GIÁO TRÌNH THĂM DÒ PHÓNG XẠ KHOÁNG SẢN VÀ MÔI TRƯỜNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

GS.TS. LÊ KHÁNH PHỒN

GIÁO TRÌNH

THĂM DÒ PHÓNG XẠ
KHOÁNG SẢN VÀ MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI 2017


MC LC
M U....................................................................................................................................4
PHN 1: C S KHOA HC NG DNG THM Dề PHểNG X TRONG KHONG
SN V MễI TRNG...........................................................................................................6
CHNG I: KHI QUT V TR LNG TI NGUYấN V PHNG PHP KHAI
THC CH BIN URANI TRấN TH GII...........................................................................6
1.1. Tỡnh hỡnh khai thỏc, ch bin qung v tiờu th urani trờn th gii................................8
1.2. Phng phỏp thm dũ khai thỏc ch bin qung urani trờn th gii..............................10
1.3. D bỏo cung cu v giỏ urani trờn th trng th gii...................................................11
CHNG II: HIN TRNG TI NGUYấN QUNG PHểNG X VIT NAM................15
2.1. Khỏi quỏt ngun gc, cỏc loi qung v c im phõn b qung phúng x................15
2.2. Phng phỏp khai chit ch bin qung urani v t him cha phúng x Vit Nam.
..............................................................................................................................................22
2.3. Hin trng hot ng thm dũ, khai thỏc, ch bin v s dng qung phúng x..........34
2.4. D bỏo nhu cu Urani ca nc ta n nm 2030.........................................................41
2.5. Hin trng khai thỏc, ch bin sa khoỏng titan ven bin v nh hng i vi mụi
trng...................................................................................................................................43

CHNG III: CC C IM A HểA CA URANI TRONG I BIU SINH..........54
A. S HềA TAN V RA LA URANI T CC QUNG, KHONG VT V
BI CC NC T NHIấN..................................................................................................54
1. Tớnh cht hũa tan ca cỏc khoỏng vt Urani.....................................................................54
2. nh hng thnh phn Anion ca cỏc nc n s chuyn húa Urani t qung vo dung
dch nc..............................................................................................................................56
3. nh hng ca Oxy i vi s dch chuyn t cỏc khoỏng vt v qung vo dung dch
nc......................................................................................................................................58
4. nh hng ca cacbonic n s chuyn húa urani t cỏc khoỏng vt v qung vo dung
dch nc..............................................................................................................................62
5. nh hng ca thnh phn vt cht ca qung n s chuyn húa ca Urani vo dung
dch nc..............................................................................................................................64
B. CC DNG VN CHUYN V CC QU TRèNH LNG NG CA URANI........70
1. Cỏc dng vn chuyn ca Urani.......................................................................................70
2. Cỏc lng ng urani t cỏc nc t nhiờn........................................................................73
CHNG IV: NGHIấN CU Mễ HèNH CC I TNG NGHIấN CU...................111
V D NGHIấN CU XY DNG Mễ HèNH A MễI TRNG KHU VC M T
HIM NM XE V M NG SIN QUYN.....................................................................111
4.1. Mụ hỡnh a mụi trng khu vc m t him Nm Xe.............................................113
4.2. Mụ hỡnh a mụi trng khu vc M ng Sin Quyn Lo Cai.................................130
PHN 2: NG DNG THM Dề PHểNG X TRONG A CHT KHONG SN....140
CHNG V. NG DNG TNG HP CC PHNG PHP A VT Lí HT NHN
TRONG A CHT...............................................................................................................140
5.1. Các nguyên tắc chọn tổ hợp hợp lý các phơng pháp phóng xạ trong
nghiên cứu địa chất..................................................................................................140

2


5.2. Các ví dụ thực tế ứng dụng tổng hợp các phơng pháp phóng xạ và

địa vật lý hạt nhân...................................................................................................146
PHN 3: PHểNG X MễI TRNG.................................................................................180
CHNG VI: MT S KIN THC C BN TRONG NGHIấN CU MễI TRNG
PHểNG X............................................................................................................................181
6.1. Tỏc dng sinh hc ca bc x ion húa.....................................................................181
6.2. Mt s khỏi nim c bn trong an ton phúng x [2]...............................................184
6.3. H phng phỏp nghiờn cu mụi trng phúng x..................................................188
CHNG VII: NH GI NH HNG MễI TRNG PHểNG X DO HOT NG
THM Dề, KHAI THC, CH BIN KHONG SN CHA PHểNG X.....................200
7.1. Nghiờn cu nh hng mụi trng phúng x do khai thỏc, ch bin qung cha
phúng x trờn Th gii........................................................................................................200
7.2. Nghiờn cu phng phỏp iu tra, ỏnh giỏ nh hng mụi trng do khai thỏc, ch
bin khoỏng sn cha phúng x [14]..................................................................................202
7.3. p dng ỏnh giỏ nh hng mụi trng phúng x do thm dũ, khai thỏc, ch bin
khoỏng sn cha phúng x Vit Nam..............................................................................207
TI LIU THAM KHO.......................................................................................................224

3


MỞ ĐẦU
Thực hiện chủ trương đổi mới của Bộ và Nhà trường, đồng thời nhằm đáp ứng
yêu cầu phát triển của thực tế sản xuất, Bộ môn Địa vật lý đã xây dựng và triển khai
chương trình đào tạo kỹ sư chuyên ngành Địa vật lý hệ chính quy theo hai hướng
chuyên sâu là Địa vật lý Dầu khí và Biển và Địa vật lý Khoáng sản môi trường.
Giáo trình "Thăm dò phóng xạ khoáng sản và môi trường" phục vụ chương trình
đào tạo kỹ sư Địa vật lý chuyên sâu Khoáng sản và Môi trường.
Chúng ta đã biết, chính phủ đã phê duyệt chương trình điện hạt nhân. Hiện tại
các Liên đoàn Địa chất đang triển khai dự án thăm dò khai thác quặng phóng xạ.
Quặng Urani ở nước ta tuy có quy mô không lớn nhưng thuộc nhiều loại hình và tương

đối phổ biến vởi tổng tài nguyên dự báo trên 200.000 tấn U 3O8. Bên cạnh đó, nhiều
loại khoáng sản ở Việt Nam như sa khoáng ven biển, quặng đất hiếm, đồng, chì, kẽm,
quặng phi kim như felspat, than,… có chứa các chất phóng xạ. Nhiều loại quặng chứa
chất phóng xạ như đồng, sa khoáng ven biển, đất hiếm đã và đang được thăm dò khai
thác với quy mô ngày càng lớn.
Sự phân bố tương đối phổ biến và quan hệ cộng sinh đồng hành tương đối chặt
chẽ của nhiều loại khoáng sản với các chất phóng xạ tạo ra cơ sở ứng dụng có hiệu quả
các phương pháp thăm dò phóng xạ trong tìm kiếm thăm dò, đồng thời đặt ra vấn đề
cấp bách điều tra đánh giá môi trường trên các mỏ và khu vực dân cư lân cận.
Chính vì vậy giáo trình "Thăm dò phóng xạ khoáng sản và môi trường" vừa đáp
ứng yêu cầu đào tạo vừa phục vụ cho công tác thực tế sản xuất. Giáo trình này dùng
cho sinh viên Địa vật lý chuyên sâu Khoáng sản môi trường trong quá trình học tập,
đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ khoa học hoạt động trong lĩnh
vực địa chất và môi trường.
Giáo trình gồm 3 phần, trình bày trong 7 chương:
Phần 1: Cơ sở khoa học ứng dụng thăm dò phóng xạ trong khoáng sản môi
trường
 Chương 1: Khái quát vễ trữ lượng tài nguyên và phương pháp khai thác chế
biến Urani trên thế giới
 Chương 2: Hiện trạng tài nguyên quặng phóng xạ Việt Nam
 Chương 3: Các đặc điểm địa hóa của Urani trong đới biểu sinh
 Chương 4: Nghiên cứu mô hình các đối tượng nghiên cứu
Phần 2: Ứng dụng thăm dò phóng xạ trong địa chất khoáng sản

4


 Chương 5: Ứng dụng tổng hợp các phương pháp phóng xạ và địa vật lý hạt
nhân trong địa chất
Phần 3: Phóng xạ môi trường

 Chương 6: Một số kiến thức cơ bản trong nghiên cứu môi trường phóng xạ
 Chương 7: Đánh giá ảnh hưởng môi trường phóng xạ do hoạt động thăm dò,
khai thác, chế biến khoáng sản chứa phóng xạ
Tác giả trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường đại học Mỏ - Địa chất, lãnh đạo
phóng Đại học và Sau đại học, khoa Dầu khí và Bộ môn Địa vật lý đã chỉ đạo và giúp
đỡ việc biên soạn giáo trình. Đồng thời trân trọng tiếp thu và cảm ơn các ý kiến đóng
góp để bổ sung hoàn thiện nhằm đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của công tác đào tạo
và nghiên cứu khoa học. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Bộ môn Địa vật lý, Trường
đại học Mỏ Địa chất - Đông Ngạc - Từ Liêm - Hà Nội.

