Đánh giá hiện trạng và đề xuất phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng f3 f7 mỏ đất hiếm đông pao tỉnh lai châu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THẢO NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THÂN QUẶNG F3, F7 MỎ ĐẤT HIẾM ĐÔNG PAO, TỈNH LAI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THẢO NGUYÊN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THÂN QUẶNG F3, F7

MỎ ĐẤT HIẾM ĐÔNG PAO, TỈNH LAI CHÂU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2014

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát từ yêu cầu thực tế để từ đó hình thành nên hướng nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Xuân Tặng

Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ đúng quy định và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình!

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014

Học viên

Nguyễn Thị Thảo Nguyên

NGUYỄN THỊ THẢO NGUYÊN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THÂN QUẶNG F3, F7

MỎ ĐẤT HIẾM ĐÔNG PAO, TỈNH LAI CHÂU

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số ngành: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN XUÂN TẶNG

THÁI NGUYÊN - 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát

từ yêu cầu thực tế để từ đó hình thành nên hướng nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Xuân Tặng

Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ đúng quy định và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình!

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014

Học viên

Nguyễn Thị Thảo Nguyên

LỜI CẢM ƠN

Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, luận văn của tôi đã được hoàn thành Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám hiệu Trường Đại học nông lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa sau Đại học cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cô trong khoa đã giúp chúng tôi hoàn thành khoá học của mình

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Xuân Tặng

đã rất tận lòng hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã luôn ở bên và động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, xin chúc các thầy cô mạnh khoẻ , hạnh phúc và thành công trong

sự nghiệp trồng người, trong nghiên cứu khoa học./

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014

Học Viên

Nguyễn Thị Thảo Nguyên

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

MỞ ĐẦU ……… ……… 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Ý nghĩa của đề tài 2

3.1 Ý nghĩa của đề tài 2

3.2 Ý nghĩa của đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 3

1.1.1 Khái niệm về đất hiếm 3

1.1.2 Đặc điểm địa chất, khoáng vật 3

1.1.3 Mục đích sử dụng 4

1.1.4 Các bước để sản xuất thương mại đất hiếm 6

1.1.5 Nhu cầu và thị trường quặng đất hiếm 7

1.2 Cơ sở pháp lý 12

1.3 Hiện trạng khai thác và sử dụng đất hiếm 12

1.3.1 Khai thác và sử dụng đất hiếm trên thế giới 12

1.3.2 Khai thác và sử dụng đất hiếm ở Việt Nam 14

1.3.3 Khoáng sản đất hiếm ở Việt Nam 16

1.3.3.1 Đặc điểm phân bố 16

1.3.3.2 Các kiểu mỏ công nghiệp 17

1.3.3.3 Trữ lượng và tài nguyên 19

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 21

2.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 21

2.2.1 Thời gian nghiên cứu 21

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 21

2.3 Nội dung nghiên cứu 21

2.4 Phương pháp nghiên cứu 22

2.4.1 Các phương pháp chung 22

2.4.2 Các phương pháp cụ thể 23

2.4.2.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 23

2.4.2.2 Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan 24

2.4.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 24

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội của mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu 25

3.1.1 Điều kiện tự nhiên của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu 25

3.1.1.1 Địa hình, địa mạo khu vực 25

3.1.1.2 Khí tượng thủy văn 25

3.1.1.3 Gió và các yếu tố thời tiết bất lợi 28

3.1.1.4 Đặc điểm địa tầng, địa chất 28

3.1.1.5 Tài nguyên khoáng sản 30

3.1.1.6 Đặc điểm địa chất thủy văn và địa chất công trình 31

3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu 34

3.1.2.1 Dân cư và lao động 34

3.1.2.2 Điều kiện kinh tế 35

3.1.2.3 Đặc điểm xã hội 37

3.2 Thực trạng môi trường khu vực nghiên cứu 38

3.2.1 Môi trường đất 38

3.2.2 Môi trường nước 40

3.2.2.1 Nước mặt 40

3.2.2.2 Nước dưới đất 41

3.2.3 Môi trường không khí 43

3.2.4 Hiện trạng về môi trường phóng xạ 45

3.2.4.1 Dự báo sự thay đổi suất liều chiếu ngoài hiệu dụng 45

3.2.4.2 Dự báo nồng độ các khí phóng xạ 46

3.2.4.3 Tác động của chất thải phóng xạ đến môi trường 47

3.3 Đề xuất và lựa chọn phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7 52

3.3.1 Đề xuất phương án phục hồi môi trường 52

3.3.1.1 Cơ sở để lựa chọn phương án 52

3.3.1.2 Các phương án cải tạo phục hồi môi trường 52

3.3.1.3 Phân tích đánh giá các phương án đề xuất 54

3.3.2 Lựa chọn phương án cải tạo phục hồi môi trường 56

3.3.2.1 Tính chỉ số phục hồi đất 57

3.3.2.2 Nội dung phương án cải tạo, phục hồi môi trường 63

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các nguyên tố đất hiếm và các đặc tính cơ bản ……… 3

Bảng 1.2: Phân nhóm các nguyên tố đất hiếm ………4

Bảng 1.3: Lĩnh vực sử dụng chính của các nguyên tố đất hiếm và hỗn hợp ……… 5

Bảng 1.4: Các bước để sản xuất thương mại đất hiếm………6

Bảng 1.5: Dự báo giá của một số oxyt kim loại đất hiếm đến năm 2015 ………… 9

Bảng 1.6: Dự kiến tăng trưởng của các ứng dụng liên quan với đất hiếm đến năm 2014……… 11

Bảng 1.7: Tổng hợp trữ lượng và tài nguyên đất hiếm ở Việt Nam ……… 19

Bảng 3.1: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm ………26

Bảng 3.2: Số giờ nắng trung bình nhiều năm tại trạm Lai Châu ……… 26

Bảng 3.3: Lượng mưa trung bình tại trạm Lai Châu ……….27

Bảng 3.4: Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm tại Lai Châu ……… 27

