Nghiên cứu đặc điểm địa hóa sinh thái khu mỏ chì kẽm chợ đồn, tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------

Quách Mạnh Đạt

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA SINH THÁI KHU MỎ
CHÌ KẼM CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------

Quách Mạnh Đạt

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA SINH THÁI KHU MỎ
CHÌ KẼM CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN
Chuyên ngành:
Mã số:

Đ h h
60440201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa h c:

TS. Trần Đăng Quy

Hà Nội - 2017


MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................. i
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................ iii
DANH MỤC ẢNG ............................................................................................................ v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU KHU VỰC MỎ CHÌ KẼM CHỢ ĐỒN,
TỈNH ẮC KẠN VÀ VÙNG PHỤ CẬN ........................................................................... 4
I.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN............................................................................................. 4
I.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................... 4
I.1.2. Đặc điểm địa hình ................................................................................................ 5
I.1.3. Đặc điểm khí hậu ................................................................................................. 5
I.1.4. Đặc điểm thủy văn ............................................................................................... 5
I.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ............................................................................................. 8
I.2.1. Địa tầng ................................................................................................................ 8
I.2.2. Magma ................................................................................................................. 9
I.2.3. Kiến t o .............................................................................................................. 10
I.3. CÁC MỎ KHOÁNG SẢN CHÌ - KẼM VÀ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC ............. 11
I.3.1. Các mỏ chì - kẽm ............................................................................................... 11
I.3.2. Ho t động và công nghệ khai thác khoáng sản chì - kẽm ................................. 12
CHƢƠNG II. LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................... 18
II.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 18
II.1.1. Trên thế giới ..................................................................................................... 18
II.1.2. Ở Việt Nam ...................................................................................................... 19
II.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................... 20
II.2.1. Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu ngoài trời....................................................... 21

II.2.2. Nh m phƣơng pháp nghiên cứu trong ph ng ................................................... 27
CHƢƠNG III. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA SINH THÁI KHU MỎ CHÌ - KẼM
CHỢ ĐỒN .......................................................................................................................... 35
III.1. ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT CỦA MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT .... 35
III.1.1. Đặc điểm quặng h a và thành phần khoáng vật .............................................. 35
III.1.2. Môi trƣờng nƣớc mặt trong khu vực mỏ và vùng phụ cận ............................. 44
III.1.3. Môi trƣờng đất ................................................................................................ 50
III.1.4. Môi trƣờng trầm tích ....................................................................................... 56
III.2. QUÁ TRÌNH DI CHUYỂN VÀ TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG TRONG
MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT TRONG KHU VỰC MỎ VÀ VÙNG PHỤ CẬN ........... 59
III.2.1. Hàm lƣ ng kim lo i trong thực vật ................................................................. 59
III.2.2. Hệ số tích l y CF .......................................................................................... 65

i


CHƢƠNG IV. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA
HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC VÀ CHẾ IẾN KHOÁNG SẢN ĐẾN M I TRƢ NG
SINH THÁI KHU VỰC MỎ CHÌ KẼM CHỢ ĐỒN VÀ VÙNG PHỤ CẬN ............... 68
IV.1. HẠN CHẾ TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƢỜNG ĐẤT, TRẦM TÍCH VÀ NƢỚC .....68
IV.2. CÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC .....................................69
IV.3. CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KIỂM TRA VÀ GIÁM SÁT MÔI TRƢỜNG ..... 70
KẾT LUẬN......................................................................................................................... 71

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu ........................................................................................ 4
Hình 2. Suối Nà Bốp chảy qua khu nhà máy chế biến kim lo i màu Ch Điền.................... 7

Hình 3. Một đo n suối Bằng L ng ........................................................................................ 7
Hình 4. Khai thác chì kẽm t i mỏ Nà ốp ........................................................................... 13
Hình 5. Công trƣờng khai thác ở ......................................................................................... 14
Hình 6. Quang cảnh khai thác lộ thiên quặng oxi h a ở Pù Sáp ......................................... 14
Hình 7. Xƣởng tuyển quặng thiếc chì kẽm t i khu mỏ ằng Lãng ..................................... 17
Hình 8. L thiêu đốt quặng oxi h a t i Nhà máy tuyển quặng L ng Váng ......................... 17
Hình 9. Thành phần khoáng vật trong m u quặng mỏ Pù Sáp ............................................ 36
Hình 1 . Thành phần khoáng vật trong m u quặng mỏ Nà ốp ......................................... 36
Hình 11. Thành phần khoáng vật trong m u đá mỏ Nà ốp ............................................... 37
Hình 12. Thành phần khoáng vật trong m u đá mỏ c L ng Hoài ................................... 37
Hình 13. Hàm lƣ ng Zn trong quặng khu mỏ chì kẽm Ch Đồn ........................................ 38
Hình 14. Hàm lƣ ng Zn trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Ch Đồn .................................... 38
Hình 15. Hàm lƣ ng Pb trong quặng khu mỏ chì kẽm Ch Đồn ........................................ 39
Hình 16. Hàm lƣ ng Pb trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Ch Đồn .................................... 39
Hình 17. Hàm lƣ ng As trong quặng khu mỏ chì kẽm Ch Đồn ........................................ 40
Hình 18. Hàm lƣ ng As trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Ch Đồn.................................... 40
Hình 19. Hàm lƣ ng Cd trong quặng khu mỏ chì kẽm Ch Đồn ........................................ 41
Hình 2 . Hàm lƣ ng Cd trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Ch Đồn ................................... 41
Hình 21. Hàm lƣ ng Fe2O3 trong quặng khu mỏ chì kẽm Ch Đồn ................................... 42
Hình 22. Hàm lƣ ng Fe2O3 trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Ch Đồn .............................. 42
Hình 23. Hàm lƣ ng MnO trong quặng khu mỏ chì kẽm Ch Đồn .................................... 43
Hình 24. Hàm lƣ ng MnO trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Ch Đồn................................ 43
Hình 25. Giá trị Cmax của As trong nƣớc thải mỏ mg l ................................................... 44
Hình 26. Giá trị Cmax của As trong nƣớc thải t i khu chế biến L ng Váng ...................... 45
Hình 27. Hàm lƣ ng As trong m u nƣớc suối ..................................................................... 45
Hình 28. Giá trị Cmax của Pb trong môi trƣờng nƣớc thải mỏ mg l ................................ 46
Hình 29. Hàm lƣ ng Pb trong m u nƣớc suối ..................................................................... 47
Hình 3 . Giá trị Cmax của Mn trong môi trƣờng nƣớc thải mỏ mg l ............................... 47
Hình 31. Giá trị Cmax của Mn trong nƣớc thải khu nhà máy chế biến L ng Váng............ 48
Hình 32. Hàm lƣ ng Mn t i các điểm suối mg l ............................................................... 48

Hình 33. Giá trị Cmax của Cd trong nƣớc thải mỏ.............................................................. 49
Hình 34. Giá trị Cmax của Zn trong nƣớc thải mỏ .............................................................. 50
Hình 35. Hàm lƣ ng Zn t i các suối .................................................................................... 50
Hình 36. Hàm lƣ ng As trong đất nh m I mg kg ............................................................. 51

iii


Hình 37. Hàm lƣ
Hình 38. Hàm lƣ
Hình 39. Hàm lƣ
Hình 4 . Hàm lƣ
Hình 41. Hàm lƣ
Hình 42. Hàm lƣ
Hình 43. Hàm lƣ
Hình 44. Hàm lƣ
Hình 45. Hàm lƣ
Hình 46. Hàm lƣ
Hình 47. Hàm lƣ
Hình 48. Hàm lƣ
Hình 49. Hàm lƣ
Hình 5 . Hàm lƣ
Hình 51. Hàm lƣ
Hình 52. Hàm lƣ
Hình 53. Hàm lƣ
Hình 54. Hàm lƣ
Hình 55. Hàm lƣ

ng As trong đất nh m II mg kg ............................................................ 52
ng Cd trong đất nh m I mg kg ............................................................. 52

