Sản xuất nhôm alumin trên thế giới năm 2006

Phân bố trữ lượng bauxit ở các châu lục:

Trên thế giới có trên 40 nước có bauxit, trong đó những nước có tiềm năng lớn. Các nước có tiềm năng lớn hàng đầu về bauxit. 

TÀI NGUYÊN BAUXIT VIỆT NAM

          Việt Nam là một trong những quốc gia có nguồn tài nguyên bauxit lớn trên thế giới. Xét về nguồn gốc thành tạo, bauxit Việt Nam thuộc 2 loại chính là trầm tích và phong hoá laterit từ đá bazan.

 Các Mỏ bauxit trầm tích phân bố chủ yếu ở Miền Bắc, có thành phần khoáng vật chủ yếu là điaspo. Các nhóm mỏ có giá trị công nghiệp thuộc các vùng Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà giang. Tổng trữ lượng (quặng bauxit độ hạt + 10 mm) xấp xỉ 91 triệu tấn, trong đó trữ lượng cấp A+B+C1 là 30,21 triệu tấn, cấp C2 là 53,65 triệu tấn, cấp P1 là 7,09 triệu tấn. Quặng bauxit độ hạt + 10 mm có hàm lượng Al₂O₃ 44,65-58,84% ; Fe₂O₃  21,32-27,35 % ; TiO₂ 2-4,5 %, chỉ số môđun silic khoảng.

Các Mỏ bauxit phong hoá laterit từ đá bazan có quy mô trữ lượng lớn nằm ở phía Nam Việt Nam thuộc các vùng quặng Đắk Nông, Bảo Lộc –Di Linh, Konplong-Kanak…, có thành phần khoáng vật chính là gipxit. Trữ lượng đã được thăm dò đánh giá là 5,432 tỷ tấn, (tương ứng khoảng 2,3 tỷ tấn quặng tinh bauxit có chất lượng sản xuất alumin theo phương pháp Bayer), trong đó cấp A+B+C1 là 817 triệu tấn, cấp C2 là 3.612 triệu tấn và cấp P1 là 1.03 triệu tấn.Quặng bauxit nguyên khai vùng này có hàm lượng Al₂O₃  35-49 %; SiO₂ 10-15 %; Fe₂O₃ 20-25 %; TiO₂ 2-3 %. Quặng tinh  bauxit đạt hàm lượng Al₂O₃ 45-50 %; SiO₂ 1,6-5 %; Fe₂O₃ 17-22 %; TiO₂  2,6-3 %.

VÀI NÉT VỀ MỎ BAUXIT ĐĂK SONG, TỈNH ĐĂKSONG

  Từ năm 2008, Công ty TNHH MTV Địa chất mỏ - Vinacomin được Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam giao nhiệm vụ lập phương án và thi công Đề án tìm kiếm thăm dò mỏ Bauxit Đắk Song tại tỉnh Đắk Song. Qua 3 năm triển khai thực hiện đề án, một số nét chính kết quả đạt được như sau:

 1. Công tác đo vẽ lập bản đồ địa chất:

- Đo vẽ lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1/2.000 với diện tích 18,0km², với 17.621 điểm khảo sát.

- Đo vẽ lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1/5.000, diện tích 210,0km²,  với 18.500 điểm khảo sát.

2. Công tác ĐCTV – ĐCCT:

Đã tiến hành đo vẽ ngoài trời bản đồ ĐCTV-ĐCCT tỷ lệ 1/5.000 diện tích 228,0km², với 25.750 điểm khảo sát. Quan trắc đơn giản hào giếng 166 điểm, quan trắc động thái nước mặt và nước dưới đất 36 trạm, bơm nước thí nghiệm 05 điểm, múc nước thí nghiệm 152 điểm, đổ nước thí nghiệm 15 điểm, nén ngoài hiện trường 30 điểm, lấy các loại mẫu để phân tích thí nghiệm và thu thập tài liệu khí tượng thủy văn.

3. Công tác khoan, khai đào:

- Đã tiến hành khoan 4.203 lỗ khoan với tổng chiều sâu 23.871 m.

- Đào 372 giếng với tổng chiều sâu 2.371 m.

4. Công tác mẫu:

- Lấy mẫu: đã tiến hành lấy các loại mẫu để phân tích thí nghiệm 31.816 mẫu; gia công 22.324 mẫu, phân tích thí nghiệm 26.071.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ BAUXIT ĐẮK SONG

I. ĐẠI CƯƠNG

Mỏ bauxit Đắk Song nằm ở phía Đông bắc của vùng quặng bauxit Đắk Nông. Mỏ có diện tích thăm dò 228 km², phía tây nam giáp Mỏ bauxit Tuy Đức, phía Nam giáp Mỏ bauxit Bắc Gia Nghĩa.