5


PHẦN 1: CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG THĂM DÒ PHÓNG
XẠ TRONG KHOÁNG SẢN VÀ MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ TRỮ LƯỢNG TÀI NGUYÊN VÀ
PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CHẾ BIẾN URANI TRÊN THẾ GIỚI
Tính đến ngày 1/1/2007, tổng trữ lượng quặng urani cấp RAR có giá trị dưới
130 USD/kgU của thế giới là 3.338.800 tấn U (gần 3.937.300 tấn U 2O3), xem bảng 4,
tăng 41.600 tấn so với năm 2005- chủ yếu nhờ hoạt động đánh giá, thăm dò và nghiên
cứu đầu tư khoáng sản urani nở nộ trong những năm qua, xem hình 2. Năm (5) quốc
gia: úc, Canada, Kazakhstan, Nam Phi và Mỹ chiếm gần 62% trữ lượng quặng urani
cấp RAR có giá trị dưới 130 USD/kgU của thế giới.
Bảng 1. Trữ lượng quặng cấp RAR trên thế giới (01/1/2007)
Đơn vị tính: tấn U.
T
T

Quốc gia

Giá < 40
USD/kg U

Giá < 80
USD/kg U

Giá < 130
USD/kg U

% TG

1

Australia

709.000

714.000

725.000

21,7

2

Canada

270.100

329.200

329.200

9,9

3

Kazakhstan

235.500

344.200

378.100

11,3

4

Brasil

139.600

157.400

157.400

4,7

5

Nam Phi

114.900

205.900

284.400

8,5

6

Namibia

56.000

145.100

176.400

5,3

7

Uzebekistan

55.200

55.200

72.400

2,2

8

Nga

47.500

172.400

172.400

5,2

9

Jordan

44.000

44.000

44.500

1,3

10

Trung Quốc

31.800

44.300

48.800

1,5

11

Ukrain

27.400

126.500

135.000

4,0

12

Negia

21.300

44.300

243.100

7,3

13

Mông Cổ

8.000

46.200

46.200

1,4

14

Achentina

5.100

9.000

9.000

0,3

15

Hy Lạp

1.000

1.000

1.000

0,0

Các nước có giá > 40USD/kg U

172.000

428.200

12,8

16

-

Mỹ

-

99.000

339.000

10,2

17 - - An-giê-ri

-

19.500

19.500

0,6

87.700

2,6

3.338.800

100

Các nước có giá >80 USD/kg U
Toàn thế giới

1.766.400

2.610.700

6

Hình 1. Chi phí (triệu USD giá 2006) cho thăm dò quặng urani trên thế giới

Nguồn: Uranium global market developments and prospects for Australian exports,
ABARE, 2006.
Tổng trữ lượng urani cấp RAR theo các mức giá của thế giới phân theo phương
pháp khai thác trình bày trong bảng 2.
Đơn vị tính: tấn U
Phương pháp KT

<40 USD/kg U

< 80 USD/kg U

< 130 USD/kg U

Lộ thiên

275.296

14%

467.535

18%

614.163

19%

Hầm lò

553.955

28%

835.003

32%

1.223.40
9

37%

Hòa tách ngầm (ISL)

360.936

19%

401.936

15%

445.033

13%

Hòa tách đống (HL)

30.668

2%

39.887

2%

50.287

2%

Hòa tách tại chỗ (IPL) 300

<0,5%

300

<0,5%

300

<0,5%

Sản phẩm đi kèm

570.100

29%

587.900

22%

587.900

18%

Không xác định

156.128

8%

310.782

12%

375.597

11%

Tổng cộng

1.947.38
3

100%

2.643.34
3

100%

3.296.68
9

100%

1.1. Tình hình khai thác, chế biến quặng và tiêu thụ urani trên thế giới.
Sản lượng khai thác, chế biến quặng urani trên thế giới dự kiến đạt 43.85 tấn U,
gia tăng liên tục trong gần 20 năm qua sau thời kỳ giảm sút từ năm 1993 trở về trước.
Khoảng 6o% sản lượng urani năm 2008 cung cấp cho thị trường thế giới là 3 nước
Canada, Kazakhstan và australia, xem Bảng 3.
Bảng 3. Sản lượng khai thác quặng urani của thế giới (tấn U)
Quốc gia

2002

2004

2005

2006

2007

2008

2009*

%(08)

Canada

11.604

11.957

11.628

9.862

9.476

9.000

10173

20,52

Kazakhstan

2.800

3.719

4.357

5.279

6.637

8.521

13820

19,43

Australia

6.854

8.982

9.516

7.593

8.611

8.430

7928

19,22
7

Quốc gia

2002

2004

2005

2006

2007

2008

2009*

%(08)

Namibia

2.333

3.038

3.147

3.067

2.879

4.366

4626

9,96

Nga

2.900

3.200

3.431

3.262

3.413

3.521

3564

8,03

Nigie

3.075

3.282

3.093

3.434

3.153

3.032

3243

6,91

Uzbekistan

1.860

2.016

2.300

2.260

2.320

2.338

2429

5,33

Mỹ

919

878

1.039

1.672

1.654

1.430

1453

3,26

Ukrain

800

800

800

800

846

800

840

1,82

Trung Quốc

730

750

750

750

712

769

750

1,75

Nam Phi

824

755

674

534

539

655

563

1,49

Brazil

270

300

110

190

299

330

345

0,75

India

230

230

230

177

270

271

290

0,62

Séc

465

412

408

359

306

263

258

0,60

90

90

90

90

77

77

75

0,18

221

77

94

65

41

-

-

0,00

Pakistan

38

45

45

45

45

45

50

0,10

Pháp

20

7

7

5

4

5

8

0,01

Thế giới

36.072

40.178

41.719

39.444

41.282

43.853

50.519

Quy tấn U3O8

42.529

47.382

49.199

46.516

48.683

51.716

Romani
Đức

Tỷ lệ đáp ứng nhu cầu

65 %

63%

64%

68%

Nguồn: WNA Market Report data, *- theo World Information service on
Energy.
Ngành công nghiệp khai thác quặng urani trên thế giới tiếp tục tích tụ quy mô

của các nhà khai thác bằng cách hợp nhất, mua/bán và liên kết.Những công ty lớn như
thế thường sở hữu những mỏ quặng urani trữ lượng và sản lượng rất lớn. So với sản
lượng khai thác urani năm 2008 của thế giới , tổng sản lượng của 10 công ty: Rio
Tinto, Cameco, Areva, KazAtoProm, ARMZ, BHP, Billiton, Navoi, Uranium One,
Paladin và Heathgate chiếm 87%; của 10 mỏ do các công ty này sở hữu chiếm tới 62
%, xem Bảng 4
Bảng 4. Danh sách 10 mỏ có sản lượng khai thác urani lớn nhất thế giới năm
2008
Tên mỏ

Quốc gia

McArthur River
Ranger

Canada
Australia

Rossing

Namibia

PP
S.lượng
Chủ sở hữu chính
khai
(tấn U)
thác
Cameco
Hầm lò

6.383
ERA (Rio Tinto 68 Lộ Thiên 4.257
%)
Rio Tinto (69%)
Lộ thiên 3.449

Tỷ
Trọng
15%
10%
8%
8


Olympic Dam

Australia

BHP Billiton

Kraznokamensk
Arlit
Rabbit Lake
Akouta
McClean Lake
Akdala

Russia
Niger
Canada

Niger
Canada
Kazakhsta
n

ARMZ
Areva/Onarem
Cameco
Areva/Onarem
Areva
Uranium One

SP phụ;
Hầm lò
Hầm lò
Lộ thiên
Hầm lò
Hầm lò
Lộ thiên
ISL

Tổng 10 mỏ

3.344

8%

3.050
1.743
1.368

1.289
1.249
1.034

7%
4%
3%
3%
3%
2%

27.436

62%

Nguồn: WNA Market Report data.
Phương pháp khai thác quặng urani trên thế giới có những thay đổi lớn trong
vài thập kỷ vừa qua. Tỷ trọng sản lượng urani khai thác bằng hầm lò chiếm tới 55%
sản lượng thế giới trong năm 1990 và giảm mạnh xuống còn 33% vào năm 1999. Tuy
nhiên, từ năm 2000 trở lại đây lại gia tăng trở lại do nhiều mỏ hầm lò mới được phát
triển ở Canada và Australia.
Trong sản lượng khai thác urani năm 2008 của thế giới có 62% là khai thác
bằng phương pháp hầm lò và lộ thiên; 28% là chiết ly tại thân quặng (in situ leaching –
ISL); 10% còn lại là chiết ly đống ủ (heap leaching – HL) và chiết ly đồng thời (in
place leaching – IPL) đối với urani là sản phẩm phụ đi kèm. Phương pháp ISL cũng có
sự tiến bộ về công nghệ, có nơi sử dung dịch cacbonat (kiềm) thay cho axit
sunphuaric.

