Nghiên cứu khả thi tuyển vermiculit vùng vinh tiền – khả cửu, thanh sơn, phú thọ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
======== o0o ========

Tập thể tác giả: KS. Lưu Văn Thắng (chủ biên),
ThS. Nguyễn Thanh Tùng, KS. Nguyễn Đình Tiết,
KS. Trần Thị Thanh Phúc, KS. Nguyễn Kim Thu

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ TUYỂN VERMICULIT
VÙNG VINH TIỀN-KHẢ CỬU, THANH SƠN, PHÚ THỌ

6298
10/02/2007

Hà Nội - 2006

1


Mục lục

Trang
4

Mở đầu
Chương I: Khái quát đặc điểm địa lý- địa chất vùng Vinh Tiền- Khả
Cửu, Thanh Sơn, Phú Thọ.
I. Đặc điểm địa lý tự nhiên vùng nghiên cứu.
II. Khái quát về đặc điểm địa chất liên quan đến Vermiculit vùng
Vinh Tiền -Khả Cửu.

6
6
6

1. Khái quát về đặc điểm địa chất vùng Vinh Tiền - Khả Cửu

6

2. Các kiểu mỏ vermiculit vùng Vinh Tiền - Khả Cửu

7

III. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản Vermiculit.

7

Chương II: Đặc điểm địa chất mỏ, đặc điểm quặng hoá vermiculit
vùng Vinh Tiền- - Khả Cửu, Thanh Sơn, Phú Thọ.

9

I. Đặc điểm khoáng sản.

9

1. Điểm quặng vermiculit Đồng Giang

9

2. Điểm quặng vermiculit Đồng Khoai:

9

3. Khoáng sản vermiculit xóm Bầu

10

II. Thành phần vật chất quặng vermiculit vùng Vinh Tiền - Khả Cửu

11

1. Thành phần vật chất quặng vermiculit kiểu mỏ PH1

11

2. Thành phần vật chất quặng vermiculit kiểu mỏ PH2

13

3. Thành phần vật chất quặng vermiculit kiểu mỏ PH3

17

Chương III: Nghiên cứu tính khả tuyển vermiculit

22

I. Tổng quan

22

1. Quặng Vermiculit và lĩnh vực sử dụng.

22

2. Đối tượng, mục tiêu và phương pháp nghiên cứu.

23

II. Kết quả nghiên cứu thành phần vật chất.

25

1. Gia công mẫu.

25

2. Các kết quả phân tích xác định thành phần vật chất mẫu.

26

2


Mục lục

Trang

3. Kết luận về thành phần vật chất mẫu.

27

III. Kết quả nghiên cứu khả năng tuyển.

28

1. Cơ sở chọn phương pháp tuyển.

28

2. Các kết quả nghiên cứu tuyển mẫu.

29

3. Sơ đồ tuyển tối ưu

36

4. Nhận xét chung

37

Kết luận

38

Kinh phí thực hiện đề tài

39

Tài liệu tham khảo

42

3


MỞ ĐẦU
Vùng Vinh Tiền - Khả Cửu nằm trên địa bàn huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ,
đây là một trong những diện tích rất triển vọng vermiculit đã được tập thể tác giả đề tài
"Nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit trên một số diện tích thuộc đới
Sông Hồng và đới Phan Si Pan" phát hiện, nghiên cứu và khoanh định năm 2004. Do
mới được phát hiện nên tính khả tuyển và công nghệ tuyển vermiculit ở vùng Vinh
Tiền - Khả Cửu chưa được nghiên cứu.
Để góp phần nghiên cứu xác định công nghệ tuyển vermiculit, Bộ Tài nguyên
và Môi trường đã có Hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ số: 10ĐC/BTNMT-HĐKHCN ngày 30 tháng 9 năm 2005 với Viện nghiên cứu Địa chất và
Khoáng sản và phiếu giao việc số 85GV/VĐCKS-KH.TC ngày 5 tháng 8 năm 2005
của Viện trưởng Viện nghiên cứu Địa chất và khoáng sản giao cho Trung tâm Công
nghệ và Dịch vụ nguyên liệu khoáng thực hiện đề tài “Nghiên cứu tính khả tuyển
vermiculit vùng Vinh Tiền-Khả Cửu-Thanh Sơn-Phú Thọ”. với các mục tiêu đề ra như
sau:
- Nghiên cứu tính khả tuyển vermiculit vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
- Xây dựng sơ đồ tuyển vermiculit vùng Vinh Tiền - Khả cửu – Thanh Sơn –
Phú Thọ.
Trong quá trình thực hiện đề tài tập thể tác giả đã tiến hành các công việc như
sau:
Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu đã được nghiên cứu:
Phân tích, tổng hợp, xử lý các tài liệu đã có để xác định điểm quặng có triển
vọng vermiculit vùng Vinh Tiền - Khả Cửu. Tổng hợp các kết quả phân tích mẫu kết

hợp với phân tích bổ sung các loại mẫu phục vụ cho nghiên cứu thành phần vật chất
quặng vermiculit làm cơ sở định hướng cho việc nghiên cứu tính khả tuyển.
Lộ trình địa chất bổ sung:
Nghiên cứu thực địa nhằm xác định các đối tượng chứa hoặc liên quan đến
khoáng sản vermiculit, thu thập tài liệu thực tế về sự phân bố của vermiculit trong
không gian và yếu tố khống chế quặng.
Trong quá trình thực địa, đề tài đã tập chung nghiên cứu 2 điểm quặng, đó là
điểm xóm Bầu và Đồng Khoai và đã chọn được điểm quặng vermiculit có triển vọng
cũng như điều kiện khai thác thuận lợi đó là điểm xóm Bầu thuộc xã Đông Cửu huyện
Thanh Sơn - Phú Thọ.
Công tác khai đào:
Được thi công trên đới quặng nhằm xác định sự có mặt của đới quặng
vermiculit theo phương kéo dài.
Khối lượng: đã tiến hành đào 2 hào, một hào theo đường phương và một hào
theo hướng cắm cách hào số 1 là 50m để khống chế đường phương của thân quặng.
Khối lượng hào đã đào là 33,20m3.
4


Lấy và phân tích các loại mẫu:
a/ Công tác lấy mẫu:
Lấy mẫu là công việc quan trọng, nó là một trong những yếu tố quyết định về
chất lượng và thành quả của đề tài.
Các loại mẫu được lấy trong quá trình nghiên cứu thực địa gồm:
+ Mẫu quan sát địa chất: lấy tại các điểm khảo sát.
+ Mẫu xác định nung nở. Trong đề tài, vì kinh phí hạn chế nên chúng tôi sử
dụng phương pháp thủ công, đó là xác định độ nở của vermiculit bằng cách nung trên
bếp than. Phương pháp này có ưu điểm nhanh, không tốn kém nhưng nhược điểm là
chưa xác định được hết khả năng của đối tượng nghiên cứu.
+ Mẫu kỹ thuật vermiculit

Mẫu được lấy trong thân quặng ở công trình hào theo thể thức lấy mẫu toàn
khối. Sau đó được giản ước theo nguyên tắc chia 4 lấy đối đỉnh, 1 phần mẫu lưu, còn
lại tiếp tục chia đối đỉnh để lấy mẫu nghiên cứu thành phần vật chất, còn lại là mẫu thí
nghiệm tuyển. Khối lượng mẫu 150 - 200kg.
Mẫu kỹ thuật được lấy tại điểm quặng xóm Bầu xã Đông Cửu huyện Thanh Sơn
- Phú Thọ.
- Lấy mẫu tuyển thử: Khối lượng 16 tấn
b/ Phân tích mẫu
+ Mẫu nghiên cứu thành phần vật chất:
- Phân tích nhiệt visai 08 mẫu
- Phân tích Rơnghen

01 mẫu

- Phân tích hoá Silicat 07 mẫu
- Độ hạt

01 mẫu

- Nung nở

04 mẫu

Ngoài ra còn sử dụng kết quả phân tích mẫu các loại của đề tài “Nghiên cứu
triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit trên một số diện tích thuộc đới sông Hồng
và đới Phansipan” (2002 - 2004).
Nghiên cứu tính khả tuyển Vermiculit.
Đã tiến hành nghiên cứu tính khả tuyển Vermiculit trong phòng thí nghiệm
bằng các phương pháp tuyển : phương pháp tuyển trọng lực, phương pháp tuyển nổi và
đưa ra sơ đồ tuyển tối ưu.

