NGHIÊN cứu, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG của HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC, CHẾ BIẾN SA KHOÁNG ZIRCON của NHÀ máy NGHIỀN ZIRCON SIÊU mịn SÔNG BÌNH tới KHU vực bắc BÌNH, BÌNH THUẬN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA ĐỊA CHẤT
*****

NGUYỄN THỊ TÂM

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG
KHAI THÁC, CHẾ BIẾN SA KHOÁNG ZIRCON CỦA
NHÀ MÁY NGHIỀN ZIRCON SIÊU MỊN SÔNG BÌNH
TỚI KHU VỰC BẮC BÌNH, BÌNH THUẬN

HÀ NỘI - 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA ĐỊA CHẤT
*****

NGUYỄN THỊ TÂM
SINH VIÊN: ĐH4KS

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG
KHAI THÁC, CHẾ BIẾN SA KHOÁNG ZIRCON CỦA
NHÀ MÁY NGHIỀN ZIRCON SIÊU MỊN SÔNG BÌNH
TỚI KHU VỰC BẮC BÌNH, BÌNH THUẬN
Chuyên ngành

: Quản lý Tài nguyên Khoáng sản

Mã ngành

: 7520501

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: 1. TS. PHÍ TRƯỜNG THÀNH
2. ThS. VŨ THỊ HỒNG CẨM

HÀ NỘI - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Sinh viên xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của hoạt
động khai thác, chế biến sa khoáng Zircon của nhà máy nghiền Zircon siêu mịn
Sông Bình tới khu vực Bắc Bình, Bình Thuận” là công trình nghiên cứu của bản
thân, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS.Phí Trường Thành và ThS.Vũ Thị Hồng
Cẩm. Những tài liệu tham khảo đều được trích dẫn rõ ràng. Nếu sai, sinh viên xin hoàn
toàn chịu trách nhiệm với các hình thức kỷ luật của Khoa và Nhà trường.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Tâm


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian vừa qua, sinh viên đã thực hiện xong đồ án tốt nghiệp tại bộ môn
Quản lý tài nguyên khoáng sản, khoa Địa chất, trường đại học Tài nguyên và Môi
trường Hà Nội.

Để hoàn thiện đồ án, sinh viên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, cô
trong khoa Địa chất. Đặc biệt, xin gửi tới thầy giáo TS.Phí Trường Thành cùng cô giáo
ThS. Vũ Thị Hồng Cẩm lời cảm ơn sâu sắc nhất. Cảm ơn thầy cô đã nhiệt tình chỉ bảo,
góp ý cho sinh viên, trực tiếp hướng dẫn và đồng hành cùng sinh viên trong suốt thời
gian nghiên cứu và hoàn thành đồ án.
Sinh viên cũng xin gửi lời cảm ơn đến ThS.Nguyễn Thị Lài-Trung tâm Môi
trường Công nghiệp thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim cùng toàn thể
cán bộ của Trung tâm Môi trường Công nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ trong suốt quá
trình thực hiện đồ án.
Bản thân sinh viên đã cố gắng thu thập các nguồn tài liệu và vận dụng tốt các
kiến thức đã được học trên lớp nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên
việc hoàn thành đồ án chưa thể tránh khỏi những thiếu sót, sinh viên rất mong nhận
được ý kiến đóng góp quý báu từ các thầy cô, để sinh viên bổ sung, hoàn thiện và nâng
cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn công tác sau này.
Sinh viên xin chân thành cảm ơn!


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN
ZIRCON....................................................................................................................... 4
1.1 . Hoạt động khai thai thác........................................................................................4
1.1.1. Khai thác bằng các thiết bị cơ học (Khai thác khô).............................................4
1.1.2. Phương pháp tuyển ướt (nạo vét)........................................................................4
1.1.3 Phương pháp khai thác hỗn hợp............................................................................5
1.2 Công nghệ chế biến.................................................................................................7
1.2.1 Công nghệ tuyển thô.............................................................................................7
1.2.2 Công nghệ tuyển tinh............................................................................................7
CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NGUỒN TÀI LIỆU....13
2.1 . Các phương pháp nghiên cứu..............................................................................13