1.2. Phương pháp thăm dò khai thác chế biến quặng urani trên thế giới.
Do liên quan đến vũ khí hạt nhân và nguy cơ gây tổn hại đặc biệt nghiêm trọng

đến môi trường nên thị trường năng lượng nguyên tử dân sự thế giới có những đặc
điểm khác biệt với các thị trường hàng hóa thông thường về tính cạnh tranh, quy luật
cung cầu nguyên liệu , vật liệu, công nghệ-thiết bị và dịch vụ, về luật pháp quốc tế và
của mỗi quốc gia tham gia thị trường này.
Đầu ra/sản phẩm và đầu vào chính của các công đoạn sản xuất trong chu trình
nhiên liệu hạt nhân dân sự khép kín như sau:
Công đoạn
1. Khai thác mỏ
- Lộ thiên, hầm lò
- Hòa tách ngầm

Đầu vào

2. Chế biến quặng, sản
xuất urani kỹ thuật
3. Chuyển hóa
4. Làm giàu đồng vị

Dung dịch cacbonat; axit
sunphuaric
Quặng nguyên khai
Dung dịch U3O8
Bánh vàng U3O8
Khí lỏng (Ga) UF6

5. Chế tạo nhiên liệu

Bột/gốm UO2

Đầu ra/sản phẩm

Quặng nguyên khai
Dung dịch U3O8
Bánh vàng U3O8
Khí lỏng (Ga) UF6
Bột ADU,…; viên gốm
UO2 giàu U235.
Thanh nhiên liệu
9


6. Lò phản ứng
7. Tái chế, sản xuất
MOX
8. Xử lý, chôn giữ chất
thải

Nhiên liệu 3 – 5% U235 và
MOX
Nhiên liệu đã cháy

Điện năng; nhiên liệu đã
cháy (Pu và 0,8% U235)
MOX; chất thải

Chất thải có độ phóng xạ thấp (từ lò phản ứng) và cao
(từ nhà máy chế tạo nhiên liệu đã cháy)

Sản phẩm urani kỹ thuật (bánh vàng) gần đây đã được chính thức giao dịch
công khai theo hợp đồng kì hạn (2-3 năm) và trả ngay (spot, với khối lượng it), mà
không quan ngại đến yếu tố phổ biến vũ khí hạt nhân nhưng cũng không được tự do

như các kim loại khác.
Các sản phẩm khác: khí lỏng UF 6, bột/gốm UO2 nhiên liêu và nguyên phụ liệu
chế tạo thanh nhiên liệu, nhiên liệu đã cháy, nhiên liệu hỗn hợp các oxit urani và
plutoni (MOX), và chất thải có hoạt độ cao và thấp được giao dịch rất hạn chế với
những điều kiện nghiêm ngặt hơn nhiều và bị giám sát bởi chính phủ các nước và một
số tổ chức quốc tế nhằm đảm bảo không phổ biến vũ trụ hạt nhân và bảo về môi
trường.
Việc tiếp cận, nhận và chuyển giao công nghệ là dễ dàng và công khai đối với
khai thac mỏ, chế biến quặng và sản xuất urani kỹ thuật; có khả năng đối với các công
đoạn chuyển hóa; và không thể đối với công đoạn làm giàu đồng vị U 235 và tái chế
nhiên liệu đã cháy do lo ngại về phổ biến vũ khí hạt nhân.
Trên thị trường năng lượng nguyên tử dân sự trên thế giới năm 2008 có:
+ 32 quốc gia vơi 439 lò phản ứng hoạt động trong các nhà máy điện hạt nhân; 14
quốc gia có kế hoạch phát triển điện hạt nhân trong giai đoạn đến năm 2030; và 25
quốc gia khác có chủ trương sử dụng năng lượng điện hạt nhân làm nhu cầu về nhiên
liệu hạt nhân ngày càng lớn.
+ khoảng 80 quốc gia có đầu tư cho công tác điều tra, đánh giá và thawmm dò
quặng phóng xạ, trong đó có 18 quốc gia đang khai thác quặng urani và sản xuất urani
kỹ thuật.
+18 quốc gia đang thực hiện một số hoặc toàn bộ các công đoạn trước lò phản ứng
trong chu trình nhiên liệu (so với 36 quốc gia năm 1994), gồm :
-Chuyển hóa và làm giàu urani: có 11 quốc gia đó là Mỹ, Pháp, Nhật Bản, Nga,
Đức, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ, Hà Lan, Pakistan và Irna (có khả năng trở thành quốc
tế Eurodif (Pháp) và Urenco (Đức, Hà Lan, Anh, Mỹ) là cung cấp dịch vụ làm giàu
urani cho các nước khác.
-Chế tạo thanh nhiên liệu: Có 17 quốc gia là Mỹ, Pháp, Nhật Bản, Nga, Đức, Hàn
Quốc, Canada, Anh, Thụy Điển, Trung Quốc, Tây Ban Nha, Bỉ, Brazil, Ấn Độ,
Achentina, Pakistan, Kazakhstan.

10

+6 quốc gia thực hiện nhiên liệu đã cháy (công đoạn sau hầm lò phản ứng) là Pháp,
Nga, Anh, Trung Quốc, Nhật Bản, Pakistan. Trong đó Nga, Pháp, Anh cung cấp dịch
vụ tái chế thương mại cho các nước khác.Riêng Nga còn cung cấp thêm dịch vụ chôn
giữ chất thải sau tái chế nếu nước thuê tái chế tuân thủ thỏa thuận quốc tế.
Như vậy, thị trường năng lượng nguyên tử thế giới là mở và có tính cạnh tranh
với khâu khai thác và chế biến quặng/sản xuất urani kỹ thuật.Còn 6 công đoạn khác, từ
chuyển hóa đến xử lý và chôn giữ chất thải, có thể thấy là từ ít đến không có tính cạnh
ranh- đặc biệt là hai công đoạn làm giàu và tái chế.

1.3. Dự báo cung cầu và giá urani trên thị trường thế giới.
Trong lĩnh vực dân sự, quặng urani và các chế phẩm chế biến từ quặng urani
được sử dụng để phát hiện hạt nhân là chính, lượng sử dụng các hạt nhân khác là
không đáng kể. Những năm gần đây, nguồn nhiên liệu hạt nhân chế biến từ quặng
urani đã đáp ứng trên 60% nhu cầu nhiên liệu của các nhà máy điện hạt nhân trên thế
giới với xu hướng gia tăng, xem dòng cuối bảng 7, và chắc chắn trong bối cảnh tổng
công suất điện hạt nhân của thế giới có tốc độ tăng trưởng ngày một cao hơn trong các
dự báo cập nhập gần đây, xem Hình 2.

Hình 2. Tổng công suất điện hạt nhân thế giới theo dự báo 2003 và 2008.
Giá urani trên thị trường thế giới trong giai đoạn 1975-2000 suy giảm từ đỉnh
trên 140 USD/pound U3O8 vào năm 1976 do tổng công suất điện hạt nhân tăng chậm
trong khi tổng năng lượng khai thác, chế biến quặng urani tăng mạnh và lượng tồn
kho/dự trữ các quốc gia có điện hạt nhân tăng đến giới hạn. Do tình hình cầu> cung
urani trên thị trường thế giới xuất hiện từ năm 2000 đến nay giá urani đã phục hồi và
có chiều hướng tăng rõ rệt, xem Hình 5. Hiện nay, giá urani hợp đồng kỳ hạn của công
ty Cameco (Cameco long-term industry average price, tháng 4/2010) là 59 USD/lb
U3O8 (hay 384,11 USD/kg U3O8).
11

Theo kết quả khảo sát các nguồn năng lượng năm 2007 của ủy ban năng lượng
quốc tế (WEC), do tính thiếu ổn định của nguồn cung urani thứ cấp nên sản lượng khai
thác, chế biến urani sơ cấp (từ trữ lượng thấp RAR và có mức giá dưới 80 USD/kgU)
chắc chắn sẽ tiếp tục tăng trong 20 năm tới, đủ đáp ứng nhu cầu urani dự báo ở mức
thấp của các nhà máy điện hạt nhân trên thế giới và sẽ thiếu trầm trọng trong trường
hợp nhu cầu ở mức cao, như dự báo là 120.000 tấn U hay (152.123 tấn U 3O8) vào năm
2030. Để bù đắp sự thiếu hụt đó sẽ phải khai thác, chế biến phần trữ lượng urani có
mức giá đến 130 USD/kgU.
Hình 3.Giá urani (theo hợp đồng) thị trường thế giới gian đoạn 1971 – 2006.