Bảng 3.5: Các thông số cơ bản của các thân quặng đất hiếm ……… 31

Bảng 3.6: Các thông số cơ bản của các thân quặng đất hiếm ……… 31

Bảng 3.7: Tính chất cơ lý của lớp quặng đất hiếm ……… 33

Bảng 3.8: Thống kê dân cư và lao động 2 xã Bản Hon và Bản Giang ……….34

Bảng 3.9: Một số chỉ tiêu kinh tế của xã Bản Hon và Bản Giang năm 2010 …… 36

Bảng 3.10: Vị trí lấy mẫu đất vùng dự án ………39

Bảng 3.11: Thành phần hóa lý và dinh dưỡng của đất……… 40

Bảng 3.12: Tọa độ vị trí lấy mẫu nước mặt ……… 40

Bảng 3.13: Kết quả phân tích mẫu nước mặt mùa khô ……….40

Bảng 3.14: Vị trí lấy mẫu nước ngầm……… 42

Bảng 3.15: Chất lượng nước ngầm dùng cho sinh hoạt……… ……….42

Bảng 3.16: Kết quả đo nồng độ bụi, khí thải và mức ồn giao thông……….43

Bảng 3.17: Vị trí lấy mẫu không khí……….44

Bảng 3.18: Hàm lượng và hoạt độ phóng xạ của thân quặng ……… 45

Bảng 3.19: Suất liều hiệu dụng khu khai trường thân quặng F3, F7 ………44

Bảng 3.20: Hàm lượng và cường độ phóng xạ trong lớp đất mỏ Đông Pao……….47

Bảng 3.21: Hàm lượng các nhân phóng xạ trong nước……….49

Bảng 3.22: Chi phí trồng và chăm sóc cây ……… 59

Bảng 3.23: Tóm lược kinh phí quỹ để thực hiện phục hồi môi trường……….69

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Dự báo nhu cầu thị trường đất hiếm của thế giới đến năm 2015 ……… 8

Hình 1.2: Sản lượng đất hiếm sản xuất từ năm 1985 – 2009 ……….9

Hình 1.3: Biểu đồ thống kê giá đất hiếm từ năm 1970 đến năm 2010 ……….10

Hình 1.4: Sơ đồ phân bố các mỏ đất hiếm ở Việt Nam ……….17

Hình 3.1: Sơ đồ địa chất các thân quặng mỏ đất hiếm Đông Pao ……….30

Hình 3.2: Sơ đồ phân vùng hoạt độ phóng xạ lớp đất trên mặt ………48

Hình 3.3: Sơ đồ đẳng trị nồng độ khí phóng xạ mỏ đất hiếm Đông Pao ………… 51

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Tài nguyên thiên nhiên gồm các dạng năng lượng vật chất, thông tin tồn tại khách quan với ý muốn con người mà con người có thể sử dụng trong hiện tại và tương lai, phục vụ cho sự tồn tại và phát triển của loài người Ngày nay, việc sử dụng hiệu quả và bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên trong đó có tài nguyên đất hiếm là một mục tiêu rất quan trọng trong chiến lược phát triển của nước ta

Như chúng ta đã biết, đất hiếm là nhóm 17 loại khoáng sản chiến lược, trong đó

có nhiều khoáng chất như: dysprosium, terbium, thulium được sử dụng trong các ngành công nghiệp mũi nhọn hiện nay, đặc biệt là trong công nghiệp điện tử và xe hơi Ngoài

ra nó còn có rất nhiều tác dụng khác như: dùng chế tạo nam châm vĩnh cửu cho các nhà máy phát điện, hay được ứng dụng trong công nghệ laze, vv… Tại Việt Nam từ những năm 1960, các nhà địa chất đã đánh giá trữ lượng đất hiếm là khoảng 10 triệu tấn, nằm rải rác ở các mỏ quặng vùng Tây Bắc, đặc biệt xuất hiện nhiều ở Yên Bái, Lai Châu

Cụ thể là mỏ đất hiếm Đông Pao, nằm trên địa phận xã Bản Hon, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu Nhằm khai thác có hiệu quả nguồn tài nguyên đất hiếm phục vụ phát triển kinh tế xã hội của đất nước, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế của tỉnh Lai Châu, giải quyết việc làm cho lao động địa phương Lâu nay nước ta cũng có khai thác đất hiếm nhưng công nghệ còn lạc hậu, chủ yếu sử dụng phương pháp thủ công và dẫn đến tổn thất tài nguyên lớn (có những mỏ tổn thất tới 60%), công suất thấp, không tách được hết thành phần nguyên tố hiếm Trong đất hiếm chứa nhiều nguyên tố độc hại, có tính phóng xạ, việc khai thác có nhiều yếu tố rủi ro cao và khả năng gây tổn hại môi trường Vì vậy việc đưa ra các giải pháp để hồi phục môi trường hiện nay là rất cần thiết

Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của Nhà trường, dưới sự hướng dẫn của

thầy giáo PGS.TS Nguyễn Xuân Tặng, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Đánh

giá hiện trạng và đề xuất phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7 mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu"

2 Mục tiêu của đề tài

Nhằm hạn chế, khắc phục ô nhiễm và cải tạo phục hồi môi trường sau giai đoạn khai thác khoáng sản Với mục đích đưa môi trường theo hướng “bằng” hoặc “hơn” so với trước thời điểm khai thác trên địa bàn mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu Đề tài được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu cụ thể như sau:

- Đánh giá chung về hiện trạng môi trường sau khai thác khoáng sản, làm căn cứ đề xuất các biện pháp phục hồi môi trường

- Đề xuất các biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường và hệ sinh thái, đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường và phục vụ các mục đích có lợi cho con người;

- Chuyển đổi mục đích sử dụng đất đối với diện tích mỏ sẽ ngừng khai thác, xây

dựng chương trình quản lý, giám sát môi trường

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Việc nghiên cứu đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về việc lựa chọn ra các biện pháp cải tạo phục hồi môi trường phù hợp nhất Áp dụng với các vùng có điều kiện tương tự

- Vận dụng được những kiến thức về môi trường, lập ký quỹ, hay cải tạo phục hồi môi trường đã học và được áp dụng vào trong thực tế

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Việc nghiên cứu đề tài sẽ giúp ta đánh giá được các ảnh hưởng của việc khai thác

và chế biến khoáng sản đến môi trường, làm cơ sở cho việc đánh giá đối với các mỏ lân cận và từ đó đưa ra các biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường thích hợp

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Khái niệm về đất hiếm

Theo định nghĩa của Bách khoa toàn thư [1], thì các nguyên tố đất hiếm (rare earth elements) và các kim loại đất hiếm (rare earth metals) là tập hợp của 17 nguyên tố hóa học thuộc bảng tuần hoàn hóa học của Mendeleev, có tên gọi là Scandi, Yttri và 14 trong 15 nguyên tố của của nhóm Lantan (ngoại trừ Promethi),

có hàm lượng rất nhỏ chứa trong vỏ trái đất Người ta có thể tìm thấy các nguyên tố đất hiếm ở trong các lớp trầm tích, các mỏ quặng và cát đen Đất hiếm được sắp xếp vào dạng hợp kim và các hợp chất khác, chính xác là nam châm đất hiếm từ các dạng khác nhau của nam châm

1.1.2 Đặc điểm địa hóa - khoáng vật

Đất hiếm là nhóm gồm 15 nguyên tố giống nhau về mặt hóa học trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev và được gọi chung là lantan, gồm các nguyên tố có số thứ tự từ 57 (lantan) đến số thứ tự 71 (lutexi) Thông thường ytri (số thứ tự 39) và scandi (số thứ tự 21) cũng được xếp vào nhóm đất hiếm vì trong tự nhiên nó luôn đi cùng các nguyên tố này Các nguyên tố đất hiếm và đặc tính cơ bản của đất hiếm được thống kê ở bảng sau

Bảng 1.1: Các nguyên tố đất hiếm và các đặc tính cơ bản

hoá học

Thứ tự nguyên tử

tố đất hiếm được chia ra ba nhóm: nhóm nhẹ, nhóm trung gian và nhóm nặng.

