tổng quan về khoáng sản khoáng chất

LỜI MỞ ĐẦU
Khoáng sản là nguyên liệu tự nhiên có nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ,chứa trong
lớp vỏ trái đất,trên mặt đất,dưới đáy biển hoặc hòa tan trong nước đại dương.
Khoáng sản được sử dụng trực tiếp trong công nghiệp hoặc có thể lấy ra từ chúng
kim loại và khoáng vật dùng cho các ngành công nghiệp.Khoáng sản có thể tồn tại
ở trạng thái rắn( quặng, đá) lỏng( dầu, nước khoáng) hoặc khí( khí đốt). Khả năng
khai thác và sử dụng khoáng sản phụ thuộc vào trình độ kĩ thuật công nghệ và nhu
cầu của con người trong mỗi giai đoạn lịch sử nhất định.Quy mô khai thác khoáng
sản ngày càng mở rộng dẫn tới sự cạn kiệt tài nguyên khoáng sản.Theo tính toán
của các nhà khoa học trữ lượng khoáng sản được thăm dò tới năm 1989 chỉ cho
phép khai thác trong một khoảng thời gian nhất định.
Bài có các phần :
I.
Tiềm năng kinh tế nguyên liệu khoáng của nhóm khoáng

sản khoáng chất công nghiệp dùng trong sản xuất.
1. Đặc điểm tính chất của nguyên liệu khoáng
2. Tính năng công dụng và lĩnh vực sử dụng
3. Tính năng công dụng và lĩnh vực sử dụng
4. Tiềm năng về trữ lượng của nguyên liệu khoáng đó trên thế giới và ở

Việt Nam.

1


II.

Tiềm năng kinh tế nguyên liệu khoáng của nhóm khoáng
sản khoáng chất công nghiệp dùng trong sản xuất.

1. Đặc điểm tính chất của nguyên liệu khoáng
 Dùng trong sản xuất phân bón
 Khái niệm phân bón:
Phân bón là tên gọi chung của những chất hay những hợp chất chứa một hoặc
nhiều chất dinh dưỡng khoáng cần thiết được bón vào đất, phun lên lá nhằm mục
đích cung cấp dinh dưỡng (thức ăn) cho cây trồng sinh trưởng, phát triển khỏe
manh, xanh tốt, đạt năng suất cao và chất lượng tốt hoặc thay đổi các tính chất đất
giúp đất đai phì nhiêu, màu mỡ,….
 Phân loại:
Phân bón được chia làm 2 loại chính: phân bón vô cơ và phân bón hữu cơ.
 Những nguyên liệu khoáng thiết yếu sản xuất phân bón :
 Amonium sunphate
Còn gọi là phân SA, sunphat đạm ((NH4)2SO4 có chứa 20–21% nitơ nguyên chất.
Trong phân này còn có 24-25% lưu huỳnh (S). Trên thế giới loại phân này chiếm
8% tổng lượng phân hoá học sản xuất hàng năm. Phân này có dạng tinh thể, mịn,
màu trắng ngà hoặc xám xanh. Phân này có mùi nước tiểu (mùi amôniac), vị mặn
và hơi chua. Cho nên nhiều nơi gọi là phân muối diêm.
Sunphat đạm là loại phân bón tốt vì có cả N và lưu huỳnh là hai chất dinh dưỡng
thiết yếu cho cây.
Phân này dễ tan trong nước, không vón cục. Thường ở trạng thái tơi rời, dễ bảo
quản, dễ sử dụng. Tuy nhiên, nếu để trong môi trường ẩm phân dễ vón cục, đóng
lại thành từng tảng rất khó đem bón cho cây.

2


 Apatit
Là một nhóm các khoáng vật phosphat bao gồm hidroxylapatit, floroapatit và
cloroapatit. Các loại apatit này được gọi tên do trong thành phần tinh thể của chúng
có chứa các ion OH-, F- và Cl-. Công thức chung của apatit thường được biểu diễn

theo dạng nhóm thành phần như Ca5(PO4)3(OH, F, Cl), hoặc theo công thức riêng
của từng loại khoáng vật riêng lẻ tương ứng như: Ca5(PO4)3(OH), Ca5(PO4)3F và
Ca5(PO4)3C
 Phân loại quặng:
- Quặng loại I: Thực tế là loại quặng apatit đơn khoáng ở trong vùng phong hóa
hóa học tầng KS5, hàm lượng trên 34% P2O5
- Quặng loại II: Quặng apatit-đôlômit ở vùng không phong hóa tầng quặng
KS5 hàm lượng từ 18 - 25% P2O5
- Quặng loại III: Quặng apatit-thạch anh ở vùng phong hóa tầng trụ KS4 và tầng
vách KS6 và KS7, hàm lượng từ 12 - 25% P2O5
- Quặng loại IV: Quặng apatit-đôlômit-thạch anh ở vùng không phong hóa tầng
trụ KS4 và tầng vách KS6 và KS7, hàm lượng từ 8 -12% P2O5.
 Than bùn
Than bùn được hình thành do sự tích tụ và phân huỷ không hoàn toàn tàn dư thực
vật trong điều kiện yếm khí xảy ra liên tục. Quá trình này diễn ra tại các vùng trũng
ngập nước. Các vùng đất ngập nước là những vùng có năng suất sinh học cao, điều
kiện phát triển của thực vật rất thuận lợi. Tuy nhiên, lớp thổ nhưỡng tại các vùng
này luôn trong điều kiện yếm khí; do đó, mặc dù sinh khối các loài cỏ sống trên
mặt nước tăng nhanh, nhưng quá trình phân giải xác thực vật lại xảy ra chậm và
không đạt tới giai đoạn vô cơ hoá dẫn đến tích luỹ hữu cơ. Tiếp theo cỏ là lau, lách,
cây bụi, cây thân gỗ thay thế, kết hợp với quá trình kiến tạo địa chất, quá trình bồi
tụ, lắng đọng phù sa đã chôn vùi kể cả cây thân gỗ, làm cho hữu cơ tích tụ thành
các lớp và tạo thành than bùn.
Than bùn đã qua sàng và nghiền phân loại, đáp ứng cho tiêu chuẩn sản xuất phân
bón hữu cơ vi sinh với các tiêu chuẩn như sau:
* Than bùn loại 1:
- Hữu cơ: 30-35%
- Màu sắc: đen than
3