Nguồn: Uranium global market developments and prospects for Australian exports
ABARE, 2006.
Điều đó ảnh hưởng tới giá trị urani trên thị trường và được dự báo là sẽ tăng và
duy trì ở mức cao trong giai đoạn sau năm 2020, xem Hình 4.
Hình 4. Dự báo giá urani (theo hợp đồng) thị trường thế giới giai đoạn 2005 – 2025.

Nguồn: technical report on the Akdala uranium mine, Kazakhstan. RPA, 2006.
Hình 5 dưới đây biểu diễn quan hệ cung cầu urani dùng cho mục đích dân sự
của thế giới giai đoạn 2001-2050 ứng với kịch bản dự báo nhu cầu ( bao gồm cả dự trữ
12


sản xuất của lò phản ứng) ở mức trung bình. Nguồn cung urani sơ cấp bao gồm sản
lượng khai thác theo tín hiệu thị trường, Trung Quốc, các nước có trương trình phát
triển điện hạt nhân và cộng đồng các quốc gia độc lập. Nguồn cung urani thứ cấp bao
gồm từ việc xử lý lại quặng đuôi, nhiên liệu đã cháy (RepU), tuy nhiên hỗn hợp oxit
plutoni và oxit urani (MOX), tồn kho/dự trữ của Nga.Tồn kho thương mại và từ nhiên
liệu giàu urani (HEU).

Hình 5. Quan hệ cung cầu urani trên thế giới trong giai đoạn 2000 – 2050
(kịch bản cầu trung bình)

Nguồn: Analysis of supply uranium to 2050. IAEA, 2001.

13


CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN QUẶNG PHÓNG
XẠ VIỆT NAM
2.1. Khái quát nguồn gốc, các loại quặng và đặc điểm phân bố quặng phóng
xạ.
Tổng hợp từ các tài liệu của Bộ Công thương (2011) “Quy hoạch chi tiết thăm
dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng phóng xạ giai đoạn đến năm 2020, có xét đến
năm 2030.Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam (2003) “Báo cáo tổng quan về
tiềm năng nguồn urani Việt Nam”.
2.1.1. Nguồn gốc quặng phóng xạ ở Việt Nam.
Urani (U) là nguyên tố phân bố trong vỏ trái đất với hàm lượng trung bình rất
nhỏ, khoảng 0,00025%, cao hơn là đá trong syenit nephelin: 0,001-0,003%, và thấp
nhất là trong các đá magma mafic, khoảng 0,00005%. Ngoài ra, urani còn tồn tại trong
nước của đại dương với số lượng lớn.
Đến nay, trên lãnh thổ Việt Nam đã phát hiện khá nhiều loại hình quặng phóng xạ,
trong đó, 3 loại hình nguồn gốc mỏ quặng urani chính như sau:
-

Nguồn gốc nội sinh;

-

Nguồn gốc ngoại sinh; và

-

Nguồn gốc biến chất sinh.

1.Loạt mỏ có nguồn gốc nội sinh:
Trên lãnh thổ Việt Nam, quặng hóa kim loại phóng xạ nguồn gốc nội sinh phát
triển tương đối mạnh mẽ, bao gồm các thánh hệ sau:
a.Thành hệ quặng Th-U trong pecmatit: trong kiểu thành hệ quặng này, tổ hợp
khoáng vật quặng tiêu biểu gồm uraninit, zirtholit, thorianinit, thonit, monazite, octet.
Trong phần lớn các biểu hiện quặng này, hàm lượng thori (Th) và đất hiếm (TR)
thường cao hơn U. Kiểu thành hệ quặng này phân bố chủ yếu trong các tằng đá biến
chất tuổi tiền Cambri và it hớn là trong Paleozoi sớm. Chúng thuộc kiểu nguồn gốc
pecmatit.
b.Thành hệ quặng TR-Be-F-Th-U: đây là thành hệ quặng đất hiếm chứa kim
loại phóng xạ quan trọng trên lãnh thổ Việt Nam. Tập hợp khoáng vật quặng chủ yếu
gồm: batnezit, parizit, sinchizit, uranpiroclo, barit (Ba), fluorit (F).Nguyên tố có giá trị
gồm Ba, F và có thể có Nb, Ta, Các nguyên tố U, Th mặc có số tấn trữ lượng và tài
nguyên dự báo lớn nhưng hàm lượng thấp, công nghệ thu hồi phức tạp và chỉ là
khoáng sản đi kèm (vì thế, việc thu hồi urani đi kèm có ảnh hưởng không tích cực đến
kinh tế của việc khai thác, chế biến đất hiếm ở nước ta). Kiểu loại hình này thuộc loại
hình nguồn gốc nhiệt dịch, liên quan với thành tạo xâm nhập kiểu tuổi Paleogen, phức
hệ Pusamcap, loại hình này phân bố chủ yếu trong vùng Phong Thổ (Lai Châu).
14


c. Thành hệ Th-U: các đặc điểm khoáng hóa thuộc kiểu thành hệ này phân bố
ở hai bên sườn nâng FansiPan. Chúng thuộc loại hình nguồn gốc nhiệt dịch, lien quan
với các thành tạo xâm nhập axit-kiềm loạt FansiPan (tuổi Paleogen).Tập hợp khoáng
vật quặng chủ yếu gồm: uranothorianinit, thorit, zirtholit, ferithorit, sulit,…Nguồn

quặng thuộc kiểu thành hệ này thường không có giá trị.
d. Thành hệ U-Mo-Cu: kiểu thành hệ này có các điểm khoáng hóa phân bố
trong khu vực đồng Sin Quyền với tập hợp khoáng vật chủ yếu gồm uraninit (U),
molipddennit (Mo), chalcopirit (Cu), thuộc loại hình nguồn gốc nhiệt dịch, liên quan
với các xâm nhập granitoit tuổi Paleogen. Các điểm khoáng hóa này có thể có giá trị
công nghiệp với quy mô cỡ nhỏ.
e. Thành hệ TR-Fe-Th-U: kiểu thành hệ này mới gặp ở điểm quặng Yên Phúc,
thuộc loại hình nguồn gốc nhiệt dich, liên quan với các xâm nhập axit-kiềm loạt
FansiPan. Tập hợp khoáng vật chủ yếu gồm uraninit, fecguxonit, xenotin, monazit,
piroclo.Có giá trị chủ yếu trong kiểu thành hệ này là nhóm đất hiếm nặng (nhóm Y).
g. Thành hệ U-đa kim: Các điểm quặng thuộc kiểu thành hệ này gặp trong
vùng Quảng Bạ, tỉnh Hà Giang. Tập hợp khoáng vật quặng chủ yếu gồm nasturan ,
fotfurannilit, antimony, galenit, sfalerit. Kiểu thành hệ này thuộc loại hình nguồn gốc
nhiệt dịch và có thể triển vọng về urani.
h. Thành hệ U-Mo: các điểm khoáng hóa thuộc kiểu thành hệ này phân hóa
trong tầng đá phun trào Tú Lệ, tỉnh Yên Bái. Chúng thuộc loại hình nguồn gốc nhiệt
dich phun trào, liên quan với các thành tạo đá núi lửa và á núi lửa thành phần axit
kiềm, tuổi Kereta. Tập hợp khoáng vật quặng chủ yếu gồm nasturan, urannit và
khoáng vật thứ sinh của chúng, các khoáng vật nhóm sulfur Mo, Pb, Sn,…Kiểu thành
hệ này có thể tạo mỏ có giá trị công nghiệp.
2. Loạt mỏ có nguồn gốc ngoại sinh, gồm các thành hệ sau:
a. Thành hệ U trong thành tạo deluvi, proluvi và aluvi: quặng hóa phân bốtrong các
thành tạo deluvi, proluvi và aluvi ở các thung lũng giữ núi. Đặc trưng cho các kiểu
thành hệ này là mỏ urani Bình Đường, tỉnh Cao Bằng. Tập hợp khoáng vật chứa urani
tương đối đơn giản.Phần lớn urani tồn tại trong dạng hấp thụ hoặc trong dạng photphat
urani như otenit, tocbecnit.Thành hệ này thuộc hình nguồn gốc phong hóa thấm đọng.
b. Thành hệ U trong trầm tích chứa than: đây là kiểu thành hệ quan trọng của
urani và được coi là triển vọng hiện nay như các điểm quặng urani phân bố rộng rãi
trong các tầng trầm tích chứa than ở bồn trũng Nông Sơn và một số biểu hiện khoáng
hóa trong các tầng trầm tích chứa than điệpVăn Lãng (Thái Nguyên , Bắc Cạn). Urani