Sau 17 tháng thực hiện tập thể tác giả đã hoàn thành bản “ Báo cáo kết quả
nghiên cứu tính khả tuyển vùng Vinh Tiền - Khả Cửu – Thanh Sơn – Phú Thọ” đáp
ứng được các mục tiêu và nhiệm vụ được giao.
Trong thời gian thực hiện, đề tài nhận được sự giúp đỡ tận tình của Ban lãnh
đạo Viện, phòng NC khoáng sản không kim loại, phòng KHCN-QHQT và các phòng
ban khác trong Viện. Thay mặt tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn!
5


CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ - ĐỊA CHẤT
VÙNG VINH TIỀN-KHẢ CỬU
I. Đặc điểm địa lý tự nhiên vùng nghiên cứu.
a- Vị trí địa lý
Vùng công tác thuộc xã Đông Cửu huyện Thanh Sơn tỉnh Phú thọ, có toạ độ địa
lý:105003'36" 21001'34"
b- Đặc điểm địa hình, sông suối, khí hậu
- Đặc điểm địa hình: Vùng nghiên cứu chủ yếu có địa hình núi cao từ 209m đến
570m địa hình dốc, phân cắt.
- Đặc điểm sông suối: Hệ thống sông suối trong vùng chủ yếu chảy theo hướng
tây bắc đông nam và gây phức tạp cho giao thông.
- Khí hậu: Phú Thọ thuộc miền nhiệt đới gió mùa và được chia làm 2 mùa
chính: Mùa khô từ tháng 10 năm trước đến tháng 4 năm sau. Mùa mưa từ tháng 4 đến
tháng 10, khí hậu nóng ẩm và hay gây hiện tượng lũ lụt.
c- Đặc điểm kinh tế nhân văn
Trong vùng nghiên cứu chủ yếu là dân tộc Mường, Tày, Giao, Kinh, dân cư
trong vùng nghiên cứu phân bố không tập trung, các dân tộc chủ yếu sống bằng nghề
nông, lâm nghiệp.
d- Cơ sở hạ tầng
Nhìn chung trong vùng nghiên cứu không có cơ sở công nghiệp lớn. Giao thông
từ thị trấn Thanh Sơn lên vùng nghiên cứu khoảng 50km là đường cấp phối, ngoài ra

là các đường đất nhỏ liên thôn bản.
Nhìn chung điều kiện địa lý tự nhiên và kinh tế nhân văn ảnh hưởng lớn đến
công tác điều tra nghiên cứu và khai thác khoáng sản.
II. Khái quát về đặc điểm địa chất liên quan đến Vermiculit vùng Vinh
Tiền -Khả Cửu:
1. Khái quát về đặc điểm địa chất vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
Vùng Vinh Tiền - Khả Cửu nằm ở phía đông nam đới Phan Si Pan, được cấu
thành chủ yếu bởi các đá biến chất tướng epidot - amphibolit có tuổi từ
paleoproterozoi đến mesoproterozoi tạo thành một phức nếp lõm phương tây bắc –
đông nam (hình 1). Các đá biến chất trong phức nếp lõm bị cà nát mạnh và bị chia cắt
phức tạp bởi các hệ thống đứt gãy phương tây bắc-đông nam và phương á kinh tuyến.
Đặc biệt, các hoạt động magma và hoạt động siêu biến chất (migmatit hoá) muộn hơn
đã làm biến đổi phức tạp hoá thành phần, cấu trúc của các đá biến chất cổ ở vùng
nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu đã xác định quặng vermiculit trong vùng liên quan với các
tập đá metamafic (gneis amphibol, amphibolit, gneis và đá phiến biotit hornblend)
phân bố chủ yêu trong tập 2 hệ tầng Suối Chiềng và tập 1 hệ tầng Sin Quyền. Thành
tạo xâm nhập liên quan với quá trình tạo quặng vermiculit là phức hệ Xóm Giấu.
* Hệ tầng Suối Chiềng (PPsc), được chia thành 2 tập.
6


- Tập 1 (PPsc1): phân bố ở cánh của phức nếp lõm Minh Đài - Đông Cửu.
Thành phần thạch học chủ yếu gồm plagiogneis có biotit hornblend, lớp mỏng quarzit
magnetit, thấu kính amphibolit.
- Tập 2 (PPsc2): phân bố ở cánh phức nếp lõm Minh Đài - Đông Cửu. Thành
phần chủ yếu gồm gneis amphybol, chuyển lên gneis biotit hornblend, đá phiến biotit
hornblend bị talcc hoá xen gneis hai mica, đá phiến thạch anh mica, thấu kính đá hoa,
amphibolit.
Các đá của hệ tầng bị migmatit hoá khá mạnh.

* Hệ tầng Sinh Quyền (PP-MPsq), được chia thành 2 tập
- Tập 1 (PP-MPsq1): phân bố ở cánh của phức nếp lõm Minh Đài - Đông Cửu.
Thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh biotit có granat hornblend xen
đá phiến biotit thạch anh hornblend, thấu kính amphibolit.
- Tập 2 (PP-MPsq2): phân bố ở nhân của phức nếp lõm Minh Đài - Đông Cửu.
Thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh hai mica có granat, đá phiến
hai mica thạch anh có granat xen quarzit, thấu kính amphibolit.
Các đá của hệ tầng bị migmatit hoá yếu hơn so với hệ tầng Suối Chiềng.
* Phức hệ Xóm Giấu (G/NPxg).
Phức hệ Xóm Giấu có thành phần chủ yếu gồm granit microclin, granit
microclin có biotit, granit aplit và pegmatit giàu felspat kali. Các đá của phức hệ xuất
lộ rộng rãi trong vùng nghiên cứu; chúng tạo thành nhiều khối nhỏ, mạch nhỏ xuyên
cắt các thành tạo của hệ tầng Suối Chiềng và hệ tầng Sinh Quyền.
2. Các kiểu mỏ vermiculit vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
Trong vùng Vinh Tiền - Khả Cửu có mặt 3 kiểu mỏ vermiculit:
- Kiểu mỏ vermiculit - hydrobiotit phong hoá từ đá gneis biotit hornblend, đá
phiến biotit hornblend (kiểu mỏ PH1).
- Kiểu mỏ vermiculit - hydrobiotit phong hoá từ đá gneis amphibol, amphibolit
biotit hoá trong phức hệ đá gneis - amphibolit bị migmatit hoá (kiểu mỏ PH2).
- Kiểu mỏ vermiculit - hydrobiotit phong hoá từ các đá gneis amphibol,
amphibolit biotit hoá trong phức hệ đá gneis - amphibolit bị xuyên cắt bởi các xâm
nhập granit, pegmatit giàu felspat kali (kiểu mỏ PH3).
III. Lịch sử nghiên cứu địa chất và khoáng sản vermiculit
Vermiculit là một loại nguyên liệu khoáng mới được phát hiện đầu thế kỷ XX,
do có những đặc điểm nhẹ, xốp, có khả năng chịu nhiệt, cách nhiệt, cách âm, dung
lượng trao đổi cation lớn và có tính năng hấp phụ cao cho nên vermiculit được nhiều
nhà địa chất quan tâm nghiên cứu và được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công
- nông nghiệp và bảo vệ môi trường.
Năm 1913, ở Mỹ đã phát hiện ra khoáng vật vermiculit, ngay sau đó đã được
nghiên cứu đánh giá và sử dụng mạnh mẽ (1930 - 1950). Hiện nay, Mỹ sử dụng gần

500 tấn vermiculit một năm.
Năm 1958, Liên Xô (cũ) mới phát hiện vermiculit, đến năm 1965 các chế phẩm
từ vermiculit được ứng dụng rất rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân.

