Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bảng 2.3. Sản lượng khai thác, chế biến bauxit hàng năm trên thế giới

Đơn vị: triệu tấn/năm

Năm



2005



2006



2007



2008



2009



2010



2011



2012



2013



Bauxit



120



125



125



126



131



138



140



141



155



Alumin



43,0



44,6



44,4



48,1



48,9



52,7



54,0



65,2



59,5



Nhôm



19,7



20,9



21,9



22,7



23,9



24,7



24,7



26,1



28,1



Nguồn: “Raw Materials Data. Copyright: Raw Materials Group (2009)

, Stockholm, and Mineral Commodity Summaries (2014)”



• Sản phẩm bauxit, sản xuất alumin và nhơm trên thế giới

Trên thế giới hiện có khoảng 20 nước khai thác bauxit, 30 nước sản xuất

alumin và 40 nước sản xuất nhơm. Trong đó:

- 11 nước có cả khai thác bauxit, sản xuất alumin và nhôm.

- 4 nước chỉ khai thác bauxit và sản xuất alumin

- 8 nước chỉ sản xuất alumin và nhôm

- 2 nước chỉ khai thác bauxit và sản xuất nhôm

- 2 nước chỉ khai thác bauxit

- 1 nước chỉ sản xuất alumin

- 18 nước chỉ sản xuất nhôm

Những nước khai thác và chế biến bauxit được tổng hợp trong bảng 2.4.

Bảng 2.4. Những nước khai thác bauxit, sản xuất alumin và nhôm trên

thế giới

Nước



1

Australia

Newzealand

Trung Quốc

An Độ

Kazakhstan

Indonesia

Iran

Thổ Nhĩ Kỳ



Bauxit (2013)

Alumin (2013)

Triệu

%

Triệu

%

tấn/năm

tấn/năm

2

3

4

5

Australia và Newzealand

55,6

35,87

16,975

27,28

11,0

10,96

4,74

1,26

0,25

0,36



7,1

7,07

3,06

0,81

0,16

0,23



Châu A

6,558

3,00

1,468

0,16



5



10,85

4,84

2,37

0,26



Nhôm (2013)

Triệu

%

tấn/năm

6

7

1,896

0,350



6,34

1,17



6,837

0,875



22,87

2,93



0,200

0,170

0,063



0,67

0,57

0,21



Azerbaijan

Tadjikistan

Azerbaijan

Bahrian

1

UAF



0,30



2



3



Guinea

Ghana

Ai Cập

Mozambique

Nam Phi

Cameroon



17,04

0,50



11,0

0,32



Hy Lạp

CHLB Nga

Hungaria

Serbia-Monte

Pháp

Bosnia

Đức

Ucraina

Romania

Tây Ba Nha

Italia

Slovenia

Slovakia

Ba Lan

Switzerland

Hà Lan

Anh

Norway

Thuỵ Điển

Iceland

Netherland



2,42

5,44

0,67

0,54

0,17

0,16



Brazil

Jamaica

Venzuela

Surinam

Guyana

Canada

Mỹ

Argentina



18,75

13,45

5,45

4,22

1,72



1,56

3,51

0,43

0,35

0,11

0,1



12,1

8,67

3,51

2,72

1,11



4

Châu Phi

0,698



0,48



5



0,358

0,03

0,533

6

0,681



1,20

0,10

1,78

7

2,28



0,224

0,594

0,863

0,085



0,72

1,84

2,89

0,28



0,167

3,594

0,35

0,121

0,442

0,117

0,670

0,113

0,200

0,390

0,190

0,110

0,157

0,046

0,058

0,284

0,357

1,320

0,101

0,271

0,318



0,56

12,02

0,12

0,40

1,48

0,39

2,24

0,38

0,67

1,30

0,64

0,37

0,53

0,18

0,19

1,09

1,19

4,41

0,34

0,91

1,05



1,457



4,87



0,630



2,11



2,592

2,518

0,270



8,67

8,42

0,90



1,26



Châu Âu

0,786

3,269

0,30

0,24

0,61

0,3 0

0,93

1,563

0,35

1,20

1,010



1,27

5,27

0,54

0,43

1,11

0,48

1,68

2,52

0,56

1,11

1,83



0,085



0,15



Châu Mỹ

3,855

3,63

1,90

1,905



6,98

6,58

3,44

3,45



1,10

4,40



1,99

7,97



Nguồn: Mineral Commodity Summaries (2014)