tồn tại trong các khoáng vật nasturan, uranofan, acsenat urani, vanadaturani, otenit,
tocbecnit và ở dạng hấp phụ trong các vật chất hữu cơ. Chúng nằm chủ yếu trong các
đá cát kết, sạn kết, cát kết tufogen và trong các vỉa than, bột kết than, sét than.Kiểu
thành hệ quặng này thuộc loại hình nguồn gốc phong hóa thấm đọng.

15


c. Thành hệ TR-Th-U: quặng hóa thuộc kiểu thành hệ này phân bố trong tầng đá
trầm tích proluvi, deluvi tuổi Neogen.Tập hợp khoáng vât quặng gồm monazit,
uraothorit, piroclo, octit...Ngoài ra, còn một phần urani ở dạng hấp thụ tronng bột, sét
limonit,...Điểm hình cho kiểu thành hệ này là biểu hiện quặng đất hiếm Mường Hum,
tỉnh Lào Cai.
d. Thành hệ ilmenit-ziricol-monazit sa khoáng: các mỏ, điểm quặng thuộc kiểu
thành hệ này phân bố chủ yếu trong cáy ven biển và hiếm hơn trong các trầm tích ở
thung lũng và châu thổ sông. Tập hợp khoáng vật quặng chủ yếu gồm: grafit
franavilit, uranoxiaxit, otenit, nasturan. Khoáng hóa thuộc loại hình nguồn gốc trầm
tích biến chất.Thành hệ có giá trị là urani, graphit. Đây là kiểu thành hệ có triển vọng.
Trong các loại hình mỏ nêu trên, loại có triển vọng hơn cả là loại hình phong
hóa thấm đọng và trầm tích biến chất; còn loại hình nhiệt dịch mặc dù khá phát triển
nhưng quy mô thường không lớn.
2.1.2. Các loại quặng phóng xạ ở Việt Nam.
Các mỏ, điểm và biểu hiện quặng (khoáng hóa) urani hiện có ở nước ta gồm các
loại quặng sau đây:
1. Quặng urani trong đá cát kết tuổi Triat muộn, phân bố chủ yếu ở bồn trũng
Nông Sơn (Quảng Nam)
2. Quặng urani đi kèm trong than đá: các mỏ, điểm than Ngọc Kinh, Sườn Giữa và
Nông Sơn ở bồn trũng Nông Sơn (Quảng Nam).
3. Quặng urani dạng mạch xâm tán trong đá núi lửa như ở tỉnh Lâm Đồng và một
số dị thường ở xung quanh cấu trúc núi lửa Tú Lệ (Yên Bái).

4. Quặng urani tích tụ trong sa khoáng do quá trình phá hủy và rửa trôi granit hay
mica, pegmatit ở khối granit Pi-Oắc, địa hình là mỏ urani-thori Thượng Cửu,
Thu Cúc (Thanh Sơn, Phú Thọ)
5. Quặng Urani đi kèm trong đất hiếm: ở các mỏ Đông Pao,Bắc Nậm Xe,Nam
Nậm Xe, Thèn Thầu (Lai Châu) và Mường Hum (Lào Cai).
6. Quặng urani trong đá phiến sét than như điểm khoáng hóa urani bản Hát (Trạm
Tấu, Lào Cai).
7. Quặng urani đi kèm trong graphit: điểm quặng Tiên An ở Quảng Nam.
Trong các loại quặng urani nêu trên, quặng phóng xạ có tài nguyên lớn và khả năng
khai thác đáng kể nhất thời điểm hiện nay là quặng urani trong cát kết ở Quảng Nam,
tiếp đến là quặng urani đi kèm trong đất hiếm ở Lai Châu và Lào Cai.
2.1.3. Đặc điểm phân bố quặng phóng xạ ở Việt Nam.
1.Các yếu tố địa chất khống chế quặng hóa :

16


Các kết quả nghiên cứu địa chất, tìm kiếm và đánh giá tài nguyên xạ hiếm trên
lãnh thổ nước ta hiện nay đã xác định được các đặc điểm phân bố quặng phóng xạ chủ
yếu sau :
- Các thành tạo đá biến chất tiền Cambri: được coi như là nguồn xuất xứ ban
đầu của quá trình tạo quặng phóng xạ, có vai tròn quan trọng khống chế sự phân bố
quặng hóa . Phần lớn các mỏ, điểm quặng và dị thường phóng xạ nằm ngay trong các
tầng đá biến chất hoặc trong các đới võng chồng trẻ phân bố ở các sườn của các khối
nâng đá cổ này. Khối nhô Kon Tum với tính chất là khối nâng có tuổi cổ nhất của lãnh
thổ là đối tượng quan trọng để tìm kiếm phát hiện mỏ, thứ đến là các khối nâng
FansiPan ở sông Hồng.
- Địa tầng:có vai trò quan trọng nhất là các thành hệ trầm tích lục nguyên chứa
vật chất hữu cơ và các trầm tích lục nguyên trong các trũng giữu núi. Độc chứa quặng
phóng xạ phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố: môi trường, tướng trầm tích, nguồn cung

cấp sản phẩm. Các thành tạo phun trào axit-kiềm cũng là một trong những tiền đề quan
trọng.
- Các thành tạo magma xâm nhập thành phần axit-kiềm, về mối quan hệ giữa
khoáng hóakim loại phóng xạ với đá magma xâm nhập, có đặc điểm là độ chứa các
nguyên tố phóng xạ tăng dần từ các đá kiềm đến axit và tuổi thành tạo từ cổ đến trẻ. Vì
vậy, vai trò tạo quặng đáng chú ý hơn cả là các thành tạo đá xâm nhập thành phần
axit-kiềm được sinh thành trong các thời kì hoạt hóa, đặc biệt là các đá axit-kiềm phức
hệ Pusamcap. Pi-Oắc, Đèo Cả..
- Các hệ thống phá hủy kiến tạo, có vai trò quan trọng khống chế quá trình
khoáng hóa kim loại phóng xạ, là các đứt gãy sâu phân bố ở rìa các khối nâng đá biến
chất cổ như đứt gãy Tam Kì-Phước Sơn, đứt gãy rifto sông Đà, sông Hồng.
2.Phân bố theo vùng lãnh thổ (các vùng quặng):
Kết quả công tác nghiên cứu địa chất khoáng sản đến nay đã đánh giá , thăm dò
được hơn chục mỏ và đặc điểm quặng xạ hiếm và phát hiện được khá nhiều điển
khoáng hóa ở nhiều nơi như trong vùng các tỉnh miền núi và trung du phía Bắc (Lai
Châu, Lào Cai, Yên Bái, Sơn La, Hà Giang, Cao Bằng, Phú Thọ và Thái Nguyên),
vùng Tây Nguyên và vùng Trung Bộ . Tuy nhiên quặng urani có triển vọng và phân bố
tập trung nhất là trên địa bàn hai tỉnh Lai Châu (chủ yếu là khoáng sản đi kèm trong
đất hiếm) và Quảng Nam chủ yếu là khoáng sản chính) –xem Bảng 5.
Bảng 5. Thống kê các mỏ, điểm và biểu hiện quặng phóng xạ và các khoáng sản khác
có urani, thori đi kèm
TT

Tên mỏ, điểm, biểu hiện
quặng xạ hiếm

Tọa độ trung
tâm

Vị trí địa lý

(Xã, huyện, tỉnh)

1

Mỏ urani Pà Lừa

15o40’35”

Tà B’hinh, Nam Giang,
Quảng Nam

107o40’58”
2

Mỏ urani Pà Rồng

15o39’03”
105o43’48”

3

Mỏ urani Khe Hoa – Khe Cao

15o47’30”