- Độ mịn: qua sàng 3,5mm
- Độ ẩm: 20-30%
* Than bùn loại 2:
- Hữu cơ: 17-25%
- Màu sắc: đen nhạt lẫn nâu
- Độ mịn: qua sàng 3,5mm
- Độ ẩm: 20-30%
* Than bùn loại 3:
- Hữu cơ: nhỏ hơn 16%
- Màu sắc: nâu đen
- Độ mịn: qua sàng 5mm
- Độ ẩm 20-35%.
 Dùng trong công nghiệp gốm sứ:
 Sét và cao lanh :
Sét là đá phân tán mịn gồm chủ yếu là các khoáng vật sét và một số tạp chất khác,
khi nhào với nước thì dẻo, dễ biến dạng và sau khi khô, nung thì cứng như đá. Cao
lanh là sét đơn khoáng chủ yếu là caolinit hoặc các khoáng vật nhóm caolinit. Cao
lanh có màu trắng kém dẻo. Thành phần hóa học chủ yếu của sét và cao lanh như
sau :
Cao lanh : có cấu trúc 2 lớp 1 :1 (tương tự như dickit, nacrit, halloysit) ... với công
thức chung là Al2Si2O5(OH)4.nH2O (n = 0, 2), thành phần gồm SiO2, Al2O3, H2O,
ngoài ra còn có một lượng nhỏ tạp chất Fe, Ti, K và Mg.
Sét : Đặc trưng của nhóm kaolinite là khoáng kaolinite (tên khoáng này được lấy
làm tên cho cả nhóm), là khoáng chủ yếu trong các mỏ cao lanh và đất sét, có công
thức hoá học là Al2O3.2SiO2.2H2O (hoặc có thể viết: Al2Si2O5(OH)4). Thành
phần hóa học của khoáng này là SiO2: 46.54%; Al2O3 : 39.5%; H2O: 13.96%.
Căn cứ vào nhiệt độ nóng chảy vật liệu chịu lửa được phân ra làm 5 loại :
-

Chịu lửa cao : > 1700 độ C
Chịu lửa trung bình : 1700-1650 độ C
Chịu lửa thấp : 1650-1580 độ C
Khó chảy : 1580-1350 độ C
Dễ chảy : <1350 độ C

4


Cao lanh và sét cao lanh thuộc loại vật liệu chịu lửa cao vì hàm lượng Al2O3 lớn,
còn sét monmorilonit, sét hydromica … là sét dễ chảy. Các loại sét cao lanh làm
vật liệu chịu lửa được gọi là vật liệu xamot.
Các loại vật liệu chịu lửa dùng để sản xuất đồ gốm chịu lửa, chịu axit và gạch chịu
axit dùng trong các bể hóa chất, sản xuất các loại ống nghiệm, nồi hóa chất; sản
xuất đồ gốm mỏng : bát đĩa, gốm sứ, sứ cách điện; sản xuất gốm xây dựng và gốm
thô – gạch ngói sản xuất cốt liệu nhẹ bằng gốm bê tông , đồ gốm kỹ thật điện; đồ
gốm kỹ thuật vi sinh.
 Dolomit
Là tên một loại đá trầm tích cacbonat và là một khoáng vật, công thức hóa học
của tinh thể là CaMg(CO3)2.
Đá dolomit được tạo nên phần lớn bởi khoáng vật dolomite. Đá vôi được thay thế
một phần bởi dolomite được gọi là đá vôi dolomit. Dolomit lần đầu được mô tả vào
năm 1791 bởi nhà tự nhiên học và địa chất người Pháp, Déodat Gratet de
Dolomieu (1750–1801) cùng với việc phát hiện ra dãy Dolomite Alps ở phía
bắc Ý.
Dolomit là loại đá tương đối phổ biến, thường đi với đá vôi, và vì thế giữa đá vôi
và dolomit có nhiều dạng chuyển tiếp: đá vôi - đá vôi manhe - đá vôi dolomit dolomit vôi - dolomit. Dolomit thường có màu trắng, xám, vàng nhạt, nâu xám...
khi dolomit chứa nhiều di tích hữu cơ đá có màu xám, nếu chứa bitum hay có màu
nâu. Trình độ kết tinh cũng như độ rỗng của dolomit rất thay đổi. Thành phần
khoáng vật, ngoài dolomit là chính ra còn gặp canxit, nhiều khi có hàm lượng

tương đối cao và còn gặp khá nhiều khoáng vật phụ như thạch cao, anhydrit, thạch
anh - calcedon, oxit và hidroxit sắt, xelestin, fluorit, khoáng vật muối pirit, macazit,
hydromica, momoriolit, các vật liệu hữu cơ phân tán. Vật liệu vụn trong dolomit
rất ít gặp, không nhiều như trong đá vôi, theo L.V. Putstovalop khi thành tạo
dolomit thì kết thúc quá trình phân dị cơ học. Trong các mặt cắt địa chất có thể gặp
những tầng dolomit dầy và độc lập hoặc xen kẽ với đá vôi, với đá vụn, thậm chí
xen kẽ với những loại muối, thạch cao, anhydrit.
Khoáng vật dolomite kết tinh ở hệ tinh thể ba phương. Nó tạo thành tinh thể trắng,
xám đến hồng, thường có hình cong mặc dù nó thường ở dạng khối. Nó có tính
chất vật lý tương tự như tinh thể canxit, nhưng không hòa tan nhanh chóng trong
dung dich HCl loãng trừ trường hợp ở dạng bột. Độ cứng là 3,5 đến 4 và tỉ trọng là
2,85. Chiết suất nω = 1,679 – 1,681 và nε = 1,500. Song tinhkhá phổ biến. Hỗn
5


hợp rắn trong tự nhiên giữa dolomit và ankerit giàu sắt. Một lượng nhỏ sắt trong
cấu trúc khiến cho tinh thể có màu vàng đến nâu. Mangan có thể thay thế trong cấu
trúc tinh thể, có thể đến 3 phần trăm MnO. Hàm lượng mangan cao khiến cho tinh
thể có màu hồng. Có thể hình thành một dải khoáng vật với kutnohorit giàu
mangan. Chì và kẽm cũng có thể thay thế magie trong cấu trúc tinh thể.
 Felspat
Felspat, còn gọi là tràng thạch hay đá bồ tát, là tên gọi của một nhóm khoáng vật
tạo đá cấu thành nên 60% vỏ Trái đất.
Felspat kết tinh từ mácma có mặt trong cả đá xâm nhập và đá phun trào, ở dạng hạt
nhỏ trong các vành (mạch) và trong các đá biến chất. Đá cấu tạo toàn bộ
là plagiocla (fenspat natri) được gọi là anorthosit. Fenspat cũng được tìm thấy
trong các loại đá trầm tích.
Nhóm khoáng vật này thuộc nhóm khoáng vật silicat (tectosilicat). Các khoáng vật
chính trong nhóm này bao gồm:
Fenspat Kali KAlSi3O8

Anbit NaAlSi3O8
Anorthit CaAl2Si2O8
Các khoáng vật kết tinh có thành phần giữa fenspat-K và anbit gọi là alkali
fenspat. Các khoáng vật có thành phần giữa anbit và anorthit được gọi là plagiocla
hoặc plagiocla fenspat. Chỉ có dung dịch rắn bị giới hạn tạo ra các khoáng vật giữa
fenspat K và anorthit, và trong hai dung dịch rắn khác, sự không trộn lẫn xảy ra ở
nhiệt độ thường trong vỏ trái đất. Anbit cũng được xem là plagiocla và alkali
fenspat. Thêm vào đó, fenspat anbit, bari cụng được xem là fenspat alkali và
plagiocla. Bari fenspat được tạo ra từ sự thay thế bari từ fenspat natri.
Alkali fenspat gồm có:
•

octhoclas (hệ một nghiêng), — KAlSi3O8

•

sanidin (hệ một nghiêng)—(K,Na)AlSi3O8

•

microclin (hệ ba nghiêng) — KAlSi3O8
6


•

anorthocla (hệ ba nghiêng) — (Na,K)AlSi3O8

Sanidin được hình thành ở nhiệt độ cao, còn microclin thì hình thành ở nhiệt độ
thấp. Perthit là một cấu trúc đặc biệt trong alkali fenspat. Cấu trúc perthit của alkali