6



• Thành phần hóa học chính của quặng bauxit

Các khống vật chính của quặng bauxit là gipxit, bơmit và diaspor, xem

bảng 2.5:

Bảng 2.5. Thành phần khoáng vật chính của quặng bauxit

Tên gọi



Cơng thức hóa học



Bơmit



Hàm lượng theo lý thuyết (%)

А12О3



SiO2



γ-А1О[ОН]



85,0



-



Diaspor



α-А1О[ОН]



85,0



-



Gidrargilit (gipxit)



А1[ОН]3



65,4







Caolinit



Al2O3 – 2 SiO2 – 2 H2O



39,5



46,5



Nguồn: Raw Materials Data. Copyright: Raw Materials Group (2009)



• Ứng dụng của bauxit

Khoảng 96% bauxit khai thác được sử dụng cho ngành luyện kim, 4% còn

lại được sử dụng cho các ngành công nghiệp khác như: vật liệu chịu lửa, gốm sứ,

vật liệu mài - đánh bóng…

Bauxit được sử dụng trong sản xuất sơn, chất hấp thụ các tạp chất khác

nhau cho tinh chế các sản phẩm dầu khí.

Hơn 90% sản lượng alumin (gọi là alumin cấp luyện kim) trên thế giới

được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình điện phân để sản xuất nhơm kim

loại, còn lại khoảng 10% sử dụng cho cơng nghiệp hóa chất và các ngành cơng

nghiệp khác.

2.1.1.2. Quy trình cơng nghệ khai thác và tuyển quặng bauxit trên thế giới

• Cơng nghệ khai thác quặng bauxit

Công nghệ khai thác hiện nay tại các nước trên thế giới không khác nhau nhiều,

về cơ bản phương pháp khai thác quặng bauxit đều sử dụng phương pháp khai

thác lộ thiên. (i) Thu dọn thảm thực vật; (ii) Gạt đất phủ chuyển về bãi chứa, để

sử dụng HTPHMT; (iii) nổ mình tại các vùng quặng kết tảng; (iv) loại bỏ đất đá

thải, giữ lại quặng bauxit; (v) bốc xúc, vận chuyển quặng về nhà máy tuyển.



7



Khai trường



Thu dọn thảm thực vật



Lưu giữ đất phủ,

hồn thổ



Gạt đất phủ



Nổ mìn (nếu cần)



Đất đá thải



Xúc bốc quặng



Vận chuyển quặng



Nhà máy tuyển



Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ khai thác bauxit ở mỏ Weipa (Úc)

Nguồn: RRio Tinto Limited



• Cơng nghệ tuyển quặng bauxit

Mỏ Bauxit Weipa do Rio Tinto khai thác tại Queenland Autralia có quặng dạng

hạt đậu, với silica (ở cả 2 dạng sét và thạch anh). Nhà máy tuyển ở đây sử dụng

đập-sàng rửa để thu quặng tinh cấp +1,7mm và thải bỏ sản phẩm dưới sàng. Với

quặng mỏ Andoom thì lại thu đến +0,4mm (thải bỏ -0,4mm).



8



Hình 2.2. Sơ đồ tuyển quặng bauxit ở mỏ Weipa (Úc)

Nguồn: RRio Tinto Limited



2.1.1.3. Sơ đồ công nghệ thải quặng đuôi tuyển bauxit trên thế giới

Nước thải tuyển lẫn bùn đất được thải vào bể cô đặc bùn thải để thu hồi

lượng lớn nước tuần hồn tái sử dụng cho nhà máy tuyển. Bể cơ đặc có tác dụng

tách khoảng 65% nước ra để bơm chuyển về xưởng tuyển, còn lại quặng đi +

nước được vận chuyển về bãi thải.



9



Nước thải



Quặng đi

+ nước



Bơm nước

tuần hồn



Bể cơ đặc



Bơm, hoặc

tự chảy



Bơm nước

tuần hồn



Hồ thải



Hồn thổ



Hình 2.3. Sơ đồ công nghệ thải quặng đuôi ở mỏ Weipa (Úc)

Nguồn: RRio Tinto Limited



2.1.2. Hiện trạng khai thác và chế biến quặng bauxit ở Việt Nam

2.1.2.1. Khái quát chung về tài nguyên bauxit ở Việt Nam

Nước ta là một trong số các nước có tiềm năng lớn về quặng bauxit trong

khu vực và trên thế giới (đứng thứ 3 trên thế giới về trữ lượng). Quặng bauxit

nước ta phân bố cả ở khu vực phía Bắc và phía Nam, tập trung nhiều nhất ở cao

nguyên Nam Trung Bộ bao gồm các tỉnh Tây Nguyên và vùng Bình Phước.