ng Cd trong đất nh m II mg kg ........................................................... 53
ng Pb trong đất nh m I mg kg ............................................................. 53
ng Pb trong đất nh m II mg kg ............................................................ 54
ng Zn trong đất nh m I mg kg ............................................................. 54
ng Zn trong đất nh m II mg kg ............................................................ 55
ng Mn trong đất nh m I mg kg ............................................................ 55
ng Cd trong đất nh m II mg kg ........................................................... 56
ng Mn trong trầm tích mg kg ............................................................... 57
ng Zn trong trầm tích .............................................................................. 57
ng As trong trầm tích .............................................................................. 58
ng Cd trong trầm tích .............................................................................. 58
ng Pb trong trầm tích .............................................................................. 59
ng As trong thực vật mg kg ................................................................. 60
ng Zn trong thực vật ............................................................................... 61
ng Mn trong thực vật .............................................................................. 62
ng Pb trong thực vật................................................................................ 63
ng Cd trong thực vật ............................................................................... 64

iv


DANH MỤC ẢNG
ảng 1. Số lƣ ng m u đƣ c lấy trong quá trình khảo sát thực địa ..................................... 21
ảng 2. Vị trí lấy m u và lo i m u đƣ c lấy ....................................................................... 22
ảng 3. ảng ký hiệu thực vật ............................................................................................. 27
ảng 4. Giá trị C của một số thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp ..................... 31
ảng 5. Giá trị giới h n các thông số chất lƣ ng nƣớc mặt ................................................ 32
ảng 6. Giới h n tối đa hàm lƣ ng tổng số của một số kim lo i nặng trong tầng đất mặt
(QCVN 03) .......................................................................................................................... 33
ảng 7. Giới h n hàm lƣ ng của một số kim lo i nặng trong trầm tích QCVN 43 ......... 33

ảng 8. Giá trị CFs của thực vật ....................................................................................... 65

v


MỞ ĐẦU
Nền công nghiệp khai thác khoáng sản t i Việt Nam b t đầu hình thành từ
cuối thế kỷ XIX do ngƣời Pháp khởi xƣớng và đặt nền m ng. Trong giai đo n này,
ngƣời Pháp chú trọng khai thác than và kim lo i bằng phƣơng pháp khai thác hầm
l và khai thác lộ thiên, khoáng sản khai thác phần lớn đƣ c chuyển về Pháp để chế
biến và sử dụng với mục đích phát triển nền kinh tế t i Pháp. Đến năm 1955, hòa
bình đƣ c thiết lập t i Việt Nam, ngoài việc tiếp quản, duy trì và phát triển các cơ
sở khai thác, chế biến khoáng sản c sẵn của ngƣời Pháp, Chính phủ Việt Nam đã
chú trọng xây dựng nền kinh tế mới đƣa ngành công nghiệp khai thác khoáng sản
làm trọng tâm bằng việc đầu tƣ vun cao cho công tác thăm d tìm kiếm khoáng sản,
bƣớc đầu đã c nhiều kết quả khả quan. Trên toàn lãnh thổ Việt Nam đã phát hiện
mới trên 5.
điểm khoáng và mỏ, phong phú và đa d ng về chủng lo i nhƣ: nh m
khoáng sản nhiên liệu; nh m khoáng sản s t và h p kim s t; nh m khoáng sản kim
lo i màu; nh m khoáng sản quý; nh m khoáng sản hoá chất công nghiệp; nh m
khoáng sản vật liệu xây dựng. Đây là cơ sở để quy ho ch xây dựng các vùng kinh tế
trọng điểm g n với khai thác tài nguyên khoáng sản.
Cùng với đ , cơ chế mở của của Nhà nƣớc là bƣớc đệm thu hút doanh nghiệp
đầu tƣ vào khai thác khoáng sản. Hiện nay, t i nƣớc ta c hơn 1.
mỏ lớn nhỏ
đang đƣ c khai thác bởi các doanh nghiệp Nhà nƣớc và tƣ nhân, đã và đang mang
l i nguồn l i nhuận đáng kể cho phát triển kinh tế nƣớc nhà. Tuy nhiên, hệ lụy của
quá trình công nghiệp h a, hiện đ i h a với mục tiêu nâng cao hiệu quả khai thác
chƣa g n liền với phát triển bền vững đang de dọa đến môi trƣờng sống hiện nay.
ên c nh đ , bộ máy hành chính quản lý các cấp chƣa đồng bộ, tình tr ng khai thác

chui, khai thác thiếu quy ho ch, bừa bãi xảy ra t i các mỏ vừa và nhỏ gây thất thoát
tài nguyên khoáng sản, hủy ho i môi trƣờng, thảm thực vật, gây sự cố môi trƣờng
nhƣ s t lở, sập hầm l … Đặc biệt, các mỏ nhỏ nằm phân tán ở các địa phƣơng
không đƣ c quản lý thống nhất, đồng bộ nên tình tr ng thất thoát tài nguyên và gây
ô nhiễm môi trƣờng càng trầm trọng hơn.
Mỏ chì kẽm Ch Đồn, c K n đƣ c thực dân Pháp phát hiện, thăm d và
khai thác từ cách đây hàng trăm năm trong thời kỳ Pháp thuộc. Mỏ chì kẽm lớn nhất
Việt Nam thuộc địa giới huyện Ch Đồn đƣ c công ty TNHH Một thành viên Kim
lo i màu c K n, công ty Khoáng sản Việt c, công ty Việt Trung và công ty
Khai thác Khoáng sản c K n, Công ty cổ phần khoáng sản c K n... tiếp quản
và khai thác từ những năm 1955 đến nay. Trữ lƣ ng khoáng sản ngày một suy giảm,
công tác khai thác đang diễn ra chậm và đi vào giai đo n tận thu. Các bãi thải quặng
1


trong quá trình khai thác c ng nhƣ tuyển quặng và luyện kim c n chứa nhiều các
khoáng vật sulfur nhƣ pyrite, chalcopyrite, arsenopyrite, galena, sphalerite… Các
khoáng vật này trong các bãi thải bị oxy h a khi gặp nƣớc và không khí t o ra dung
dịch acid h a tan các kim lo i c trong thành phần khoáng vật quặng ở bãi thải, phát
tán vào môi trƣờng gây ô nhiễm môi trƣờng.
Đứng trƣớc thực tr ng đ , đã c nhiều ý tƣởng công trình nghiên cứu nhằm
giải quyết bài toán phát triển kinh tế g n với phát triển bền vững giảm thiểu tác
động tiêu cực của ho t động khai thác và chế biến khoáng sản t i Ch Đồn, c
K n. Tuy nhiên, phần lớn các kết quả nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc làm rõ
cấu trúc địa chất, địa tầng, thành phần khoáng vật... Nhằm nâng cao hiệu quả khai
thác khoáng sản mà chƣa quan tâm đến giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ môi
trƣờng trong quá trình khai thác và chế biến khoáng sản gây ra.
Nhận thấy đây là vấn đề khoa học rất hay và phù h p với nghiên cứu của một
Học viên cao học HVCH nhằm giải quyết một khía c nh về môi trƣờng c n tồn t i
trong ho t động và khai thác và chế biến quặng t i Ch Đồn, HVCH đã lựa chọn đề

tài: “Nghiên cứu đặc điểm địa hóa sinh thái khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn, tỉnh ắc
Kạn làm luận văn. Luận văn đƣ c thực hiện dựa trên các kết quả nghiên cứu của
cá nhân HVCH trong quá trình thực hiện Đề tài: “Nghiên cứu, áp dụng c ng ngh
t ch hợp Địa m i trƣ ng - Địa sinh thái nh m ng n ng a, x
nhi m m i
trƣ ng nƣ c tại m t số điểm các ƣu vực s ng v ng T y ắc dƣới sự hƣớng
d n của TS. Trần Đăng Quy, Cán bộ khoa Địa Chất, trƣờng Đ i học Khoa học Tự
nhiên, Đ i học Quốc gia Hà Nội.
a. Mục tiêu
Nghiên cứu đặc điểm địa h a môi trƣờng đất, đá, nƣớc và khả năng di
chuyển, tích l y một số kim lo i nặng liên quan trong một số loài thực vật lựa chọn
sinh trƣởng trong khu vực mỏ chì kẽm Ch Đồn và vùng phụ cận làm cơ sở đề xuất
một số giải pháp h n chế ô nhiễm môi trƣờng .
b. Nhi m vụ
i Đánh giá tổng quan đặc điểm tự nhiên xung quanh khu vực mỏ chì kẽm
Ch Đồn, đặc điểm các mỏ và công nghệ khai thác, khả năng ảnh hƣởng đến môi
trƣờng khu vực;
ii Nghiên cứu đặc điểm địa h a môi trƣờng đất, đá vây quanh, đuôi thải mỏ
chì kẽm Ch Đồn, tỉnh c K n sau khai thác;
iii Nghiên cứu đặc điểm địa h a môi trƣờng nƣớc mặt của m ng lƣới thủy
văn trong khu vực mỏ chì kẽm Ch Đồn, tỉnh c K n và vùng phụ cận;
2


iv Nghiên cứu sự di chuyển và tích l y một số kim lo i nặng Pb, Zn, Mn,
Cd, As trong một số loài thực vật lựa chọn sinh trƣởng trong khu vực mỏ chì kẽm
Ch Đồn, tỉnh c K n và vùng phụ cận;
v Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu tác động của ho t động khai thác và
chế biến mỏ đến môi trƣờng đất và nƣớc của khu vực mỏ chì kẽm Ch Đồn, tỉnh
c K n và vùng phụ cận.