7


Lịch sử nghiên cứu vermiculit ở Việt Nam có thể được xem là từ năm 1980 với
sự khởi đầu bằng những phát hiện vermiculit ở Patần - Lai Châu. Và ở bản Sang - Sơn
La năm 1980. Theo Nguyễn Ngọc và Đinh Thành (chuyên viên nghiên cứu điạ chất và
khoáng sản), thì vermiculit ở Pa tần gắn bó với các mạch minit, sonkinit trong đá vôi
tuổi Devon; còn các biểu hiện vermiculit ở khu vực bản Sang - Sơn La nằm trong các
khối siêu mafic thuộc phức hệ xâm nhập bản Sang - Núi Nưa (Nguyễn Xuân Tùng
1980).
Năm 1980 đội địa chất Phú Thọ phát hiện điểm vermiculit Núi Sõng huyện
Phong Châu - Phú Thọ.
Năm 1985 - 1989 trong khi thành lập bản đồ 1: 50.000 nhóm tờ Thanh Sơn Thanh Thuỷ, Trần Ngọc Thái, Nguyễn Như Nhưỡng đã phát hiện một số biểu hiện
khoáng hoá vermiculit ở Thuỷ Trạm, Khoang Xanh, Đông Cửu (Tỉnh Phú Thọ) trong
đó vermiculit Thuỷ Trạm nằm trong vỏ phong hoá của đá phiến thạch anh 2mica thuộc
hệ tầng Thạch Khoán, vermiculit Đông Cửu trong vỏ phong hoá của đá phiến biotit hệ
tầng Suối Chiềng, còn vermiculit ở Khoang Xanh nằm trong vỏ phòng hoá của đá siêu
mafic phức hệ Ba Vì.
Năm 1990, Bộ Công nghiệp đã giao nhiệm vụ cho Viện Địa chất và Khoáng sản
tìm kiếm đánh giá vermiculit Núi Sõng tỷ lệ 1: 2000 với diện tích 0,5km2.
Tại đây, đã phát hiện 3 dải đá chứa vermiculit dài 100 - 200m, chiều dày thân
quặng từ 5 - 10m. Trữ lượng C2 + P1 là 12.064 tấn trong đó C2 = 3.682 Tấn
Vermiculit Núi Sõng đã được đội địa chất tỉnh Phú Thọ khai thác chế biến, mỗi
năm cung cấp cho nhà máy thuỷ tinh Hải Phòng khoảng 5 tấn để làm vật liệu cách
nhiệt.
Năm 1998 - 2002, Trần Ngọc Thái, Kiều Công Đức, Trần Ngọc Quân phát hiện

nhiều điểm vermiculit trong vỏ phong hoá của các đá biến chất cổ giầu biotit ở đới
Sông Hồng và đới Phansipan: Điểm vermiculit phố Ràng (Lào Cai) Bảo Ai và Trực
Bình(Yên Bái), Thạch Khoán, Hữu Khánh và xóm Giấu (Phú Thọ)
Năm 2002 - 2004, đề tài “Nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng
vermiculit trên một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan” do TS. Trần
Ngọc Thái làm chủ biên đã xác lập các tiền đề và dấu hiệu tìm kiếm vermiculit, quy
luật phân bố, thành phần vật chất, chất lượng và khả năng sử dụng vermiculit ở đới
Sông Hồng và đới Phansipan trong đó có diện tích Vinh Tiền - Khả Cửu.
Tóm lại, trong vỏ phong hoá của các đá biến chất cổ dọc Sông Hồng, đới Sông
Hồng và đới PhansiPan, nói chung và dải Vinh Tiền - Khả Cửu nói riêng các biểu hiện
vermiculit khá phong phú cần được nghiên cứu một cách tổng thể về triển vọng, tính
khả tuyển chúng.

8


CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ, ĐẶC ĐIỂM QUẶNG HOÁ
VERMICULIT VÙNG VINH TIỀN-KHẢ CỬU
I. Đặc điểm địa chất khoáng sản.
1. Điểm quặng vermiculit Đồng Giang
Thuộc địa bàn xã Vinh Tiền huyện Thanh Sơn, Phú Thọ, tại đây theo tài liệu cũ
đã xác định được 6 điểm lộ quặng vermiculit : (VL 2873, 2874, 2877, 2880, 2662).
Quặng vermiculit Đồng Giang là sản phẩm phong hoá của đá phiến biotit
honblend, gneis biotit honblend thuộc tập 1 hệ tầng Sin Quyền (PP.MP.sq1). Thân
quặng có bề dày 1 - 2m đến 6 - 7m. Tại VL 2877, 2662 thân quặng có bề dày 15 17m, vermiculit dạng vẩy nhỏ, kích thước 0,2 đến 2 - 3mm, phổ biến là kích thước 0,2
- 1mm. Hàm lượng khoáng vật quặng từ 10 - 15% đến 65 - 70% trung bình 45 - 50%.
2. Điểm quặng vermiculit Đồng Khoai:
Điểm quặng vermiculit nằm ở phía Đông Nam xóm Đồng Khoai xã Vinh Tiền,
toạ độ địa lý trung tâm:
105004’08” kinh độ Đông 21002’12” vĩ độ Bắc

Đới khoáng hoá nằm ở phần vòm khối granit microclin phức hệ xóm Giấu, ranh
giới tiếp xúc với tập đá gneis amphibol, amphibolit của tập 2 hệ tầng Suối Chiềng. Đá
biến chất tiếp xúc trao đổi giàu biotit đã bị phong hoá mạnh thành quặng vermiculit,
tại vết lộ 4886 gồm các đới sau:
- Đất thổ nhưỡng dày 0,3 - 0,5m gồm sét, sạn lẫn mùn thực vật màu nâu đen.
- Đới phong hoá mạnh không giữ được cấu trúc, sản phẩm phong hoá màu xám
đen, mịn dẻo, thành phần chủ yếu là sét có chứa vermiculit.
- Đới phong hoá mạnh không giữ được cấu trúc màu nâu đục, xám lục, trắng xám
loang lổ, trong đới này vermiculit tạo thành dạng ổ, dải nhỏ hoặc xâm tán không đều
trong đới đá biến chất tiếp xúc trao đổi.
Vermiculit phụ thuộc vào vị trí tương đối của chúng so với các thể xâm nhập
phức hệ xóm Giấu. Tại nơi tiếp xúc thể đá mạch hoặc khối xâm nhập chính(đã phong
hoá thành kaolin) vermiculit có kích thước từ 1 - 3mm đến 10 - 40mm, hàm lượng
vermiculit từ 17 - 20 đến 50 - 60%, ở vị trí xa khối xâm nhập và đá mạch vermiculit có
kích thước nhỏ hơn thông thường 0,1 - 1mm, hàm lượng từ 1 - 2% đến 10 - 15%. Tại
Tây Nam của vòm granit microlin phức hệ xóm Giấu cách điểm 4886 khoảng 70m về
hướng 1400 là đới ven rìa của vòm granit theo tài liệu của đề tài: “Nghiên cứu triển
vọng và khả năng sử dụng vermiculit trên một số diện tích thuộc đới sông Hồng và đới
Phansipan” của TS. Trần Ngọc Thái, theo mặt cắt ngang: ngoài cùng là đá gốc gneis
amphibol không bị biến đổi, phong hoá mạnh, màu nâu đỏ, nhẹ xốp, chỗ không phong
hoá màu xanh lục, tiếp đến là đới biến đổi giàu biotit dày 6m, đã bị phong hoá mạnh
thành vermiculit. Phần trên là đới phong hoá mạnh không giữ cấu trúc màu xám đen
dày 1 - 1,2m, phần dưới tạo cấu trúc phức tạp có sự đan xen giữa đới giàu vermiculit
và đới biến đổi nghèo vermiculit, chiều dày đới phong hoá chứa quặng chưa khống chế
hết. Vermiculit ở đây có dạng vảy mỏng, đẳng thước, rất mềm, màu vàng thau nhạt,