fenspat trong các đá granit có thể thấy bằng mắt thường. Các cấu trúc vi perthit ở
dạng tinh thể có thể quan sát dưới　kính hiển vi thường, trong khi đó cấu trúc
cryptoperthit chỉ có thể quan sát dưới　kính hiển vi điện tử.
Labradorit.
Plagiocla fenspat thuộc hệ ba nghiêng. Nhóm plagiocla gồm:
•

anbit (0 to 10) — NaAlSi3O8

•

oligocla (10 to 30) — (Na,Ca)(Al,Si)AlSi2O8

•

andesin (30 to 50) — NaAlSi3O8 — CaAl2Si2O8

•

labradorit (50 to 70) — (Ca,Na)Al(Al,Si)Si2O8

•

bytownit (70 to 90) — (NaSi,CaAl)AlSi2O8

•

anorthit (90 to 100) — CaAl2Si2O8

Thàn phần trung gian của kết tinh thành hai loại fenspat trong quá trình nguội lạnh,

nhưng sự khuếch tán châm hơn trong alkali fenspat, là dạng hạt rất mịn có thể quan
sát được dưới kính hiển vi quang học. Các khoảng trống trong dung dịch
rắn plagiocla rất phức tạp so với các khoảng trống trong alkali fenspat. Màu quan
sát được từ labradorit là do các hạt rất nhỏ dạng tấm.
Fenspat bari thuộc hệ một nghiêng, gồm có:
•

celsian — BaAlSi3O8

•

hyalophan — (K,Na,Ba)(Al,Si)4O8

Fenspat có thể tạo ra khoáng vật sét từ quá trình phong hóa hóa học.

7


 Graphit
Graphit là một dạng thù hình của cacbon. Graphit là khoáng vật mềm, có độ cứng
từ 1¸2 (theo thang Mohs) và khối lượng riêng 2,09¸2,23 g/cm3. Graphit có màu
xám đến màu đen, mờ đục và có ánh kim. Khác với kim cương, graphit có độ dẫn
nhiệt, dẫn điện cao, nhiệt độ nóng chảy rất cao (> 3800oC), ổn định ở nhiệt độ cao,
đặc biệt trở về mặt hóa học . Các khoáng chất tự nhiên chứa graphit bao gồm:thạch
anh,calcit,mica,thiên thạch, chứa sắt và tuamalin. Tinh thể graphit hoàn chỉnh vô
cùng hiếm, chúng tạo thành những tấm lục giác, đôi khi có vết khía tam giác trên
mặt, tập hợp thành vảy mỏng, những khối hình que hay hình thoi rất hiếm.
Graphit gồm 2 loại: tự nhiên và nhân tạo. Graphit tự nhiên được sản xuất từ quặng
tinh graphit với hàm lượng và kích thước hạt khác nhau. Graphit nhân tạo được sản
xuất chủ yếu tử nguồn gốc của mỏ.

Graphit được phát hiện có nguồn gốc từ quá trình biến chất là phổ biến hơn so với
graphit có trong dung nham núi lửa. Dù theo cách nào thì nhiệt độ cao, áp suất cao
cùng môi trường hoàn nguyên là các điều kiện tiên quyết cho sự hình thành
graphit.
8


Graphit hình thành tự nhiên là các tinh thể tinh khiết, tuy nhiên hình thức tồn tại
của chúng trong các loại quặng là khác nhau. Graphit vô định hình được hình thành
từ quá trình biến chất các vỉa than antraxit tồn tại trước đó, graphit dạng vảy được
cho là hình thành dưới các đại dương sâu, lắng đọng cacbon hữu cơ. Ngoài ra, còn
tồn tại một số hình thức khác của graphit như các mảnh graphit xâm nhiễm trong
mỏ đá cẩm thạch hay graphit dạng vân, dạng mạch. Dựa vào dạng tồn tại của
graphit trong các mỏ quặng nói trên, người ta chia quặng graphit thành ba loại
chính với những đặc điểm như Bảng 1.

Do graphit có nhiều đặc tính vượt trội nên nó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực
khác nhau. Theo USGS năm 2012, nhu cầu tiêu thụ graphit trên thế giới như trong
Bảng 2.

9


2. Tính năng công dụng và lĩnh vực sử dụng
 Amonium sunphate
Có thể đem bón cho tất cả các loại cây trồng, trên nhiều loại đất khác nhau, miễn là
đất không bị phèn, bị chua. Nếu đất chua cần bón thêm vôi, lân mới dùng được
đạm sunphat amôn. Phân này dùng tốt cho cây trồng trên đất đồi, trên các loại đất
bạc màu (thiếu S).
Đạm sunphat được dùng chuyên để bón cho các loài cây cần nhiều S và ít N

như đậu đỗ, lạc v.v. và các loại vây vừa cần nhiều S vừa cần nhiều N như ngô.
Cần lưu ý đạm sunphat là loại phân có tác dụng nhanh, rất chóng phát huy tác dụng
đối với cây trồng, cho nên thường được dùng để bón thúc và bón thành nhiều lần
để tránh mất đạm.
 Apatit
H2N2)-Cùng với sự phát triển của kinh tế, vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải
của các ngành công nghiệp cũng như đô thị đang trở nên nghiêm trọng, ảnh hưởng
xấu đến sức khỏe cộng đồng. Trước thực trạng trên , cùng với các biện pháp quản
lý, chúng ta cần có những giải pháp kỹ thuật kịp thời nhằm cải thiện môi trường,
phục vụ cuộc sống.
10


Hai vấn đề lớn của ô nhiễm môi trường là nước thải và chất thải rắn. Trên thực tế
có nhiều vật liệu như than hoạt tính, silicagel, zeolit, đã được áp dụng để xử lý các
chất thải trên nhưng chi phí xử lý còn cao do giá vật liệu còn đắt. Chính bởi vậy,
một trong những hướng nghiên cứu của công nghệ môi trường là tìm ra các loại vật
liệu xử lý có nguồn gốc tự nhiên với trữ lượng lớn, giá thành hạ, mà lại có khả
năng xử lý tốt. Một trong những vật liệu có khả năng xử lý ô nhiễm được phát hiện
trong những năm gần đây trên thể giới là apatit. Đây là loại khoáng vật tự nhiên
sẵn có tại Việt Nam: mỏ Apatit Lào Cai có trữ lượng quặng khoảng 811 triệu tấn và
khoảng trên 50 triệu tấn quặng apatit tại các khu vực khác như ở sông Phát (miền
Bắc), sông Bo (miền Nam).
Apatit có công thức hóa học là: Ca5(PO4)3X (X: Cl, F, OH...), thường có màu xanh
nước biển, hay vàng nhạt, tỷ trọng 3,17, thuộc nhóm tinh thể có 6 cạnh hình trụ.
Trong thành phần của apatit có nhiều nguyên tố vi lượng như: Sr, Ba, Mg, Mn, Fe,
Al... Quặng tự nhiên của apatit ở dạng kết tinh, khó phân hủy, không tan trong
nước và có tính kiềm yếu.
Do có cấu trúc hóa học đặc biệt nên apatit có khả năng cố định các kim loại nặng,
đồng thời cũng có tác dụng xử lý một phần chất hữu cơ, vi khuẩn coliform, chất