2.1.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu.........................................................13
2.1.2. Phương pháp thực địa........................................................................................13
1.1.3.Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.................................................14
2.2. Nguồn tài liệu........................................................................................................16
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC DỰ ÁN
SÔNG BÌNH, HUYỆN BẮC BÌNH, TỈNH BÌNH THUẬN....................................17
3.1. Đặc điểm tự nhiên.................................................................................................17
3.1.1 Vị trí địa lý..........................................................................................................17
3.1.2 Đặc điểm khí hậu................................................................................................18
3.1.3 Đặc điểm về thủy văn..........................................................................................18
3.2 Đặc điểm kinh tế-xã hội........................................................................................21
3.2.1 Đặc điểm kinh tế.................................................................................................22
3.2.2. Đặc điểm dân cư................................................................................................25
3.2.3. Đặc điểm về địa chất..........................................................................................25
CHƯƠNG 4 HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC - CHẾ BIẾN ZIRCON TẠI NHÀ MÁY
NGHIỀN IRCON SIÊU MỊN SÔNG BÌNH............................................................27
4.1. Hoạt động khai thác tại khu vực............................................................................27
4.2. Hoạt động chế biến tại khu vực.............................................................................29


4.2.1. Khâu chuẩn bị nguyên liệu Zircon đầu vào........................................................30
4.2.2. Khâu nghiền siêu mịn tinh quặng Zircon...........................................................31
4.2.3. Khu nghiền Zircon siêu mịn...............................................................................33
CHƯƠNG 5 ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC, CHẾ BIẾN
ZIRCON ĐẾN MÔI TRƯỜNG KHU VỰC HUYỆN BẮC BÌNH, TỈNH BÌNH
THUẬN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU.............................................35
5.1. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến Zircon đến môi trường khu vực
huyện Bắc Bình tỉnh Bình Thuận.................................................................................35
5.1.1. Ảnh hưởng từ hoạt động khai thác.....................................................................35
5.1.2. Ảnh hưởng từ hoạt động chế biến......................................................................38

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................49


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
KVN
COD

Khoáng vật nặng
Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học

BOD

Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hóa
Dessolved Oxygen - lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự

DO

hô hấp của các sinh vật nước


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Tài nguyên quặng Titan- Zircon trên diện tích 782 km2 đã điều tra 2010 (triệu
tấn)............................................................................................................................... 9
Bảng 5.1 Khối lượng chất ô nhiễm do mỗi người hằng ngày đưa vào môi trường .....34
Bảng 5.2 Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt .................................34
Bảng 5.3 Kết quả phân tích nước ngầm ......................................................................36
Bảng 5.4 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong đất .................................37
Bảng 5.5 Vị trí lấy mẫu và suất liều gamma tại các điểm trong khu vực nghiên cứu. .39

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Công nghệ tuyển khô ...................................................................................6
Hình 1.2 Công nghệ tuyển ướt ....................................................................................6
Hình 1.3 Khai thác Titan bằng tại Bình Thuận............................................................8
Hình 2.1 Lấy mẫu nước thải .......................................................................................11
Hình 2.2 Đo độ pH của nước ......................................................................................11
Hình 2.3 Đo tiếng ồn ..................................................................................................12
Hình 2.4 Pha chế các hợp chất hóa học để tiến hành phân tích mẫu ...........................13
Hình 2.5 Các mẫu nước biến đổi sau khi cho thuốc thử .............................................14
Hình 2.6 Sử dụng máy sấy các mẫu nước, xác định chỉ số C.O.D ..............................14
Hình 2.7 So màu bằng máy U.V.vis ............................................................................14
Hình 3.1 Bản đồ tỉnh Bình Thuận và vị trí KCN Sông Bình .......................................16
Hình 4.1 Sơ đồ khai thác Zircon tại Bình Thuận ........................................................23
Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ nhà máy nghiền Zircon siêu mịn Sông Bình .....................25
Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ nghiền Zircon -45/75 µm ..................................................27
Hình 4.4 Sơ đồ công nghệ nghiền Zircon -5/10 µm.....................................................28
Hình 4.5 Máy nghiền bi Zircon siêu mịn được sử dụng trong dự án Sông Bình .........29
Hình 5.1 Vị trí các điểm lấy mẫu suất liều gamma khu vực nhà máy nghiền Zircon siêu
mịn Sông Bình ............................................................................................................41
Hình 5.2 Sơ đồ phân bố liều chiếu xạ gamma nội suy từ số liệu Bảng 5.1, Hình 5.5 và
tuyến mặt cắt ..............................................................................................................42
Hình 5.3 Mô hình liều chiếu xạ ba chiều (3D) khu vực nhà máy nghiền Zircon siêu
mịn Sông Bình ............................................................................................................42
Hình 5.4a Suất liều chiếu xạ trên mặt cắt AA’ ............................................................43
Hình 5.4b Suất liều chiếu xạ trên mặt cắt BB’.............................................................43


