trung bình xen đ i, núi th p ,ồ ấ

đ a hình phân c t, v i s chênh cao đáng k gi a các thung lũng và các dãy núi cao,ị ắ ớ ự ể ữ

v i đ cao tuy t đ i t 50m đ n trên 700m, các dãy núi cao t p trung ch y u phíaớ ộ ệ ố ừ ế ậ ủ ế ở

b c và phía đông khu v c thăm dò ắ ự Th m th c v t khá phát tri n, bao g m câyả ự ậ ể ồthân g , cây c và cây dây leo bao ph , gây tr ng i cho vi c đi l i và ti n hànhỗ ọ ủ ở ạ ệ ạ ếcông tác l trình đ a ch t và v n chuy n thi t b khoan.ộ ị ấ ậ ể ế ị

Hình 1.1 B n đ đ a ch t vùng Chiêm Hóa, T nh Tuyên Quang ả ồ ị ấ ỉ

1.1.2 Đ c đi m sông su i ặ ể ố

M ng l i sông, su i trong vùng t ng đ i phát tri n, ch y u là các kheạ ướ ố ươ ố ể ủ ế

c n và su i nh phân b r i rác trong khu v c nghiên c u Khu v c Nà P t cóạ ố ỏ ố ả ự ứ ự ế

su i nh ch y qua Các su i ch y u ch y theo h ng á vĩ tuy n đ ra su i chínhố ỏ ạ ố ủ ế ả ướ ế ổ ố phía đông di n tích thăm dò

1.1.3 Đ c đi m khí h u ặ ể ậ

Khí h u trong vùng mang đ c tr ng c a mi n nhi t đ i có gió mùa, v iậ ặ ư ủ ề ệ ớ ớmùa khô t tháng 11 năm tr c đ n tháng 4 năm sau và mùa m a t tháng 5 đ nừ ướ ế ư ừ ếtháng 10 Trong mùa khô nhi t đ xu ng kho ng 10 – 180C, có khi xu ng d iệ ộ ố ả ố ướ50C; mùa m a nhi t đ kho ng 28 – 380C, hi m khi v t quá 400C M a l nư ệ ộ ả ế ượ ư ớ

th ng x y ra vào mùa m a, v i l ng m a trung bình hàng tháng kho ng 400 -ườ ả ư ớ ượ ư ả

600 mm/ tháng

1.1.4 Giao thông

Đ ng vào 2 di n tích thăm dò đ u khá thu n ti n Hi n t i có đ ngườ ệ ề ậ ệ ệ ạ ườ

nh a đi t trung tâm huy n Chiêm Hóa đ n xã Phúc S n và ch y qua khu v cự ừ ệ ế ơ ạ ựnhà máy c a Công ty C khí và Khoáng s n T th tr n Chiêm Hóa theo đ ngủ ơ ả ừ ị ấ ườ

t nh l đi Phúc S n kho ng 30 km, sau đó rẽ trái theo đ ng đ t kho ng 0,5kmỉ ộ ơ ả ườ ấ ảvào khu v c thăm dò m r ng m Nà P t, t UBND xã Phúc S n đi theo đ ngự ở ộ ỏ ế ừ ơ ườ

nh a v h ng th tr n Chiêm hóa kho ng 6 km, sau đó rẽ trái kho ng 2 km vàoự ề ướ ị ấ ả ảkhu v c Khuôn Th m.ự ẳ

T th tr n Chiêm Hóa đi kho ng 70 km ra đ ng qu c l s 2, đây là conừ ị ấ ả ườ ố ộ ố

đ ng huy t m ch n i Tuyên Quang v i các t nh Hà Giang, Yên Bái, Phú Th ườ ế ạ ố ớ ỉ ọ

1.1.5 Đ c đi m kinh t nhân văn ặ ể ế

Dân c trong vùng g m các dân t c Kinh, Tày, ng i Kinh chi m t l cao,ư ồ ộ ườ ế ỷ ệ

ch y u là dân lên khai hoang nh ng năm 1960¸- 1963 Đ i s ng ph n l n d aủ ế ữ ờ ố ầ ớ ựvào nông nghi p, lâm nghi p, m t ít là công nhân c a các công ty khai thácệ ệ ộ ủkhoáng s n.ả