rắn lơ lửng trong nước thải. Một số tài liệu còn cho rằng, apatit có khả năng xử lý
những kim loại nặng nào mà tích số tan của kim loại đó với PO 4-3 nhỏ hơn tích số
tan của Ca3(PO4)2.
Trong quá trình xử lý nước thải, đồng thời với quá trình xử lý kim loại nặng và các
thành phần khác một lượng nhỏ các hợp chất của photpho cũng được hòa tan vào
trong nước, cung cấp thêm dinh dưỡng cho thực vật thủy sinh và vi sinh vật, tạo
điều kiện.thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học sau này. Do đó, trong nhiều công
nghệ xử lý nước thải (như nước thải chế biến gỗ), apatit được sừ dụng như là một
nguồn dinh dưỡng thay thế cho axit photphoric đề tạo tỷ lệ thích hợp với cacbon và
ni tơ. Người ta có thể sử dụng apatit trong công nghệ xử lý nước thải chứa kim loại
nặng trong các ngành mạ điện, cơ khí, luyện kim và chế biến gỗ.
Dùng apatit để xử lý kim loại nặng trong đất là phương pháp mới đã được ứng
dụng ở nhiều nước trên thế giới với các tên gọi khác nhau như in-situ remediation
technicques (Canađa), phot-phát - induce metal stabilization (Mỹ).
Như chúng ta đã biết, kim loại nặng trong đất có khả năng gây nhiễm độc cho thực
vật, động vật và cho con người cũng như hệ sinh thái nói chung. Tuy nhiên, chúng
ta không thể đánh giá mức độ nguy hại của kim loại nặng đối với hệ sinh thái đất
một cách đơn giản thông qua việc xác định tổng lượng kim loại nặng trong đất vì
11


mức độ nguy hại phụ thuộc vào trạng thái tồn tại của kim loại nặng. Chúng có thể
tồn tại ở trạng thái phản ứng (linh động), hay không phản ứng (cổ định). Chính bởi
vậy, cơ sở của việc xử lý kim loại nặng trong đất là việc cổ định các kim loại nặng,
ngăn chặn chúng chuyển sang trạng thái linh động. Apatit có khả năng xử lý hầu
hết các kim loại nặng và chất phóng xạ như: đồng, asen, kẽm, thori, actini, urani,
plutoni và nhất là chì. Apatit có khả năng cố định một lượng kim loại nặng bằng
20% khối lượng của nó. Tác dụng cô lập này đạt được trong thời gian rất ngắn (10
- 20 phút) kể từ khi trộn apatit với đất bị nhiễm kim loại nặng. Apatit có được khả
năng trên là do nó cung cấp PO4-3 tạo phản ứng kết tủa với kim loại nặng.

Khi trộn lẫn apatit với đất sẽ tạo hệ đệm mới trong dung dịch đất. Apatit cũng tạo
điều kiện cho kim loại nặng kết tủa ở các dạng khác như cacbonat, oxit, hyđroxit.
Các kim loại nặng có thể thay thế vị trí canh (Ca) trong cấu trúc của apatit.
Do yêu cầu của vật liệu xử lý kim loại nặng là ít flo, ít hoặc không có kim loại
nặng đi kèm, nhiều thành phần cacbonat, có độ xốp thích hợp, nên không phải loại
apatit nào cũng có khả năng xử lý kim loại nặng. Trong hầu hết các nghiên cứu và
ứng dụng người ta chỉ sử dụng apatit loại IV (5%) là thích hợp.
Như đã trình bày ở trên, chưa có công nghệ nào có thể tách được hoàn toàn kim
loại nặng ra khỏi đất mà chỉ có thể vô hiệu hóa tác động gây độc của chúng đối với
sinh vật, cũng như ngăn chặn khả năng lan truyền của chúng. Bởi vậy giải pháp đề
ra ở đây là trộn bột apatit loại 5% với đất bị nhiễm kim loại nặng.
Rác thải chứa kim loại nặng được coi là chất thải nguy hại và được xử lý bằng biện
pháp chôn lấp theo quy trình kỹ thuật riêng . Nếu nền đáy bãi thải được lót
bằng vật liệu là bột apatit thì các kim loại nặng sẽ không thấm được xuống các tầng
nước ngầm. Apatit cũng có thể được sử dụng kết hợp với vật liệu sét truyền thống
làm lớp lót bãi thải. Ngoài ra, apatit bột còn được sử dụng kết hợp với vữa xi măng
để xây dựng bồn, bể chứa chất thải có chứa các kim loại nặng đặc biệt nguy hại.
Nước ta có mỏ apatit với trữ lượng lớn trong đó loại quặng apatit có hàm lượng
P2O5 thấp không sử dụng cho sản xuất phân bón nhưng lại có nhiều triển vọng
được sử dụng làm vật liệu xử lý môi trường.
 Than bùn
Than bùn được sử dụng trong nhiều ngành kinh tế khác nhau. Trong nông nghiệp
than bùn được sử dụng để làm phân bón và tăng chất hữu cơ cho đất. Trong than
bùn có axit humic, có tác dụng kích thích tăng trưởng của cây. Hàm lượng đạm
tổng số trong than bùn cao hơn trong phân chuồng gấp 2 – 7 lần, nhưng chủ yếu ở
12


dưới dạng hữu cơ. Để bón cho cây, người ta không sử dụng than bùn để bón trực
tiếp. Thường than bùn được ủ với phân chuồng, phân rác, phân bắc, nước giải, sau

đó mới đem bón cho cây. Trong quá trình ủ, hoạt động của các loài vi sinh làm
phân huỷ các chất có hại và khoáng hoá các chất hữu cơ tạo thành chất dinh dưỡng
cho cây.
Vừa qua, Viện Nghiên cứu địa chất và khoáng sản (Bộ Công nghiệp) cùng Phân
viện Phòng hóa vũ khí NBC, Trung tâm Công nghệ xử lý môi trường (Bộ Quốc
phòng) đã phối hợp, nghiên cứu và ứng dụng thành công việc dùng than hoạt tính
sản xuất từ than bùn để xử lý nước sinh hoạt.
Than hoạt tính là loại vật liệu có khả năng hấp thụ đặc biệt, nên được sử dụng
trong nhiều lĩnh vực, trong đó có việc ứng dụng để xử lý nước sinh hoạt. Than hoạt
tính có nhiều dạng: dạng bột, dạng ép, mảnh, sợi ống... mỗi loại có một chức năng
và có khả năng hấp phụ khác nhau. Than hoạt tính có thể sản xuất từ nguồn nguyên
liệu khác nhau như than antraxit, than bitum, gáo dừa, gỗ, xương động vật, sản
phẩm dầu mỏ...
Tuy nhiên, hiệu quả lọc nước của than hoạt tính chế tạo từ than bùn vẫn cao hơn
cả. Nguyên nhân là do dạng than hoạt tính này chứa nhiều lỗ kích thước bé và kích
thước lớn, vì vậy, nó có thể hấp phụ các chất hữu cơ phân tử bé cũng như phân tử
lớn.
Để có thể xử lý nước sinh hoạt có hiệu quả, phương pháp truyền thống được áp
dụng trên thế giới là lắng và lọc. Phương pháp lắng, lọc được cải tiến khi áp dụng
công nghệ mới là than hoạt tính dạng hạt và dạng bột đã mang lại hiệu quả kinh tế
cao. Trên cơ sở phương pháp này, các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu, thiết
kế, chế tạo hai loại thiết bị lọc nước phù hợp với quy mô hộ gia đình và cụm dân
cư. Các trang thiết bị rất gọn nhẹ, dễ sử dụng để bảo hành và thay thế.
 Quy trình lọc nước bằng than hoạt tính
-