9


xanh ngọc, xanh lục, vàng nâu cánh gián, kích thước nhỏ từ 0,1 - 1mm đến 2 - 3mm,

hàm lượng vermiculit 10 - 15% đến 60%, đây là điểm quặng có triển vọng.
3. Điểm quặng vermiculit xóm Bầu
Điểm quặng vermiculit xóm Bầu thuộc địa phận xóm Bầu xã Đông Cửu, toạ độ
địa lý: 105004’41” kinh độ Đông; 21001’32” vĩ độ Bắc
Tại điểm H1 là đới quặng vermiculit. Đới quặng cách khối granit microlin xóm
Giấu khoảng 50m về phía Đông Bắc, quặng vermiculit nằm trong gneis amphibol, ở
ranh giới tiếp xúc ngoài của khối xâm nhập phức hệ Xóm Giấu. Phía trên là lớp phủ đệ
tứ gồm chủ yếu là sét, lẫn ít hòn lăn là granit và gneis amphibol, có chiều dày từ 40 60cm. Trong đá sét có tán ít vẩy vermiculit không đáng kể. Dưới lớp phủ đệ tứ là đá
gốc bị phong hoá triệt để, không còn thấy cấu trúc phân phiến của đá gốc. Thành phần
là sét màu vàng trong chứa vermiculit, có lẫn một số đốm xanh đen nâu - có lẽ là tàn
dư của amphibol. Hàm lượng vermiculit trong đới từ 15 đến 20%. Dưới đới trên là đới
quặng vermiculit, chúng tập trung thành lớp mỏng, thành ổ nằm dọc theo thớ lớp của
gneis amphibol. Đá chứa vermiculit còn giữ được cấu trúc của đá gốc chưa bị phong
hoá. Sản trạng của đá là 15 ∠ 300 ÷ 350 . Hàm lượng quặng vermiculit ở đới này từ 40
÷ 60%.
Vermiculit ở điểm quặng này có màu nâu, vàng nâu cánh gián, đôi khi có màu
bạc, kích thước các vẩy thường từ 0,1mm đến 1 ÷ 2mm, kích thước hạt phần lớn từ 0,5
đến 1mm.
Đới dưới quặng là gneis amphibol bán phong hoá, đá còn tương đối cứng, hàm
lượng vermiculit không đáng kể.
Trong bước đầu, chúng tôi đã lấy mẫu tuyển thử bằng phương pháp máng
tuyển. Quặng được lấy cho vào thùng ngâm nước cho mềm bở thành dạng bùn chứa
vermiculit, loại bùn chứa quặng này cho qua sàng 5mm sàng trong nước liên tục. Phần
trên sàng là sét vón cục và các mảnh nhỏ tàn dư đá chưa phong hoá được thải bỏ.
Vermiculit được đọng lại trong các khay của mãng đãi, được rửa để cho hết thành
phần sét bám vào các vẩy, vermiculit được thu trên 5 khay đầu của máng, các khay
bên dưới quặng còn lẫn sét được vét đưa lên máng đãi tiếp cho hết sét. Các hạt
vermiculit bé hơn 0,2mm thường không thu được và đi vào đuôi quặng. Chúng tôi sẽ
tiếp tục nghiên cứu dùng các phương pháp khác nhau để thu hồi triệt để.
Do thí nghiệm đãi tuyển tiến hành ngoài thực địa, kết quả thu được còn phụ

thuộc vào dòng nước được cung cấp không đều, vào tay nghề của công nhân..v..v..
Ở đới quặng bên trên, chỗ đá gốc bị phong hoá mạnh, hàm lượng vermiculit thu
được khoảng 15 đến 18%. Đới quặng bên dưới, chỗ đá gốc bị phong hoá còn giữ được
cấu trúc ban đầu hàm lượng vermiculit đạt khoảng 30% đến 40%.
Trong quá trình thử nghiệm đãi tuyển ngoài thực địa chúng tôi đã đãi tuyển 6m3
quặng nguyên khai và thu được 1500kg vermiculit. Tuy nhiên sản phẩm thu được còn
chưa sạch và chưa khô.

10


II. Thành phần vật chất quặng vermiculit vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
1. Thành phần vật chất quặng vermiculit kiểu mỏ PH1
Quặng vermiculit thuộc kiểu mỏ PH1 là sản phẩm phong hoá của đá phiến
biotit hornblend và đá gneis biotit hornblend phân bố trong phần cao của tập 2 của hệ
tầng Suối Chiềng và trong tập 1 của hệ tầng Sinh Quyền. Đặc trưng cho kiểu mỏ PH1
ở vùng Vinh Tiền - Khả Cửu là các biểu hiện khoáng sản vermiculit ở Đồng Giang và
ở Xóm Chát.
- Thành phần khoáng vật quặng gồm vermiculit, vermiculit-hydrobiotit,
hydrobiotit, thạch anh, ilit; ít hơn là biotit, hornblend, clorit; đôi khi gặp kaolinit, talc.
Các khoáng vật quặng phân bố không đều tạo ra sự phân đới theo chiều thẳng đứng,
trùng với các đới của mặt cắt VPH chứa vermiculit (bảng 1).
- Vermiculit có dạng tấm vảy khá đẳng thước hoặc hơi kéo dài, cát khai rất
hoàn toàn, màu nâu lục, nâu cánh gián hoặc vàng nâu cánh gián, đôi khi màu trắng ánh
bạc; hàm lượng vermiculit thay đổi từ 12 - 18% đến 60 - 70%; trung bình 40 - 45%.
Dưới kính thạch hiển vi phân cực vermiculit có màu nâu hơi vàng, đa sắc yếu,
cát khai theo một phương thanh nét hơi cong; giao thoa bậc 1, bậc 2; tắt đứng; kéo dài
dương; đôi nơi còn thấy tàn dư biotit bị vermiculit thay thế, biotit tàn dư có màu nâu,
đa sắc mạnh, giao thoa cao hơn so với vermiculit.
Bảng 1. Đặc điểm phân đới đứng của quặng vermiculit kiểu mỏ PH1

vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
Đới theo mức
độ khoáng
hoá
Đới trên
quặng

Đới theo mức độ
phong hoá

Mạnh

Đới quặng
vermiculit

Đới địa
hoá

Thổ nhưỡng
Không
giữ
Ferosial
cấu trúc
it
Giữ cấu
trúc

Trung bình

Đới khoáng

vật

Chiều dày
(m)

Il - Gt - Vr

0,3 - 0,5
0-2

1-3

Vr - Il - Gt

1-3

12 - 25

Vr - Hb

Sialferit

5 - 10

Yếu

Phong

33,2 - 70,5

>3
18,0 - 35,7

Hb - Vr
Đới dưới
quặng

HLTB (%)
Ver và
Vr.hb

hoá

yếu

(?)

<1

Đá phiến biotit hornblend
Ghi chú: Gt goethit, Hb hydrobiotit, Il ilitt, Vr.hb vermiculit - hydrobiotit , Vr
vermiculit, HL hàm lượng (theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả năng
sử dụng vermiculit trên một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”
Trên giản đồ rơnghen (hình 1) vermiculit được đặc trưng bởi vạch nhiễu xạ
(Å): 14,5 - 14,7; vermiculit-hydrobiotit được đặc trưng bởi tập hợp vạch nhiễu xạ (Å):
11,9; 4,96 - 4,97; 3,44.

11

Hình 1- Giản đồ rơnghen nhiễu xạ quặng vermiculit kiểu mỏ PH1
3,35

3,44

MÉu 2836 - Xãm Ch¸t
QuÆng trong ®íi phong ho¸ m¹nh
4,96

3,68 3,80
2,54
2,62

11,9

7,18

4,2

2,84
2,97 3,02

3,21

4,15

4,7

6,1

14,7

8,3

Hình 2. - Một số giản đồ nhiệt quặng vermiculit kiểu mỏ PH1

DTG

250
180

DTA

520

MÉu 2836 - Xãm Ch¸t
QuÆng trong ®íi phong ho¸ m¹nh

TG (7,9%)

Trên giản đồ nhiệt vi sai (hình 2), vermiculit được đặc trưng bởi 5 hiệu ứng thu
nhiệt (0C): 180-200, 240-250, 520; vermiculit-hydrobiotit được đặc trưng bởi các hiệu
ứng thu nhiệt (0C): 240-250, 520.
- Kích thước khoáng vật vermiculit từ dưới 0,2mm đến 2 - 3mm, phổ biến là
loại có kích thước 0,2 - 1mm.
Hệ số nở của vermiculit theo cấp hạt như sau (thống kê từ kết quả phân tích 17
mẫu nung nở vermiculit theo cấp hạt):
+ Cấp hạt 3-2mm có hệ số nở 4,5-7,0 lần.
+ Cấp hạt 2-1mm, hệ số nở 1,5-6 lần.
+ Cấp hạt 1-0,2mm, hệ số nở 1,5-3,3 lần.