Nhân dân sinh s ng ch y u b ng ngh tr ng lúa n c và làm n ng r y.ố ủ ế ằ ề ồ ướ ươ ẫTrong vùng có tr ng ti u h c, trung h c c s và tr m y t trung tâm các xã,ườ ể ọ ọ ơ ở ạ ế ở

đã có đ ng đi n ch y d c theo các xã Nhân dân trong vùng nói chung có cu cườ ệ ạ ọ ộ

s ng khá n đ nh Nhìn chung vùng công tác có dân c th a th t, kinh t phátố ổ ị ư ư ớ ếtri n không đ ng đ u.ể ồ ề

1.2 S l ơ ượ ị c l ch s nghiên c u đ a ch t và đi u tra khoáng s n ử ứ ị ấ ề ả

1.2.1 S l c nghiên c u đ a ch t ơ ượ ứ ị ấ

a Thời kỳ trước năm 1954

Trong thời kỳ này, chỉ có công trình điều tra thành lập bản đồ địa chất vàkhoáng sản Đông Dương tỷ lệ 1:1.000.000, trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang các nhà Địachất Pháp đã phát hiện điểm chì - kẽm Na Hang, than ở thị xã Tuyên Quang Các điểmkhoáng sản này hiện đang được khai thác

Năm 1905, trong quá trình nghiên cứu đo vẽ bản đồ địa chất Bắc Bộ tỷ lệ 1:500.000, H.Lantenois và Zeill trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang đã phát hiện mỏ chì -kẽm Tràng Đà, Núi Dùm

Năm 1919-1927, hai Nhà Địa chất Pháp là Bourret và E Patte trong khi thànhlập bản đồ địa chất Đông Bắc Bắc Bộ tỷ lệ 1: 300.000 đã điều tra chi tiết quặng chì -kẽm phục vụ khai thác mỏ, các đá biến chất xung quanh thị xã Tuyên Quang thuộc đới

hạ lưu sông Gâm được xếp vào Devon dưới (D1)

Cùng với nghiên cứu địa chất, việc khai thác được thực dân Pháp tiến hànhmạnh mẽ, khai thác bằng phương pháp lộ thiên và hầm lò, tài liệu chủ yếu bị thất lạchoặc rời rạc ít có giá trị về mặt khoa học.

b Thời kỳ sau năm 1954

- Năm 1965, A.E Dovjicob và nnk đã tiến hành công tác đo vẽ bản đồ địa chấtMiền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1: 500.000 và xếp các trầm tích lục nguyên xen carbonat vàotuổi Proterozoi

- Năm 1968, Phạm Đình Long và nnk đã tiến hành công tác đo vẽ bản đồ địachất tờ Tuyên Quang tỷ lệ 1: 200.000

- Năm 1970 - 1973, đoàn địa chất 205 tiến hành đo vẽ thành lập bản đồ địa chất

tờ Bắc Cạn tỷ lệ 1: 200 000 do Nguyễn Kim Quốc làm chủ biên, trong thời gian này đãphát hiện ra đới quặng mangan Làng Bài Trong công trình này, các nhà địa chất đãxếp các thành tạo trầm tích chứa quặng magan ở vùng mỏ vào hệ tầng Phia Phương(D1pp)

- Năm 1983, Đoàn Địa chất 107 (Liên đoàn địa chất số I cũ) tiến hành thăm dò

sơ bộ phần phía đông khu vực Nà Pết trên diện tích 0,84 km2, do Ma Công Lệ chủbiên Mạng lưới thăm dò đã thi công 100x50m, công tác thăm dò chỉ tập trung đánhgiá chất lượng và tính trữ lượng quặng gốc Tổng trữ lượng, tài nguyên đã tính được là116,34 ngàn tấn; trong đó trữ lượng cấp C1 (tương đương 122) là 87,25 ngàn tấn, cấpC2 (tương đương 333) là 26,79 ngàn tấn Phần trữ lượng này đã được huy động vàokhai thác