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Zircon là một trong những khoáng vật chính trong sa khoáng Titan, là một loại

sản phẩm đi kèm thu được trong quá trình khai thác Titan. Zircon được sử dụng làm
vật liệu chịu lửa cao cấp (gạch Bakor, Cordezit), các loại gốm bền hóa học và bền
nhiệt, siêu cứng, chịu mài mòn và cách điện, đồng thời còn được sử dụng trong ngành
công nghiệp hàng không và vũ trụ, chế tạo vật liệu vỏ bọc các thanh nhiên liệu của lò
phản ứng hạt nhân. Do khả năng chống ăn mòn tốt nên Zircon thường được sử dụng
như là khoáng vật tạo hợp kim trong các vật liệu sử dụng trong môi trường có tính ăn
mòn cao, chẳng hạn như các loại vòi, các dụng cụ phẫu thuật, kíp nổ, các chất thu khí
và các sợi của ống chân không. Dioxit Zirconi (ZrO2) được sử dụng trong các nồi nấu
phòng thí nghiệm, lò luyện kim, vật liệu chịu lửa,…
Theo dữ liệu thống kê từ Hiệp hội địa chất Mỹ (USGS) trong năm 2013, tổng tài
nguyên Zircon trên thế giới dự tính là hơn 660 triệu tấn, trong đó Australia và Nam Phi
là hai quốc gia có trữ lượng lớn nhất. Hiện nay, nhu cầu sử dụng Zircon trên thế giới
khoảng 1,5 triệu tấn/năm và được dự báo trong tương lai sẽ tăng trung bình khoảng
2,5%/năm. Còn tại nước ta, nhu cầu bột Zircon mịn ước tính khoảng 5.000-10.000
tấn/năm.
Việt Nam có trữ lượng và tài nguyên quặng Titan-Zircon khoảng 657 triệu tấn,
trong đó có khoảng 78 triệu tấn Zircon và 4,8 triệu tấn Titan gốc (phân bố chủ yếu ở
Thái Nguyên). Titan-Zircon phân bố khá phong phú, rộng rãi trên nhiều vùng lãnh thổ,
nhưng tập trung chủ yếu ở ven biển Nam Trung Bộ, gồm các tỉnh Bình Định, Ninh
Thuận, Bình Thuận. Trong đó, tỉnh Bình Thuận chiếm khoảng 92% cả nước.
Theo nguồn gốc và đặc điểm phân bố, quặng Titan-Zircon tập trung trong ba
kiểu mỏ:
- Các mỏ sa khoáng Titan-Zircon ven biển gồm: sa khoáng trong tầng cát bở rời
tuổi Holocen và sa khoáng trong tầng cát đỏ gắn kết tương đối tốt tuổi Pleistocen.
- Các mỏ quặng Titan là phần vỏ phong hóa của các khối đá gabro chứa xâm tán
Ilmenit.
- Mỏ quặng Titan gốc trong các khối đá xâm nhập mafic.
1