Tà B’hinh, Nam Giang,
Quảng Nam
Đại Hồng, Đại Lộc, Quảng
Nam
17

TT

Tên mỏ, điểm, biểu hiện
quặng xạ hiếm

Tọa độ trung
tâm

Vị trí địa lý
(Xã, huyện, tỉnh)

107o55’11”
4

5

15o51’43”

Mỏ urani Đông Nam Bến
Giằng

107o53’20”

Mỏ urani An Điềm

15o51’43”
107o53’20”

6

Mỏ than (U) Nông Sơn

15o42’37”
108o00’20”

7

Mỏ graphit (U) Tiên An

15o5’36”
108o19’00”

8

Mỏ đất hiếm (U) Bắc Nậm Xe

23o30’53”
103o26’53”

9

Mỏ đất hiếm (U) Nam Nậm Xe

23o30’53”
103o26’35”

10

Điểm đất hiếm (U) Thèn Thầu

22o34’25”
103o24’37”

11
12
13

Mỏ đất hiếm (U) Mường Hum

22o31’00”

Quế Trung, Nông Sơn,
Quảng Nam
Tiên An, Tiên Phước,
Quảng Nam
Nậm Xe, Phong Thổ, Lai
Châu
Nậm Xe, Phong Thổ, Lai
Châu
Bản Lang, Phong Thổ, Lai
Châu

103o42’39”
21o16’55”

Tà Sùa, Bắc Yên, Lào Cai

Điểm khoáng hóa urani Làng

Mòn (Triang, Suối Háng)

104o30’22”

Mỏ photphat (U) Bình Đường

22o37’40”

Khoáng hóa U-Th trong đá
phiến mica, pegmatite Thanh
Sơn

x. Cà Dăng, h. Đông Giang
và x. Đại Sơn, x. Đại Đồng
và x. Đại Lãnh, h. Đại Lộc,
Quảng Nam.

Nậm Pung, Bát Xát, Lào
Cai

106o49’00”
14

X. Cà Dy,h. Nam Giang và
X. Quế Phước, h. Quế Sơn,
Quảng Nam.

-

Phan Thanh, Nguyên Bình,

Cao Bằng
Thạch khoán, Thanh Sơn,
Phú Thọ

18


2.1.4. Đánh giá tổng hợp về tiềm năng nguồn năng lượng phóng xạ và khả năng
phát triển công nghiệp khai thác, chế biến quặng phóng xạ ở Việt Nam.
2.1.4.1. Cơ sở đánh giá tài nguyên khoáng sản phóng xạ.
Theo thông lệ, đánh giá tài nguyên khoáng sản nói chung và quặng phóng xạ
(urani, thori) nói riêng thường dựa trên 2 yếu tố đó là (1) giá thành sản phẩm hàng hóa
của 1kg urani kim loại và (2) quy mô tài nguyên.
1.Giá thành sản phẩm hàng hóa của 1 kg urani kim loại phụ thuộc nhiều yếu tố , trong
đó các chi phí chiếm tỷ lệ cao đó là:
+ Chi phí cho công tác địa chấn (đánh giá, thăm dò ban đầu và thăm dò, phát triển
mỏ trong tương lai khi có nhu cầu tiếp tục thăm dò để đủ mức tin cậy cho khai thác);
+ Chi phí khai thác vận chuyển và chế biển (tuyển) quặng gồm:
-Chi phí trực tiếp cho khai thác, vận chuyển và xử lý quặng;
- Chi phí quản lý chất thải và môi trường kèm theo, kể cả trong và sau khi khai
thác, chế biến;
+ Chi phí gián tiếp, bao gồm chi phí vốn vay (chi phí tài chính) và các cho phí
cho các cơ quan cấp trên,các loại thuế và bản quyền (công nghệ).
Các tổ chức IAEA và NEA (OECD) và một số tổ chức quốc tế khác phân chia các cấp
giá thánh sản phẩm hàng hóa của 1kg urani kim loại như sau:
-

Nhóm giá thành: <40 USD

-

Nhóm giá thành : 40-80 USD

-

Nhóm giá thành: 80-130 USD

-

Nhóm giá thành: 130-260 USD.
2.Quy mô tài nguyên, theo IAEA, NEA (OECD, gồm các yếu tố sau:

+ Kiểu mỏ: các kiểu (nguồn gốc) mỏ quặng urani được chia thành 15 kiểu mỏ
công nghiệp, trong đó, 3 kiểu mỏ có ý nghĩa kinh tế nhất như sau:
-

Kiểu mỏ liên quan đến bất chỉnh hợp, chiếm 34% sản lượng khai thác;

-

Kiểu mỏ cát kết, chiếm 27,7 % sản lượng khai thác;

-

Kiểu mỏ cuội kết hạt thạch anh, chiếm 13,2% sản lượng khai thác;

-

14 kiểu mỏ còn lại chiếm 25,1 % sản lượng khai thác.

+ Quy mô quặng:
-

Mỏ nhỏ <5.000 tấn U hay <5.896 tấn U3O8 (VN là <100 tấn U3O8)

-

Mỏ trung bình: 5.000-20.000 tấn U hay 5.896-23.585 tấn U 3O8 (VN là 10010.000 tấn U3O8),
19


-

Mỏ lớn: >20.000 tấn U hay >23.584 tấn U3O8 (VN là >10.000 tấn U3O8),

+Chất lượng/hàm lượng quặng:
-

Mỏ quặng nghèo: <0,15% U hay <0,18% U3O8;

-

Mỏ quặng trung bình: 0,15-0,5 % U hay 0,18-0,59% U3O8;

-

Mỏ quặng giàu: >0,5% U hay >0,59% U3O8;

2.1.4.2.Đánh giá tổng hợp tiềm năng quặng phóng xạ Việt Nam và khả năng phát triển
công nghiệp khai thác, chế biến quặng phóng xạ ở Việt Nam

Tổng tài nguyên urani, thori trong cấp 333=334a (EAR-I + EAR-II) của nước ta
tính đến 31/12/2008 tương ứng đạt gần 100.000 tấn U 3O8 và gần 64.000 tấn ThO2, xem
Bảng 6. Trong đó, tài nguyên urani cấp 333 (EAR-I) đạt 4.718 U3O8 – chiếm 4,78%
Qua các nội dung trong mục 1.2, 1.3 và tiểu mục 1.4.2, có thể rút ra 1 số nhận định,
đánh giá về tiềm năng nguồn quặng phóng xạ và khả năng phát triển công nghiệp khai
thác, chế biến quặng phóng xạ như sau:
1. So với các nước trên thế giới, nước ta không giàu tài nguyên quặng urani và các
nguồn quặng urani ở nước ta chủ yếu có quy mô nhỏ đến trung bình với chất
lượng (hàm lượng) ở mức thấp đến trung bình thấp.
2. Tất cả các nguồn quặng phóng xạ hiện có ở nước ta đều có độ tin cậy thấp (mức
độ nghiên cứu địa chất ở cấp dự tính và dự báo) và chưa rõ về tính kinh tế (chưa
có nghiên cứu khả thi và tiền khả thi). Dưới góc độ khác, việc đầu tư thăm dò
các nguồn quặng urani ở nước ta trong thời gian qua là rất hạn chế.
3. Tài nguyên quặng urani cấp 333+334a (EAR-I +EAR-II) của các mỏ, điểm
quặng urani (là khoáng sản chính) có giá trị công nghiệp (hàm lượng U 3O8≥
0,04%) đạt khoảng 20.500 tấn U 3O8 và hầu hết là quặng có khả năng xử lý, thu
hồi urani bằng phương pháp thông thường, có tính kinh tế. Hơn nữa, chúng đều
tập trung trong vùng Quảng Nam. Đó là những điều kiện thuận lợi để đầu tư
phát triển các hoạt động đánh giá, thăm dò và tiến tới khai thác, chế biến.
4. Toàn bộ số tấn tài nguyên quặng thori và gần 80% số tấn tài nguyên quặng
urani cấp 333+334a hiện có của nước ta là số nguyên tố đi kèm trong các
khoáng sản đất hiếm (79,5%), than, graphit và photphat. Điều này, cho thấy khả
năng khai thác, chế biến (tách, thu hồi) và sử dụng của chúng bị phụ thuộc hoàn
toàn vào việc khai thác, công nghệ xử lý….của các khoáng sản đó, đặc biệt (và
có ý nghĩa nhất) là đất hiếm, cụ thể là mỏ đất hiếm-phóng xạ Bắc Nậm Xe. Kết
quả nghiên cứu công nghệ khả tuyển cho thấy việc tách, thu hồi urani từ than,
graphit và photphat là không có tính kinh tế và khả năng đầu tư công nghệ xử lý
đặc biệt là hầu như không có do quy mô tài nguyên khoáng sản chính đó là nhỏ.
5. Tài nguyên quặng urani phỏng đoán (cấp 334b) trong vùng Quảng Nam là khá
lớn (hơn 200.00 tấn U3O8) nhưng phần lớn thuộc loại nghèo, không đạt hàm

lượng công nghiệp (<0,04% U3O8). Do đó, cần đặc biệt chú trọng đến công tác
20


nghiên cứu và lựa chọn diện tích có triển vọng khi thực hiện đầu tư điều tra
đánh giá và thăm dò tài nguyên urani trong vùng.
6. Tài nguyên quặng urani phỏng đoán (cấp 334a) đi kèm trong các mỏ, điểm
khoáng sản đất hiếm, than, graphit và photphat tuy khá lớn (hơn 170.000 tấn
U3O8) nhưng hầu như chưa khẳng định giá trị đối với nền khinh tế hiện nay.
Bảng 6. Trữ lượng và tài nguyên urani (thori) của Việt Nam tại 31/12/2008
TT