Nghiên cứu này đƣ c tài tr bởi kinh phí Đề tài khoa học cấp Nhà nƣớc
“Nghiên cứu, áp dụng công nghệ tích h p địa môi trƣờng - địa sinh thái nhằm
ngăn ngừa, xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc t i một số điểm ở các lƣu vực sông
vùng Tây c Mã số KHCN-TB.02C/13-18 thuộc Chƣơng trình Khoa học và
Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nƣớc giai đo n 2 13-2 18 “Khoa hộc và Công
nghệ phục vụ phát triển bền vững vùng Tây c do TS. Nguyễn Thị Hoàng Hà
làm chủ nhiệm. Học viên trân trọng cảm ơn Đề tài và Chủ nhiệm đề tài đã cho
phép học viên sử dụng thông tin, dữ liệu và kết quả nghiên cứu thuộc đề tài để
thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Trong quá trình thực hiện luận văn, HVCH đã nhận đƣ c sự chỉ bảo và giúp
đỡ tận tình của TS. Trần Đăng Quy và các anh chị, thầy cô công tác t i Khoa Địa
chất, Trƣờng Đ i học Khoa học Tự nhiên, Đ i học Quốc gia Hà Nội. Nhân dịp này,
HVCH xin bày tỏ l ng biết ơn sâu s c tới sự giúp đỡ quý báu đ .
Cuối cùng, HVCH muốn bày tỏ sự biết ơn đến những ngƣời thân trong gia
đình: bố mẹ, v và các anh chị em đã động viên, chia sẻ và giúp đỡ cả về vật chất
l n tinh thần trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu của HVCH.

3


CHƢƠNG I. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU KHU VỰC MỎ CHÌ KẼM
CHỢ ĐỒN, TỈNH ẮC KẠN VÀ VÙNG PHỤ CẬN
I.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
I.1.1. Vị tr địa
Mỏ chì kẽm Ch Đồn thuộc huyện Ch Đồn, nằm ở phía Tây tỉnh c K n,
cách thị xã c K n khoảng 46km theo tỉnh lộ 257. Huyện Ch Đồn c diện tích tự
nhiên là 91.115 ha; chiếm 18,75% diện tích tự nhiên của tỉnh c K n. Trung tâm
Huyện là thị trấn ằng L ng với 21 xã. C ranh giới tiếp giáp nhƣ sau: Phía c
giáp huyện a ể; Phía Nam giáp huyện Định Hoá tỉnh Thái Nguyên; Phía Đông
giáp huyện ch Thông, huyện Ch Mới. Phía Tây giáp huyện Chiêm Hoá, Yên

Sơn, Na Hang tỉnh Tuyên Quang. Tọa độ địa lý khu vực đƣ c giới h n: từ 1 5025’
đến 1 5043’ kinh độ Đông và từ 21057’ đến 22025’ vĩ độ c.

Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu

Khu mỏ Ch Đồn bao gồm hai khu mỏ chính là: 1 Khu mỏ Nam Ch Đồn
với các mỏ: Pù Sáp, Nà ốp, Nà Tùm và a ồ ở phía Nam; 2 Khu mỏ c Ch
Đồn đƣ c gọi là khu mỏ Ch Điền bao gồm các mỏ: L ng Hoài, Đèo An, Po Pen,
Bình Trai… (Hình 1).
4


I.1.2. Đặc điểm địa hình
Khu vực Ch Đồn chủ yếu là địa hình núi đá vôi: các xã phía
thuộc cao nguyên đá vôi Lang Ca Phu, kéo dài từ huyện

a

c Ch Đồn

ể đến thị trấn

ằng

L ng, phía Nam Ch Đồn c độ cao trung bình. Một nét khá đặc trƣng là địa hình
khu vực này bị chia c t phức t p bởi những dãy núi đá vôi với độ cao trên 1.

m

núi Phia Khao, xã ản Thi xen giữa các thung l ng hẹp, độ dốc bình quân từ 25°

đến 3 °. Đây là nơi đầu nguồn của các sông chảy về hồ a ể. Ngoài ra, phía Nam
thị trấn ằng L ng phần lớn l i là núi đất, c độ cao phổ biến 4

m đến trên 6

m,

độ dốc bình quân từ 2 ° đến 25°. Nhìn chung, địa hình khu vực bị chia c t m nh bởi
hệ thống sông suối khá dày đặc.
I.1.3. Đặc điểm kh hậu
Khu vực mỏ chì kẽm Ch Đồn nằm trong vùng khí hậu miền núi đặc trƣng,
c hai mùa chính trong năm. Mùa mƣa từ tháng 4 đến tháng 9, mƣa nhiều với tổng
lƣ ng mƣa 1

-6

mm tháng, nhiệt độ lớn nhất từ 31 - 36°, độ ẩm từ 76 đến

88%. Mùa khô từ đầu tháng 1 cho đến hết tháng 3 năm sau, lƣ ng mƣa chỉ trong
khoảng 8 -22 mm tháng, nhiệt độ trung bình khoảng 13 - 15°, độ ẩm trung bình 3 4 %. Lƣ ng mƣa trung bình năm khoảng 1.822 mm.
I.1.4. Đặc điểm h thực vật
Diện tích rừng của huyện Ch Đồn khá nhiều, độ che phủ đ t trên 57%, phân
bố trên tất cả các xã, thị trấn. Tập đoàn cây rừng hiện c chủ yếu là cây gỗ t p, tre,
nứa, Keo, Mỡ và một số lo i gỗ quý hiếm.
Về chất lƣ ng, một phần diện tích rừng ở Ch Đồn hiện nay thuộc lo i rừng
non tái sinh, chất lƣ ng và trữ lƣ ng thấp, chỉ c tác dụng ph ng hộ và cung cấp
chất đốt. Tài nguyên rừng đang bị xuống cấp về chất lƣ ng, phẩm chất cây c ng
nhƣ tỷ lệ các cây gỗ c giá trị cao ít rừng nguyên sinh c n rất ít, hiện t i chủ yếu là
c n rừng non, rừng tái sinh và rừng nghèo . Rừng giàu với các lo i gỗ quý c giá trị
kinh tế cao nhƣ lát, nghiến, táu, đinh... tập trung ở một số địa bàn khu vực hiểm trở.