Quặng sa khoáng Titan ven biển là nguồn cung cấp Zircon chủ yếu của nước ta,
bao gồm 2 loại: sa khoáng trong tầng cát xám-vàng và sa khoáng trong tầng cát đỏ.
Quặng Titan-Zircon trong tầng cát đỏ kéo dài khoảng 1200km2 tập trung chủ yếu ở tỉnh
Bình Thuận, phía nam tỉnh Ninh Thuận và phía bắc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. Đây là
những khu vực có hàm lượng quặng Titan-Zircon giàu với hàm lượng khoáng vật nặng
có ích trung bình trong các lỗ khoan khoảng 0,65% (hàm lượng Zircon chiếm 1520%). Tại đây, tài nguyên quặng Titan-Zircon dự tính và dự báo đạt khoảng 510-520
triệu tấn, trong đó tài nguyên cấp 333 đạt khoảng 150 triệu tấn. Điều này mang lại
triển vọng Việt Nam sẽ trở thành một trong những quốc gia có ngành công nghiệp khai
khoáng Titan phát triển nói chung và tỉnh Bình Thuận nói riêng.
Để đáp ứng nhu cầu khai thác, chế biến Zircon tại Bình Thuận phục vụ nhu cầu
của các ngành công nghiệp, dự án “Nhà máy nghiền Zircon siêu mịn Sông Bình” được
tiến hành với mục tiêu nâng cao chất lượng tinh quặng Zircon từ nguồn nguyên liệu
của các Công ty khai thác khoáng sản Titan thuộc Tập đoàn Rạng Đông và các Công ty
liên kết sản xuất khác trên địa bàn tỉnh Bình Thuận. Dự án đi vào hoạt động sẽ mở ra
các mặt hàng mới của sản phẩm Zircon có giá trị gia tăng cao, giảm tình trạng xuất
khẩu nguyên liệu thô, đồng thời góp phần phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh.
Tuy nhiên, trong suốt quá trình thực hiện dự án, nhiều vấn đề về môi trường cũng
đã và đang được đặt ra. Hoạt động thi công xây dựng các hạng mục công trình và hạ
tầng kĩ thuật sẽ phát sinh các nguồn ô nhiễm. Quá trình khai thác, chế biến sẽ tạo ra
các chất thải công nghiệp gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường đất, nước, không khí
và cả con người. Xu hướng chung trên thế giới và cả trong nước hiện nay không
còn là tăng trưởng kinh tế bằng mọi giá mà là phát triển bền vững, kết hợp chặt
chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, và bảo vệ môitrường. Khai thác chế biến
khoáng sản phải đi kèm với giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực tới môi trường.
Chính vì vậy, sinh viên đề xuất đề tài “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của
hoạt động khai thác, chế biến sa khoáng Zircon của nhà máy nghiền Zircon siêu
mịn Sông Bình tới khu vực Bắc Bình, Bình Thuận” nhằm xác định các tác động của
quá trình khai thác và tuyển Zircon của dự án tới môi trường đất, nước và cả con
người, đồng thời đề xuất các phương án giảm thiểu tác hại tới khu vực Bắc Bình, tỉnh
Bình Thuận.

2


2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Sự ảnh hưởng tới môi trường từ các hoạt động của dự án
“Nhà máy nghiền Zircon siêu mịn Sông Bình”.
- Phạm vi nghiên cứu: Khu vực Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận.
3. Mục tiêu nghiên cứu.
- Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến sa khoáng Zircon của
nhà máy nghiền Zircon siêu mịn Sông Bình tới khu vực Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận;
- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm cho khu vực Bắc Bình, tỉnh Bình
Thuận.
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu
- Phương pháp khảo sát thực địa.
- Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.
- Phương pháp chuyên gia
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.
Làm rõ sự ảnh hưởng tới môi trường từ các hoạt động của dự án “Nhà máy
nghiền Zircon siêu mịn Sông Bình” tới khu vực Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận, đề xuất
các biện pháp góp phần giảm thiểu các tác động tiêu cực tới các vùng của khu vực theo
mức độ ảnh hưởng.
6. Cấu trúc của đồ án.
Cấu trúc của đồ án gồm:
Mở đầu.
Chương 1: Tổng quan về hoạt động khai thác và chế biến Zircon
Chương 2: Chương pháp nghiên cứu và nguồn số liệu
Chương 3:Đặc điểm tự nhiên - kinh tế xã hội khu vực dự án Sông Bình, huyện
Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận
Chương 4:Hoạt động khai thác - chế biến Zircon tại nhà máy nghiền Zircon siêu

mịn Sông Bình
Chương 5: Ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến Zircon đến môi trường
khu vực huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận và đề xuất giải pháp giảm thiểu
Kết luận
Tài liệu tham khảo
3