+ Cấp hạt <0,2mm, hệ số nở 1,1-2 lần.
- Mối quan hệ giữa tần suất xuất hiện các cấp hạt của vermiculit và tỷ lệ của cấp hạt
vermiculit theo khoảng nở của kiểu mỏ PH1 được thống kê trên bảng 2.
12


Bảng 2. Tần suất xuất hiện của vermiculit theo cấp hạt và tỷ lệ cấp hạt theo khoảng nở,
kiểu mỏ PH1 vùng Vinh Tiền - Khả Cửu (17 mẫu)
Cấp hạt
(mm)
3-2
2-1
1 - 0,2
< 0,2

Tần suất
Tỷ lệ (%) cấp hạt vermiculit theo khoảng nở
gặp các
>10
10 - 8 8 - 6 6 - 4,5 4,5 - 3 3 - 1,5 < 1,5
cấp hạt (%) (lần)
(lần) (lần) (lần)
(lần)
(lần)
(lần)
35.3
83.3
16.7
58.8
10.0

30.0
30.0
30.0
100.0
17.6
82.4
100.0
0.0
82.4
17.6

“Theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit trên
một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”
* Tóm lại: Quặng vermiculit kiểu mỏ PH1 có thành phần khoáng vật đơn giản.
Các khoáng vật quặng và phi quặng có thành phần và tính chất rất khác nhau do đó cần
có các phương pháp nghiên cứu tiếp theo.
2. Thành phần vật chất quặng vermiculit kiểu mỏ PH2
Quặng vermiculit thuộc kiểu mỏ PH2 là sản phẩm phong hoá của đá biến chất trao
đổi giàu biotit Mg - Fe phân bố trong nội bộ VPH của các lớp đá gneis amphybol,
amphibolit thuộc phần thấp của tập 2 của hệ tầng Suối Chiềng. Đặc trưng cho kiểu mỏ
PH2 ở vùng Vinh Tiền - Khả Cửu là các biểu hiện khoáng sản vermiculit ở Lương
Sơn.
- Thành phần vật chất quặng không ổn định và có tính phân đới đứng rất rõ, trùng
hợp với tính phân đới của VPH chứa vermiculit (bảng 3).
Bảng 3: Đặc điểm phân đới đứng của quặng vermiculit kiểu mỏ PH2 vùng Vinh TiềnKhả Cửu
Đới theo mức
độ khoáng
hoá
Đới trên
quặng

Đới quặng
vermiculit

Đới theo mức độ
phong hoá

Mạnh

Đới địa
hoá

Thổ nhưỡng
Không
giữ
Ferosial
cấu trúc
it
Giữ cấu
trúc

Trung bình

Đới khoáng
vật

HL (%)
Ver và
Vr.hb

0,3 - 0,5
Il - Kl - Gt Vr

0-2

1-3

Vr - Kl - Il Gt

1-3

10 - 20

Vr - Hb - Kl

3 - 10

30 - 45

Sialferit
Hb - Vr

Đới dưới
quặng

Chiều dày
(m)

Yếu
Phong

hoá yếu
Đá biến chất trao đổi giàu biotit Mg-Fe
13

>3
(?)

20 - 25
<1


Ghi chú: Gt goethit, Hb hydrobiotit, Il ilitt, Vr.hb vermiculit - hydrobiotit , Vr
vermiculit, HL hàm lượng. “Theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả
năng sử dụng vermiculit trên một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”
- Thành phần hoá học của quặng vermiculit (bảng 4, hình 3) biến thiên theo chiều
thẳng đứng từ đới dưới quặng đến đới quặng lên đới trên quặng như sau:
+ Hàm lượng Al2O3, MKN và tỷ lệ hàm lượng Fe2O3/( Fe2O3+FeO) tăng.
+ Hàm lượng các oxit FeO, CaO, MgO, K2O giảm.
- Trong cùng một đới phong hoá nhưng ở các đới quặng khác nhau, thành phần
hoá học của quặng vermiculit không giống nhau, phụ thuộc vào thành phần của đá biến
chất giàu biotit phong hoá ra chúng (bảng 4).
Bảng 4. Thành phần hoá học quặng vermiculit kiểu mỏ PH2 vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
TT Sè hiÖu
mÉu

Hµm l−îng c¸c oxit (%)
TiO2
Al2O3 Fe2O3
FeO
CaO

MgO
SiO2
I §íi trªn quÆng (®íi phong ho¸ m¹nh kh«ng gi÷ cÊu tróc nghÌo vermiculit)
1 359/1 38,08
1,26
28,50 14,75
0,09
0,05
2,40
IIa QuÆng vermiculit trong ®íi phong ho¸ m¹nh kh«ng gi÷ cÊu tróc
2 2863/2 39,00
0,86
25,66 16,19
0,09
0,73
1,28
IIb QuÆng vermiculit trong ®íi phong ho¸ m¹nh gi÷ cÊu tróc
3 359/2 35,52
1,77
22,50 17,63
0,37
0,05
6,50
4 2863/10 36,88
0,66
18,51 16,82
1,24
3,51
10,29
IIc QuÆng vermiculit trong ®íi phong ho¸ trung b×nh

5 2863/13 30,44
1,03
23,23 20,60
0,50
0,36
7,42
III §íi d−íi quÆng (®íi ho¸ phong ho¸ yÕu rÊt nghÌo vermiculit )
6 2846/7 62,08
0,59
16,72
2,19
3,78
0,09
2,71
IV §¸ biÕn chÊt trao ®æi giµu biotit Mg - Fe
7 2863/23 51,94
0,64
15,65
1,93
7,25
9,27
8,87

K2 O

MKN

1,30 13,43
1,13 13,51
2,45 12,35

1,26 9,96
1,46 14,79
5,58

5,84

1,42

1,14

Hình 3. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng các oxit theo chiều thẳng đứng
(Kiểu mỏ PH2 vùng Vinh Tiền - Khả Cửu)
“Theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit trên
một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”

14


30
Al2O3

Hµm l−îng (%)

25

Fe2O3/(Fe2O3
+FeO) (x0.25)
FeOx2

20

MgO

15

K2Ox2
10
MKN
5
0
D−íi quÆng

CaO

QuÆng

Trªn quÆng

- Thành phần khoáng vật chủ yếu, đặc trưng của quặng gồm vermiculit,
vermiculit-hydrobiotit, hydrobiotit, ilit, kaolinit, với sự có mặt thường xuyên nhưng
không ổn định về hàm lượng của hornblend, đôi khi có talc. Các khoáng vật quặng tập
trung với hàm lượng cao nhất trong đới phong hoá mạnh giữ cấu trúc (30 - 45%), tiếp
đến đới phong hoá trung bình (20 - 25%) và phần thấp của đới phong hoá mạnh không
giữ cấu trúc (10 - 15%) và giảm nhanh tới giá trị thấp nhất ở phần trên đới phong hoá
mạnh không giữ cấu trúc.
Quặng vermiculit có kiến trúc vảy hạt không đều, cấu tạo da báo đặc trưng, được
tạo bởi ba tổ phần khác nhau về thành phần và tương phản về màu sắc. Tổ phần thứ nhất
màu nâu vàng, vàng nâu kiến trúc vảy hạt có thành phần chủ yếu là vermiculit,
vermiculit-hydrobiotit, hydrobiotit, ilit; tổ phần thứ hai màu trắng, trắng phớt vàng là
sản phẩm phong hoá của migmatit có thành phần chủ yếu là kaolinit, thạch anh; tổ phần

thứ ba có màu nâu đỏ nhẹ xốp là sản phẩm phong hoá của gneis amphibol, amphibolit
tàn dư, với thành phần chủ yếu là ilit, goethit, đôi khi còn tàn dư hornblend màu xám
xanh.
- Vermiculit có dạng tinh thể đặc thù là tấm vảy 6 phương, đa số có dạng khá
đẳng thước hoặc hơi kéo dài, cát khai rất hoàn toàn, màu nâu cánh gián hoặc vàng nâu
cánh gián.
Dưới kính hiển vi phân cực vermiculit có màu lục nhạt hơi vàng không đồng
nhất, đa sắc yếu, cát khai theo một phương thanh nét; giao thoa bậc 1, bậc 2; tắt đứng;
kéo dài dương; đôi nơi còn thấy tàn dư biotit trong vermiculit. Biotit tàn dư có màu
nâu, đa sắc mạnh, giao thoa cao hơn so với vermiculit (mẫu 4578/2b). Nhìn chung
dưới kính hiển vi phân cực không phân biệt được vermiculit với hydrobiotit và với
khoáng vật lớp hỗn hợp vermiculit-hydrobiotit.
Hydrobiotit và khoáng vật lớp hỗn hợp vermiculit - hydrobiotit không phân biệt
được với vermiculit bằng mắt thường và bằng kính hiển vi phân cực; nhưng có lẽ
chúng có màu nâu cánh gián đậm hơn so với vermiculit và cũng ròn hơn so với biotit.
Trên giản đồ rơnghen (hình 4), vermiculit được đặc trưng bởi các vạch nhiễu
xạ: 14,7 Å; 7,18 Å; 4,8 Å; 3,58 Å; 2,88 Å; vermiculit - hydrobiotit được đặc trưng bởi
các vạch nhiễu xạ: 12,1 Å; 4,90 Å.
15