- Năm 1985, Nguyễn Văn Hoành và nnk tiến hành chỉnh biên bản đồ địa chấtloạt tờ Đông Bắc Bắc Bộ tỷ lệ 1: 200.000 và xếp các trầm tích lục nguyên xencarbonat trong vùng vào hệ tầng Phia Phương (D1pp) và hệ tầng Mia Lé (D1ml) Cácthành tạo phân bố trong diện tích các khu thăm dò thuộc hệ tầng Phia Phương trên cótuổi Devon sớm (D1pp2)

- 1985, Đoàn Địa chất 107, Liên đoàn Địa chất I (nay là liên đoàn Đông bắc),tiến hành công tác tìm kiếm tỷ mỉ mỏ mangan Làng Bài - Hà Tuyên tỷ lệ 1: 10.000;trong đó có diện tích khu vực Nà Pết và khu Khuôn Thẳm là đối tượng của đề án này

1.2.2 S l c đi u tra khoáng s n khu v c m Nà P t ơ ượ ề ả ự ỏ ế

Nguồn gốc quặng mangan khu vực Khuôn Thẳm và khu mở rộng mỏ Nà Pếtthuộc đới quặng Làng Bài, hiện còn có nhiều quan điểm và ý kiến khác nhau Một sốnhà nghiên cứu cho rằng quặng mangan Làng Bài có nguồn gốc trầm tích phun trào vànguồn gốc thấm đọng tàn dư (Nguyễn Kinh Quốc, 1973) hoặc nguồn gốc quặngmangan Làng Bài có thể là nhiệt dịch nhiệt độ thấp (Ma Công Lệ, 1983) hay nguồngốc thấm đọng tàn dư (Viện Địa chất khoáng sản)

Trên cơ sở tổng hợp tài liệu cũ và kết quả phân tích mẫu khoáng tướng lấy tạihai khu vực, chúng tôi cho rằng quặng mangan gốc khu vực thăm dò bao gồm ba kiểuquặng tự nhiên: quặng đặc xít dạng thấu kính, mạch, quặng dạng dăm kết và quặngxâm nhiễm phân bổ trong đới khe nứt, dập vỡ kiến tạo các đá của hệ tầng PhiaPhương

Quặng Mn phân bố trong các thành tạo đá phiến silic, xen quaczit thuộc hệ tầngPhia Phương trên Dựa vào đặc điểm phân bố, hình thái, kích thước thân quặng và mốiquan hệ giữa chúng với đá vây quanh, thành phần vật chất cũng như cấu tạo, kiến trúcquặng đã nêu, chúng tôi cho rằng quặng hóa Mangan khu vực nghiên cứu xếp vào kiểunguồn gốc phong hóa thấm đọng là hợp lý hơn cả

Hình 1.2 Vết lộ quặng gốc khu vực Nà Pết

Hình 1.3 Vết lộ quặng đặc xít khu vực Khuôn Thẳm

1.2.3 Hi n tr ng qu n lý, ki m soát ch t th i qu ng đuôi Nà P t, Tuyên Quang ệ ạ ả ể ấ ả ặ ở ế

Phía đông giáp di n tích thăm dò, t năm 1980 đ n năm 1992, Công ty Pinệ ừ ế

ác quy Văn Đi n (T ng c c hóa) đã khai thác ph c v cho đ n v s n xu t pin Tể ổ ụ ụ ụ ơ ị ả ấ ừnăm 1993 đ n nay m đ c giao cho công ty Khoáng s n và C khí thu c T ngế ỏ ượ ả ơ ộ ổcông ty Khoáng s n Vi t Nam nay là Công ty CP Khoáng s n và C khí qu n lý vàả ệ ả ơ ảkhai thác