Trước năm 1983, để nghiên cứu quặng bauxit đã đào 6 công trình và dự báo trữ lượng đạt 200 triệu tấn. Năm 1983 – 1985, khi tìm kiếm bauxit laterit toàn Miền Nam Việt Nam, đã thi công thêm gần 40 công trình cả giếng và hào để nghiên cứu cấu trúc thân quặng, và đánh giá trữ lượng đạt 372 triệu tấn quặng bauxit laterit. Năm 1984 Liên đoàn địa chất 6 đã tìm kiếm sơ bộ tỷ lệ 1:25.000 Mỏ bauxit Bắc Gia Nghĩa – trong đó có một phần diện tích của Mỏ bauxit Đắk Song. Từ năm 1990 – 1991, phần phía Nam của mỏ được tìm kiếm đánh giá tỷ lệ 1:10.000 và thi công trên 40 giếng.

Phần lớn diện tích mỏ được phủ bởi các đá bazan của hệ tầng Túc Trưng (bN₂-Q₁tt), đá bazan hệ tầng Xuân Lộc, đá trầm tích của hệ tầng La Ngà, đá magma của phức hệ Cà Ná và một ít trầm tích Đệ Tứ ở các suối. Về mặt kiến trúc hình thái, vùng Đắk Song là một vòm nâng điển hình, tầng phủ bazan ở đây khá dày (có lỗ khoan trước đây sâu 502 m vẫn chưa cắt qua tầng bazan).

II. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐỊA MẠO

Đá gốc phân bố trong diện tích Mỏ bauxit Đăk Song chủ yếu là đá bazan hệ tầng Túc Trưng (βN₂ - Q₁tt). Đá bazan có màu xám đen, đen xanh, xám tro, xám sẫm; cấu tạo đặc sít, lỗ hổng. Kiến trúc pocfia với nền gian phiến, dolerit, ofit và khảm ofit. Ban tinh phổ biến gồm có olivin 10 - 15 (%), pyroxen 3 - 4 (%). Nền là plagioclas 40 - 45 (%), pyroxen và olivin 4 - 5 (%), augit 10 - 20 (%).

Địa hình Mỏ bauxit Đăk Song có dạng vòm phủ, được cấu tạo từ đá bazan bị phong hoá, với bề mặt vòm rộng, sườn thoải, sông suối dạng toả tia, thoát nước dễ dàng. Chính đặc điểm địa mạo này đã tạo nên vỏ phong hoá laterit chứa bauxit. Từ dưới lên có thể chia vỏ phong hoá ra nhiều đới như sau: đới bazan rạn vỡ, đới saprolit, đới litoma, đới laterit chứa bauxit và đới thổ nhưỡng laterit.

III. CÁC PHỨC HỆ TRONG KHU MỎ

III.1. Hệ tầng Túc Trưng (bN₂-Q₁tt)

Các đá bazan của hệ tầng gồm bazan olivin hạt nhỏ, đặc sít, màu xám đen, bị ép yếu, mặt ép nằm ngang. Ít hơn có hyalobazan và hyalobazan có olivin, bazan lỗ hổng ít gặp. Đá có cấu tạo đặc sít, dòng chảy; kiến trúc pocfia với nền gian phiến. Ban tinh là olivin 10 – 12 (%), augit 3 – 4 (%); phần nền thường là plagioclas 40 – 45 (%), olivin 4 – 5 (%), augit 10 – 20 (%).

III.2 Hệ tầng La Ngà (J₂ln)

Trong diện tích thăm dò các thành tạo hệ tầng La Ngà phân bố một chỏm nhỏ ở phía tây bắc ranh giới mỏ. Chúng bị phủ bởi các đá bazzan của hệ tầng Túc Trưng. Thành phần gồm đá phiến sét màu xám đen, cát bột kết, cát kết hạt nhỏ màu xám đen.

III.3 Hệ tầng Xuân Lộc (b/Q_IIxl)

Các đá của hệ tầng Xuân Lộc phân bố ở phía bắc của mỏ. Thành phần gồm các đá bazan olivin, bazan olivin - augit. Bazan này khi phong hoá thường tạo nên lớp vỏ laterit sắt cứng chắc, bề dày 100-120 m. Bazan hệ tầng Xuân Lộc ở đây phủ trực tiếp trên bazan hệ tầng Túc Trưng.