Động vật rừng trƣớc đây rất phong phú gồm nhiều lo i chim, thú quý nhƣ Voọc đen
má tr ng, l n rừng, hƣơu x , cầy vằn b c, hoẵng, v c hoa, ô rô vảy, rùa sa nhân và
báo lửa... nhƣng do diện tích rừng bị giảm m nh trong những thập niên qua và n n
săn b n trái phép nên hầu hết các loài thú c ng suy giảm theo.
5


Để phát triển đƣ c quỹ rừng, đƣ c sự hỗ tr của Trung ƣơng, tỉnh và các tổ
chức quốc tế, huyện Ch Đồn đã tiến hành nhiều chƣơng trình, dự án, trong đ c
các chƣơng trình 135, 134, dự án 327, dự án PAM 5322, dự án h p tác Lâm nghiệp
Việt Nam – Hà Lan, dự án 661, dự án 147, định canh định cƣ, đầu tƣ cơ sở h tầng
nông thôn.... kết quả, độ che phủ đã đƣ c tăng lên hơn 57% năm 2 1 .
Rừng là tài nguyên, là l i thế tuyệt đối của huyện Ch Đồn, khai thác h p lý
rừng sẽ không chỉ là nguồn nguyên liệu nhằm phát triển công nghiệp chế biến cho
thị trƣờng tiêu thụ trong nƣớc và xuất khẩu mà c n là nền tảng vững ch c cho giai
đo n phát triển bền vững sau này. Những năm qua, huyện đã đầu tƣ nhiều cho công
tác quản lý, phát triển và khai thác tài nguyên rừng, tuy nhiên, v n c n nhiều bất
cập. Để kh c phục, ngoài các biện pháp hành chính, cần quan tâm nhiều hơn nữa tới
công tác quy ho ch, lồng ghép các chƣơng trình nhằm vừa phát triển, khai thác tốt
các nguồn l i rừng vừa nâng cao mức sống dân cƣ, đảm bảo các điều kiện phát triển
bền vững cả về tăng trƣởng, xã hội và môi trƣờng trong tƣơng lai.
I.1.5. Đặc điểm thủy v n
Điều kiện thủy văn và địa chất thủy văn đ ng vai tr quan trọng do chúng
điều khiển tƣơng tác nƣớc - đá, đây là điều kiện quan trọng kiểm soát chất lƣ ng
d ng thải mỏ. Đặc điểm thủy văn c vai tr rất lớn trong việc hình thành dòng axit.
Sản phẩm của quá trình oxy h a pyrite là axit tự do và muối axit h a tan. Nếu
không c nƣớc thấm qua, các muối axit hình thành trong điều kiện độ ẩm h n chế sẽ
nằm l i trong các lỗ rỗng giữa các h t, khi c nƣớc thấm qua thì các sản phẩm
phong h a axit sẽ h a tan và đƣ c vận chuyển cùng với nƣớc ra khỏi chúng. Đới
dao động mực nƣớc ngầm c ng là điều kiện thuận l i cho việc oxy h a sulfide, thúc

đẩy quá trình oxy h a sulfide, vận chuyển các sản phẩm phong h a và chiết tách các
sản phẩm phong hóa [1].
a Đặc điểm nƣớc ngầm
Tầng chứa nƣớc trầm tích Đệ Tứ phân bố tập trung ở phía đông mỏ Nà Bốp,
có chiều dày tới 10m. Thành phần trầm tích gồm: sét, cát, sỏi, s n l n các vụn đá
phiến, đá vôi, quặng oxit chì - kẽm. Nhìn chung tầng chứa nƣớc này c lƣu lƣ ng
thấp

, 3 l s đến ,1 l s . Nƣớc thuộc lo i trung tính (pH = 7), tổng độ khoáng hóa

M = 0,26 g/l, thuộc lo i bicarbonate calci, không ăn m n, không sủi bọt.
6


Tầng chứa nƣớc khe nứt trong các trầm tích hệ tầng Cốc Xô, phân hệ tầng
dƣới - tập trên (D1-2cx12 .Thành phần gồm đá phiến th ch anh - sericit xen đá phiến
vôi, sét vôi, đá vôi bị hoa h a, đá hoa bị dolomit h a, đá phiến silic. Chiều dày tổng
cộng từ 45 - 81 m. C thể phân tầng này thành hai tập chứa nƣớc: tập chứa nƣớc
khe nứt đá phiến và tập chứa nƣớc đá vôi, đá hoa. Tập đá phiến c cấu trúc phân lớp
mỏng đến trung bình, phần trên của tập do bị nứt nẻ m nh làm cho đá mềm, bở, vỡ
vụn. Đây là một tầng nghèo nƣớc Q = ,333 l s. S = 1,8 m, q - 0,0183 l/ms, k =
,47 m nđ. Tập chứa nƣớc đá vôi, đá hoa: đá cừng gi n, chặt sít, song l i nhiều khe
nứt, bởi vậy nƣớc trong tầng là nƣớc khe nứt, d ng chứa trong hang hố karst, đây
c ng là tầng nghèo nƣớc. Nhìn chung nƣớc trong tầng chứa D1-2cx12 thuộc lo i nƣớc
trong, không mùi, không màu, vị ngọt, độ pH = 7, ít cặn, tổng khoáng h a M = ,2 ,37 g l, thuộc lo i nƣớc bicarbonate calci [1].
b Đặc điểm nƣớc mặt
Trong ph m vi khu mỏ Nam Ch Đồn c hai suối chính. Suối Nà

ốp

t

nguồn từ các dãy núi ở phía b c Ch Đồn chảy qua Nà ốp đổ ra suối Đáy ở Tủm
Tó. Đo n suối chảy qua Nà ốp dài 1,5 km, rộng trung bình 6 - 8m, c chỗ tới 2 m.
Lƣu lƣ ng nƣớc dao động nhỏ trong khoảng từ ,38 - 0,39 m3 s tới 32 - 35 m3/s.
Nƣớc trong, không mùi, vị ngọt, thuộc lo i nƣớc trung tính pH = 7 , tổng độ
khoáng hóa M = .21+ ,279 g l, thuộc lo i bicarbonate calci [2]. Suối ằng L ng
b t nguồn từ các đỉnh núi ở phía b c, đông b c ằng L ng chảy theo hƣớng nam và
đông nam đổ vào suối Đáy ở Tủm T , lƣu lƣ ng mùa mƣa đ t ,241 m3/s (Hình 2,
Hình 3).

Hình 3. M t đoạn suối B ng Lũng

Hình 2. Suối Nà Bốp chảy qua khu nhà
máy chế biến kim loại màu Chợ Điền

7


I.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT
I.2.1. Địa tầng
I.2.1.1. Hệ tầng Phú Ngữ (O - S pn)
Hệ tầng Phú Ngữ O - S pn do Ph m Đình Long 1971, 1974 xác lập. Mặt
c t chuẩn của hệ tầng Phú Ngữ ch y từ Gia T ng qua Phú Ngữ đến Ch Chu tỉnh
c K n. Hệ tầng Phú Ngữ phân bố thành hai dải trong hai cấu trúc tách biệt. Dải
thứ nhất từ Đ i Từ tỉnh Thái Nguyên tới Ch Rã tỉnh c C n qua c Mê đến
Tòng á tỉnh Hà Giang . Dải thứ hai từ Núi Luông, qua Ng i N c, Vĩnh Tuy đến
Hƣơng Sơn tỉnh Hà Giang , rộng khoảng 2 km, dài 12 km, bị khống chế bằng
các đứt gãy Sông Lô ở phía đông , Cổ Văn - Tiên Yên ở phía tây và Yên ình Xã
ở phía b c .

Với bề dày 2.3 - 2.4 m, mặt c t chuẩn Phú Ngữ gồm hai phần phân biệt.
Phần dƣới dày 11 m gồm đá phiến sét, sét silic, xen nhịp với các lớp mỏng cát bột
kết. Đôi nơi c thấu kính đá vôi và đá phun trào mafic. Phần trên dày 1.2 m gồm
cát kết, bột kết xen nhịp với các lớp mỏng đá phiến sét, sét silic, đôi nơi c thấu
kính đá vôi và đá phun trào axit.
Trong mặt c t Ch Đồn - c C n, hệ tầng dày tới 3.2 m, không c thành
phần carbonat và thƣờng bị biến chất tiếp xúc. Mặt c t c ng gồm hai phần: phần
dƣới gồm đá phiến sét màu xám xanh, xen nhịp với các lớp mỏng cát kết, bột kết
màu xám s m, cát kết th ch anh, cát kết tuf màu xám nh t, ít lớp kẹp đá phiến sét
silic màu xám đen chứa út đá bảo tồn kém. Dày 2.3 m. Phần trên gồm quarzit
màu xám s m, cát kết th ch anh, cát kết tuf màu xám nh t, xen nhịp với đá phiến sét
màu xám xanh. Dày 900 m.
I.2.1.2. Hệ tầng Pi Ph ng (D1 pp)
Phân bố với diện tích lớn ở trung tâm nếp lồi Ch Điền và tây Ch Đồn. Hệ
tầng Pia Phƣơng do Nguyễn Kinh Quốc và nnk 1977 xác lập ở vùng Lô Gâm.
Thành phần đá của hệ tầng chủ yếu gồm đá vôi và đá phiến sét sericit xen cát kết,
bột kết, đá phiến sét vôi, vôi silic; đá vôi silic, phun trào axit. Thành phần của hệ
tầng không khác với hệ tầng Mia Lé tuy đá c độ biến chất cao hơn. Ngoài ra, theo
mô tả của Nguyễn Kinh Quốc c n c thành phần silic, những vỉa mỏng mangan và
phun trào axit [3].
I.2.1.3. Hệ tầng i
(D1 ml)
Mặt c t chuẩn của hệ tầng Mia Lé từ L ng Cố đến Mia Lé gồm:
- Chỉnh h p trên đá phiến sét của hệ tầng c um là bột kết màu xám lục
xen đá phiến sét và sét vôi chứa Euryspirifer tonkinensis và Euryps.aff. parasensis.
Dày 50m;
8