Theo tài li u t ng h p, đánh giá c a Công ty c ph n Khoáng s n và Cệ ổ ợ ủ ổ ầ ả ơkhí tính đ n th i đi m 24/2/2003 Công ty (GPKT l n 1) đã khai thác đ cế ờ ể ầ ượ33.789 t n Mn và t 25/2/2003 đ n 31/12/2011 : 25.638 t n Mn, s n l ngấ ừ ế ấ ả ượkhai hàng năm t 600 – 8.000 t n Mn, trung bình kho ng 2.900 t n/năm (baoừ ấ ả ấ

g m qu ng g c và qu ng t n thu t đ t đá vây quanh thân qu ng), đ thu h iồ ặ ố ặ ậ ừ ấ ặ ộ ồsau tuy n đ t ≥ ể ạ 80% (trên sàng 1mm), t n th t khai thác ≤ 10%, hàm l ng tinhổ ấ ượ

qu ng trung bình ≥ 25% Mn ặ

Theo tài li u khai thác c a Công ty trong nhi u năm qua, hàm l ng khai thácệ ủ ề ượtrung bình kh i t 4 - 6%Mn, v i công ngh tuy n hi n t i c a Công ty, thì đ thu h iố ừ ớ ệ ể ệ ạ ủ ộ ồtrung bình đ t trên 80% , tinh qu ng có hàm l ng Mn trung bình ạ ặ ượ ≥25 %

Hi n t i Công ty c ph n Khoáng s n và C khí đang ti n hành khai thácệ ạ ổ ầ ả ơ ế

m mangan Nà P t theo thi t k kỹ thu t khai thác đã đ c B Công nghi pỏ ế ế ế ậ ượ ộ ệ(nay là B Công th ng) phê duy t t i quy t đ nh s 3008/KHKT ngàyộ ươ ệ ạ ế ị ố20/12/1999 Tr l ng qu ng do Công ty khai thác đ n 31/12/2012 đ t kho ngữ ượ ặ ế ạ ả

70 000 ngàn t n Mn Nh v y, ph n tr l ng thăm dò năm 1983 v c b n đãấ ư ậ ầ ữ ượ ề ơ ả

khai thác h t Năm 2012 – 2013 Công ty đã ti n hành thăm dò nâng c p các kh iế ế ấ ố

tr l ng c p Cữ ượ ấ 2 n m trong di n tích đ c c p phép khai thác (Quy t đ nh sằ ệ ượ ấ ế ị ố211/2003/GP-BTNMT c a B Tài nguyên và Môi tr ngủ ộ ườ

Hình 1.4 B n đ đ a ch t Khu m Nà Pét, huy n Chiêm Hóa, t nh Tuyên ả ồ ị ấ ỏ ệ ỉ

Quang

2 CH ƯƠ NG 2 : T NG TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ CH BI N QU NG Ổ Ế Ế Ặ MANGAN

2.1 Trên th gi i ế ớ

Ở nước ngoài các công trình nghiên cứu về các hợp chất có chứa mangan đã được công bố trong một số sách và tài liệu khoa học Các sản phẩm chứa mangan đã được sản xuất công nghiệp như Fero mangan, mangan sunfat MnSO4 Ở Ucraina và Trung Quốc người ta đã sản xuất công nghiệp Kali pemaganat bằng công nghệ thiêu tinh quặng mangan với hydroxyt kali KOH, sau đó điện phân dung dịch hòa tách sau khi thiêu để sản xuất kali pemagannat KmnO4 Qua các tài liệu, cho thấy hầu hết việc

sử dụng quặng mangan để sản xuất kali pemanganat KMnO4 là s d ng lo i qu ng ử ụ ạ ặgiàu có hàm l ng mangan l n h n 42% mà không nói đ n vi c s d ng các lo i ượ ớ ơ ế ệ ử ụ ạ

qu ng có hàm l ng mangan th p h n 42%ặ ượ ấ ơ

Mangan là nguyên li u đóng ệ vai trò quan tr ng trong s n xu t s t thép vìọ ả ấ ắ

có tác d ng kh l u huỳnh, kh ôxi, và mang nh ng đ c tính c a h p kim Hi nụ ử ư ử ữ ặ ủ ợ ệ

t i, công ngh luy n thép và luy n s t s d ng nhi u mangan nh t (chi mạ ệ ệ ệ ắ ử ụ ề ấ ếkho ng 85-90% t ng nhu c u) Trong nh ng m c đích khác, mangan là thànhả ổ ầ ữ ụ