Tổng trữ lượng quặng bauxit đã xác định và tài nguyên dự báo khoảng 5,5

tỷ tấn, trong đó khu vực miền Bắc khoảng 91 triệu tấn, còn lại tập trung chủ yếu

ở khu vực phía Nam chiếm khoảng 5,4 tỷ tấn (chiếm khoảng 98% tổng trữ lượng

bauxit trên toàn quốc). Đây là yếu tố quan trọng và quyết định việc phát triển

ngành công nghiệp khai thác bauxit, sản xuất alumin và nhôm kim loại ở Việt Nam.

Ở khu vực phía Nam, tài nguyên bauxit tập trung chủ yếu ở khu vực Tây

Nguyên với trữ lượng và tài nguyên dự báo khoảng 5,2 tỷ tấn (chiếm 94% tổng

trữ lượng và tài nguyên bauxit cả nước), trong đó Đăk Nơng khoảng 3,4 tỷ tấn

(chiếm 62%), Lâm Đồng khoảng 975 triệu tấn (chiếm 18%), Gia Lai & Kon Tum

khoảng 806 triệu tấn (chiếm 15%). Ngoài ra ở khu vực phía Nam, vùng Bình

Phước có khoảng 217 triệu tấn bauxit (chiếm 4%).



10



1)Bauxit nguồn gốc trầm tích:

Bauxit nguồn gốc trầm tích phổ biến ở miền Bắc (Hà Giang, Cao Bằng,

Lạng Sơn và vài nơi khác), được xem là nằm trên bề mặt bào mòn đá vơi hệ tầng

Đồng Đăng có tuổi Permi muộn. Bauxit thường gặp trong các thung lũng giữa đá

vôi, cả quặng gốc và quặng lăn, trong đó quặng gốc thường có quy mơ nhỏ, chất

lượng quặng thấp hơn quặng lăn.

Đặc điểm chung của bauxit trầm tích là quặng gốc tồn tại ở dạng các chỏm

sót nhỏ trên bề mặt đá vơi, có thể có màu xanh đen hoặc nâu đỏ do mức độ phong

hoá. Quặng lăn thường có màu nâu đỏ, nâu nhạt gắn bó chặt chẽ với các thân

quặng gốc phân bố trong các thung lũng kích thước vài trăm mét đến vài ngàn

mét. Thành phần khoáng vật quặng gồm: diaspo: 20 - 50%, cá biệt tới 80%;

boemit: thường nhỏ hơn 10%, hạn hữu tới 20%; gipxit: 4 - 7%; kaolinit, sericit,

sét: 1- 2%. Thành phần hoá học quặng thay đổi trong khoảng rộng, ngay trong

một thân quặng có nơi gặp quặng có hàm lượng Al2O3 trên 50%, có nơi chỉ dưới

20%; SiO2: 5 - 10%. Quặng tinh bauxit (thường trên sàng 3mm) thường có hàm

lượng Al2O3: 42 - 50,7%; modul silic: 6 - 10. Một số mỏ có quặng có chất lượng

đáp ứng yêu cầu luyện nhơm.

2) Bauxit nguồn gốc phong hố:

Bauxit nguồn gốc phong hố là quặng được hình thành từ q trình phong

hố các đá giàu nhơm, ở Việt Nam chủ yếu từ đá bazan tuổi N2 - Q1.

Bauxit nguồn gốc phong hoá gặp chủ yếu ở miền Nam. Đặc điểm chung

của mỏ phong hố là thường tồn tại dạng lớp hình dạng phức tạp trên bề mặt đá

bazan. Cấu tạo chung của mặt cắt thân quặng bauxit thường có tính phân đới,

gồm (từ trên xuống):

- Đới laterit có màu đỏ sẫm, nâu đỏ, thành phần gồm bauxit cứng, limonoit:

1-2m, đôi khi đến 8m;

- Đới chứa bauxit màu nâu đỏ, nâu nhạt: 2-15m;

- Đới litoma (sét sặc sỡ): tới 20m;

- Đới bazan bán phong hoá (đới saprolit): 0-6m;

- Đá bazan.