Hình 4. Giản đồ rơnghen nhiễu xạ quặng vermiculit kiểu mỏ PH2 vùng Vinh Tiền Khả Cửu
MÉu 2863/13 - L−¬ng S¬n
QuÆng trong ®íi phong ho¸ m¹nh gi÷ cÊu tróc
3,58
14,7
7,18
4,22

2,46

2,53

2,57

2,88

3,42

3,02

2,70

4,9
4,8

3,7
4,0

3,21

7,1

4,7

4,18

12,1

5,5

10,0

6,5

- Thành phần hoá học của vermiculit, vermiculit-hydrobiotit thuộc kiểu mỏ PH2
ở vùng Vinh Tiền - Khả Cửu (bảng 5) khá giống thành phần hoá học của vermiculit ở
các mỏ Libby Montana - Hoa Kỳ, Hebei - Trung Quốc (bảng 6); cùng thuộc loại trội
Mg (tỷ lệ MgO/TFeO > 1).
Bảng 5. Thành phần hoá học của vermiculit, vermiculit kiểu mỏ PH2
vùng Vinh Tiền - Khả Cửu theo kết quả phân tích micrsond
Số
hiệu
2863/1
1
0
2863/1
2
0
2863/1
3
0

TT

Tên khoáng
vật
Vermiculithydrobiotit
Vermiculithydrobiotit
Vermiculithydrobiotit

SiO2

Hàm lượng (%)
TiO2 Al2O3 Cr2O3 TFeO MgO CaO MnO Na2O K2O

39,09 0,94 20,40

0,04

7,55 18,94 0,19 0,01 0,24

6,33

38,94 0,85 20,42

0,04

7,35 18,39 0,25 0,07 0,29

6,52

39,53 0,80 20,42

0,00

7,48 18,72 0,14 0,04 0,24

6,38

Bảng 6. Thành phần hoá học của vermiculit ở một số mỏ vermiculit trên thế giới

TT
1
2
3

Tên mỏ (nước)
Vermiculit mỏ
Kocsarovski (Liên Xô
cũ)
Vermiculit loại mỏ
Hebei (Trung Quốc)
Vermiculit mỏ Libby
Montana (Hoa Kỳ)

SiO2
38,04

Al2O3
13,12

Hàm lượng (%)
Fe2O3 MgO CaO
13,21 15,24 3,40

40,34

18,19

17,88

18,39

5,80

4,61

38-46

10-16

5-22

16-35

1-5

Không có
tài liệu

38,64

14,94

9,29

22,68

1,23

7,84

K2O
0,69

“Theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit
trên một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”
- Kích thước khoáng vật vermiculit kiểu mỏ PH2 thay đổi từ dưới 0,2mm đến
10-15mm đôi khi đạt tới 20mm.

16


Hệ số nở của vermiculit theo cấp hạt như sau (thống kê từ kết quả phân tích 23
mẫu nung nở vermiculit theo cấp hạt):
+ Cấp hạt > 10mm, có hệ số nở 10,8-16,7 lần.
+ Cấp hạt 10- 5mm: hệ số nở 6,9 - 14,3 lần.
+ Cấp hạt 5-3mm: hệ số nở 4,4-11,5 lần.
+ Cấp hạt 3-2mm, hệ số nở 3,2-8,5 lần.
Bảng 7 Tần suất xuất hiện của vermiculit theo cấp hạt và tỷ lệ cấp hạt theo khoảng nở,
kiểu mỏ PH2 vùng Vinh Tiền - Khả Cửu (23 mẫu)
Cấp hạt
(mm)
>10
10 - 5
5-3
3-2
2-1
1 - 0,2
< 0,2

Tần suất
gặp các cấp
hạt (%)
8.7
13.0
26.1
43.5
60.9
100.0
100.0

Tỷ lệ (%) cấp hạt vermiculit theo khoảng nở
>10
(lần)

100.0
66.7
16.7

10 - 8
(lần)

20.0

8 - 6 6 - 4,5 4,5 - 3 3 - 1,5
(lần) (lần) (lần) (lần)

33.3
66.7
0.0

7.1

0.0
50.0
21.4
4.3

16.7
30.0
35.7
13.0

35.7
65.2
52.2

< 1,5
(lần)

17.4
47.8

“Theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit
trên một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”
* Tóm lại: Quặng vermiculit kiểu mỏ PH2 có thành phần khoáng vật khá phức
tạp; cần nghiên cứu tiếp theo để đưa ra sơ đồ tuyển tối ưu.
3. Thành phần vật chất quặng vermiculit kiểu mỏ PH3
Quặng vermiculit thuộc kiểu mỏ PH3 là sản phẩm phong hoá của đá biến chất
tiếp xúc trao đổi giàu biotit Mg - Fe. Loại đá này phân bố ở đới tiếp xúc giữa đá gneis
amphybol, amphibolit thuộc tập 2 của hệ tầng Suối Chiềng và các thể granit microclin,

pegmatit của phức hệ Xóm Giấu. Quặng vermiculit thuộc kiểu mỏ PH3 đã được phát
hiện ở Xóm Bàu, Đồng Khoai, Xóm Vừn, v.v.
- Thành phần hoá học quặng rất không ổn định (bảng 8); ở gần khối xâm nhập
quặng giàu MgO hơn và nghèo Fe2O3 so với quặng ở xa khối xâm nhập.
Bảng 8. Thành phần hoá học quặng vermiculit kiểu mỏ PH3 vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
TT Số hiệu
Hàm lượng các oxit (%)
mẫu
TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO
CaO MgO
SiO2
IIa Quặng vermiculit trong đới phong hoá mạnh không giữ cấu trúc
1 308/1 39,86
1,18 18,18 13,80 0,09
0,72 10,99
2 4886/1 45,90
0,42
7,49
4,32
0,16
7,83 20,96
IIb Quặng vermiculit trong đới phong hoá mạnh giữ cấu trúc
3 4886/2 39,48
0,29
6,35
2,72
0,42 15,93 19,74
4 4887/5 44,20
0,52
8,68

5,17
0,67
1,08 25,71
17

K2O MKN
0,39 14,61
0,22 11,75
0,07 14,26
0,08 13,64


TT Số hiệu
mẫu
SiO2
5 HCD 39,68
308

TiO2
1,18

Hàm lượng các oxit (%)
Al2O3 Fe2O3 FeO
CaO
14,38 12,15 0,29
1,60

MgO
12,02

K2O MKN
0,88 16,49

“Theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit
trên một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”
- Thành phần khoáng vật chủ yếu của quặng vermiculit kiểu mỏ PH3 gồm
vermiculit, vermiculit - hydrobiotit, kaolinit, ilit, hydrobiotit, thạch anh đôi khi gặp
felspat, hornblend, pyroxen chưa bị phong hoá.
- Quặng vermiculit có kiến trúc vảy hạt không đều, cấu tạo bở rời và cấu tạo da
báo tàn dư; nhưng khác với cấu tạo da báo của kiểu mỏ PH2 là không có mặt tổ phần
là sản phẩm phong hoá của migmatit.
- Vermiculit có dạng vảy đẳng thước; màu xanh lục, trắng phớt vàng, nâu cánh
gián, xanh ngọc; sau khi nung nở có màu trắng bạc, trắng phớt vàng.
Đặc trưng nhiễu xạ rơnghen (hình 5) và nhiệt (hình 6) của các khoáng vật
quặng thuộc kiểu mỏ PH3 tương tự các khoáng vật quặng thuộc kiểu mỏ PH2.