Trữ lượng và tài Tấn
nguyên
urani U O
3 8
(thori)

Trong đó

Tấn

≥ 0,04 % ≥ 0,06 % Ngoài
cân đối
UO
UO

ThO2

3

8

3

8

1

Cả nước (333+334a)

101.666

14.680

7.786

3.005

1.1

- Cấp 333 (EAR-I)

17.738

4.041

950

1.2

- Cấp 334a (EAR-II)

83.928

10.638

6.835

3.004

1.3

- Cấp 334b (SR)

379.286

2

Là khoáng sản chính

20.989

14.680

7.785

309

63.706

13.619
50.087

(333+334a)
2.1

- Cấp 333 (EAR-I)

4.718

4.041

950

2.2

- Cấp 334a (EAR-II)

16.271

10.638

6.835

2.3

- Cấp 334b (SR)

206.217

3

Là khoáng sản đi 80.676
kèm
(333+334a)

3.1

- Cấp 333 (EAR-I)

13.019

3.2

- Cấp 334a (EAR-II)

67.657

3.2

- Cấp 334b (SR)

173.069

309

Có hàm lượng U3O8
Và ThO2 thấp và rất
thấp so với quặng
urani

(thori)
là
khoáng sản chính

2.695

63.706

13.619
2.695

50.087

Nguồn: tổng hợp của nhóm nghiên cứu.

2.2. Phương pháp khai chiết chế biến quặng urani và đất hiếm chứa phóng
xạ ở Việt Nam.
2.2.1. Các mỏ, điểm, biểu hiện quặng phóng xạ (urani) là khoáng sản chính
2.2.1.1. Mỏ quặng urani Pà Lừa
Mỏ Pà Lừa nằm trên địa phận các thôn Pà Lừa và Pà Tô, xã Tà B'hinh, huyện
Nam Giang, tỉnh Quảng Nam với tọa độ các điểm góc (hệ tọa độ VN.2000, múi chiếu
6°, kinh tuyến trục 105°) như sau:
Tên Điểm

Tọa độ
X (m)

Tên điểm
Y (m)

Tọa độ
X (m)

Y (m)
21


1
2
3
4
5

1.735.416
1.735.737
1.735.771
1.735.573
1.735.759

784.436
784.434
785.214
785.567
785.624

6
7
8
9

1.734.412
1.734.414
1.734.321
1.735.416

785.579
784.847
785.005
784.436

1. Tài nguyên và chất lượng quặng:
Mỏ Pà Lừa có 5 thân quặng (TQ1, TQ1-1, TQ2, TQ3 và TQ3-1) và tổng tài
nguyên các cấp 333+334a (EAR-I/C2+EAR-II/P1) là 5.420 tấn U3O8:
-

Tài nguyên cấp 333(EAR-I/C2) là 1.160 tấn U3O8, trong đó, quặng có hàm
lượng U3O8 ≥ 0,06% (loại I) là 886 tấn và quặng có hàm lượng U 3O8 ≥
o,04% (loại II) là 274 tấn.

-

Tài nguyên 334a (EAR-II/P1) là 4.260 tấn U3O8, gồm 3.727 tấn trong quặng
loại I, 224 tấn trong quặng loại II và 309 tấn quặng ngoài bảng cân đối (có
hàm lượng U3O8< 0.04 %).

-

Quặng loại I chủ yếu tập trung các thân quặng 1,1-1 và 2.
Chi tiết về số tấn và cấp tài nguyên, cấp chất lượng của các khối tính tài
nguyên mỏ Pà Lừa được trình bày trong phục lục 1.

Tại mỏ Pà Lừa, quặng urani trong các đá bán phong hóa là quặng giàu nhất
(hàm lượng U3O8 đạt 0.197%), tiếp đến là trong các đá chưa phong hóa (0,104%) và
nghèo nhất là quặng trong các đá phong hóa (<0,06%). Hàm lượng trung bình (trong
các khối trữ lượng và tài nguyên) dao động từ 0,0194% đến 0,1702% (khối 4-C2).
2. Khả năng làm giàu, thu hồi urani (tuyển khoáng)
Việc nghiên cứu quy trình công nghệ tuyển quặng urani mỏ Pa Lừa mới chỉ
thực hiện 5 tấn mẫu tại Viện Công nghệ xạ hiếm, Viện Năng lượng Nguyên tử Việt
Nam. Kết quả sơ bộ cho thấy:
-

Hòa tách quặng urani Pà Lừa bằng các quy trình phổ biến như đối với hầu
hết các cơ sở chế biến cùng loại trên thế giới.

-

Hiệu suất hòa tách có thể đạt 96,39% (hàm lượng urani trong bã dưới
0,004%) bằng phương pháp hòa tách khuấy trộn thông thường. Tiêu hao
axit cao nhất là quặng urani chưa phong hóa (khoảng 50kg/tấn .)

-

Sản xuất sản phẩm urani kỹ thuật (có hàm lượng 76% U 3O8 theo tiêu chuẩn
ASTM) bằng cách kết tủa trực tiếp dung dịch hòa tách urani.

3. .Điều kiện khai thác
Địa hình khu mỏ chủ yếu là các dải đồi tương đối thấp độ cao trung bình 200400m, cao nhất là 700m, và bị chia cắt mạnh –có nơi sườn núi dốc trên 50°.
Các thân quặng nằm trong đá cát kết có chiều dày đới phong hóa và bán phong
hóa trung bình là 30m với thế nằm thoải và ổn định. Chỉ các thân khoáng trong đá
22

cứng là nằm dưới mực nước ngầm nhưng có thể áp dụng thóa khô mỏ bằng tự chảy
(dạng mỏ trên núi). Như vậy, mỏ Pà Lừa có điều kiện địa chất thủy văn- địa chất công
trình thuận lợi, thuộc nhóm II (nhóm ít phức tạp).
2.2.1.2.Mỏ quặng urani Pà Rồng
Mỏ là Pà Rồng – là diện tích kế cận với mỏ quặng urani Pà Lừa và là phần kéo
dài của các lớp đá chứa quặng urani từ mỏ Pà Lừa. Mỏ Pà Rồng nằm trên địa phận 2
thôn Pà Vả và Pà Rồng ở trung tâm xã Tà B'hinh, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam.
Tọa độ các điểm góc (hệ tọa độ VN.2000, múi chiếu 6°, KTT105°) của mỏ Pà Rồng
như sau :
Tên điểm
1
2
3

Tọa độ
X (m)
1.733.508
1.735.503
1.735.554

Y (m)
786.522
787.047
790.590

Tên điểm
4
5

Tọa độ
X(m)
1.734.522
1.733.536

Y(m)
790.613
789.437

1.Tài nguyên và chất lượng quặng:
Mỏ Pà Rồng có 7 lớp đá chứa quặng chính (lóp/thân quặng từ 1 đến 7) với tổng
tài nguyên các cấp 333+334a (EAR-I/C2+EAR-II/P1)là 4.560 tấn U3O8:
-

Tài nguyên cấp 333(EAR-I/C2) là 1.415 tấn U3O8 trong đó, quặng chứa hàm
lượng U3O8 ≥ 0,06% (loại I) là 1.399 tấn U 3O8 và quặng có hàm lượng U 3O8 ≥
o,04% (loại II) là 16 tấn U3O8.

-

Tài nguyên cấp 334a (EAR-II/P1) là 3.145 tấn U3O8 gồm 2.892 tấn trong quặng
loại I, 1.253 tấn trong quặng loại II.