Loại cho các hộ gia đình: Có công suất nhỏ, 1 m3/ngày, gồm hai bộ phận
chính là bể chứa và bình lọc. Những bình lọc 2 lít có thể tiến hành lọc mỗi
ngày 10 lần, cần lúc nào xử lý lúc ấy, chỉ cần sau 30 phút là có nước sạch
dùng. Nếu dùng bằng thùng nhựa, giá thành mỗi thiết bị như thế khoảng 600

nghìn đồng. Tùy theo mức độ nhiễm bẩn của nước và chất lượng than hoạt
tính ở bình lọc mà xác định thời gian tái sinh hay thay thế than hoạt tính.

13


-

Loại cho cụm dân cư: Các nhà khoa học dự kiến sẽ thiết kế các trạm nước
tập trung có công suất 300 m3/ngày đêm, cung cấp nước sạch cho khoảng
3.000 dân, trung bình 100 lít/người/ngày. Hệ thống này sử dụng dễ dàng,
theo định kỳ, 2 bình lọc được tháo ra khỏi hệ thống, thay than ở bên trong,
đưa than cũ tái sinh vào. Việc tháo lắp và thay than dễ dàng, nhân dân có thể
tự làm được.

Trong dây chuyền xử lý này, có một số thiết bị xây dựng tại địa phương, ví dụ bể
chứa, lắng trong, các bộ phận còn lại có thể chế tạo tại Trung tâm Công nghệ xử lý
môi trường. Do hoàn toàn thiết kế chế tạo trong nước và sử dụng một số nguyên
liệu sẵn có tại địa phương, dự toán kinh phí cho mỗi trạm cấp nước tập trung từ
300 đến 400 triệu đồng, nếu sử dụng vật liệu lắng, lọc là than hoạt tính từ than bùn,
giá thành mỗi mét khối nước sạch khoảng từ 2.000 đến 3.000 đồng. Hiện tại, Trung
tâm Công nghệ xử lý môi trường đã có xưởng sản xuất quy mô nhỏ, có khả năng
thiết kế, chế tạo thiết bị lọc nước đi kèm và sẵn sàng chuyển giao công nghệ cho
các địa phương có nhu cầu.
 Sét và cao lanh

 Ứng dụng trong gốm sứ:
Đất sét là chất mềm dẻo khi ẩm, điều này có nghĩa là rất dễ tạo dạng cho nó bằng
tay. Khi khô nó trở nên rắn chắc hơn và khi bị "nung" hay làm cứng bằng nhiệt độ
cao, đất sét trở thành rắn vĩnh cửu. Thuộc tính này làm cho đất sét trở thành một

chất lý tưởng để làm các đồ gốm sứ có độ bền cao, được sử dụng cả trong những
mục đích thực tế cũng như dùng để làm đồ trang trí. Với các dạng đất sét khác
nhau và các điều kiện nung khác nhau, người ta thu được đất nung, gốm và sứ. Phụ
thuộc vào các hợp chất có trong đất, đất sét có thể có nhiều màu khác nhau, từ màu
trắng, xám xịt tới màu đỏ-da cam sẫm..
Đất sét được nung kết trong lửa đã tạo ra những đồ gốm sứ đầu tiên và hiện nay nó
vẫn là một trong những vật liệu rẻ tiền nhất để sản xuất và sử dụng rộng rãi
nhất. Gạch, ngói, các xoong nồi từ đất, các đồ tạo tác nghệ thuật từ đất, bát đĩa,
thân bugi và thậm chí cả các nhạc cụ như đàn ocarina đều được làm từ đất sét. Đất
sét cũng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, chẳng hạn trong sản xuất
giấy, xi măng, gốm sứ và các bộ lọc hóa học.

14


Một vài sản phẩm từ đất sét
 .Xử lý nước thải bằng đất sét:
“Bóng sinh học” là hỗn hợp được tạo ra từ: Đất sét, cám gạo và vi sinh vật. “Bóng
sinh học” có hình dạng và khả năng hấp thụ, thấm lọc tốt do chứa một lượng lớn
các loài vi sinh vật có khả năng hấp thụ các chất bẩn trong nước thải.
Các chất bẩn, huyền phù lơ lửng có trong nước thải đem thử nghiệm sẽ bám dính
lên bề mặt ngoài của “bóng” nhờ đặc tính của đất sét (thành phần của đất sét có
SiO2, Al2O3- các oxit tạo nên nhân keo chủ đạo cho đất sét) và cấu tạo đặc biệt của
vi khuẩn (được bao bọc bên ngoài bởi lớp chất nhầy hay còn gọi là giáp mô có khả
năng kết dính chất bẩn).
15


Khi nước thải thấm vào sâu bên trong
“bóng” thì chúng tiếp tục được xử lý

thông qua cơ chế dinh dưỡng và sinh
trưởng của các loài vi sinh vật cấu tạo
bên trong bóng. Quá trình tiêu thụ cơ
chất như sau: đầu tiên cơ chất từ chất
lỏng tiếp xúc với bề mặt màng và tiếp đó
vận chuyển vào bên trong theo cơ chế
thẩm thấu và khuếch tán. Trong màng vi
sinh diễn ra quá trình tiêu thụ cơ chất và
quá trình trao đổi chất của vi sinh vật
trong màng. Đối với các chất kích thước lớn không thể khuếch tán vào màng được,
chúng sẽ bị phân hủy thành dạng có phân tử khối nhỏ hơn tại bề mặt màng và sau
đó mới tiếp tục quá trình vận chuyển vào bên trong.
Sau khi áp dụng “Bóng sinh học” vào xử lý nước thải tại Ký túc xá của Đại Học
Thái Nguyên cho thấy: Mỗi “bóng sinh học” có khả năng xử lý được 4 lít nước
thải. Hiệu suất xử lý phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần của từng công thức thí nghiệm.
Sau 5 ngày, hiệu suất xử lý COD đạt 90,5%, BOD5 đạt 90,9%, TSS đạt 82,95%,
Nitơ tổng số đạt 87,92%, Photpho tổng số đạt 80,47% và chỉ tiêu pH nằm trong
giới hạn cho phép.