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN ZIRCON
1.1 . Hoạt động khai thai thác
Trên thế giới, các dự án khai thác - tuyển quặng Titan-Zircon được thực hiện ở
các mỏ có quy mô công suất lớn (hàng triệu tấn quặng nguyên khai mỗi năm) nên
được cơ giới hóa ở mức độ cao. Hàm lượng quặng đưa vào tuyển thường từ 3÷7%
khoáng vật nặng và trữ lượng mỗi mỏ từ hàng triệu đến chục triệu tấn khoáng
vật nặng.
Cát Titan-Zircon có thể được khai thác bằng cả phương pháp khai thác
khô và khai thác ướt (nạo vét). Ở một số nước, các sản phẩm cát khoáng, chủ yếu là
khoáng chất Titan, cũng được thu hồi từ các phương pháp khai thác đá cứng.
1.1.1. Khai thác bằng các thiết bị cơ học (Khai thác khô)
Khai thác khô phù hợp với những khoáng sàng nằm nông, chứa các dải đá cứng,
hoặc nằm trong một loạt các thân quặng không liên tục. Khai thác nạo vét phù hợp đối
với quặng nằm dưới mực nước ngầm. Phương pháp này sử dụng thiết bị khai thác hoạt
động mang tính chu kỳ (máy xúc tay gầu, máy xúc gầu treo) kết hợp với ô tô, đường
sắt hoặc các thiết bị khai thác hoạt động liên tục (máy xúc nhiều gầu, máy xúc roto)
kết hợp với hệ thống băng tải, cầu thải để thu hồi quặng cho các nhà máy khai thác
mỏ, sau đó vận chuyển quặng đến xưởng tuyển ướt, bằng các đường ống dẫn hoặc
đường băng tải.
1.1.2. Phương pháp tuyển ướt (nạo vét)
Phương pháp nạo vét khai thác trong các ao nhân tạo, quặng được vận chuyển

dưới dạng bùn đến các xưởng tuyển nổi.
Nhiều cơ sở khai thác bằng tầu cuốc hoặc súng bắn nước trên tàu hút bùn và vận
tải quặng về xưởng tuyển thô bằng sức nước. Các thiết bị khai thác và tuyển thô đều
đặt trên poton nhưng cách nhau một khoảng cách phù hợp để đuôi thải của tuyển thô ít
ảnh hưởng đến nước cấp cho khai thác và các poton đều di chuyển theo khai trường
nên giảm được chi phí vận tải quặng đầu và đuôi thải.
Các cụm thiết bị dùng để tuyển thô quặng Titan sa khoáng thường là vít xoắn; vít
xoắn kết hợp với phân ly côn (hệ máng thu dòng). Các dây chuyền tuyển thường được
thiết lập lắp ghép từ các modun (cụm) thiết bị đã được thiết kế chế tạo hàng loạt cho
4


từng mục đích cụ thể: cho tuyển quặng có hàm lượng thấp <10% khoáng vật nặng
(LG7D); quặng hàm lượng trung bình 10÷25% KVN (MG2, MG4B, MG4CF và
MG6.2); quặng hàm lượng cao >25%KVN (HG7E, HG8E và HG10A) hay cụm vít
chuyên cho tuyển cấp hạt mịn (FM1).
Đi kèm với hệ thống súng bắn nước là các bơm cao áp có lưu lượng từ
3.000÷6.300 m3/h. Tại các nước Mozambque,Úc sử dụng tầu cuốc để khai thác các mỏ
quặng sa khoáng Titan ven biển. (Xem hình 1.1)

Hình 1.1. Công nghệ khai thác Zircontrên thế giới
Các mỏ quặng trên thế giới có xu hướng xây dựng các xưởng tuyển thô có quy
mô không quá lớn, có tính cơ động, có thể định kỳ di chuyển theo khai trường để giảm
chi phí vận tải.
Hiện nay, Australia là nước cung ứng Zircon (ZrSiO4) hàng đầu trên thế giới, với
sản lượng đạt 420.000 tấn/ năm, chiếm 38% sản lượng zircon toàn cầu.
1.1.3 Phương pháp khai thác hỗn hợp
Trong một số trường hợp đặc biệt như: quặng không đồng nhất về chất lượng, một
phần sa khoáng phân bố trên cạn, một phần phân bố dưới nước. Khi đó, để phát huy
hiệu quả làm việc của các thiết bị người ta có thể áp dụng công nghệ khai thác hỗn hợp.