-

Các lớp đá chứa quặng 1,3,5 là có triển vọng thấp, tiếp theo là đến lớp 2 và 6
và cuối cùng là các lớp 4 và 7.

Chi tiết về số tấn và cấp tài nguyên, cấp chất lượng các lớp quặng theo khối địa

chất của mỏ Pà Rồng được trình bày trong phục lục 1.
Chiều dày các thấu kính quặng và hàm lượng U 3O8 của mỏ Pà Rồng có xu
hướng giảm dần theo hướng dốc của các lớp đá chứa quặng. Hàm lượng U 3O8 trung
bình từ các khối tính tài nguyên của mỏ Pà Rồng dao động trong khoảng ) 0,04% đến
0,260% (khối 3-C2 và 8- C2)
2.Khả năng làm giàu, thu hồi urani (tuyển khoáng)
Việc nghiên cứu quy trình công nghệ tuyển quặng urani mỏ Pa Rồng được thực
hiện với 4 tấn mẫu (quặng bán phong hóa và chưa phong hóa) tại Viện Công nghệ xạ
hiếm, Viện năng lượng Nguyên Tử Việt Nam. Kết quả sơ bộ cho thấy :
-

Giống như quặng urani mỏ Pà Lừa , có thể hòa tách quặng urani Pà Rồng
báng axit H2SO4 theo các quy trình phổ biến như đối với hầu hết các cơ sở chế
biến cùng loại trên thế giới.
23


-

Độ pH và nhiệt độ của dung dịch hòa tách thích hợp nhất là pH=1 và t° =50°C
cho hiệu suất hòa tan của urani đạt 90,55% và trong bã thải chỉ còn khoảng
0.01 % U3O8 với hiệu suất tiêu hao axit khá cao (từ %% đến 90kg cho mỗi tấn
quặng)

-

Kết tủa trực tiếp dung dịch hòa tách urani thành sản phẩm urani kĩ thuật có
U3O8 = 76% theo tiêu chuẩn ASTM

3.Điều kiện khai thác

Địa hình khu mỏ là vùng địa hình núi cao, địa hình cao nhất có độ cao 647m, độ
cao trung bình 450m. Địa hình bị phân cách mạnh bởi các hệ thống suối theo hướng
Tây Bắc- Đông Nam. Các đỉnh núi thường có dạng sống trâu kéo dài theo hướng á
kinh tuyến và á vĩ tuyến, sườn núi dóc từ 20° đến 30°, có nơi tới 50°.
Mỏ Pà Rồng nói riêng, vùng Tà B'hinh nói chung, chịu ảnh hưởng của khí hậu
Trung Trung Bộ, hàng năm có hai mùa rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 2 năm
sau, về mùa mưa thường có lượng mưa kéo dài.
Các thân quặng urani đều nằm trên mực xâm thực địa phương nên thuận lợi cho
tháo khô mỏ bằng tự chảy. Các thân quặng nằm trong đá cát kết, sạn kết tương đối
cứng chắc , thế nằm thoải, không có lớp đá mềm yếu xen kẹp, khá ổn định. Nói chung
mỏ quặng urani Pà Rồng có điểu kiện khai thác thuận lợi.
2.2.1.3. Mỏ urani Khe Hoa-Khe Cao
Mỏ quặng urani Khe Hoa-Khe Cao nằm trên địa phận 2 xã Quế Phước (Quế Sơn),
Đại Sơn (Đại Lộc) và thị trấn Thạnh Mỹ (Nam Giang), tỉnh Quảng Nam. Mỏ gồm 4
khu quặng urani (phân chia bởi các đứt gãy F 11, F2, F4) là Khe Cao, Khe Hoa, Chùa
Đua – có triển vọng giảm dần, và Khe Lốt (chưa có công trình khoan đánh giá quặng
dưới sâu trong khi tìm kiếm nhưng nay đang đước đánh giá – xem trên mục 2.1). Tọa
độ các điểm góc(hệ tọa độ VN.2000, múi chiếu 6°, KTT 105°) của các khu quặng trên
như sau:
Tên điểm
1
2
3
4
5
6
7
8

Tọa độ

X(m)
Khe Cao
1.742.486
1.743.792
1.744.566
1.743.283
Chùa Đua
1.740.567
1.742.064
1.742.095
1.745.605

Tên điểm
Y(m)

807.707
807.163
809.294
809.822

9
10
11
12

809.130
809.108
811.570
811.590

13
14
15
16
17

Tọa độ
X(m)
Khe Hoa
1.743.481
1.745.675
1.745.912
1.743.694
Khe Lốt
1.736.550
1.739.555
1.740.590
1.738.610
1.736.550

Y(m)
810.188
809.630
810.752
811.308
807.380
807.380
809.340
811.380
811.380

24


1.Tài nguyên chất lượng quặng:
Mỏ quặng urani Khe Hoa-Khe Cao được tìm kiếm tỷ lệ 1/10.000 trên diện tích
36Km và đánh giá tỷ lệ 1/5.000 trên diện tích 3Km 2. Mỏ có 2 tập chứa quặng với 4
lớp đá chứa quặng( thân quặng đánh số từ 1 đến 4).
2

Tổng tài nguyên cấp 333+334a (EAR-I/C2+EAR-II/P1) của 3 lớp đá chứa quặng
(số 2,3 và 4) trong diện tích đánh giá tỷ lệ 1/5.000 là 6.845 tấn U3O8 :
-

Tài nguyên cấp 333(EAR-I/C2) là 1.327 tấn U3O8 trong đó, quặng có hàm
lượng U3O8 ≥ 0.06% (loại I) là 1.175 tấn U 3O8 và quặng có hàm lượng U3O8 ≥
0.04 % (loại II) là 152 tấn U3O8

-

Lớp đá chứa quặng chính của mỏ là lớp số 4 (quặng tập trung và có hàm lượng
cao nhất); khu Khe Cao là khu có triển vọng nhất.

Chi tiết về số tấn và cấp tài nguyên, cấp chất lượng của các lớp quặng theo khối
địa chất của mỏ Khe Hoa-Khe Cao được trình bày ở Phục lục 1.
Hàm lượng U3O8 trong quặng nguyên sinh cao hơn trong quặng thứ sinh, tương
ứng là 0.056% và ).026%. Hàm lượng U 3O8 trung bình của các khối tính tài nguyên
của mỏ Khe Hoa-Khe Cao từ 0.040% đến 0.0911 % khối (5-C2).
2.Khả năng làm giàu, thu hồi urani (tuyển khoáng)
Việc nghiên cứu quy trình công nghệ tuyển quặng urani mmor Khe Hoa-Khe

Cao được thực hiện trong khuôn khổ của đề tài cấp nhà nước KC-09-09 do TS Nguyên
Quyên làm chủ nhiệm. Sơ bộ đánh giá tính khả tuyển của quặng urani mỏ Khe HoaKhe Cao là dễ tuyển (bằng phương pháp thông thường: khuấy trộn, hòa tách bằng axit
H2SO4 loãng) và có hệ số thu hồi cao. Quặng urani mỏ Khe Hoa-Khe Cao là nguyên
liệu khoáng để sản xuất urani kỹ thuật.
3.Điều kiện khai thác
Địa hình vùng mỏ là vùng địa hình núi cao trung bình, độ cao 200-684m . Địa
hình bị phân cách mạnh bởi hệ thống suối theo hương Tây Bắc-Đông Nam – dọc theo
các suối Khe Cao, Khe Điên, Khe Lốt độ cao địa hình thay đổi đột ngột và tạo thành
nhiều thác dạng bậc thang. Các núi thường phát triển theo hướng Tây Bắc- Đông Nam
và hướng Bắc- Nam (ít hơn).
Đất đá chứa các thân khoáng urani có cấu tạo đơn nghiêng. Quawngjngheof
trong đới phong hóa và bán phong hóa nằm trên mực nước ngầm, các thân khoáng
trong đá cứng chắc nằm dưới mực nước ngầm. Từ độ cao +150m trở lên nước dưới đất
nghèo nên có thể áp dụng phương pháp tháo khô tự chảy.
Các thân quặng nằm trong đá cát kết, đá vậy quanh có chiều dày đới phong hóa
mỏng, trung bình là 22,1m. Thế nằm của đất đá và thân quặng thoải và ổn định. Nói
chung, mỏ quặng uarni Khe Hoa- Khe Cao có điều kiện khai thác thuận lợi (nhóm II –
ít phức tạp).
2.2.1.4. Mỏ urani Đông Nam Bến Giằng
25