ph n ch y u trong vi c s n xu t thép không r v i chi phí th p, và có trong h pầ ủ ế ệ ả ấ ỉ ớ ấ ợkim nhôm Kim lo i này còn đ c thêm vào d u h a đ gi m ti ng n l c x cạ ượ ầ ỏ ể ả ế ổ ọ ọcho đ ng c Mangan điôxít đ c s d ng trong pin khô, ho c làm ch t xúcộ ơ ượ ử ụ ặ ấtác.  Mangan còn đ c dùng đ t y màu th y tinh (lo i b màu xanh l c do s tượ ể ẩ ủ ạ ỏ ụ ắ

t o ra), ho c t o màu tím cho th y tinh Mangan ôxít là m t ch t nhu m màuạ ặ ạ ủ ộ ấ ộnâu, dùng đ ch t o s n, và là thành ph n c a màu nâu đen t nhiên Kaliể ế ạ ơ ầ ủ ựpenmanganat là ch t ôxi hóa m nh, dùng làm ch t t y u trong hóa h c và yấ ạ ấ ẩ ế ọkhoa Photphat hóa mangan là ph ng pháp ch ng r và ăn mòn cho thép Nóươ ố ỉ

th ng hay đ c dùng đ s n xu t ti n xu Trình đ ng d ng mangan Hoa Kỳườ ượ ể ả ấ ề ộ ứ ụ ở

v n không có nhi u thay đ i Hi n nay, không có gi i pháp công ngh th c tẫ ề ổ ệ ả ệ ự ếnào có th thay th mangan b ng ch t li u khác hay s d ng các tr m tích trongể ế ằ ấ ệ ử ụ ầ

n c ho c các công ngh làm giàu khác đ gi m hoàn toàn s ph thu c c a Hoaướ ặ ệ ể ả ự ụ ộ ủ

Kỳ vào các qu c gia khác đ i v i qu ng mangan.ố ố ớ ặ

Mangan chi m kho ng 1000 ppm (0,1%) trong v Trái Đ t, đ ng hàng thế ả ỏ ấ ứ ứ

12 v m c đ ph bi n c a các nguyên t đây Đ t ch a 7–9000 ppm manganề ứ ộ ổ ế ủ ố ở ấ ứ

v i hàm l ng trung bình 440 ppm N c bi n ch ch a 10 ppm mangan và trongớ ượ ướ ể ỉ ứkhí quy n là 0,01 µg/m3 Mangan có m t ch y u trong pyrolusit (MnOể ặ ủ ế 2),braunit, (Mn2+Mn3+6)(SiO12), psilomelan (Ba,H2O)2Mn5O10,và ít h n trongơrhodochrosit (MnCO3)

0oQu ng mangan quan tr ng nh t là pyrolusit (ặ ọ ấ MnO2) Các qu ng quanặ

tr ng khác th ng có s phân b liên quan đ n các qu ng s t.ọ ườ ự ố ế ặ ắ  Các ngu n trênồ

đ t li n l n nh ng phân b không đ ng đ u Kho ng 80% ngu n tài nguyênấ ề ớ ư ố ồ ề ả ồmangan đã đ c bi t trên th gi i đ c tìm th y ượ ế ế ớ ượ ấ ở Nam Phi, các m manganỏkhác ở Ukraina, Úc,  n ĐẤ ộ, Trung Qu cố , Gabonvà Brasil. Năm 1978, ng i ta đãườtính có 500 t t n mangan d ng th n ỉ ấ ạ ậ ở đáy bi nể , nh ng n l c tìm ph ng phápữ ỗ ự ươ

có hi u qu kinh t đ thu h i mangan d ng th n này đã b b l ng trong th pệ ả ế ể ồ ạ ậ ị ỏ ử ậniên 1970 Mangan đ c khai thác Nam Phi, Úc, Trung Qu c, Brasil, Gabon,ượ ở ốUkraine, n Đ , Ghana vàẤ ộ  Kazakhstan Ngu n nh p kh u c a Hoa Kỳ (1998–ồ ậ ẩ ủ2001) t :ừ