Bảng 1.2: Phân nhóm các nguyên tố đất hiếm

và chống chịu sâu bệnh cho cây trồng, để chế tạo các nam châm trong máy tuyển từ

trong công nghệ tuyển khoáng Cụ thể đất hiếm được sử dụng trong các ngành sau :

- Dùng để diệt mối mọt, các cây mục nhằm bảo tồn các di tích lịch sử

- Dùng làm xúc tác trong công nghệ lọc hóa dầu và xử lý môi trường

- Dùng làm vật liệu siêu dẫn

- Dùng để chế tạo các nam châm vĩnh cửu cho các máy phát điện

chống chịu sâu bệnh cho cây trồng

- Dùng để chế tạo các nam châm trong các máy tuyển từ trông công nghệ

tuyển khoáng

- Dùng chế tạo các đèn catot trong các máy vô tuyến truyền hình

- Các ion đất hiếm cũng được sử dụng như các vật liệu phát quang trong các

ứng dụng quang điện

- Được ứng dụng trong công nghệ laser

Suốt 4 thập kỷ qua, các tính năng vật lý và hóa học đặc biệt của các nguyên liệu đất hiếm là trung tâm của các nghiên cứu, sáng tạo, phát minh với rất nhiều ứng dụng kỹ thuật từ macro đến micro và nano cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau: xúc tác hóa học trong ngành lọc dầu, kiểm tra ô nhiễm trong ngành xe hơi, gốm lót cho các động cơ phản lực, nam châm vĩnh cửu cho các ứng dụng từ tính… và dĩ nhiên trong các ngành chiếu sáng, luyện kim, điện tử, trong các kỹ thuật quân sự từ màn hình radar đến tia laser và hệ thống điều khiển tên lửa Thật hiếm có loại nguyên liệu nào như đất hiếm, vừa có tính ứng dụng phổ quát, vừa có tính kỹ thuật cao, lại vừa có nhiều triển vọng áp dụng cho tương lai, ví như sản xuất các thùng chứa và ống dẫn hydrogen nhiên liệu cho thời kỳ thế giới cạn kiệt dầu mỏ [3]

Bảng 1.3: Lĩnh vực sử dụng chính của các nguyên tố đất hiếm và hỗn hợp

Chất xúc tác; gốm, sứ, kính một hợp kim của kim loại đất hiếm được sử dụng không chỉ cho đá đánh lửa trong bật lửa mà còn được

sử dụng, có lẽ quan trọng hơn, trong thép thanh lọc bởi sự loại bỏ oxy và sulfur; chất huỳnh quang và bột đánh bóng

nhân; nam chân vĩnh cửu

Gốm, sứ; thuốc nhuộm kính; sợi quang học;

huỳnh quang và chất nhuộm

xuất huỳ

nh quang tia X đặc biệt

và nam châm vĩnh cửu

catiot - CRT và đèn), công nghệ rada và chất siêu dẫn

Nguồn: [24]

1.1.4 Các bước để sản xuất thương mại đất hiếm

Bảng 1.4: Các bước để sản xuất thương mại đất hiếm

2 Xác định quy trình: Tuyển quặng; Chiết xuất; Tách đất hiếm

lựa chọn là hợp lý, tin cậy về mặt kỹ thuật và thương mại thông qua các nhà máy sản xuất thử

để sản xuất các sản phẩm mẫu cho thuyết minh khách hàng; để thu thập dữ liệu cho nghiên cứu khả thi và đánh giá tác động môi trường

7 Đạt được sự thông qua về đánh giá tác động môi trường của dự án

10 Xây dựng và tiến hành sản xuất

Nguồn: [22]

Hiện nay, các nhà khoa học Việt Nam đã tách được các nguyên tố đất hiếm đạt độ sạch đến 98 - 99% và ứng dụng cho nhiều ngành khác nhau trong công nghiệp

1.1.5 Nhu cầu và thị trường quặng đất hiếm

Năm 1794: Sản xuất thương mại đất hiếm đầu tiên tại Áo

Năm 1953: Nhu cầu đất hiếm khoảng 1.000 tấn (tương đương 25.000.000 USD)

Năm 1965: Mỏ khai thác mỏ đất hiếm độc lập đầu tiên là Mountain Pass (Mỹ)

Năm 2003: Nhu cầu đất hiếm khoảng 85.000 tấn (tương đương 500.000.000 USD)

Năm 2008: Nhu cầu đất hiếm khoảng 124.000 tấn (tương đương 1,25 tỷ USD)

Năm 2015: Dự kiến nhu cầu đất hiếm trên toàn thế giới khoảng 200.000 tấn (tương đương 2,0 ÷ 3,0 tỷ USD)[25]

Dự báo nhu cầu thị trường đất hiếm đến năm 2015 (± 15%) thể hiện ở hình sau :

Nguồn : [17]

Hình 1 1 : Dự báo nhu cầu thị trường đất hiếm của thế giới đến năm 2015

Hiện nay, Trung Quốc sản xuất hơn 95% các nguyên tố đất hiếm trên thế giới, một số nước đang phát triển như Canada, Mỹ và Australia Dự báo trong thời gian tới nhu cầu cung và cầu sẽ được cân đối Tuy nhiên, các nguyên tố đất hiếm nhóm nhóm nhẹ (LREE) được dự báo là cung vượt quá cầu, trong khi các nguyên tố đất hiếm nhóm nặng (HREE) nhu cầu sẽ ngày càng tăng, lượng cung

sẽ không đủ lượng cầu Lượng sản xuất đất hiếm trên thế giới từ năm 1985 đến năm 2009 được thể hiện ở hình 3 Các nước tiêu thụ đất hiếm lớn nhất là Mỹ (26,95%), Nhật Bản (22,69%), Trung Quốc (21,27%) Các nước xuất khẩu các sản phẩm đất hiếm lớn nhất là Trung Quốc, Mỹ, Nhật, Thái Lan Các nước nhập khẩu các sản phẩm đất hiếm lớn nhất là Nhật Bản, Pháp, Đức, Anh, Australia [26]

Dự báo giá của một số kim loại đất hiếm đến năm 2015 như hình dưới đây :

Nguồn : [17]

Hình 1.2 : Sản lượng đất hiếm sản xuất từ năm 1985 – 2009

Bảng 1.5 :Dự báo giá của một số oxyt kim loại đất hiếm đến năm 2015

Europium Oxide (Eu2O3) 454 499 549 604 665 731

Nguồn: [19]