Nước
sau

trước và
khi xử lý bằng “bóng sinh học”

16


 Xử lý đất sét để sản xuất vật liệu nanocomposite:
Đất sét chứa các hạt nano là loại vật liệu xây dựng lâu đời. Hiện nay, polymer gia

cường bằng đất sét (nanoclay) được ứng dụng khá nhiều trong bộ hãm xe hơi.
Polymer/ đất sét có thể làm vật liệu chống cháy, ví dụ như một số loại
nanocomposite của Nylon 6/ silicate, PS/layered silicate,…hay vật liệu dẫn điện
như nanocomposite PEO/Li-MMT (MMT= montmorillonite) dung trong pin, vật
liệu phân hủy sinh học như PCL/MMT hay PLA/MMT.
Ngoài ra, khi các polymer như ABS, PS, PVA,…được gia cường các hạt đất sét
khác nhau sẽ cải thiện đáng kể tính chất cơ lý của polymer.
Tiềm năng sản xuất nanocomposit không bị giới hạn bởi chủng loại nhựa. Đất sét
và các phụ gia cỡ hạt nano đóng vai trò quan trọng trong sản xuất các chất dẻo dân
dụng, chất dẻo kỹ thuật, chất dẻo tính năng cao, các chất dẻo nhiệt rắn và các vật
liệu đàn hồi.
Hiệu quả của phương pháp sản xuất phụ thuộc vào sự tương thích hóa học giữa đất
sét với polyme và tác động của sự tương thích này đối với các tính năng của toàn
bộ hệ composit.
Hai quy trình cơ bản để sản xuất các nanocomposit là polyme hóa nội tại và hóa
hợp nóng chảy. Cả hai quy trình đã được phát triển đến mức độ khá cao và được áp
dụng để sản xuất nhiều composit với thành phần đất sét nano.
 Tạo nguyên liệu quý từ đất sét:
Với đề tài "Chuyển hóa vật liệu zeolit từ khoáng sét thiên nhiên Việt Nam",
nhóm nghiên cứu Trường ÐH Bách khoa Hà Nội đã mở ra nhiều hướng đi mới cho
phát triển kinh tế và cải tạo môi trường. Từ bước đột phá với sáu ứng dụng ban
đầu, những người thực hiện đề tài đã đưa zeolit thành một môn học và quyết
tâm "ươm mầm" một lực lượng nghiên cứu kế cận.
17


Zeolit là vật liệu vi mao quản, xốp nhẹ có dung lượng trao đổi ion lớn và có khả
năng hấp phụ kỳ diệu. Loại vật liệu này đã có mặt trên thế giới từ những năm 60
của thế kỷ 20 nhưng chủ yếu được tổng hợp từ hóa chất tinh khiết. Vì thế, dù có
chất lượng tốt nhưng giá thành của zeolit lại rất cao và khó ứng dụng rộng.

Trong khi đó, Việt Nam lại phải nhập khẩu hoàn toàn vật liệu này, đặc biệt trong
ngành lọc hóa dầu. Nếu nghiên cứu thành công, chúng ta sẽ tận dụng được lợi thế
về nguồn nguyên liệu đất sét dồi dào trong nước, giảm được giá thành, giúp các
nhà sản xuất trong nước tiết kiệm được một nguồn kinh phí không nhỏ.
Công trình nghiên cứu chuyển hóa khoáng sét cao lanh Việt Nam thành zeolite
phục vụ nuôi trồng thủy sản đã thành công. Zeolite nhiều ứng dụng ra đời mở ra
một lối đi cho ngành nuôi trồng thủy sản, ngành công nghiệp và nhiều lĩnh vực
khác.
Thành công của đề tài đã mang tới sáu ứng dụng rộng rãi của vật liệu zeolite
chuyển hóa từ khoáng sét.
-

Trong nuôi trồng thủy sản, zeolite có thể làm sạch hồ nuôi.

-

Trong nông nghiệp, zeolite có tác dụng cải tạo đất. Thử nghiệm trên vụ lúa
hè- thu 2005 tại Thanh Hóa loại vật liệu này đã làm lợi cho nông dân khoảng
600.000 đồng/ha.

-

Trong chăn nuôi, zeolite giúp làm tang sản lượng và chất lượng chăn nuôi.

-

Trong chế tạo nguyên liệu sạch, zeolite tạo ra etanol có nồng độ trên 99,5%
từ cồn có nồng độ thấp.

-

Trong bảo vệ môi trường, zeolite giúp xử lý nước và không khí ô nhiễm.
18


-

Trong lọc- hóa dầu, zeolite có tác dụng làm chất hấp phụ và xúc tác chuyển
hóa hóa học.

Qua đó, ta có thể thấy được những ứng dụng to lớn của đất sét, khoáng sét trong
đời sống hiện đại của con người.
 Dolomit
 Sản xuất gạch chịu lửa

Dolomit được thiêu kết cho đến kiệt nước tức là cho đến khi tiết hết CO2 và tái kết
tinh trọn vẹn các oxit để thu lấy nguyên liệu dolomit thiêu kết. Dolomit thiêu kết
có màu đen, quánh chặt, thể trọng 3,3 tấn/m3. Đưa sản phẩm này tôi với nước thì
MgO và CaO bị hidrat hóa và rã rời thành bột. Người ta dùng bột này để vá lò
luyện kim hoặc trộn với 10 - 15% hắc ín để ra chất liệu lèn dùng vào việc đầm nện
đáy lò mactanh bazo.
Từ hỗn hợp magenit - dolomit (chứa 30 - 50% dolomit) người ta chế ra mactenit, là
một thứ bột có khả năng tự kết dính.
Gạch dolomit và beton cromodolomit có sức chịu lửa cao nên được dùng để ốp lò
điện và lò cán thép. Ở đây đòi hỏi dolomit phải giỏi chịu lửa và chịu xỉ trong trạng
thái thiêu kết tức là không bị phân hủy thành những hỗn hợp silicat và alumosilicat
Mg, Ca, Fe, Mn vốn dễ nóng chảy và dễ bị ăn mòn.
Thực tế cho thấy, loại dolomit lẫn 2 - 3% SiO2 và 2 - 5% Al2O3 + Fe2O3 + MnO2 là
dễ thiêu kết hơn cả, cho được thứ clinke chịu nóng tới 1.750 - 1.7600 và rất giỏi
chịu xỉ. Mặt khác người ta cũng thấy rằng, dolomit chứa 1 - 6% SiO2 chẳng những

không có hại gì mà ngược lại còn cho sản phẩm chống hidrat hóa. Tuy nhiên, nếu
hàm lượng oxit silic quá cao thì sẽ xuất hiện hợp chất 2CaO.SiO2 khiến cho
dolomit thiêu kết dễ hóa bụi, bốc theo khói, hao hụt nhanh chóng.
Các oxit Fe, Al, Ti, Mn đều tỏ ra có lợi vì chúng cải thiện rõ khâu thiêu kết và làm
giảm khả năng hidrat hóa của bột dolomit thiêu kết. Tuy nhiên, nếu lượng các hợp
chất này cao quá sẽ làm xuất hiện một lượng lớn braunmilerit và aluminat 3 canxi
khiến cho bột dolomit thiêu kết giảm sút sức chịu lửa.