Tại mỏ Volinogorocki GGMK - Ukraina, sử dụng các máy cạp đất để gom gạt,
chất tải và vận tải lớp đất đá có độ mầu mỡ cao phục vụ cho công tác phục hồi môi
trường sau khi kết thúc khai thác. Lớp đất đá phủ được xúc bốc bằng máy xúc roto,
chất tải vào hệ thống băng tải, dỡ tải trực tiếp vào bãi thải trong bằng hệ thống cầu
thải. Công tác khai thác quặng được thực hiện bằng máy xúc tay gầu kết hợp với ô tô.
Quặng nguyên khai làm tơi bằng súng bắn nước và sau đó được bơm về xưởng tuyển
bằng hệ thống đường ống.
5


Từ những năm cuối thập kỷ 80 và đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20, tinh quặng Titan
của nước ta đã xuất hiện trên thị trường thế giới nhưng sản phẩm xuất khẩu cũng chỉ
mới là tinh quặng thô. Trong gần 20 năm lại đây, ngành khai thác và chế biến quặng
Titan ở Việt Nam, đặc biệt là Titan-Zircon sa khoáng đã phát triển khá nhanh và trở
thành một ngành sản xuất xuất khẩu có ý nghĩa kinh tế xã hội.
Hiện nay, công tác khai thác-tuyển quặng sa khoáng Titan-Zircon ở nước ta chủ
yếu được thực hiện tại các vùng ven biển từ Hà Tĩnh đến Bình Thuận. Đối tượng khai
thác là quặng Titan trong tầng cát xám, nơi có hàm lượng KVN từ 3÷5%. Phương pháp
khai thác quặng, tuyển quặng bằng thủ công kết hợp với cơ giới hóa bằng bơm hút với
quy mô công suất nhỏ. Bên cạnh đó, hoạt động khai thác chỉ được thực hiện chọn lọc
tại những nơi có hàm lượng cao đã tạo thành các hố nham nhở, ảnh hưởng đến môi
trường và tổn thất tài nguyên. Loại hình công nghệ này không thể áp dụng vào khai
thác các mỏ quặng sa khoáng Titan trong tầng cát đỏ theo quy mô
công nghiệp
Việc khai thác quặng Titan-Zircon trong tầng cát đỏ sẽ khó khăn hơn sa khoáng
trong tầng cát vàng, cát xám vì tầng này chứa quặng gắn kết, chứa nhiều sét, việc cung
cấp nước khó khăn, có nhiều diện tích rừng phòng hộ. Do khoáng sàng có quy mô lớn,
bề dày và kích thước quặng lớn, đáy thân quặng khá bằng phẳng, có một phần nằm
trong mức nước ngầm nên có thể thực hiện bằng tàu cuốc lớn kết hợp với nhà máy
tuyển thô di động theo khai thác.