Theo thống kê giá của USGS giá đất hiếm trên thế giới từ năm 1970 đến

năm 2010 có sự biến động theo từng năm, từng giai đoạn và nhu cầu sử dụng Từ

năm 1970 đến năm 1988 do nhu cầu sử dụng đất hiếm chưa cao và chỉ áp dụng

trong một số lĩnh vực nhất định, do vậy giá đất hiếm chưa cao Từ năm 1988 đến

năm 1993 giá đất hiếm tăng mạnh từ 2.050 USD/tấn tăng đỉnh điểm trên 10.000

USD/tấn, sau đó từ năm 1993 đến năm 2006 giá đất hiếm nhìn chung giảm dần và

thấp nhất là năm 2006, giá đất hiếm sấp xỉ 4.000 USD/tấn Tuy nhiên, vào năm

2010 giá đất hiếm tăng mạnh mẽ, vượt ngưỡng 12.000 USD/tấn

Nguồn : [17]

Hình 1.3: Biểu đồ thống kê giá đất hiếm từ năm 1970 đến năm 2010

Dự báo từ nay đến năm 2014 tốc độ tăng trưởng của các ngành nghề công

nghiệp phổ thông tăng mạnh dẫn đến việc sử dụng các nguyên tố đất hiếm cũng

tăng lên với mức độ tăng trưởng trung bình từ 12,5% đến trên 122,9% tùy theo lĩnh

Bảng 1.6: Dự kiến tăng trưởng của các ứng dụng liên quan với đất hiếm đến

1.2 Cơ sở pháp lý

trường Quy định về lập, phê duyệt, kiểm tra, xác nhận Dự án cải tạo, phục hồi môi trường và ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khoáng sản

chủ trương cấp phép khai thác, chế biến đất hiếm barit tại thân quặng F3, F7 mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu

hợp tác phát triển ngành Công nghiệp Đất hiếm ở nước CHXHCN Việt Nam ký tại TOKYO ngày 31/10/2011

triển khai hợp tác khai thác, chế biến đất hiếm giữa Nhật Bản - Việt Nam

về Cải tạo, phục hồi môi trường và ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khai thác khoáng sản

1.3 Hiện trạng khai thác và sử dụng đất hiếm

1.3.1 Khai thác và sử dụng đất hiếm trên Thế giới

Việc khai thác đất hiếm trên thế giới bắt đầu từ thập niên 50 của thế kỷ trước, thoạt tiên là những sa khoáng monazit trên các bãi biển do chúng có chứa nhiều thorium (Th) có tính phóng xạ ảnh hưởng đến môi trường nên việc khai thác bị hạn chế Từ năm 1965, việc khai thác đất hiếm chủ yếu diễn ra ở vùng núi Pass, California

- Hoa Kỳ Đến năm 1983, Hoa Kỳ mất vị trí độc tôn khai thác đất hiếm vì nhiều nước

đã phát hiện mỏ đất hiếm, trong đó có Trung Quốc Đến năm 2004, vùng mỏ Bayan Obo của Trung Quốc đã sản xuất đến 95.000 tấn tổng số 102.000 tấn đất hiếm của thế giới [13]

Cho tới cuối thập niên 80, Hoa Kỳ vẫn là nước dẫn đầu về sản xuất đất hiếm của thế giới, nhưng sau đó trọng tâm chuyển dịch sang Trung Quốc Trong những năm qua,

có 4 nước khai thác đất hiếm là Trung Quốc : 120.000 tấn/năm (sử dụng trong nước là 70.000 tấn/năm; Ấn Độ: 2.700 tấn/năm; Braxin: 650 tấn/năm; Malaixia: 350 tấn/năm Chính sách cắt giảm xuất khẩu đất hiếm của Trung Quốc đã làm tăng các dự án khai thác đất hiếm trên thế giới Thực tế thì nhiều mỏ đất hiếm lớn đang được triển khai ở Ôxtraylia, Canada, Hoa Kỳ và nhiều nơi khác cũng có các mỏ có trữ lượng lớn như ở Nga, Ấn Độ, Braxin hay Mông Cổ, nhưng chỉ có thể thực sự đi vào khai thác sau năm 2014

Trong thời gian trước đây, do các tổn phí khai thác đất hiếm quá cao, lại lo sợ trước các tác hại đối với môi trường, nên các nước phương Tây (cụ thể là Hoa Kỳ) đã đình chỉ sản xuất đất hiếm để dựa vào nguồn cung ứng dồi dào và giá rẻ đến từ Trung Quốc [13]

Tại Trung Quốc :

Ở Trung Quốc, nhằm mục đích hiện đại hóa ngành công nghiệp, việc nghiên cứu cơ bản nguyên liệu đất hiếm được xếp vào một trong 15 nội dung tối ưu tiên của Bộ khoa học và công nghệ nước này Các nhà địa chất Trung Quốc vừa phát hiện một trữ lượng lớn đất hiếm ở tỉnh Hồ Bắc, miền Trung nước này Các nhà địa chất đang điều tra về thành phần, kết cấu, chất lượng, và quy mô của mỏ này Khu tự trị Nội Mông chiếm gần 75% trữ lượng đất hiếm của nước này Trung Quốc là nước xuất khẩu hơn 97% đất hiếm cho các nước công nghiệp lớn như Mỹ, Canada, Nhật Bản Từ năm 2007, Trung Quốc bắt đầu quy hoạch có sự quản lý việc sản xuất và giảm thiểu xuất khẩu đất hiếm Năm nay, Bộ Thương mại Trung Quốc đã ra chỉ thị giảm hạn ngạch xuất khẩu đất hiếm xuống 40% so với năm 2009 Được biết, hạn ngạch xuất khẩu vào năm sau sẽ tiếp tục giảm xuống [13]

Tại Hoa Kỳ:

Mãi cho tới trước những năm 80 của thế kỷ trước, sản lượng đất hiếm của Mỹ vẫn chiếm hơn ½ thế giới, nhưng từ năm 2002, do nguồn khoáng sản chủ yếu bị đóng cửa nên trước mắt 90% đất hiếm của Mỹ vẫn phải nhập khẩu từ Trung Quốc, Mỹ sẽ nhanh chóng đưa ra những kế hoạch chiến lược, trong đó vấn đề đặc biệt quan trọng là mở rộng việc sản xuất đất hiếm, đồng thời nhập khẩu nguồn đất này từ phía Trung Quốc để đảm bảo đầy đủ nguyên liệ

[13]

1.3.2 Khai thác sử dụng đất hiếm ở Việt Nam

Trữ lượng các mỏ đất hiếm Việt Nam là từ 7 - 8 tỷ tấn, tức đứng hàng thứ ba trên thế giới Nuớc ta có cả hai dạng mỏ đất hiếm: thứ nhất là dạng mạch đá trong nền đá cổ