- Đá phiến sét xen đá phiến sét vôi, phần trên cùng c một vài lớp đá vôi sét

mỏng. H a th ch phong phú gồm Tay cuộn, San hô, Rêu động vật, ọ ba thùy.
Dày 450m
I.2.1.4. Hệ tầng h o
(D1-D2 kl)
Phân bố hẹp chủ yếu thành dải ở phía đông Ch Đồn đến Pù Khuổi Sao. Hệ
tầng Khao Lộc đƣ c chia làm hai tập:
- Nằm chuyển tiếp trên đá vôi của hệ tầng ản Thăng là các trầm tích
carbonat xen lục nguyên màu xám chứa phong phú h a th ch cá cổ. Dƣới cùng là
một số lớp sét vôi màu xám s m, khi phong h a c màu xám vàng, nâu gụ. Phần
trên là đá vôi, vôi sét, đôi khi xen những lớp đá phiến sét vôi chứa vật chất hữu cơ
màu đen. Dày 9 -160m.
- Đá vôi màu xám, phân lớp trung bình đến dày và d ng khối, ít khi phân lớp
mỏng. Ở một số nơi c xen sét vôi, vôi silic và bị tái kết tinh, dolomit ở mức độ
khác nhau. C quan hệ kiến t o hoặc quan hệ không chỉnh h p với các thành t o trẻ
hơn. Dày trên 8 m [4].
I.2.1.5. Hệ Đệ Tứ không phân hi (Q)
ao gồm các trầm tích sông dọc theo các sông suối trong vùng. Thành phần
gồm cát, cuội sỏi, bột sét. ề dày thay đổi từ 2 đến 3m.
I.2.2. Magma
- Phức hệ Núi Chúa T3-P1nc : gồm các khối xâm nhập mafic c kích
thƣớc nhỏ. Thành phần th ch học chủ yếu là các đá gabro peridotit, gabro olivin,
troctolit, gabro pyroxenit, gabro norit, gabro diaba, gabro biotit th ch anh, gabro
pegmatit. Tuổi của phức hệ đƣ c xác định trên cơ sở so sánh với các khối xâm nhập
tƣơng tự đã đƣ c nghiên cứu. Tuổi tuyệt đối 251 triệu năm.
- Phức hệ Phia Bioc (πaT3n pb gồm: Pha 1 πaT3n pb1) có thành phần
granodiorit, granit biotit d ng porphyr h t vừa - lớn; Pha 2 πaT3npb2) có thành
phần granit biotit, granit 2 mica h t nhỏ đến vừa. Tuổi của phức hệ đƣ c xác định
theo quan hệ xuyên c t với gabroid Khao Quế, Núi Chúa, đồng thời phức hệ bị trầm
tích lục nguyên chứa than Nori-Ret ở Núi Hồng phủ không chỉnh h p lên trên. Tuổi
tuyệt đối 267-28 triệu năm.

Phức hệ Ch Đồn ξ E cđ : chủ yếu là các khối nhỏ phân bố dải rác dọc từ
Nà Đuống đến Pù Thám Thau, Ch Đồn. Thành phần của phức hệ gồm granosyenit,
syenit pyroxen biotit, syenit aplit. Phức hệ Ch Đồn xuyên c t các trầm tích Devon
và granit phức hệ Phia ioc, c tuổi tuyệt đối 3 triệu năm nên đƣ c xếp vào
Paleogen [5].
9


I.2.3. Kiến tạo
Vùng nghiên cứu thuộc tờ bản đồ c K n nằm ở trung tâm miền kiến t o
Đông c ộ, đƣ c nhiều nhà nghiên cứu kiến t o xếp vào miền nền hoặc rìa nền.
I.2.3.1. Cá phứ hệ thạ h kiến tạo
Diện tích nghiên cứu thuộc phần đông nam đới Lô Gâm, bao gồm các phức
hệ th ch kiến t o TKT sau:
- Phức hệ TKT rìa lục địa Paleozoi h - trung Є-S1), uốn nếp vàoPaleozoi
sớm là tầng cấu trúc Ordovic thƣ ng - Silua h phân bố ở đông nam, gồm các thành
t o lục nguyên của hệ tầng Phú Ngữ.
- Phức hệ TKT t o núi Devon D phân bố hầu hết diện tích nghiên cứu, bao
gồm các thành t o lục nguyên - cacbonat, carbonat, lục nguyên - silic - carbonat xen
phun trào felsic - á kiềm chứa Mn - Fe. Các đá bị biến chất nhiệt động, karst m nh
mẽ, với những nếp uốn ng n kế tiếp nhau Phia Khao .
- Phức hệ TKT t o núi Trias thƣ ng là diện nhỏ ở đông Ngọc Hội gồm các
thành t o trầm tích lục nguyên chứa các thấu kính than mỏng hệ tầng Văn Lãng
I.2.3.2. Đứt gãy
Các đứt gãy trên tờ c K n phát triển khá phức t p, gồm những nh m sau:
- Nh m đứt gãy d ng v ng cung, trong đ đ ng vai tr quan trọng nhất là đứt
gãy dọc quốc lộ 3A Ch Mới - Cao Kỳ - P c Nậm phân chia hai đới Lô Gâm,
Sông Hiến và đứt gãy Sông Đáy - Ch Đồn - a ể - ản Mù chia c t nếp lõm Phú
Ngữ. Dọc theo những đứt gãy này c các thể xâm nhập của các phức hệ Pia Ma,
Ngân Sơn, Núi Chúa, Phia ioc và Ch Đồn. Phần lớn các đứt gãy c chiều dài 5 1 km, đới cà nát rộng, dốc về tây - tây b c với g c 8 - 85°. Sinh khoáng liên

quan là quặng đa kim.
- Nh m đứt gãy phƣơng tây b c - đông nam bao gồm các đứt gãy dọc sông
Lô, thƣ ng nguồn sông Gâm, ng i Quang và vùng Nguyên ình. Chúng b t đầu
ho t động từ Paleozoi sớm và tái ho t động nhiều lần sau đ . Nh m đứt gãy này
thƣờng bị các đứt gãy phƣơng á kinh tuyến hoặc đông b c - tây nam làm dịch
chuyển với cự ly ,5 - 1 km. Phần lớn các đứt gãy c độ dài trên 5 km, c m về tây
nam với g c dốc 7 - 8 °. Dọc theo các đứt gãy của nh m này c đới cà nát rộng 5 7 km, những thể xâm nhập granitoid và mafic. Sinh khoáng liên quan rất phong
phú: Pb-Zn, Ag, Sb,Sn,Au...
- Nh m đứt gãy phƣơng đông b c - tây nam và á kinh tuyến phát triển ở các
vùng Na Mong, Ninh Kiệm - Pac Van, Ch Đồn, Phia Khao và Pia Ma với chiều
dài từ 5 - 3 km, c độ dốc 8 - 85°, cự ly dịch chuyển ,3 - 1 km.
10