III.4  Phức hệ Cà Ná (G/K₂cn)

Các thành tạo xâm nhập phức hệ Cà Ná lộ ra vài khối nhỏ nằm ở phía tây nam diện tích gồm hai pha xâm nhập chính. Thành phần thạch học gồm: granit biotit giàu thạch anh có muscovit; granit hai mica hạt vừa đến thô sáng màu, granit hai mica, granit alaskit, granit granophyr.

IV. ĐẶC ĐIỂM PHONG HÓA CÁC BAZAN

Cùng có những yếu tố địa hình - địa mạo, khí hậu, hoạt động tân kiến tạo gần tương đương với các vùng mỏ lân cận, quá trình phong hóa và tạo vỏ phong hóa trên các đá bazan của hệ tầng Túc Trưng cũng xảy ra mạnh mẻ. 

Mặt cắt vỏ phong hóa, theo đặc tính địa hóa - khoáng vật được phân ra các đới (từ trên xuống) như sau: lớp phủ thổ nhưỡng, đới laterit chứa bauxit, đới litoma, đới saprolit, và đới bazan rạn vở tạo vỏ.

IV.1 Đới thổ nhưỡng: Thành phần chủ yếu gồm sét, sét cát lẫn ít dăm sạn laterit, bauxit. Có màu nâu vàng, vàng, nâu hồng. Lớp phủ thổ nhưỡng dày 0 – 3,6 m, trung bình 0,7 m.

IV.2 Đới laterit chứa bauxit: Phân bố khá rộng rãi, chiếm phần lớn bề mặt đỉnh và một phần sườn đồi. Mặt cắt ngang của đới này ở phần giữa và vót nhọn ở hai  bên sườn. Thành phần chủ yếu của đới gồm laterit bauxit chiếm 30 – 60% dạng dăm xỉ, sạn, cục, khung xương; màu nâu, nâu bẩn lẫn với bột sét màu nâu đỏ, đỏ tím. Thành phần khoáng vật chủ yếu gồm gipxit 60 – 70%, gơtit và kaolinit.

IV.3 Đới litoma: Nằm phía dưới đới laterit chứa bauxit. Thường lộ ra ở phần sườn đồi. Gồm bột sét màu nâu đỏ, loang lổ vàng, xám. Thành phần khoáng vật chủ yếu gồm: kaolinit, haloysit, gơtit, gipxit. Chiều dày của đới đạt đến vài chục mét 30 – 50m.

IV.4 Đới saprolit: Gồm các đá bazan bị biến đổi ở các mức độ khác nhau, tạo sét, bột sét màu xám, xám ghi, xám xanh. Đôi khi gặp những khối dạng cầu – bên ngoài là sét, bên trong là bazan còn tươi hoặc bị rửa lủa. Đới còn giữ được cấu trúc của bazan dạng cầu. Thành phần khoáng vật gồm kaolinit, haloysit, gơtit, gipxit và felspat.

Đới có bề dày từ vài mét đến vài chục mét.

IV.5 Đới bazan rạn vở: Nằm trên đá mẹ là đá bazan rạn vở, thô, thành nhiều khối nhỏ nhưng còn khá rắn chắc. Lấp đầy các khe nứt là kaolinit, haloysit, gơtit…được tạo dưới tác dụng của nước và các oxyt.

Bề dày của đới 5,0 – 10 m.

V. ĐẶC ĐIỂM CÁC THÂN QUẶNG BAUXIT

Theo tài liệu đã nghiên cứu trước, đã khoanh vẽ được 33 thân quặng bauxit laterit với kích thước và hình dạng rất khác nhau (bảng 3.1). Các thân quặng bauxit phân bố gần đều khắp trên diện tích mỏ - dày hơn ở phần Tây Nam và thưa hơn ở phần phía Bắc mỏ. Chúng thường phân bố trên đỉnh và phần sườn kề đỉnh, dốc thoải 10 – 20⁰ của các dãy đồi – núi sót, có độ cao tuyệt đối 800 – 900 – 950 m. Trên  bình đồ, các thân quặng có dạng amip kéo dài (thân quặng 13A – ĐS ở phần Tây Nam), dạng cành cây phân nhánh (thân quặng 32 – ĐS ở phần Đông Nam mỏ), hoặc dạng tuyến kéo dài theo hướng Đông Bắc – Tây Nam (thân quặng 10, 11, 12…) ở phần Đông, Đông Bắc mỏ. Các thân quặng kéo dài từ khoảng 1000 m đến 15 – 17 km, với chiều rộng 150 – 200 m đến 2000 m, chiều dày trung bình của đới quặng bauxit: 2,6 – 13,0 m (theo các thân quặng).