ở Sơn La, Lai Châu, Yên Bái; trong các dải cát đen ven biển ở miền Trung Việt Nam cũng là một trong những nước sở hữu nguồn tài nguyên đất hiếm, kết quả nghiên cứu, tìm kiếm thực hiện từ năm 1958 đến nay đã phát hiện được nhiều điểm tụ khoáng đất hiếm như ở Bắc Nậm Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao (Lai Châu), Mường Hum (Lào Cai)

và Yên Phú (Yên Bái) Đất hiếm trong sa khoáng chủ yếu ở dạng monazit, xenotim là loạt phosphate đất hiếm, ít hơn là silicat đất hiếm (orthit) gồm 2 loại chính: Trong lục địa và ven biển, phân bố ở các thềm sông, suối là các mỏ ở vùng Bắc Bù Khạng (Nghệ An) ở các điểm như: Pom Lâu - Bản Tằm, Châu Bình, Bản Gió, hàm lượng monazite chiếm 0,15-4,8kg/m3, điều kiện khai thác, tuyển đơn giản nên cần được đánh giá, thăm

dò, khai thác khi có nhu cầu Còn ở ven biển có nhiều mỏ và điểm quặng sa khoáng ilmenit có chứa các khoáng vật đất hiếm (monazit, xenotim) hàm lượng từ 0,45-4,8kg/m3 như mỏ Kỳ Ninh, Kỳ Khang, Cẩm Hòa, Cẩm Thượng (Hà Tĩnh), Kẻ Sung (Thừa Thiên - Huế), Cát Khánh (Bình Định), Hàm Tân (Bình Thuận) [13]

Mặc dù có tiềm năng nhưng nguồn tài nguyên này mới chỉ dừng ở mức độ khai thác nhỏ lẻ do công nghệ lạc hậu, chủ yếu sử dụng phương pháp thủ công, vì vậy dẫn đến tổn thất tài nguyên lớn (có những mỏ tổn thất tới 60%), năng suất thấp, không tách

được hết thành phần nguyên tố hiếm Tại hội thảo góp ý xây dựng hướng dẫn kỹ thuật lập báo cáo đánh giá tác động môi trường đối với các dự án khai thác và chế biến đất hiếm giữa Bộ Tài nguyên và Môi trường và Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA), các chuyên gia môi trường cho rằng, việc tổ chức khai thác đất hiếm tại Việt Nam là một vấn đề cần phải xem xét kỹ càng vì đây là loại tài nguyên đòi hỏi trình độ khai thác và chế biến ở mức cao Bên cạnh vấn đề về môi trường, nếu trình độ kỹ thuật của nước ta chỉ dừng lại ở việc khai thác và bán nguyên liệu thô chưa qua chế biến thì giá trị thu về cũng rất thấp Hàng năm, Việt Nam mới chỉ khai thác nhỏ, cỡ vài chục tấn quặng banexit ở Đông Pao và vài ngàn tấn quặng monazit hàm lượng 35-45% R2O3 ở

sa khoáng ven biển miền Trung, để bán theo đường tiểu ngạch Đất hiếm được nghiên cứu sử dụng trong các lĩnh vực nông nghiệp, chế tạo nam châm vĩnh cửu, biến tính thép, hợp kim gang, thủy tinh, bột màu, chất xúc tác trong xử lý khí thải ôtô nhưng hiện vẫn dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm và bán công nghiệp

Mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường (Lai Châu) hiện đang được Công ty

Cổ phần Đất hiếm Lai Châu (Vimico) quản lý Mỏ Đông Pao đến nay được xem là lớn nhất nằm trên địa phận xã Bản Hom, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu Mỏ Đông Pao bao gồm trên 30 thân quặng lớn nhỏ đã được tìm kiếm tỉ mỉ với tài nguyên trữ lượng đạt trên 10,6 triệu tấn R2O3; 34,7 triệu tấn CaF2; 66,7 triệu tấn BaSO4[13] Hiện tại, mới chỉ tiến hành khai thác quặng fluorit với sản lượng hàng năm khoảng 1.000 tấn CaF2 cung cấp cho luyện kim Theo báo cáo nghiên cứu dự án, mỏ đất hiếm Đông Pao

là mỏ đất hiếm lớn nhất Việt Nam với tổng diện tích hơn 11km2, trữ lượng trên 5 triệu tấn ôxít, trong đó có thân quặng chính là F3 và F7 là loại quặng quý hiếm rất cần trong chế tạo công nghệ điện tử Mỏ sẽ được khai thác lộ thiên, tuyển khoáng và thủy luyện

1.3.3 Khoáng sản đất hiếm ở Việt Nam

Những kết quả điều tra, đánh giá, thăm dò từ những năm 1950 đến nay đã khẳng định Việt Nam là quốc gia có tiềm năng lớn về đất hiếm Các mỏ đất hiếm ở Việt Nam có quy mô từ trung bình đến lớn, chủ yếu là đất hiếm nhóm nhẹ (nhóm

lantan - ceri), có nguồn gốc nhiệt dịch và tập trung ở vùng Tây Bắc Việt Nam, tạo điều kiện thuận lợi để phát triển thành một cụm công nghiệp khai thác, chế biến đất hiếm trong tương lai Với nhu cầu sử dụng đất hiếm trên thế giới ngày càng tăng, đặc biệt hiện nay Trung Quốc (nước cung cấp 95% đất hiếm cho thị trường thế giới) bắt đầu thực hiện chính sách dự trữ tài nguyên khoáng sản thì thị trường đất hiếm thế giới trở nên sôi động Vì vậy, công tác điều tra, đánh giá và thăm

dò đất hiếm cũng như nghiên cứu chính sách đầu tư khai thác, chế biến, xuất khẩu đất hiếm hiện nay cần được đặc biệt quan tâm

1.3.3.1 Đặc điểm phân bố

Các kết quả nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò đã phát hiện và ghi nhận nhiều

mỏ, điểm quặng đất hiếm trên lãnh thổ Việt Nam

Các mỏ đất hiếm gốc và vỏ phong hoá phân bố ở Tây Bắc gồm Nậm Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao (Lai Châu), Mường Hum (Lào Cai), Yên Phú (Yên Bái) Đất hiếm trong sa khoáng chủ yếu ở dạng monazit, xenotim là loại phosphat đất hiếm, ít hơn là silicat đất hiếm (orthit) Trong sa khoáng ven biển, monazit, xenotim được tập trung cùng với ilmenit với các mức hàm lượng khác nhau, phân bố ven

bờ biển từ Quảng Ninh đến Vũng Tàu Sa khoáng monazit trong lục địa thường phân bố ở các thềm sông, suối điển hình là các mỏ monazit ở vùng Bắc Bù Khạng (Nghệ An) như ở các điểm monazit Pom Lâu - Bản Tằm, Châu Bình… Monazit trong sa khoáng ven biển được coi là sản phẩm đi kèm và được thu hồi trong quá trình khai thác ilmenit