18


Hình 5. Giản đồ rơnghen nhiễu xạ quặng vermiculit kiểu mỏ PH3 vùng Vinh Tiền Khả Cửu
MÉu 4886/1 - §ång Khoai: QuÆng trong ®íi
phong ho¸ m¹nh gi÷ cÊu tróc

2,89

14,7

3,6

3,23

4,9
3,02

7,2

4,08

2,56

2,71

12,0
8,5

3,53

9,9

Hình 6. Một số giản đồ nhiệt quặng vermiculit kiểu mỏ PH3 vùng Vinh Tiền - Khả Cửu
250
150

DTG
900

DTA

500

MÉu 308/1 - Xãm Bµu: QuÆng trong ®íi phong

ho¸ m¹nh kh«ng gi÷ cÊu tróc
TG (17,6%)

MÉu 3650 - §ång Khoai: QuÆng trong ®íi phong
ho¸ m¹nh cßn gi÷ cÊu tróc

DTG

220

DTA

150

900
750
TG (12,6%)

- Thành phần hoá học vermiculit, vermiculit-hydrobiotit kiểu mỏ PH3 (bảng 9)
có hàm lượng MgO, CaO, Na2O cao hơn, Al2O3 thấp hơn so với vermiculit,
vermiculit-hydrobiotit kiểu mỏ PH1 và PH2.
Bảng 9. Thành phần hoá học của vermiculit, vermiculit kiểu mỏ PH3
vùng Vinh Tiền - Khả Cửu theo kết quả phân tích micrsond
TT

Số
hiệu

Tên KV

4
5
6
7
8
9

308/1
4886/2
4886/2
4886/2
308/1
308/1

Vermiculit
Vermiculit
Vermiculit
Vermiculit
Vermiculithydrobiotit

Hàm lượng (%)
SiO2
36,67
39,34
40,07
40,33
36,82
39,31

TiO2

1,13
0,59
0,81
0,51
1,18
0,30

Al2O3
15,45
15,52
16,09
15,07
11,23
18,32

Cr2O3
0,01
0,06
0,00
0,01
0,00
0,32
19

TFeO
8,71
3,95
4,00
3,77
13,01

10,46

MgO
18,49
23,58
23,46
24,79
16,35
12,98

CaO MnO
0,75 0,12
1,38 0,02
1,45 0,02
1,07 0,00
0,63 0,09
0,65 0,04

Na2O
0,42
0,29
0,68
1,44
1,04
0,15

K 2O
0,78
1,58
1,74

1,16
0,55
2,35


- Thành phần hoá học của vermiculit, vermiculit-hydrobiotit thuộc kiểu mỏ PH3
ở vùng Vinh Tiền - Khả Cửu (bảng 9) khá giống thành phần hoá học của vermiculit ở
các mỏ Libby Montana - Hoa Kỳ, Hebei - Trung Quốc (bảng 6); cùng thuộc loại trội
Mg (tỷ lệ MgO/TFeO > 1).
- Hàm lượng khoáng vật quặng biến động rất mạnh, phụ thuộc chủ yếu vào hàm
lượng biotit trong đá gốc tạo VPH và vị trí của chúng trên mặt cắt VPH.
Trên mặt cắt VPH, khoáng vật quặng có hàm lượng cao nhất trong đới phong
hoá mạnh giữ cấu trúc, tiếp đến phần thấp của đới phong hoá mạnh không giữ cấu trúc
và giảm nhanh tới cực tiểu ở phần cao đới phong hoá mạnh không giữ cấu trúc.
Hàm lượng khoáng vật quặng (vermiculit, vermiculit-hydrobiotit) thay đổi từ
17 - 21% đến 76,0 - 81,4%. Trong đó; tại Đồng Khoai khoảng 17 - 59,7%; tại Xóm
Bàu 51,0 - 81,4%; tại Xóm Vừn 21,8 - 76%.
Kết quả phân tích mẫu kỹ thuật độ hạt vermiculit tại điểm Xóm Bàu (năm
2005) đã xác định độ thu hồi vermiculit là 58,6%.
- Kích thước khoáng vật vermiculit từ dưới 0,2mm đến 25 - 30mm, đa số có
kích thước 0,2 - 3mm. Tại Xóm Bàu, vermiculit có kích thước từ dưới 0,2mm đến 2 3mm.
Kết quả phân tích mẫu kỹ thuật độ hạt vermiculit tại điểm Xóm Bàu (mẫu ĐCĐ
308) đã xác định với tỷ lệ các cấp hạt như sau:
+ Cấp hạt 2,5 - 1,25mm: 0,2%.
+ Cấp hạt 1,25 - 0,63mm: 13,0%.
+ Cấp hạt 0,63 - 0,315mm: 44,5%.
+ Cấp hạt 0,315 - 0,14mm: 42,3%.
- Hệ số nở của vermiculit theo cấp hạt như sau (thống kê từ kết quả phân tích 21
mẫu nung nở vermiculit theo cấp hạt):
+ Cấp hạt > 10mm, có hệ số nở 18,3-18,8 lần.

+ Cấp hạt 10- 5mm, có hệ số nở 14,8-15 lần.
+ Cấp hạt 5-3mm, hệ số nở 7,5-15,8 lần.
+ Cấp hạt 3-2mm, hệ số nở 3,3-14,5 lần.
+ Cấp hạt 2-1mm, hệ số nở 1,5-12 lần..
+ Cấp hạt 1-0,2mm, hệ số nở 1,2-9,3 lần..
+ Cấp hạt <0,2mm, hệ số nở 1,1-5,7 lần.
Những kết quả trên cho thấy vermiculit thuộc kiểu mỏ PH3 có hệ số nở tốt nhất; chủ
yếu thuộc loại nở khá đến đặc biệt tốt. Đặc biệt là vermiculit phồng nở thuộc kiểu mỏ PH3
chủ yếu có màu trắng, trắng phớt vàng; trong khi đó vermiculit phồng nở kiểu mỏ PH2 và
PH1 chủ yếu có màu vàng, vàng nâu cánh gián.
- Mối quan hệ giữa tần suất xuất hiện các cấp hạt của vermiculit và tỷ lệ của cấp hạt
vermiculit theo khoảng nở của kiểu mỏ PH2 được thống kê trên bảng 10.

20


Bảng 10. Tần suất xuất hiện của vermiculit theo cấp hạt và tỷ lệ cấp hạt theo khoảng
nở, kiểu mỏ PH3 vùng Minh Đài - Đông cửu (22 mẫu)
Cấp hạt
(mm)
>10
10 - 5
5-3
3-2
2-1
1 - 0,2
< 0,2

Tần suất
Tỷ lệ (%) cấp hạt vermiculit theo khoảng nở

gặp các cấp >10 10 - 8 8 - 6 6 - 4,5 4,5 - 3 3 - 1,5 < 1,5
hạt (%)
(lần)
(lần) (lần) (lần) (lần) (lần)
(lần)
4.8
100.0
9.5
100.0
33.3
71.4
14.3
14.3
57.1
41.7
16.7
16.7 16.7
8.3
95.2
5.0
15.0
30.0 10.0 15.0 25.0
100.0
4.8
14.3
9.5
23.8 28.6
19.0
100.0
4.8

23.8 42.9
28.6

“Theo tài liệu của đề án nghiên cứu triển vọng và khả năng sử dụng vermiculit trên
một số diện tích thuộc đới Sông Hồng và đới Phansipan”