  Tham gia vào cấu trúc của đới quặng có các dạng bauxit chủ yếu sau: bauxit dạng giả cầu, dạng xỉ, dạng kết vón. Bauxit dạng kết tảng có mặt ở phần trên của mặt đất với số lượng không đáng kể.

  Bauxit dạng giả cầu nằm ở phần trên của đới quặng, gồm những tảng lớn, có cấu trúc hạt thô, màu xám, xám tối và nâu với chiều dày 2,0 –3,0 m. Bauxit lỗ hổng, dạng xỉ có màu nâu xám, gần như đen thường nằm ở phần giữa mặt cắt, vật liệu sét gơtit – kaolinit chiếm số lượng đáng kể. Chiều dày bauxit dạng xỉ: 1,0 – 2,0 m. Bauxit dạng kết vón nằm ở phần dưới của đới, dày 1,0 – 2,0 m. Tất cả các loại bauxit nêu trên đều có cấu trúc kết vón, mảnh cục, là sản phẩm của quá trình thành tạo laterit bauxit có nguồn gốc eluvi, tàn dư.

Tài nguyên dự báo quặng bauxit nguyên khai toàn mỏ đạt: 968 triệu tấn.

♦ Thân quặng 13-ĐS

Thân quặng 13 – ĐS có dạng amip khổng lồ với diện tích gần 39 km², gần như chiếm toàn bộ phần diện tích phía Tây Nam của mỏ Đắk Song (trong đề án chia ra thành các thân quặng 13a-ĐS ¸ 13m-ĐS do bị phân cắt bởi các diện tích cấm thăm dò). Thân quặng qua các giai đoạn nghiên cứu trước, đã được khống chế bởi 36 công trình giếng không theo mạmg lưới tìm kiếm thăm dò. Khoảng cách gần nhất giữa các công trình giếng: 500 m, xa nhất: hơn 2,0 km². Thân quặng phân bố ở các dãy đồi với độ cao từ 850 đến trên 900 m, ranh giới ngoằn ngoèo, uốn lượn tùy thuộc vào mức độ phân cắt của địa hình. Chiều dày của đới quặng bauxit laterit thay đổi từ 2,0 – 13,20 m, dày lên ở phần đỉnh, phần sườn sát đỉnh và mỏng dần về hai sườn. Hàm lượng các thành phần chính quặng nguyên khai: Al₂O₃: 30,35 53,58 (%), trung bình 42,2 (%); SiO₂: 1,2 12,67 (%), trung bình 4,4 (%).

Tài nguyên dự báo của thân quặng là 300 triệu tấn quặng nguyên khai.

Một điều cần quan tâm khi lựa chọn thân quặng 13-ĐS để thăm dò là trên phần diện tích phía Tây Nam của thân quặng, dân cư khá phát triển và trục quốc lộ 14 chạy qua suốt phần thân quặng chính. Mặt khác, các dãy đồi được trồng các loại cây gỗ đã hình thành những cánh rừng mới.

♦  Thân quặng 10-ĐS

Thân quặng 10-ĐS có dạng cành cây, kéo dài theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, sau chuyển sang hướng Bắc Nam với chiều dài gần 20 km. Đây là thân quặng dài nhất của mỏ. Thân quặng trước đây đã được khống chế bởi các công trình giếng: G.06-01, G.06-04, G.06-05, G.06-07, G.06-09 với khoảng cách từ 1,0 – 3,0 km. Phần kéo dài của thân quặng từ G.06-01 về phía Đông Bắc chưa được nghiên cứu. Đây là các dãy đồi sót phát triển kéo dài liên tục, kẹp giữa hai nhánh suối Đắk Mâm và Đắk Sô Y với mức cao địa hình từ 750 – 900 m. Thân quặng chỗ hẹp nhất: 200 m, chỗ rộng phình ra đến 2000 m. Chiều dày của đới bauxit từ 4,0 – 5,5 m - trung bình là 4,5 m. Diện tích thân quặng: 16,3 km². Hàm lượng Al₂O₃ trong quặng nguyên khai đạt từ: 48,94 52,58 (%), trung bình 50,70 (%); còn SiO₂: 2,29 4,33 (%), trung bình 2,84 (%).

Tài nguyên dự báo của thân quặng: 67 triệu tấn quặng nguyên khai.