Ngoài các kiểu mỏ đất hiếm nêu trên, ở vùng Tây Bắc Việt Nam còn gặp nhiều điểm quặng, biểu hiện khoáng hoá đất hiếm trong các đới mạch đồng - molipden nhiệt dịch, mạch thạch anh, xạ hiếm nằm trong các đá biến chất cổ, trong

đá vôi; các thể migmatit chứa khoáng hoá urani, thori và đất hiếm ở Sin Chải, Thèn Sin (Lai Châu); Làng Phát, Làng Nhẻo (Yên Bái) nhưng chưa được đánh giá

Nguồn : [2]

Hình 1.4: Sơ đồ phân bố các mỏ đất hiếm ở Việt Nam

1.3.3.2 Các kiểu mỏ công nghiệp

Theo nguồn gốc có thể chia các mỏ, điểm quặng đất hiếm trên lãnh thổ Việt Nam thành 3 loại hình mỏ như sau:

Phân bố ở Tây Bắc, gồm các mỏ lớn, có giá trị như Bắc Nậm Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao, Mường Hum, Yên Phú và hàng loạt các biểu hiện khoáng hoá đất hiếm khác trong vùng Thân quặng có dạng mạch, thấu kính, ổ, đới xuyên cắt vào các đá có thành phần khác nhau: đá vôi, đá phun trào bazơ, đá syenit, đá

phiến Hàm lượng tổng oxyt đất hiếm trong các mỏ từ 1% đến trên 36%[2]

Kiểu mỏ này mới đươc phát hiện tại khu vực huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai Quặng đất hiếm phân vỏ phong hóa của đá granit kiềm, hàm lượng tổng đất hiếm khoảng 0,0443 ÷ 0,3233%, trung bình khoảng 0,1% tREO[2] Các kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy, kiểu quặng này tuy hàm lượng đất hiếm không cao, nhưng điều kiện khai thác thuận lợi, công nghệ tách tuyển quặng đơn giản Do đó, cần được quan tâm điều tra, thăm dò để khai thác khi có nhu cầu[2]

+ Sa khoáng lục địa:

Phân bố ở vùng Bắc Bù Khạng (Pom Lâu, Châu Bình và Bản Gió) Tại các

mỏ, điểm quặng này đất hiếm dưới dạng khoáng vật monazit, xenotim đi cùng ilmenit, zircon Quặng nằm trong các trầm tích thềm sông bậc I và II Nguồn cung cấp các khoáng vật chứa đất hiếm chủ yếu từ khối granit Bù Khạng Hàm lượng monazit 0,15 ÷ 4,8kg/m3, điều kiện khai thác, tuyển đơn giản nên cần được quan tâm thăm dò và khai thác khi có nhu cầu

Sa khoáng ven biển:

Ven biển Việt Nam có nhiều mỏ và điểm quặng sa khoáng ilmenit có chứa các khoáng vật đất hiếm (monazit, xenotim) với hàm lượng từ 0,45 ÷ 4,8 kg/m3như mỏ Kỳ Khang, Kỳ Ninh, Cẩm Hoà, Cẩm Nhượng (Hà Tĩnh), Kẻ Sung (Thừa Thiên Huế), Cát Khánh (Bình Định), Hàm Tân (Bình Thuận)… Tuy nhiên, monazit, xenotim trong các mỏ titan sa khoáng chưa được đánh giá đầy đủ[2]

Theo thành phần nguyên tố, quặng đất hiếm ở Việt Nam có thể chia làm 2 loại:

Gồm các mỏ Nam Nậm Xe, Bắc Nậm Xe, Đông Pao và quặng sa khoáng Trong đó, khoáng vật đất hiếm chủ yếu là bastnezit (Nậm Xe, Đông Pao, Mường

Hum) và monazit (Bắc Bù Khạng, sa khoáng ven biển)

Điển hình là mỏ Yên Phú, tỷ lệ hàm lượng oxyt đất hiếm nhóm nặng trên tổng oxyt đất hiếm trung bình khoảng 30% Ngoài mỏ Yên Phú, mỏ đất hiếm Mường Hum, tỷ lệ này tương đối cao, trung bình khoảng 22%[2]

1.3.3.3 Trữ lượng và tài nguyên

Trữ lượng và tài nguyên đất hiếm ở các mỏ đã được tìm kiếm, đánh giá và thăm dò được thống kê ở bảng 1.7

Bảng 1.7: Tổng hợp trữ lƣợng và tài nguyên đất hiếm ở Việt Nam

Bastnezit, parizit, lantanit, octit.

Quặng phong hóa:

Parizit, flogopit, basnezit, lantanit

rabdophanit, cordinit, exinit, thorit, zircon

dự trữ Quốc gia

Ferguxoxit, xenotim, monazit, samackit, octit, treralit, cherchit, rapdofanit, tocbecnit

CHƯƠNG 2:

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Các thân quặng F3, F7 của mỏ đất hiếm Đông Pao, Huyện Tam Đường, Tỉnh Lai Châu

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được thực hiện tại mỏ đất hiếm Đông Pao, Huyện Tam Đường, Tỉnh Lai Châu

2.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.2.1 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 9 năm 2013 đến tháng 11 năm 2014

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu là Mỏ đất hiếm Đông Pao, phân bố ở 2 xã Bản Hon thuộc huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu

2.3 Nội dung nghiên cứu

Điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu

Thực trạng môi trường khu vực nghiên cứu

Đề xuất và lựa chọn phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7

2.4 Phương pháp nghiên cứu:

2.4.1 Các phương pháp chung

Thu thập và sử dụng có chọn lọc các tài liệu sẵn có các tài liệu về điều kiện tự

nhiên, kinh tế, xã hội vùng nghiên cứu

Căn cứ các điều kiện kỹ thuật của Dự án có thể áp dụng các hệ số ô nhiễm

do WHO thiết lập

- Phương pháp so sánh:

Căn cứ các tiêu chuẩn, quy chuẩn đối với các đối tượng tác động môi trường để đánh giá tác động môi trường tại khu vực nghiên cứu Kết quả phân tích các mẫu nước, mẫu đất, mẫu không khí, mẫu phóng xạ thu được sẽ được so sánh với các quy chuẩn môi trường Việt Nam hiện hành để đánh giá mức độ ô nhiễm tác động tới điều kiện sống của vùng

Nhằm thu thập thông tin về điều kiện kinh tế, xã hội của khu vực nghiên cứu

Tham khảo ý kiến của các chuyên gia chuyên ngành môi trường trong lĩnh vực khai thác đất hiếm, nhằm lựa chọn và xây dựng được các phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản sao cho phù hợp với nội dung của luận văn