21


CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ TUYỂN
I. TỔNG QUAN
1. Quặng Vermiculit và lĩnh vực sử dụng
Vermiculit là một khoáng vật alumosilicat có công thức tổng quát là
(Mg, Fe+3, Fe+2)3[(Si, Al)4O10](OH)2n H2O. Vermiculit được thành tạo từ mica mà chủ
yếu là từ Mg-Fe thuộc dãy biotit-flogopit và ít hơn là từ clorit do tác dụng của quá
trình phong hoá và quá trình biến đổi nhiệt dịch. Trong tự nhiên Vecmiclit có dạng
vảy, tấm, màu sáng đến nâu xám có ánh mỡ, độ cứng 1 ÷ 2, tỷ trọng 2,4÷2,7, kết tinh
trong hệ một nghiêng . Khi nung nóng lên 800÷1000oC các vẩy Vermiculit bị phồng
lên kích thước dọc trục tăng từ 4,5-5 đến 20-30 lần. Nguyên nhân của hiện tượng này
là khi nung nóng hơi nước thoát ra tạo thành áp lực làm phồng các vảy hoặc tấm của
Vermiculit. Vermiculit phồng nở được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây
dựng nhẹ, cách nhiệt, chịu nhiệt, chế tạo vật liệu cách âm, bôi trơn các chi tiết máy
móc ở nơi có nhiệt độ cao, làm chất độn cho sơn chịu nhiệt, chất dẻo và cao su chịu
nhiệt. Ngoài ra do khả năng trao đổi ion mạnh, tính năng hấp thụ cao nên Vermiculit
được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như trong nông nghiệp được
dùng làm chất cải tạo đất, chất mang trong sản xuất phân bón… ; dùng làm sạch nước
sinh hoạt, nước thải công nghiệp, khủ mùi…
Hiện nay có rất nhiều cách phân loại Vermiculit như phân loại theo kích thước
độ hạt, theo mầu sắc, theo tỷ trọng khối, theo thành phần vật chất và hệ số nở. Tại Mỹ
sử dụng bảng phân loại Vermiculit theo cấp hạt, bảng phân loại này chia thành 6 loại:

+ Loại 1: Kích thước 0.84-6.35mm
+ Loại 2: 0.42-0.84 mm
+ Loại 3: 0.125-0.42 mm
+ Loại 4: 0.074-0.125 mm
+ Loại 5: 0.053-0.074 mm
+ Loại 6: < 0.053 mm
Ở Liên Xô cũ cách phân loại Vermiculit của Bolonikov D.P, 1967 được sử
dụng rộng rãi hơn cả.
Dưới đây là bảng phân loại quặng Vermiculit theo phạm vi ứng dụng

22


Bảng 1: Phân loại quặng Vermiculit theo phạm vi ứng dụng.(Theo Bolonikov
D.P.1967)
Loại quặng

Cấp hạt và phạm vi ứng dụng
<0.2

0.2-1

1-2

2-3

3-5

5-10

Công nghiệp hoá chất, phẩm màu
Chịu lửa và chịu nhiệt.

Vermiculit

Cải tạo đất trồng, phân Mg

Công
nghiệp đúc

Công nghiệp đông lạnh

Công nghiệp hoá chất, cải tạo đất trồng
Nhựa hoá học, phẩm
Hyđrobiotit
(hyđroflogopit)

màu

Chất phủ cách điện, chất chịu lửa và chịu nhiệt

Tấm chịu lửa, thuốc diệt cỏ

Công
nghiệp đúc

Công nghiệp đóng tầu

Phân Mg, phân Vermiculit- amoni
Thuốc diệt cỏ

Sugulit
Vermiculit

Cải tạo đất trồng

2. Đối tượng, mục tiêu và phương pháp nghiên cứu.
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Việc nghiên cứu nhằm đánh giá tính khả tuyển Vermiculit vùng Vinh Tiền Khả Cửu – Thanh Sơn – Phú Thọ nên đối tượng nghiên cứu là Vermiculit thuộc vùng
khảo sát đánh giá.
2.1.1. Sơ lược về đặc điểm khoáng sản vùng điều tra.
Trong vùng Vinh Tiền - Khả Cửu có mặt cả 3 kiểu mỏ Vermiculit. Tuy nhiên
trong đề tài nghiên cứu tính khả tuyển này mẫu được lấy từ điểm quặng Vermiculit
Xóm Bầu, đặc điểm của Vermiculit ở đây đó là: Quặng có mầu nâu, vàng nâu cánh
gián, đôi khi có mầu bạc, kích thước vẩy từ 0.1÷1 đến 2 m. Quặng Vermiculit nằm
trong gneis amfibol ở ranh giới tiếp xúc ngoài của khối xâm nhập phức hệ xóm Giấu.
Phía trên là lớp phủ deluvi gồm chủ yếu là sét, lẫn ít hòn lăn là granit và gneis amfibol,
có chiều dày từ 40-60 cm. Dưới lớp phủ đệ tứ là đá gốc bị phong hoá triệt để. Dưới đới

23


trên là đới quặng Vermiculit tập trung thành lớp mỏng, thành ổ nằm dọc theo thớ lớp
của gneis amfibol. Hàm lượng quặng Vermiculit khoảng 40-60%.
2.1.2. Mẫu nghiên cứu
Mẫu nghiên cứu tính khả tuyển có trọng lượng 200kg. Các mẫu được lấy theo
thể thức lấy toàn khối trong thân quặng, sau đó được giản lược theo phương pháp chia
tư. Hàm lượng Vermiculit trung bình là 40-60%. Tạp chất đi kèm chủ yếu là bùn sét,
biotit, thạch anh… Toàn bộ khối lượng mẫu được lấy theo sơ đồ thiết kế lấy mẫu kỹ
thuật trong phòng.

2.1.3. Mục tiêu nghiên cứu
Để phục vụ cho đề tài: “ Nghiên cứu tính khả tuyển Vermiculit vùng Vinh Tiền
- Khả Cửu – Thanh Sơn – Phú Thọ”, việc nghiên cứu sẽ đáp ứng các mục tiêu sau:
- Xác định đánh giá thành phần vật chất mẫu.
- Đánh giá tính khả tuyển của mẫu.
- Đề xuất hướng làm giầu và sử dụng nguồn quặng.
2.1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Ứng dụng các phương phân tích khoáng tướng, thạch học, trọng sa, Rơnghen,
nhiệt, phân tích hoá và một số phép phân tích cần thiết trong quá trình nghiên cứu
đánh giá thành phần vật chất.
Dựa vào đặc điểm cụ thể về thành phần vật chất trong mẫu để lựa chọn các
phương pháp tuyển phù hợp, dựa vào các kết quả thí nghiệm thăm dò để chọn các
khâu tuyển hợp lý trong qúa trình nghiên cứu tuyển.
Thực tế hiện nay quặng Vermiculit được nghiên cứu đánh giá trữ lượng, chất
lượng ở Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ… và đã được tuyển ngoài thực địa bằng máng đãi
vì vậy điều kiện và chế độ tuyển sẽ được kế thừa chọn lọc từ những kết quả của các
công trình nghiên cứu trước.
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu thí nghiệm, lập báo cáo kết quả nghiên cứu
mẫu.
2.1.5. Các điều kiện thí nghiệm.
Công tác nghiên cứu được tiến hành tại Trung tâm PT Địa chất với các điều
kiện sau:
- Thiết bị gia công mẫu: Rây và các thiết bị kèm theo.
24


- Thiết bị thí nghiệm: Máy đánh tơi, Bàn đãi, Máy tuyển nổi và các thiết bị kèm
theo.
- Hoá chất thuốc tuyển: Thuốc tập hợp, thuốc tạo bọt, axit H2SO4 và các loại
hoá chất khác.

II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT CHẤT
Nghiên cứu thành phần vật chất là nội dung quan trọng nhằm định hướng cho
việc chọn phương pháp tuyển, các khâu tuyển và sơ đồ tuyển phục vụ cho công tác
nghiên cứu tiếp theo. Trong quá trình nghiên cứu thành phần vật chất phải thực hiện
các công việc sau:
- Gia công mẫu.
- Thông qua các phương pháp phân tích như, phân tích rơngen, phân tích trọng
sa, thạch học để xác định thành phần vật chất và đặc tính của các khoáng vật có trong
mẫu. Phân tích thành phần độ hạt, phân tích hoá học để xác định thành phần và sự
phân bố kim loại trong các cấp hạt của mẫu.
- Tổng hợp các kết quả phân tích, đánh giá và rút ra kết luận về thành phần vật
chất, trên cơ sở đó định hướng các khâu tuyển tách phục vụ các nghiên cứu tiếp theo.
Từ kết quả phân tích thành phần vật chất ở giai đoạn I và kết quả phân tích hoá,
phân tích nhiệt, phân tích độ hạt đã đánh giá kỹ về mẫu thí nghiệm phục vụ cho quá
trình tuyển được tốt hơn.
1. Gia công mẫu.
Đây là khâu quan trọng trong việc tạo ra các loại mẫu phân tích, mẫu thí
nghiệm. Mẫu có khối lượng 200kg, được gia công theo sơ đồ hình 1. Khối lượng mẫu
tối thiểu trong quá trình phân chia giản lược được tính theo công thức:
Qmin = 0,1.d2max (Trong đó d là kích thước cục lớn nhất).

25