* Qu ng mangan: Gabon, 70%; Nam Phi, 10%; Úc, 9%; Mexico, 5%; vàặngu n khác, 6%.ồ

* Ferromangan: Nam Phi, 47%; Pháp, 22%; Mexico, 8%; Úc, 8%; và ngu nồkhác, 15% Mangan ch a trong các ngu n nh p kh u g m: Nam Phi, 31%; Gabon,ứ ồ ậ ẩ ồ21%; Úc, 13%; Mexico, 8%; và ngu n khác, 27%.ồ

V s n xu tề ả ấ  ferromangan, qu ng mangan đ c tr n v i qu ng s t vàặ ượ ộ ớ ặ ắcacbon, sau đó kh ho c trong lò cao ho c trong lò đi n h quang.ử ặ ặ ệ ồ  Ferromangan

đ c t o ra có hàm l ng mangan t 30 đ n 80%.ượ ạ ượ ừ ế  Mangan tinh khi t đ c dùngế ượ

đ s n xu t các h p kim không ch a s t, đ c s n xu t b ng cách cho qu ngể ả ấ ợ ứ ắ ượ ả ấ ằ ặmangan đã đ c ngâm chi t v iượ ế ớ  axit sulfuric và ti p theo là x lý b ngế ử ằ  đi n tri tệ ế

2.2 Ở ệ Vi t Nam

Qu ng mangan Vi t Nam phân b ch y u các t nh Cao B ng, Tuyênặ ệ ổ ủ ế ở ỉ ằQuang, Ngh An và Hà Tĩnh thu c ba d ng ngu n g c: tr m tích, nhi t d ch vàệ ộ ạ ồ ố ầ ệ ịphong hóa T ng tr l ng đã kh o sát qu ng mangan trên 10 tri u t n, phân bổ ữ ượ ả ặ ệ ấ ố

34 m và đi m qu ng

Trong đó, m ỏ Mangan l n nh t là m T c Tát thu c b n mangan H Lang,ớ ấ ỏ ố ộ ồ ạ

t nh Cao B ng Tr l ng c a m mangan T c Tát c tính chi m kho ng 30%ỉ ằ ữ ượ ủ ỏ ố ướ ế ả

t ng tr l ng qu ng mangan c a Vi t Nam M này cũng th hi n rõ nét nh tổ ữ ượ ặ ủ ệ ỏ ể ệ ấ

c u trúc đ a ch t cũng nh đ c đi m qu ng hóa.ấ ị ấ ư ặ ể ặ Theo s li u c a B Côngố ệ ủ ộ

Th ng Vi t Nam, năm 2009, có kho ng 30 ngàn t n qu ng mangan khai thác ươ ệ ả ấ ặ ở

m T c Tát chi m h n 40% t ng s n l ng qu ng mangan khai thác trong cỏ ố ế ơ ổ ả ượ ặ ả

n cướ Khoáng hóa qu ng mangan m T c Tát ph n ánh rõ ngu n g c tr m tíchặ ỏ ố ả ồ ố ầhóa h c bi n nông c a m và nh h ng c a các ho t đ ng đ a ch t xu t hi nọ ể ủ ỏ ả ưở ủ ạ ộ ị ấ ấ ệsau quá trình hình thành qu ng Quá trình u n n p và đ t gãy làm ph c t p hóaặ ố ế ứ ứ ạ

c u t o các l p ch a qu ng; quá trình phong hóa đi u ki n khí h u c n nhi tấ ạ ớ ứ ặ ở ề ệ ậ ậ ệ

đ i m làm giàu mangan cũng nh hình thành các khoáng v t th sinh khác, doớ ẩ ư ậ ứ