19


Sự có mặt của CaO tự do sẽ làm cho sản phẩm tăng sức chịu lửa, nhưng mặt khác
CaO lại rất nhạy cảm với CO2 của khí trời cũng như phản ứng với Al, Fe để tạo ra
những hợp chất dễ nóng chảy.
 Trong luyện kim đen

Sử dụng dolomit làm chất trợ giúp chảy, làm cháy rã xỉ cũng như chế quặng thiêu
kết magie.
Dolomit dùng làm chất trợ giúp chảy trong luyện kim có tiêu chuẩn như sau: MgO
>17 - 19%, SiO2 < 6%, R2O3 + MnO < 5%, không lẫn S, P, cỡ hạt <25mm dưới 8%,
sức kháng nén tức thời >300 kg/cm2.
Dolomit dùng trong thiêu kết magie luyện kim cần đáp ứng các yêu cầu sau: CaO +
MgO > 53%, MgO > 16%, cặn không tan < 2,5%, sét < 3%, cỡ hạt 5 - 75mm
chiếm 80%.
 Sản xuất magie kim loại

Từ dolomit người ta lấy được Mg kim loại bằng thuật nhiệt silic hoặc điện phân.
Yêu cầu nguyên liệu dolomit MgO > 19,5%, SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 + Mn3O4 < 2 >
5%, Na2 O + K2O < 0,2%, cỡ cục
20 - 300mm.

 Sản xuất chất dính kết

Thiêu đốt dolomit cỡ cục 100 - 150mm ở nhiệt độ 700 - 8000C trong buồng đốt,
thu được "Dolomit ăn da". Đưa chất liệu này nhào với dung dịch clorua sẽ thu
được chất gắn manhesi dùng trong xây dựng, sản xuất gạch ceramic. Yêu cầu chất
lượng dolomit để sản xuất dolomit ăn da như sau: MgO >18%, chất cặn không tan
< 5%, R2O3 < 4%.
 Sản xuất chất liệu cách nóng

Xovelit là một thứ chất liệu cách nóng được chế tạo từ chất "magie trắng" và 15%
atbet. Magie trắng được sản xuất từ loại dolomit chứa trên 19% MgO và lẫn ít tạp
chất.
 Dolomit dùng xây dựng công nghiệp, nhà ở, đường xá

20


Sử dụng dưới dạng đá dăm, đá hộc, đá tảng. Dăm dolomit được dùng làm chất độn
cho beton, rải nền đường sắt.
 Công nghiệp thuỷ tinh

Trong phối liệu nấu thuỷ tinh, dolomit chiếm tỷ trọng 10 - 20%. Công nghiệp thuỷ
tinh đòi hỏi dolomit có chất lượng MgO >19%, CaO < 29%, Al2O3 < 0,5%, cặn
không tan < 4%, Fe2O3 < 0,05%.
 Sản xuất bột mài

Từ dolomit sống và dolomit thiêu kết người ta chế ra chất bột để đánh bóng thủy
tinh, trau chuốt kim loại, xà cừ. Để chế tạo bột mài, dolomit yêu cầu tinh khiết,
không chứa trên 2% chất cặn không tan.
 Trong công nghiệp hóa chất và dược liệu

Yêu cầu dolomit phải thật sạch, chứa nhiều MgO, ít sét và các tạp chất khác.
 Trong công nghiệp phân đạm

Dùng dolomit làm chất chống dính cho loại phân bón chế từ amoni nitrit
(NH4, NO3).
Yêu cầu dolomit phải có chất lượng: 19 - 20% MgO, 32 - 33% CaO, SiO2 < 2,5%,
R2O3 < 1,5%.
 Trong công nghiệp sản xuất cao su

Bột dolomit có tác dụng làm cho cao su thêm rắn và đẩy nhanh quá trình lưu hóa.
 Trong công nghiệp sản xuất giấy xelulo, trong công nghiệp thuộc da, sản

xuất gốm, sơn mài
Sử dụng dolomit dưới dạng bột sống hoặc thiêu kết. Ngành gốm dùng loại dolomit
sạch để lập phối liệu tráng men sứ nhằm làm cho men láng đều hơn, óng ánh hơn.
 Sử dụng dolomit trong nông nghiệp

Cùng với đá vôi, dolomit được dùng để sản xuất vôi lưu huỳnh khô có tác dụng
diệt nấm độc và sâu bọ, làm trung hòa axit cho đất. Thực tế trong các năm 196921


1970, nhân dân huyện Yên Mô, tỉnh Ninh Bình đã khai thác dolomit vụn đồi "Con
Lợn" ở khu Đông Sơn (Tam Điệp) để bón ruộng cải tạo môi trường, chủ yếu để
trung hoà axit cho đất. Ngoài ra, dolomit dạng bột mịn bón cho cây cao su tăng
cường độ dầy của lá, tăng năng suất tạo mủ.
 Sử dụng dolomit trong xử lý môi trường

Dolomit là loại khoáng carbonat hỗn hợp của canxi và magie có thành phần hoá
học và cấu trúc ổn định: CaCO3-MgCO3. Tuy nhiên, trong tự nhiên dạng (hoặc mỏ)

dolomit tinh khiết không nhiều, bị pha trộn với các khoáng carbonat khác của
nhôm, sắt. Ví dụ: loại braunspat chứa 5 - 20% sắt carbonat, ankerit (sắt dolomit)
chứa sắt nhiều hơn so với magie. Vì cấu trúc, do điều kiện hình thành tinh thể khác
nhau nên cấu trúc tinh thể của mạng khoáng hỗn hợp cũng khác nhau dẫn tới sự
khác biệt không nhỏ về tính chất cơ lý, hóa của dolomit và từ đó dẫn đến các sản
phẩm khác nhau trong ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Song song với nhịp độ phát triển kinh tế nhanh của đất nước thì nhu cầu về nước
sạch và xử lý các nguồn thải từ sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt ngày
càng đòi hỏi được đáp ứng nhằm hướng tới sự phát triển ổn định, bền
vững. Dolomit và nhất là các sản phẩm chế biến từ nó là các loại sản phẩm được sử
dụng khá rộng rãi trên thế giới vào mục đích: lọc nước sinh hoạt, cải tạo môi
trường nước cho mục đích nuôi trồng thuỷ sản hoặc trồng cấy các loại cây đặc thù,
xử lý màu cho một số loại nước thải, xử lý các loại khí có tính axit.
 Trong y học

Các nhà địa chất học trị liệu khẳng định rằng, dolomit là nguồn cung cấp canxi ion
hóa mà chúng được cơ thể người và động vật hập thụ dễ dàng. Như đã biết, rất
khó đánh giá vai trò của canxi trong hoạt động sống của tế bào và mô động vật.
canxi ion hóa điều chỉnh cân bằng acid- base, nhờ đó làm giảm nguy cơ bệnh ở tim
mạch. Nhờ có canxi ion hóa mà dolomit có tác dụng ngăn ngừa loãng xương, ổn
định huyết áp và giảm lượng đường tỏng máu. Dolomit làm giảm nguy cơ mắc sỏi
thận, tăng cường sinh lực và chống stress.
•

Felspat

 Nguyên liệu làm gạch Granit nhân tạo, gạch Ceramit.
 Men sứ cho ngành gốm sứ thủy tinh, chất độn công nghiệp, y tế…
 Làm kính…
22