- Nh m đứt gãy á vĩ tuyến thƣờng là những đứt gãy trẻ c t qua nhiều cấu t o
địa chất và các nh m đứt gãy khác, c độ dốc đứng, độ dài 2 -15 km, phân bố rải
rác ở vùng Đ i Thị, liên quan là các sa khoáng thiếc và vàng.
I.3. CÁC MỎ KHOÁNG SẢN CHÌ - KẼM VÀ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC
I.3.1. Các mỏ chì - kẽm
I.3.1.1. ỏ Pù Sáp
Thân quặng bị oxi h a yếu c gặp quặng sulfide chì kẽm hoặc phần lớn là
quặng thứ sinh, ở độ sâu 1 - 16m là quặng sulfide tàn dƣ. Kiểu quặng: Quặng
colchedan c thành phần chủ yếu là sulfide s t pyrite, pyrotin, chalcopyrite chiếm
tỷ lệ lớn, gặp ở phần trụ thân quặng với độ sâu 67,5 - 68,5m; Kiểu quặng h a
sphalerite - galena - pyrite - pyrotin phổ biến ở mỏ Nà ốp ; Kiểu quặng h a
calcite - th ch anh - pyrite thành phần chủ yếu là pyrite 5 %, chủ yếu xuất hiện ở
thân quặng c độ sâu 53 - 54m.
Thành phần khoáng vật chính: sphalerite ZnS thƣờng gặp trong tổ h p
cùng galenit t o thành các ổ, m ch đặc xít; galena PbS xâm tán dầy trong đá vôi
hay tập trung thành đám đặc xít; pyrite (FeS2 ; Các khoáng vật thứ yếu bao gồm

asenopyrit (FeAsS), pyrotin (FeS), chancopyrit (CuFeS2).
Ho t động khai thác chủ yếu ở đây là khai thác quặng phong h a ở d ng mỏ
lộ thiên. Chủ yếu là quặng oxit chì, carbonat chì kẽm và sulfat chì.
I.3.1.2. ỏ Nà Bốp
Phát hiện ra bảy thân quặng chì - kẽm c quy mô từ vài chục đến vài trăm
mét, dày từ 1-2 m, trong đ c một thân quặng lớn nhất là thân quặng I. Thân
quặng I dài 7 m và tới độ sâu 7 -9 m, phƣơng kéo dài gần b c nam, c m về đông
với g c dốc 25-55o. Thân quặng nằm trong tầng đá vôi bị hoa h a, dolomite hóa khá
m nh mẽ [6]. Hàm lƣ ng Pb-Zn trong thân quặng I thay đổi khá lớn từ 5,5 %
Pb+Zn đến 2 ,58%, trung bình 1 -12%.
Hình thái thân quặng phổ biến ở hai d ng là giả tầng phần trên mặt, xuống
sâu chuyển sang d ng m ch xuyên c t.
T i thân quặng I mỏ Nà ốp quan sát thấy các kiểu cấu t o kiến trúc quặng
sau: Cấu t o dải, thấu kính đặc xít: đặc trƣng cho lo i quặng gồm chủ yếu các dải
đơn khoáng sphalerite hoặc pyrite cấu trúc cầu hoặc các dải pyrotin trong lớp đá vôi
dolomite h t mịn. Các khoáng vật của nh m cấu t o này thƣờng c kiến trúc h t tha
hình kích thƣớc lớn bị cà nát và bị ép m nh. Cấu t o m ch và m ch xâm tán đặc
trƣng cho tất cả các khoáng vật quặng. Cấu t o xâm tán dày, ổ đặc xít, hình thành
do biến chất trao đổi thay thế đá và quặng thành t o vào các giai đo n trƣớc. Cấu
11


t o keo kết tinh đặc trƣng cho marcazit nguyên sinh và keo của các khoáng vật
biểu sinh trong đới oxi h a.
Khoáng vật quặng bao gồm: pyrotin, casiterit, magnetit, sphalerit giàu s t với
cấu t o phân hủy dung dịch cứng để t o các màng chalcopyrite, pyrotin, pyrocen,
granat, graphit, dolomite, scapolit [7].
Mỏ đang đƣ c khai thác bởi công ty TNHH Khai khoáng c K n.
I.3.1.3. ỏ ũng Váng
Khu vực mỏ L ng Váng, các thân quặng Pb - Zn chủ yếu nằm trong đá

carbonat và hiện nay đang đƣ c khai thác hầm l bởi công ty Việt - Trung.
Thân quặng l số 8 d ng chuỗi m ch thấu kính, ổ phân bố dọc theo hệ thống
đứt gãy tây b c - đông nam, thế nằm thân quặng 12 ∠7 . Đá vây quanh quặng chủ
yếu là đá vôi phân lớp mỏng. Quặng hoá phát triển theo hệ thống khe nứt tách và đứt
gãy. Chiều dày thân quặng đ t tới 2-3m. Quặng c cấu t o khối đặc xít, xâm tán thƣa,
xâm tán định hƣớng, ổ m ch xâm tán. Kiến trúc h t tự hình, tha hình, tách dung dịch.
L 1 đang khai thác quặng sulfur Pb - Zn. T i vị trí khai thác đá vây quanh là
đá vôi phân lớp mỏng đến dày từ vài cm đến vài chục cm. Thế nằm chung 7 ∠35.
Thân quặng gần nhƣ chỉnh h p trong tập đá hoa phụ hệ tầng trên hệ tầng Cốc Xô.
Đá vôi bị karst hoá t o thành địa hình karst đặc trƣng. Khảo sát xung quanh khu vực
khai thác quặng cho thấy quặng d ng oxy hoá m nh, bở rời; màu nâu, nâu đỏ, vàng
và xám loang lổ. Xen trong phần bở rời là các tảng, khối nhỏ kích thƣớc vài cm đến
vài chục cm đƣ c g n kết bởi các khoáng vật thứ sinh của kẽm và chì.
I.3.1.4. ỏ B Bồ
Mỏ nằm trên độ cao 4 4 m. Hiện nay mỏ đang đƣ c khai thác lộ thiên. Quan
sát t i moong khai thác cho thấy thân quặng phân bố dọc theo đứt gãy, thế nằm thân
quặng 7 ∠25. Chiều dày thân quặng khoảng 5 m, phần trụ vỉa quặng gần nhƣ nằm
chỉnh h p trên đá phiến kết tinh, bên dƣới n là phiến sét và phiến sét vôi bị phillit
m nh, c n phần n c vỉa quặng mái thì thấy thân quặng xuyên c t các đá n i trên
với thế nằm n c vỉa quặng là 7 ∠70 - 8 gây cà nát dập vỡ dăm kết m nh.
I.3.2. Hoạt đ ng và c ng ngh khai thác khoáng sản chì - kẽm
I.3.2.1. Hoạt đ ng kh i thá khoáng sản
Ho t động khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh c K n đã diễn ra từ thời
Pháp thuộc t i các mỏ chì kẽm Ch Điền, Ch Đồn. Sau năm 1954, Chính phủ đã
đầu tƣ để điều tra, thăm d và khai thác quặng ở vùng này. Đến nay, đã c 11 mỏ
chì kẽm ở vùng Ch Điền và 5 điểm quặng s t đã đƣ c điều tra, thăm d khá chi
tiết, xác định tin cậy trữ lƣ ng và chất lƣ ng quặng.
12

T i khu vực phía Nam Ch Đồn bao gồm các mỏ: Nà Tùm, Nà ốp Hình 4),
Pù Sáp do công ty Cổ phần Khoáng sản c K n là đơn vị chủ trì khai thác với ba
khu khai thác và chế biến chính là: Xí nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản Ch
Đồn, Xí nghiệp khai thác khoáng sản ằng Lãng, Xí nghiệp khai thác mỏ Pù Sáp.
T i khu vực phía c Ch Đồn bao gồm các mỏ: c L ng Hoài, Nam L ng
Hoài, Po Pen, Đèo An, ình Trai do Công ty TNHH Một thành viên Kim lo i màu
c K n chịu trách nhiệm khai thác và chế biến.