đề ra

2.4.2 Các phương pháp cụ thể

2.4.2.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Phương pháp thu thập tài liệu được sử dụng để thu thập các thông tin, số liệu liên quan đến trữ lượng và sự phân bố của tài nguyên khoáng sản đất hiếm, đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng Các thông tin này được thu thập từ các báo cáo, đề tài, dự án đã triển khai của Công ty Cổ phần đất hiếm Lai Châu – Vimico (Lavreco) Thu thập tài liệu thứ cấp về điều kiện tự

nhiên, kinh tế xã hội của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu từ “Bản

thuyết minh dự án đầu tư và Thiết kế cơ sở của “Dự án đầu tư xây dựng công trình khai thác và chế biến quặng đất hiếm mỏ Đông Pao, Tam Đường, Lai Châu” của Công ty Cổ phần đất hiếm Lai Châu – Vimico (Lavreco)

(2009) [4]

- Thu thập tài liệu, số liệu về khối lượng hiện trạng của mỏ đất hiếm Đông

Pao, tỉnh Lai Châu từ “Báo cáo đánh giá tác động môi trường của “Dự án

đầu tư xây dựng công trình khai thác và chế biến quặng đất hiếm mỏ Đông

Pao, Tam Đường, Lai Châu” của Công ty Cổ phần đất hiếm Lai Châu –

Vimico (Lavreco) (2009) [5]

2.4.2.2 Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan

Khai thác và kế thừa các kết quả khoa học các dự án, các báo cáo đánh giá tác động môi trường của các Viện nghiên cứu, cục địa chất Việt Nam – Viện địa chất khoáng sản liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu về đất hiếm

2.4.2.3 Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng phầm mềm Word và Excel để xử lý thông tin, số liệu thu thập được trên cơ sở kế thừa có chọn lọc dữ liệu có liên quan đến đề tài (từ các dự án đầu tư, báo cáo đánh giá tác động môi trường, đề tài nghiên cứu, báo cáo tổng kết ) Các phương án phục hồi môi trường được đánh giá và so sánh từng vấn đề riêng biệt phục vụ cho nội dung đề tài

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội của mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu

3.1.1 Điều kiện tự nhiên của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu

3.1.1.1 Địa hình, địa mạo khu vực

Khu vực dự án thuộc vùng núi cao với nhiều núi đá vôi dốc đứng và các hang động karst, suối ngầm Độ cao địa hình khu vực thay đổi từ 700 m đến > 1.100 m, sườn núi dốc, có nơi 400 đến hơn 500 Về phía tây là dãy núi Pusamcap cao hơn 2.000 m[4]

Các núi được cấu thành bởi các đá trầm tích lục nguyên với đặc điểm có lớp vỏ phong hoá dày Thảm thực vật thưa thớt, chủ yếu là các loại cỏ và cây bụi mọc hoang dại, một số ít cây thân gỗ chỉ gặp dọc theo các nhánh suối lớn và trong khu vực

3.1.1.2 Khí tượng, thủy văn

Chế độ khí hậu khu vực dự án mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa núi cao vùng tây bắc, có ngày nóng, đêm lạnh, ít chịu ảnh hưởng của bão Trong năm chia ra 2 mùa khô và mưa, mùa khô kéo dài từ tháng XI đến tháng III năm sau, khí hậu trở nên lạnh, nhiệt độ thấp, đôi khi xuống tới 1 - 20C kèm theo sương muối, lượng mưa không đáng kể; Mùa mưa từ tháng V đến tháng IX với nhiệt độ trung bình 200C - 300C Về mùa mưa, cây cối xanh tốt, rậm rạp, các công trình khai đào dễ sập lở, khu vực thung lũng, bãi bồi, gây nhiều trở ngại cho công tác khai thác quặng

và vận chuyển Tháng IV và tháng X là thời kỳ chuyển giao giữa hai mùa Một số đặc trưng khí hậu khu vực của vùng như sau:

xảy ra ở các vùng có độ cao dưới 500m Do có cao độ biến động lớn nên chế độ nhiệt giữa các vùng cao và vùng thấp rất khác nhau, những vùng có độ cao trên 1.000m khí hậu mát, lạnh và ẩm quanh năm Ở đai thấp dưới chân núi, chế độ nhiệt trong năm phân hóa thành 2 mùa, mùa nắng nóng từ tháng IV đến tháng X và mùa lạnh từ tháng XI đến tháng III năm sau Nhiệt độ ở Trạm Lai Châu như ở bảng sau:

Bảng 3.1: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm Năm

+ Tổng số giờ nắng biến động từ 1.500 - 1.900 giờ/năm;

+ Số giờ nắng ngày trung bình (trạm Tam Đường) của tháng thấp nhất (tháng VI) chỉ đạt 4h

Bảng 3.2: Số giờ nắng trung bình nhiều năm tại trạm Lai Châu

từ 2.000 - 2.600mm/năm Mưa lớn thường tập trung vào mùa hè, nhất là các tháng

VI, VII, VIII với lượng mưa trung bình đạt trên 300 mm/tháng và chiếm tới 80% lượng mưa cả năm Mùa khô bắt đầu từ tháng XII đến tháng IV năm sau, có lượng mưa rất ít với vũ lượng khoảng 130 - 210mm chiếm khoảng 20% lượng mưa cả năm

Lượng mưa tháng theo chuỗi thời gian từ năm 2005 - 2011 tại trạm Lai Châu như bảng sau:

Bảng 3.3: Lƣợng mƣa trung bình tại trạm Lai Châu Năm

Độ ẩm không khí khu vực dự án ít biến động theo thời gian, trung bình giao động từ 82 - 83% Độ ẩm không khí trung bình chênh lệch giữa các tháng từ 1 - 6%, tháng lớn nhất (tháng VII) có thể đạt 86 - 89%, tháng nhỏ nhất (tháng III, IV) là 72 - 79% Lượng bốc hơi bình quân hàng năm khoảng 660 - 1.100 mm và phụ thuộc theo mùa, độ cao địa hình Độ ẩm không khí trung bình tháng tại trạm thị xã Lai Châu như bảng sau:

Bảng 3.4: Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm tại Lai Châu

3.1.1.3 Gió và các yếu tố thời tiết bất lợi:

Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng của gió tây và đông nam, thường bị chi phối mạnh mẽ của điều kiện địa hình địa phương Hướng gió chủ đạo là gió tây và đông nam Đối với vùng dự án, gió thường thổi theo hướng thung lũng, có khi đối lập với hướng chung, tần suất lặng gió chiếm tới 50 - 70%, tốc độ gió trung bình khoảng 1m/s Ở những nơi tương đối thoáng, hướng gió đôi khi thịnh hành thiên về các hướng bắc và đông, về mùa hạ thiên về hướng tây và nam Nhìn chung ở Lai Châu, hai hướng chiếm tần suất lớn nhất trong tháng I là hướng đông bắc và tây nam với tần suất tổng cộng là 43% và trong tháng VII là hướng nam và tây với tần suất tổng cộng 51% Căn cứ vào hướng gió thịnh hành tại khu vực, chúng ta thấy tác nhân gió có thể ảnh hưởng đến các hoạt động của dự án, đó là phát tán bụi ra khu vực xung quanh Đặc biệt là hướng gió đông nam và đông có thể mang bụi từ các khu vực khai thác, chế biến đến những vùng cuối hướng gió như huyện Tam Đường