 Dùng làm phụ gia trong sơn, chất dẻo, chất đàn hồi, bột mài (dạng bột và
chất tẩy rửa lỏng) và trong lớp phủ que hàn.
 Tiêu chuẩn kỹ thuật của felspat cho các mục đích sử dụng khác nhau:
 Trong sản xuất sứ – gốm:
- Felspat kali làm sứ chứa không dưới 8% K2O, tốt nhất là trên 10%. hàm
lượng natri thấp < 2%. loại felspat chất lượng tốt nhất, thạch anh tự do < 5%,
loại chất lượng thấp hơn chứa tới 20% thạch anh tự do. hàm lượng sắt phải
thấp (< 0,1%) và calci không quá 0,5%. sau khi nung, felspat có màu đồng
nhất và không còn các vết nhơ, các chấm nhỏ.
- Felspat được sử dụng rộng rãi trong gốm sứ là: hầu như không còn thạch
anh, chứa không quá 25% silic tự do; Màu có thể thay đổi từ màu phớt tím
đến màu trắng, nhưng các khoáng vật phải không có vết, luợng felspat trong
gạch men yêu cầu từ 10 – 55%, trong sứ từ 15 -30%, trong sứ vệ sinh từ 25 –
35% và trong sứ điện từ 30 – 50%.
- Felspat natri được sử dụng rộng rãi nhất trong xương sứ vì nó rẻ hơn và có
tác dụng gây chảy cao hơn. tuy vậy, felspat kali cũng cần sử dụng đối với
một số loại sứ đặc biệt, làm tăng độ cứng và khả năng chịu lửa của sản
phẩm.
 Trong sản xuất men kính:
 Đối với men trắng, yêu cầu loại felspat chứa hàm lượng sắt thấp £ 0,5%.
Thành phần hóa học: SiO2 68 – 74%, Al2O3 14 – 18%, Fe2O3£ 0,3%,
Na2O + K2O 8 – 15%, mkn 0,5 – 0,7%.
 Trong chế tạo thủy tinh:
 Chế tạo thủy tinh trong suốt, felspat chứa không quá 0,1% oxit sắt và với
thủy tinh lõm không màu, giới hạn: 0,3%. Sự có mặt của sắt và titan trong
felspat là yếu tố có hại; Vật chất hữu cơ: lượng mất khi nung không quá 1%.
- Loại felspat được sử dụng để chế tạo thủy tinh là: thạch anh tự do 5% và
CaO £ 2%; Al2O3 ³ 16%; Na2O + K2O ³ 11,5% và Fe2O3 £ 0,1%.

- Hàm lượng felspat trong chế tạo thủy tinh khoảng từ 0 – 18%, thấp nhất
trong thủy tinh phẳng và sợi thủy tinh dệt, cao nhất trong sợi thủy tinh gián
cách; Felspat kali rất thích hợp chế tạo thủy tinh do độ bền cao.
 Trong những ứng dụng khác:
- Felspat được sử dụng làm tác nhân gắn kết, gây chảy cho carborundium và
bột mài đá nhám.
- Để chế tạo răng giả, chỉ loại felspat tinh khiết chất lượng rất cao mới sử
dụng được, chiếm tỷ lệ 80% trong hỗn hợp. Felspat làm răng giả chỉ ra thành
phần hóa học như sau: SiO2 65,6%, Al2O3 18,7%, K2O 12,5%, Na2O
2,5%, CaO 0,4%, Fe2O3 0,07%, mất khi nung 0,5%.
• Graphit
23


 Các ứng dụng cụ thể của graphit như sau
 Vật liệu chịu lửa
Graphit có nhiệt độ nóng chảy rất cao cùng khả năng chống thấm kim loại, chống
ăn mòn tốt. Trong một số loại gạch chịu lửa (MgO – C) yêu cầu về khả năng chống
ăn mòn, chống thấm tốt luôn có thành phần graphit, hàm lượng graphit càng cao thì
tính chất của gạch càng tốt nhưng giá thành gạch cũng tăng lên tương ứng. Nồi nấu
kim loại được chế tạo từ hỗn hợp sét và graphit (chứa 85% C dạng vảy lớn) hoặc
SiC và graphit (chứa 80% C dạng vảy nhỏ). Nồi nấu kim loại sử dụng graphit vảy
lớn, trong khi gạch MgO - C cần graphit vảy không quá lớn .
 Pin
Graphit tự nhiên và tổng hợp được sử dụng để sản xuất anôt của tất cả các công
nghệ pin điển hình bao gồm pin sơ cấp (pin sử dụng một lần), pin thứ cấp (pin có
thể sạc lại), pin xách tay, pin công nghiệp.
 Chất dẫn điện
Graphit là chất dẫn điện khá tốt, nhưng đặc tính nổi trội làm cho graphit không thể
thay thế bằng các vật dẫn khác là ở khả năng chịu nhiệt độ cao cũng như chống ăn

mòn hóa chất của nó. Graphit có thể làm điện cực cho các bể điện phân, cho các lò
Cơ khí hồ quang hoặc làm chổi than tiếp điện trong các động cơ điện...

 Cơ khí
Một trong những đặc điểm độc đáo của graphit là tính chất bôi trơn. Bột graphit
trơn và đặc biệt có tính ổn định dưới điều kiện áp suất và nhiệt độ cao. Nhờ đó,
graphit được sử dụng như chất bôi trơn khô trong máy móc hạng nặng để giảm va
chạm giữa các bộ phận hay những nơi có nhiệt độ cao bất thường. Graphit có thể
phối trộn thêm chất khác để tăng cơ tính, sử dụng trong nhiều chi tiết yêu cầu ma
24


sát nhỏ và chịu nhiệt như vòng bi trượt, xéc măng, ổ trục dẫn và vòng đệm nối hơi,
khắc dấu, máy bơm chân không … ống nổ, đầu tên lửa, chất cách nhiệt.
 Công nghiệp hàng không vũ trụ
Do sự ổn định nhiệt đặc biệt cao cùng tỷ trọng nhẹ, graphit và các sản phẩm của nó
đã tìm được nhiều chỗ đứng trong ứng dụng hiện tại và tương lai của ngành công
nghiệp hàng không vũ trụ. Một số ứng dụng của graphit trong ngành công nghiệp
hàng không vũ trụ bao gồm các hộp động cơ, ống nổ, đầu tên lửa, chất cách nhiệt
công nghiệp hạt nhân
 Công nghiệp hạt nhân
Ứng dụng của graphit trong công nghiệp hạt nhân bao gồm là vật liệu xây lót của
nhà máy hạt nhân, bộ điều hòa và phản xạ nhiệt, cột nhiệt và vật liệu dừng lò thứ
cấp. Trong tương lai, các lò phản ứng hạt nhân sẽ có nhiệt độ làm việc tới 1000oC,
do đó yêu cầu vật liệu có tính chất ổn định nhiệt và tỷ lệ hấp thụ nơtron cao. Hiện
nay, các công trình tập trung nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ graphit để đáp
ứng mục đích này.

3. Tiềm năng về trữ lượng của nguyên liệu khoáng đó trên thế giới và ở

Việt Nam.
3.1.

Ngành sản xuất phân bón

 Ngành phân bón thế giới :
• Ngành phân bón vô cơ (trong báo cáo này gọi chung là phân bón) thế giới đã
bước vào giai đoạn bão hòa, tốc độ tăng trưởng khoảng 2,3%/năm trong giai đoạn
2000-2010, và được IFA dự báo giảm xuống 1,5%/năm đến năm 2020.
25