Hình 4. Khai thác chì kẽm tại mỏ Nà ốp

I.3.2.2. Công nghệ khai thác quặng hì kẽm
a. Ph ng pháp kh i thá
Đặc điểm cấu trúc địa chất của mỏ quyết định phƣơng thức khai thác. T i các
mỏ chì - kẽm Ch Đồn, hiện nay đang áp dụng hai phƣơng thức khai thác chính là
khai thác lộ thiên và khai thác hầm l , tuy nhiên đối với một số điểm mỏ c cấu trúc
địa chất phức t p c thể áp dụng kết h p cả hai phƣơng thức khai thác trên.
Đối với các mỏ: Nà ốp, a ồ, Pù Sáp… phƣơng thức khai thác đƣ c áp
dụng chủ yếu là khai thác lộ thiên. Khai thác lộ thiên đƣ c tiến hành ở các mỏ nằm
không sâu +3 m, ngang mức suối Nà ốp hiện t i bao gồm cả quặng oxy h a và
quặng gốc. Công tác khai thác đƣ c cơ giới h a với mức độ thấp chủ yếu là bán cơ
giới và thủ công, quặng đƣ c vận chuyển từ các moong khai thác ra bãi tập kết bằng
các xe go ng đẩy. Đối với thân quặng oxit phần mặt trên các đơn vị khai thác đều
áp dụng quy trình dùng máy xúc, máy g t, gàu xúc, ô tô để khai thác (Hình 6).
Đối với các mỏ: Po Pen, L ng Váng… là các mỏ c hệ thống quặng nằm sâu
so với mặt đất phù h p với phƣơng thức khai thác hầm l . Quy trình khai thác bằng
phƣơng pháp hầm l khá phức t p và nhiều công đo n kh , quặng khai thác đƣ c
phá vỡ bằng khoan nổ mìn và đƣ c vận chuyển ra ngoài bằng go ng đẩy tay hoặc
tời điện (Hình 5).
13

Theo tính toán khu vực mỏ Nà ốp và Pù Sáp đã đƣ c chính thức đƣa vào
khai thác và c sản phẩm từ 2 5 2 14. Sản lƣ ng khai thác bình quân cả 2 mỏ đ t
2569,55 tấn tháng. Tổng sản lƣ ng khai thác quặng nguyên khai của công ty cổ
phần khoáng sản c K n đ t 23.728.95 tấn.

Hình 5. C ng trƣ ng khai thác
Lũng Váng

Hình 6. Quang cảnh khai thác thiên
quặng oxi hóa P Sáp

b. Công nghệ tuyển quặng tại các mỏ chì - kẽm Chợ Đồn
Thiết bị và dây chuyền công nghệ chế biến quặng đ ng vai tr quan trọng
trong quá trình tuyển chọn hàm lƣ ng kim lo i c ích và h n chế thành phần độc h i
thải ra môi trƣờng. Công nghệ l c hậu là nguyên nhân gây lãng phí hàm lƣ ng kim
lo i c ích và gia tăng khả năng nguy cơ d n đến ô nhiễm môi trƣờng do không lo i
bỏ tối đa đƣ c thành phần độc h i. Công nghệ đƣ c sử dụng để tuyển quặng t i Ch
Đồn bao gồm: công nghệ tuyển nổi và tách lọc quặng. Quặng chì kẽm sau khi đƣ c
khai thác sẽ đƣ c làm giàu bằng phƣơng pháp tuyển nổi với chỉ tiêu tuyển cao. Phần
lớn các nhà máy tuyển quặng chì kẽm sunfua đều đƣ c áp dụng phƣơng pháp tuyển
nổi chọn riêng trực tiếp. Đầu tiên tuyển nổi các khoáng vật chì ở chế độ non thuốc tập
h p vì galenit dễ nổi hơn spalerit, đè chì kẽm bằng xyanua hoặc hỗn h p xyanua với
sunfat kẽm, sau đ kích động kẽm bằng sunfat đồng và tuyển nổi bằng xantat [3].
Quặng sulfide chì kẽm gốc ở Ch Đồn đƣ c thu hồi bằng phƣơng pháp tuyển
nổi, bao gồm các khâu sau [4]:
1- Tuyển nổi các khoáng vật chì, đè chìm kẽm bằng xyanua với sulfat kẽm.
2- Kích động kẽm bằng sulfat đồng và tuyển nổi bằng xantat.
Trong quá trình tuyển nổi vôi đƣ c thêm vào để tăng độ pH nhằm đè chìm
sulfide Fe.

Chế biến khoáng sản chì kẽm c thể phân thành hai giai đo n chính nhƣ
sau: 1 Giai đo n làm giàu và chế biến thô; 2 Giai đo n chế biến sâu - thành
phẩm kim lo i.
14


C nhiều phƣơng pháp làm giàu và chế biến thô khoáng sản chì - kẽm nhƣ:
tuyển nổi, tuyển trọng lực, tuyển từ, tuyển điện. Tuy nhiên, hiện nay, đƣ c sử dụng
nhiều và mang l i hiệu quả nhất trong khai thác - chế biến khoáng sản chì - kẽm là
phƣơng pháp tuyển nổi. Đây là phƣơng pháp tách các lo i khoáng vật c cỡ h t
tƣơng đối mịn lơ lửng trong môi trƣờng nƣớc dựa vào khả năng bám dính c lựa
chọn của chúng lên b ng khí trong huyền phù của khoáng vật. Sản phẩm thu đƣ c
là tinh quặng kẽm và tinh quặng chì. Tinh quặng kẽm và chì sau đ sẽ đƣ c đƣa vào
giai đo n chế biến sâu để sản xuất kẽm thỏi, chì thỏi và thu hồi đƣ c một số kim
lo i đi kèm nhƣ: Cd, In, Ag, Ga [3].
Giai đo n chế biến sâu quặng chì - kẽm để thu hồi kẽm đƣ c thực hiện bằng
hai phƣơng pháp chủ yếu là hỏa luyện kẽm và thủy luyện kẽm. ột oxyt kẽm là
nguyên liệu đầu tiên cho quá trình thủy luyện để sản xuất kẽm kim lo i bằng
phƣơng pháp điện phân và thu hồi các kim lo i c ích đi kèm. Để thu hồi chì chủ
yếu dựa vào phƣơng pháp hỏa luyện, phƣơng pháp thủy luyện thƣờng dùng để xử lý
phế liệu chì và các sản phẩm phụ của quá trình sản xuất chì kẽm. Ngoài việc thu hồi
đƣ c chì, phƣơng pháp hỏa luyện c n cho phép thu hồi tổng h p các kim lo i cộng
sinh c ích đi kèm: Ag, Ga, Cd, In…
Công nghệ luyện kẽm
Tinh quặng kẽm là sản phẩm của quá trình tuyển nổi quặng nguyên khai trên
dây chuyền tuyển nổi của công ty cổ phần khoáng sản c K n. Quặng nguyên khai
sau khi khai thác sẽ đƣ c nghiền nhỏ đƣa vào dây chuyền luyện chì và cấp thuốc
tuyển theo tỷ lệ nhất định sẽ cho sản phẩm tinh quặng chì và đuôi thải chì c l n
quặng kẽm. Đuôi thải chì sẽ đƣ c đƣa qua dây chuyền luyện kẽm và cho ra sản
phẩm là tinh quặng kẽm.

Tinh quặng kẽm sunfua 1 -4 % kẽm đƣ c đƣa vào kho chuẩn bị luyện để
ổn định thành phần h a học và cỡ h t, sau đ đƣ c đƣa vào l thiêu để khử lƣu
huỳnh. Sản phẩm sau khi thiêu trong l thiêu lớp sôi đƣ c tiến hành làm nguội và
vận chuyển đến phân xƣởng h a tách. Khí tách khỏi l thiêu lớp sôi đƣ c làm s ch
bụi và vận chuyển bằng hệ thống đƣờng ống tới phân xƣởng sản xuất axit sunfuric.
Tinh quặng kẽm oxit 15-3 % kẽm qua công đo n chuẩn bị luyện và tiến hành
thiêu để khử nƣớc và các t p chất c h i. Tinh quặng oxit kẽm sau khi xử lý đƣa đến
xƣởng h a tách. Khí ra khỏi l thiêu thu bụi kẽm và thải ra ngoài ống kh i. T i phân
xƣởng h a tách, tiến hành h a tách hai lo i tinh quặng sau khi quá trình nung thiêu
dung dịch sau khi h a tách, dung dịch thu đƣ c sau khi h a tách đƣ c tiến hành làm
s ch hai giai đo n: làm s ch nhiệt độ cao và làm s ch nhiệt độ thấp nhằm mục đích
khử Ni, Co, Cu, Cd. ã thu đƣ c sau khi quá trình h a tách bằng axit đƣ c đƣa đến
15