Các yếu tố thời tiết bất lợi của khu vực là mưa đá, gió lốc, sương muối và băng giá Mưa đá, gió lốc thường xuất hiện vào đầu mùa hè với tần xuất 1,3 - 1,5 ngày/năm; Về mùa đông thường xuất hiện sương muối, cá biệt, ở vùng núi cao còn

3.1.1.4 Đặc điểm địa tầng, địa chất

Địa tầng, địa chât:

động kiến tạo và xâm nhập, đá vôi bị dăm kết, cà nát, hoa hoá hoặ

, vi mạch calcit Thành phần khoáng vật của đá vôi chủ yếu

là calcit (90 - 98%)[11]

Phân bố ở tây nam vùng nghiên cứu, bao gồm cuội kết, cát kết, cuội kết rất rắn chắc, thành phần cuội gồm: quarzit, thạch anh, đá vôi và cả đá phiến sét Phần giữa của tầng cuội kết, cát kết có biểu hiện thạch cao và muối

Các thành tạo Đệ tứ gồm các lớp đất trồng, sườn, bồi tích là sản phẩm của các quá trình phong hóa, bào mòn các loại đá chủ yếu là syenit Chiều dày lớp đất phủ

từ vài dm đến 3 – 4 m ở sườn và đỉnh núi, ở các vùng trũng lên đến hàng chục mét

Magma, kiến tạo:

Thành tạo đá xâm nhập chủ yếu là sự xuất hiện khối syenit và các loại đá

trên diện tích 13 km2 ở phía tây nam và tây bắc bản Đông Pao, có dạng kéo dài theo phương TB - ĐN khoảng 5,5 km, chiều rộng lớn nhất khoảng 3,5 km Đá syenit có thành phần chủ yếu gồm: felspat kali với hàm lượng thạch anh trong syenit thường

< 10%, biotit 1 - 5%, ngoài ra còn có các khoáng vật phụ như zircon, rutil, apatit, manhetit, sphen[11]

- Đặc điểm kiến tạo:

Hoạt động kiến tạo ở đây rất mạnh mẽ, có nhiều giai đoạn với mức độ khác nhau Dọc theo đứt gãy Đông Pao - Tam Đường thường gặp đá vôi dăm kết, đá phiến, cát kết bị cà nát, vò nhàu, nén ép mạnh Về phía tây và tây nam cũng xuất hiện những đứt gãy có phương chung TB - ĐN và gây ra các hiện tượng cà nát, vò nhàu trong đá vây quanh

Nguồn: [11]

Hình 3.1: Sơ đồ địa chất các thân quặng mỏ đất hiếm Đông Pao

3.1.1.5 Tài nguyên khoáng sản

Nguồn khoáng sản có giá trị nhất trong khu vực là đất hiếm và khoáng sản đi kèm là barit và flourit Ngoài ra, trong khu vực còn phát hiện một số điểm mỏ đá xây dựng với trữ lượng nhỏ

Khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao đã phát hiện trên 15 thân quặng lớn nhỏ, trong đó có 7 thân quặng lớn và có giá trị công nghiệp đã được điều tra đánh giá và lập dự án khai thác Mô tả sơ lược các thân quặng như ở bảng sau:

F3

F7

Bảng 3.5: Các thông số cơ bản của các thân quặng đất hiếm

Các thân quặng nêu trên đều có cấu tạo gồm chủ yế

ứa đất hiếm, fluorit, barit và đi kèm với các chất phóng xạ, một

3.1.1.6 Đặc điểm địa chất thuỷ văn và địa chất công trình

Đặc điểm địa chất thuỷ văn:

Theo các dạng tồn tại của nước dưới đất, có thể phân chia ra các đơn vị chứa nước như sau:

Phức hệ chứa nước lỗ hổng trầm tích Đệ tứ (Q);

Phức hệ chứa nước khe nứt - karst hệ tầng Đồng Giao (T2đg);

Đới chứa nước khe nứt trong đá magma xâm nhập;

Phức hệ chứa nước vỉa - khe nứt trong phun trào Paleogen (Pg);

Dưới đây là đặc điểm địa chất thủy văn của các đơn vị chứa nước

Phức hệ chứa nước này có diện phân bố hẹp dọc theo các thung lũng ven các suối, lớn nhất là thung lũng suối Đông Pao với diện tích khoảng 0,08km2 kéo dài trên 850m từ tây sang đông, chiều dày thay đổi trong khoảng 1- 5 m vát mỏng theo chiều dòng chảy Đất đá chứa nước của phức hệ này gồm sườn tích thành phần là sét, sét pha lẫn dăm sạn và aluvi bãi bồi thành phần là cuội, sỏi, cát, tảng lăn, chiều dày trầm tích khoảng từ 1 - 4m

miền thoát là hệ thống nước mặt Phức hệ chứa nước này thuộc dạng nghèo nước, trong khu vực không gặp các điểm xuất lộ nước

Đất đá chứa nước của hệ tầng Đồng Giao phân bố chủ yếu ở phía đông bắc, tây

bắc và rải rác ở tây nam, đông nam khu vực nghiên cứu với diện tích khoảng 2,33

km2 bao trùmcác thân quặng đất hiếm Đất đá chứa nước gồm đá vôi, đá vôi dăm kết nứt nẻ tạo thành hệ thống các hang karst rất phức tạp

Trên khu mỏ không quan sát thấy nước xuất lộ, khi khoan vào đá vôi, thường xẩy ra hiện tượng mất nước với lượng nước tiêu hao từ 0,1÷1,4l/s và xảy ra hiện tượng tụt mực nước Nước dưới đất trong thành tạo đá vôi chủ yếu do nước mưa, nước trong đá syenit và các suối cung cấp Miền thoát là các hang karst và các dòng chảy ngầm

Đới chứa nước phức hệ Pusamcap chiếm phần lớn diện tích thăm dò và bao quanh diện lộ của các thân quặng F9, F10, F14, F16 và F17 Đất đá chứa nước gồm syenit, syenit thạch anh và syenit porphyr hạt nhỏ Nước lưu thông và tồn tại trong

hệ thống khe nứt, nước thuộc loại không áp đến áp lực yếu

Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa và nước suối, miền thoát theo suối hoặc thấm qua các khe nứt xuống cung cấp cho hệ tầng Đồng Giao Đới chứa nước này thuộc diện nghèo nước Nước nhạt với độ tổng khoáng nhỏ, công thức hóa học nước

là Bicacbonat - Clorua - Natri - Canxi - Magie[6]

Bảng 3.6: Một số thông số địa chất thủy văn của các đới chứa nước