Trong một số mỏ đới chứa bauxit và đới litoma khó phân chia nên thường

được gộp chung và gọi là đới bauxit.



11



Thành phần khống vật quặng, khác với bauxit trầm tích, chủ yếu gồm

gibsit, ít boemit và kaolimit. Thành phần hố học quặng: Al2O3: 35-40%;

SiO2: 10-15%; Fe2O3: 20-25%; TiO2: 2-3%. Quặng tinh bauxit thường có

modul silic tới 25-26%, chất lượng quặng thích hợp cho luyện nhôm theo

phương pháp Bayer.

3) Mức độ nghiên cứu điạ chất về bauxit Việt Nam

Bauxit ở nước ta được phát hiện từ những năm 1920-1940, thời kỳ Pháp

thuộc. Công tác điều tra đánh giá, thăm dò, khai thác bauxit được đẩy mạnh từ

ngày hồ bình lập lại ở miền Bắc và từ sau ngày giải phóng miền Nam.

Theo tài liệu lưu trữ địa chất, đến nay có:

- 7 mỏ và nhóm mỏ đã được thăm dò, tính trữ lượng cấp A, B, C1 là: Hà

Quảng (Cao Bằng), Tam Lung, Ma Mèo (Lạng Sơn), Lỗ Sơn (Hải Dương), (Đăk

Nông), Đồi Thắng Lợi (một phần mỏ Bảo Lộc), Tân Rai (Lâm Đồng).

- 14 mỏ, nhóm mỏ đã được đánh giá, tính trữ lượng cấp C1, C2 và TNDB

cấp P1: Quảng Hoà (Cao Bằng), Bắc Sơn, ngoại vi Bắc Sơn (Lạng Sơn), Măng

Đen, Kon Hà Nừng (Gia Lai), Bảo Lâm (Lâm Đồng); Các mỏ Quảng Sơn, Gia

Nghĩa, Bắc Gia Nghĩa, Đạo Nghĩa, Đăk Song, Tuy Đức, Nhân Cơ, Bù Bông

(Đăk Nông).

- Số còn lại gồm các điểm quặng và nhóm điểm quặng mới chỉ được phát

hiện trong lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000, hoặc điều tra sơ bộ, tính TNDB cấp

P2: Lũng Pù, Tà Lèng (Hà Giang), Đức Bổn, Đăk Liền, Bunard, Thống Nhất

(Bình Phước), Vân Hồ (Phú n), Quảng Ngãi. Nguồn: Bộ Cơng thương,

(2007), quy hoạch tham dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng bauxit giai

đoạn 2007 đến 2015, có xét đến 2025.

2.1.2.2. Hiện trạng khai thác và chế biện quặng bauxit ở Việt nam

Năm 1976 ngành hoá chất bắt đầu khai thác mỏ bauxit Bảo Lộc-Lâm Đồng

với sản lượng vài chục nghìn tấn bauxit/năm, cung cấp bauxit (thay thế cho

bauxit nhập khẩu của Indonexia) cho Nhà máy hố chất Tân Bình-TP. Hồ Chí

Minh để sản xuất ra hydroxit nhôm, cấp cho dây chuyền sản xuất phèn lọc nước

của nhà máy. Hoạt động khai thác bauxit trước đây ở quy mô nhỏ, bauxit khai

thác ra chỉ sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất đá mài, phèn lọc nước, chưa sản

xuất được alumin và nhôm kim loại.

Hiện nay, nước ta đã đầu tư xây dựng hai Tổ hợp bauxit nhôm Lâm Đồng

tại Tân Rai và bauxit alumin Nhân Cơ - Đăk Nông:



12



1) Tổ hợp bauxit nhôm Lâm Đồng tại Tân Rai (nay là thị trấn Lộc Thắng và

xã Lộc Ngãi, huyện Bảo Lâm, Lâm Đồng), có cơng suất 600.000 tấn alumin/năm

do Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam (TKV) làm chủ đầu tư.

Diện tích khai thác của khu mỏ Tân Rai là 140 km2, chiếm khoảng 1,4% diện tích

tồn tỉnh.

Nhà máy tuyển bắt đầu hoạt động từ năm 2012 và nhà máy sản xuất nhôm

từ năm 2014.