công đo n thu hồi các kim lo i quý hiếm. Dung dịch sau quá trình làm s ch đƣ c
tiến hành điện phân thu hồi kẽm, kẽm thu hồi đƣ c từ quá trình điện phân tiến hành
đúc thỏi thành phần với hàm lƣ ng 99,99% Zn.
Công nghệ luyện chì
Tinh quặng chì là sản phẩm của quá trình tuyển nổi quặng chì nguyên khai
trên dây chuyền tuyển nổi t i công ty cổ phần kháng sản c K n. Quặng nguyên
khai sau khi đƣ c khai thác sẽ đƣ c nghiền nhỏ, đƣa vào dây chuyền luyện chì và
cấp thuốc tuyển theo tỉ lệ nhất định sẽ cho sản phẩm tinh quặng chì. Hiện nay, công
ty cổ phần khoáng sản c K n đang cung cấp ra thị trƣờng sản phẩm tinh quặng
chì c phẩm vị 6 %, độ ẩm 1 -14%. Năm 2 14, khối lƣ ng thành phẩm sau chế
biến tinh quặng chì đ t >6 % Pb là 2.387,81 tấn và chì kim lo i đ t 248,3 tấn.
Nhà máy luyện chì sau khi đƣ c tái khởi động ngày 1 1 2 14 đã nhanh
chóng phải dừng ho t động sau hai tháng do hệ thống thiết bị chƣa phù h p và thiếu
hụt nguồn nguyên liệu đầu vào. Tuy nhiên, gần đây 1 8 2 15, công ty cổ phần
khoáng sản c K n đã cải t o dây chuyền luyện chì công suất 5.

tấn năm. Dây
chuyền sử dụng công nghệ hỏa luyện với nguyên liệu đầu vào là chì sunfua sau quá
trình thiêu kết sẽ t o ra cục thiêu kết với hàm lƣ ng chính là PbO, sau đ đƣa vào l
luyện để t o ra chì kim lo i 98%- hay đƣ c gọi là chì thỏi.
Chì thỏi là sản phẩn của dây chuyền tinh luyện hiện đ i, sản phẩm chì thỏi c
phẩm vị đ t 98-99%, kích thƣớc 5 x 8 x 3 cm ; khối lƣ ng trung bình 1,2
tấn thỏi. thỏi chì đƣ c sản suất theo quy trình từ quặng nguyên khai sau khi khai
thác đƣ c tuyển qua công nghệ tuyển nổi trở thành tinh quặng chì 6 %. Từ đây, tinh
quặng chì đƣ c phối trộn với các phụ gia khác vôi bột, than cốc, bột s t,… sau đ
đƣa vào dây chuyền luyện chì cho ra sản phẩm chì thỏi.
Trong dây chuyền công nghệ này, việc xử lý tinh quặng chì thực hiện qua 3
công đo n chính: i Thiêu kết: Để chuyển PbS thành d ng oxit, chuyển tinh quặng
ở d ng bột thành d ng cục liên kết cùng với một số thành phần sunfua khác để t o
điều kiện cho quá trình hoàn nguyên t o Pb kim lo i và t o xỉ; ii Hoàn nguyên: là
giai đo n quan trọng nhất nhằm chuyển chì sang ion kim lo i nhờ phản ứng hoàn
nguyên. Hiệu suất hoàn nguyên phụ thuộc nhiều yếu tố nhƣ nhiệt độ thời gian,
chiều cao cột liệu..; iii Giai đo n tinh luyện điện phân: là giai đo n khử t p chất
trong chì thô để nhận đƣ c chì tinh khiết đáp ứng yêu cầu sử dụng.
Thu hồi kim lo i quý hiếm Ag, Cu: trong quá trình tinh luyện chì các nguyên
tố quý hiếm đi kèm nhƣ Ag, Cu, i, Cd, đặc biệt là Ag là nguyên tố cần đƣ c thu
hồi trong bùn dƣơng cực của quá trình tinh luyện chì.
16


Tuy nhiên công nghệ hoả luyện c nhiều yếu tô làm ảnh hƣởng đến môi
trƣờng. Do đ , cần yêu cầu các chủ nhà máy luyện chì phải c các biện pháp hiện
đ i h a thiết bị, sử dụng tổng h p tài nguyên, xử lý triệt để các bãi thải, cải thiện hệ
thống thu bụi, xử lý khí triệt để đảm bảo giảm đến mức tối thiểu ảnh hƣởng của
công nghệ đến môi trƣờng.

Hình 7. Xƣ ng tuyển quặng thiếc chì kẽm
tại khu mỏ ng Lãng

17

Hình 8. Lò thiêu đốt quặng oxi hóa tại
Nhà máy tuyển quặng Lũng Váng


CHƢƠNG II. LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
II.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
II.1.1. Trên thế gi i
Sự bùng nổ của cách m ng Công nghiệp trên thế giới đã mang đến cho nhân
lo i một bộ mặt mới, làm thay đổi cơ bản những điều kiện kinh tế - xã hội, văn h a,
khoa học kỹ thuật của xã hội loài ngƣời. Tuy nhiên, c ng đặt ra cho nhân lo i thách
thức lớn khi nguồn tài nguyên khoáng sản kim lo i màu đƣ c sử dụng trong công
nghiệp chế t o máy đang suy giảm trong khi đây là nguồn tài nguyên không tái t o,
đặc biệt là chì, kẽm. Trên thế giới, hiện c 3 mỏ kẽm hàng đầu với trữ lƣ ng lớn là
Mỏ Rampura Agucha ở bang Rajasthan, Ấn Độ; Mỏ Century, Australia và Mỏ Red
Dog, Alaska. Trong đ , Mỏ Rampura Agucha là mỏ kẽm lớn nhất thế giới đƣ c
khai thác bằng phƣơng pháp lộ thiên và phƣơng pháp khai thác hầm l , mỗi năm
khai thác 6,15 triệu tấn, quặng đƣ c nghiền thành tinh quặng chì và kẽm, trữ lƣ ng
tài nguyên tính vào thời điểm cuối tháng 3 năm 2 13 là 1 9,8 triệu tấn. Mỏ Century
nằm ở Tây - c bang Queensland là mỏ lộ thiên lớn nhất ở Australia khai thác chì.
Mỏ Red Dog, Alaska c 77 triệu tấn đá chứa 17 % kẽm. Ho t động khai thác chế
biến khoáng sản đã xả ra một lƣ ng lớn kim lo i nặng gây áp lực lớn đối với môi
trƣờng phá vỡ hệ sinh thái động, thực vật. Trên thế giới đã c nhiều nghiên cứu
đánh giá hiện tr ng và mức độ ảnh hƣởng của ho t động khai thác chì kẽm đến tài
nguyên đất, nƣớc và tài nguyên sinh vật. Tiêu biểu nhƣ nghiên cứu t i mỏ khai thác
vàng Linglong Trung Quốc cho thấy môi trƣờng nƣớc mặt ở đây đang bị ô nhiễm

nghiêm trọng bởi các kim lo i nặng Hg, Zn và Cd với nồng độ cao hơn so với mức
3 quy chuẩn Trung Quốc đối với nƣớc mặt. Nguyên nhân chủ yếu của sự phân tán
các kim lo i nặng ra môi trƣờng nƣớc mặt ở đây là do r rỉ nƣớc thải, quặng thải từ
ho t động khai thác vàng [20]. Một nghiên cứu khác t i các bãi thải phía Đông mỏ
quặng Ellatzite t i ungari c ng chỉ ra hàm lƣ ng Mn, Cu và các chất cặn l ng lơ
lửng cao hơn mức cho phép, d n đến gây ô nhiễm cho nƣớc sông Malak Iskar và
gây tổn h i đến tính đa d ng của môi trƣờng sinh thái trong khu vực khai thác….
Một số nghiên cứu khác chỉ ra mức độ ảnh hƣởng của quá trình khai thác và
chế biến khoáng sản đến môi trƣờng đất xung quanh. Nghiên cứu phân bố kim lo i
nặng và biệt h a trong chất thải và đất xung quanh một mỏ chì -- kẽm ở Tây an
Nha đã chỉ ra mức độ ảnh hƣởng nghiêm trọng từ chất thải mỏ đến đất canh tác
[21]. Nghiên cứu ô nhiễm kim lo i nặng trong đất xung quanh nhà máy luyện chì -kẽm ukowno, a Lan đã phát hiện ra dấu hiệu của sự ô nhiễm bởi kim lo i nặng
tập trung chủ yếu ở tầng đất mặt
- 10 cm) với hàm lƣ ng Pb: ,545 mg g, Zn:
18