đó thành ph n qu ng T c Tát khá ph c t p.ầ ặ ố ứ ạ

Ngoài ra còn k đ n M Nà Pét- Tuyên Quang ể ế ỏ tr l ng qu ng manganữ ượ ặ

c p 122 là ấ 2.819 ngàn t n qu ng, t ng ng ấ ặ ươ ứ 250 ngàn t n Mn và d tính tàiấ ựnguyên c p 333 ấ Qu ng Mn khu m r ng m Nà P t và khu Khuôn Th m, huy nặ ở ộ ỏ ế ẳ ệChiêm Hóa, t nh Tuyên Quang nói chung có 4 ki u qu ng eluvi – deluvi, qu ngỉ ể ặ ặxâm nhi m, d ng dăm và qu ng đ c xít Trong đó qu ng eluvi - deluvi có giá trễ ạ ặ ặ ặ ịcông nghi p h n c ệ ơ ả Theo tài li u phân tích m u khoáng t ng tronệ ẫ ướ g 2 giai đo nạ

t o khoáng, thì giai đo n t o khoáng 2 (giai đo n phong hóa) là có giá tr t oạ ạ ạ ạ ị ạ

qu ng quan tr ng trong khu v c thăm dò v i tặ ọ ự ớ ổ ợ ộ h p c ng sinh khoáng v t có ýậnghĩa là Psilomelan- pyroluzit và limonit

Qu ng Mangan Vi t Nam ch y u đ c khai thác th công k t h p bánặ ở ệ ủ ế ượ ủ ế ợ

c gi i nên h s thu h i ch đ t t 30 – 34% và m t l ng l n qu ng có c h tơ ớ ệ ố ồ ỉ ạ ừ ộ ượ ớ ặ ỡ ạ

< 5mm không s d ng đ c cho s n xu t công nghi p luy n kim Qu ng nguyênử ụ ượ ả ấ ệ ệ ặkhai đ c ti p t c tuy n đ thu h i qu ng tinh ( Mn đ t 43,46 %) và th i ra m tượ ế ụ ể ể ồ ặ ạ ả ộ

l ng l n qu ng nghèo và qu ng m n ( Kho ng 70%) không s d ng đ c trongượ ớ ặ ặ ị ả ử ụ ượquá trình luy n kim ho c không đ ch t l ng đ s d ng trong công nghi pệ ặ ủ ấ ượ ể ử ụ ệhóa ch t ( Tiêu chu n đ dùng trong luy n kim hàm l ng Mn 38 – 55% v i cấ ẩ ể ệ ượ ớ ỡ

h t > 5mm, dùng trong công nghi p hóa ch t thì hàm l ng Mn quy ra MnOạ ệ ấ ượ 2 ph iả

đ t 63%) Trong kh đó t tr c t i nay ch a có n i nào nghiên c u cũng nh xạ ừ ướ ớ ư ơ ứ ư ử

lý các lo i qu ng có hàm l ng mangan th p thành các s n ph m có ích đ t nạ ặ ượ ấ ả ẩ ể ậthu tài nguyên và b o v môi tr ng ả ệ ườ

Vi c nghiên c u s n xu t s n ph m hóa h c có ngu n g c t qu ngệ ứ ả ấ ả ẩ ọ ồ ố ừ ặmangan là vi c c n thi t mang l i l i ích kinh t qu c dân Vi c ti n hành nghiênệ ầ ế ạ ợ ế ố ệ ế

c u kh năng t n d ng ngu n th i qu ng m n và nghèo đ s n xu t kaliứ ả ậ ụ ồ ả ặ ị ể ả ấpemanganat KMnO4 đ t tiêu chu n th ng m i có hàm l ng kali pemanganatạ ẩ ươ ạ ượKMnO4 98% - 99% là phù h p v i yêu c u th c ti n cũng nh mang l i l i ích lâuợ ớ ầ ự ễ ư ạ ợdài c a các m khai thác qu ng M t khác, các s n ph m có ngu n g c manganủ ỏ ặ ặ ả ẩ ồ ố

hi n nay đ c s d ng r t nhi u trong cu c s ng cũng nh trong các ngànhệ ượ ử ụ ấ ề ộ ố ưcông nghi p s n xu t khác ( nh thép ) Tuy nhiên, các s n ph m hóa h c cóệ ả ấ ư ả ẩ ọmangan chúng ta ph i nh p kh u h u h t t n c ngoài.ả ậ ẩ ầ ế ừ ướ