2) Tổ hợp bauxit alumin Nhân Cơ, là tổ hợp nhà máy tuyển quặng bauxit và

nhà máy alumin được xây dựng tại xã Nhân Cơ (Nhà máy alumin), xã Nghĩa

Thắng (nhà máy tuyển quặng bauxit), huyện Đăk R’lấp, tỉnh Đăk Nơng. Khu vực

nhà máy có diện tích trên 280 km2 (chiếm khoảng 4,3% diện tích tỉnh), nằm cạnh

Quốc lộ 14 đi từ thành phố Hồ Chí Minh lên Bn Ma Thuột, cách thành phố Hồ

Chí Minh khoảng 220 km về phía Tây Bắc và cách thị xã Gia Nghĩa khoảng

20km về phía Tây Nam.

Tổ hợp bauxit Nhân Cơ do Tập đồn cơng nghiệp Than- Khống sản Việt

Nam TKV làm chủ đầu tư với nhà thầu xây dựng nhà máy là công ty Chalieco

Trung Quốc. Nhà máy sản xuất alumin Nhân Cơ giai đoạn 1 có cơng suất

650.000 tấn alumin/năm và giai đoạn 2 công suất là 1,2 triệu tấn alumin/năm.

Hiện nay, nhà máy đang trong thời gian sản xuất thử nghiệm

2.1.2.3. Công nghệ khai thác và tuyển quặng bauxit ở Việt Nam

1) Cơng nghệ khai thác

- Giải phóng mặt bằng: chặt cây cối, dọn dẹp...

- Bóc lớp đất phủ, vận chuyển về bãi thải chứa đất đá bóc.

- Bốc xúc quặng: Ở những khu vực quặng không kết tảng: Dùng máy gạt,

gạt quặng từ phần cao của khối khai thác xuống phân tầng dưới để máy xúc, xúc

lên ô tô vận chuyển về bãi chứa quặng nhà máy tuyển. Ở những vị trí có quặng

kết tảng cứng khơng thể gạt hoặc xúc trực tiếp, tiến hành làm tơi sơ bộ bằng máy

gạt có lắp lưỡi cày đá hoặc đập bằng đầu đập thuỷ lực. Sau khi làm tơi quặng

được xúc bằng máy xúc lên ôtô và vận chuyển về trạm đập của nhà máy tuyển.



13



Giải phóng mặt bằng



Bóc lớp đất phủ, san, gạt



Bốc xúc quặng



Vận

chuyển



Nhà máy tuyển



Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ khai thác của bauxit Nhân Cơ-Đăk Nông

Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường

Tổ hợp bauxit alumin Nhân Cơ-Đắk Nơng (2012)



2) Cơng nghệ tuyển khống

Quặng đầu vào hệ thống cấp liệu đánh tơi có cỡ hạt -200mm (Các cục

quặng >200mm đập thô bằng tay) và phun rửa, sau đó chuyển vào hệ thống sàng

rung a=50mm, quặng có kích thước to chuyển vào máy đập hàm để giảm kích

thước quặng. Sau đó tồn bộ quặng được được rửa trong sàng quay, nhặt sét bằng

thủ công và lượng bùn thải được bơm về hồ thải quặng đuôi (-1mm).



14



Quặng đầu -200mm



Cấp liệu và đánh tơi sơ bộ xùy

rửa trên sàng song khe 200mm

(>200mm đập thủ công)



Sàng rung a=50mm

(xối rửa bằng giàn phun nước áp lực)



Máy chà



Đập hàm



Vôi- khử bùn



Vôi- khử bùn



Sàng quay (rửa) a=1mm

a=1mm

Bùn thải - 1mm



Nhặt sét thủ cơng



Q. tinh



Thải khơ

Hình 2.5. Sơ đồ quy trình cơng nghệ tuyển quặng bauxit

Cơng ty khống sản Bảo Lộc



2.1.2.4. Thành phần hóa học và cấp hạt của quặng đi

Quặng đi từ tuyển rửa quặng bauxit cũng có màu đỏ nhưng không phải là

bùn đỏ (red mud). Quặng đuôi tuyển không phải là chất thải độc hại, thuộc loại

quặng đi ít độc hại, khơng có khả năng biến đổi về mặt hố học, khơng có

chứa các loại hố chất hay thuốc tuyển, chỉ bao gồm cặn huyền phù và nước do



15



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×