            ♦  Thân quặng 20A-ĐS

Thân quặng 20A-ĐS nằm về phía Tây Bắc của thân quặng 10-ĐS và phân cách bởi suối nhánh Đắk Sô Y. Thân quặng có dạng nhánh cây, kéo dài theo hướng chung Đông Bắc – Tây Nam, trước đây đã được khống chế bằng các công trình: G.15, H.605, G.02-08 và G.02-07. Thân quặng có diện tích khoảng 10 km² với chiều dài gần 10 km và chiều rộng: 200 1500 m; chiều dày đới quặng bauxit: 1,5 – 7,0 m. Trong quặng bauxit nguyên khai, hàm lượng Al₂O₃  đạt từ: 37,0950,08 (%), trung bình 41,50 (%); SiO₂: 3,10 11,64 (%), trung bình 6,90 (%). Tài nguyên dự báo đạt gần 67 triệu tấn quặng nguyên khai.

  ♦  Thân quặng 32-ĐS

Thân quặng nằm ở phía Đông của thân quặng 10-ĐS. Thân quặng có dạng nhánh cây, ranh giới uốn lượn ngoằn ngoèo, phát triển theo hướng chung Tây Bắc – Đông Nam. Thân quặng chiếm diện tích hơn 8,0 km², kéo dài gần 8,0 km, chiều rộng hẹp nhất chỉ: 150 180 m, chỗ rộng nhất đạt gần 1000 m. Chiều dày đới quặng bauxit: 2,0 – 9,0 m, trung bình 3,8 m. Hàm lượng Al₂O₃  thay đổi từ: 37,09 52,91 (%), trung bình 49,53 (%); SiO₂: 1,10 9,16 (%), trung bình 3,45 (%). 

Thân quặng trước đây được khống chế bằng các công trình: G.04-01, G.04-07 G.04-09,G.04-15, G.04-10, G.04-11, G.04-22, G.04-23, G.04-26, G.04-24, G.04-28. Tài nguyên dự báo đạt: 42 triệu tấn quặng bauxit nguyên khai.

VI. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT QUẶNG BAUXIT

a) Đặc điểm thành phần khoáng vật quặng bauxit

Thành phần khoáng vật chủ yếu bao gồm: gipxit (Al₂O₃.2H₂O); kaolinit (Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O); gơtit.

Bauxit trong các thân quặng tương đối đồng nhất gồm các mảnh cứng được gắn kết yếu bởi các mảnh vụn lẫn sét. Các mảnh cứng có hình dạng: xỉ, giả cầu, tảng, kết tảng, mảnh góc cạnh. Bauxit dạng xỉ gồm các kết hạch cứng dạng xỉ, cấu tạo rỗng xốp kích thước phổ biến từ 2cm đến 7cm. Bauxit dạng giả cầu có nhiều loại với màu sắc và độ cứng khác nhau: xốp, màu vàng đến xám sáng; đôi khi lõi còn bazan phong hoá chưa triệt để. Bauxit dạng tảng, kết tảng thường có màu nâu đen, giàu sắt rắn chắc, kích thước từ 20cm đến 30cm. Bauxit dạng mảnh: gồm những cục góc cạnh có kích thước phổ biến từ 5cm đến 7cm, màu nâu đen, nâu đỏ, tơi xốp.

b) Đặc điểm thành phần hoá quặng bauxit

Tổng hợp kết quả phân tích mẫu hoá tinh quặng trong mỏ Đăk Song, các thông số chất lượng quặng được thể hiện trong bảng.

Bảng tổng hợp các thông số quặng Bauxit Đăk Song

- Quặng bauxit mỏ Đăk Song có kết cấu bở rời hoặc gắn kết yếu, ít tảng, kết tảng. Các mảnh có hình dạng: xỉ, giả cầu, mảnh tảng góc cạnh. Trong đó bauxit dạng xỉ chiếm 55-60 %, bauxit dạng mảnh tảng góc cạnh chiếm 30-35 %, bauxit dạng giả cầu chiếm 10-15%.

VII. TRỮ LƯỢNG

Dự tính tài nguyên Mỏ bauxit Đắk Song là 795.509.000 tấn quặng bauxit nguyên khai, tương đương với 795.509.000 x 0,41 = 326.159.000 tấn tinh quặng bauxit. Trong đó:

Khu thăm dò chi tiết Thôn 9 (xã Đắk Song): 25.219.000 tấn quặng tinh.

Diện tích còn lại của mỏ: 300.940.000 tấn quặng tinh.

                                                                                                      (TĐ - VP tổng hợp)