Hình 1.2. Khai thác Zircon tại Bình Thuận

6


Khai thác cuốn chiếu bằng bơm hút có đầu đánh tơi thủy lực hoặc cơ giới, kết
hợp hệ thống tuyển thô bằng vít đặt trên bè di động theo khai trường, thải trong hồ thải
liên thông với hồ khai thác, thu hồi nước tuần hoàn ngay trong hồ sẽ giảm được chi phí
vận tải quặng cũng như đuôi thải và chi phí cấp nước, nhân lực.
Khai thác sức nước (súng bắn nước với khu vực cao hơn mực nước ngầm) làm
tơi và đẩy về hố bơm-vận tải thủy lực, sử dụng nước tuần hoàn trong khai thác quặng
trên đồi cao. Khai thác kết hợp làm tơi sơ bộ bằng cơ giới (máy xúc nổ mìn…) kết hợp
súng nước đánh sập va đẩy về hố bơm-vận tải thủy lực về tuyển thô.
1.2 Công nghệ chế biến
Quặng Titan chủ yếu tồn tại ở dạng sa khoáng trong các tầng cát xám, cát đỏ với
hàm lượng thấp, do đó khi khai thác thường dùng bằng sức nước và tuyển thô loại bỏ
phần lớn khối lượng đất đá tại mong khai thác. Chính vì vậy, công nghệ tuyển quặng
Titan được chia ra hai giai đoạn: tuyển thô và tuyển tinh.
1.2.1 Công nghệ tuyển thô
Các mỏ quặng sa khoáng Titan trên thế giới có xu hướng xây dựng các xưởng tuyển
thô có quy mô không quá lớn, có tính cơ động, có thể định kỳ di chuyển theo khai
trường để giảm chi phí vận tải.
Đặc điểm của các khoáng vật có ích cần thu hồi trong quặng sa khoáng đều là
khoáng vật nặng (KVN) ở dạng tự do, khác nhau nhiều về tỷ trọng so với các khoáng
vật phi quặng nên tuyển thô thu hồi chúng thường sử dụng phương pháp tuyển trọng
lực trong môi trường nước. Các cụm thiết bị dùng để tuyển thô quặng Titan sa khoáng
thường là vít xoắn; vít xoắn kết hợp với phân cấp (hệ máng thu dòng). Giai đoạn tuyển
thô thu được khoáng vật nặng và quặng thải, trong đó khoáng vật nặng gồm các
khoáng vật: Ilmenit, Rutil, Zircon, Monazit,...

1.2.2 Công nghệ tuyển tinh
Quặng tinh của tuyển thô làm đầu vào cho xưởng tuyển tinh, chúng thường có
hàm lượng 60÷70% KVN qua công đoạn tuyển từ, tuyển trọng lực và tuyển điện thu
được các sản phẩm: Ilmenit (> 50% TiO 2); Rutil (> 80% TiO2); Zircon (> 57% ZrO2)
và các sản phẩm phụ khác (Monazit và Manhetit). Thông thường một xưởng tuyển tinh
nhận quặng tinh của tuyển thô từ 4 ÷ 5 cơ sở khai thác - tuyển thô. Xưởng tuyển quặng

7


tinh gồm có các thiết bị chính: bàn đãi tuyển ướt, máy sấy, máy tuyển từ, máy uyển
điện và bàn đãi khí.
Thiết bị tuyển từ để tuyển tách phần có từ là Manhetit, Ilmenit và phần không từ
được tuyển trên thiết bị tuyển trọng lực (bàn đãi) để thu hồi khoáng vật nặng và
quặng thải.
Thiết bị tuyển điện tuyển phần khoáng vật nặng của khâu tuyển trọng lực, qua
thiết bị tuyển điện phân chia thành hai sản phẩm đó là: phần dẫn điện (Rutil) và phần
không dẫn điện bao gồm Zircon, Monazit. Phần dẫn điện tiếp tục được tuyển từ để
tách Rutil và Ilmenit, phần không dẫn điện tiếp tục tuyển từ kết hợp với tuyển điện để
tách ra các sản phẩm Zircon và Monazit
Cũng như công nghệ tuyển thô, tuyển tinh quặng sa khoáng Titan của các nước
trên thế giới, ở Việt Nam, công đoạn tuyển thô cũng thường sử dụng phương pháp
tuyển trọng lực trong môi trường nước. Trong công đoạn này, phần lớn cát được thải
ngay tại khai trường đã khai thác đồng thời để hoàn thổ. Thiết bị tuyển thô chủ yếu là
vít đứng và phân ly côn. Công đoạn tuyển tinh cũng sử dụng các thiết bị tuyển trọng
lực như bàn đãi, vít xoắn, các thiết bị tuyển từ, tuyển điện để tuyển tách thu hồi các
khoáng vật có ích: Ilmenit, Rutil, Zircon, Monazit.
1.3 Tình hình nghiên cứu Zircon trong nước
-

Dải ven biển từ Đà Nẵng đến Khánh Hòa
Trên dải ven biển có chiều dài 440 km đã khoanh định, đánh giá 56 thân sa

khoáng. Sa khoáng phân bố trong trầm tích biển gió Holocen. Hàm lượng khoáng vật
nặng có ích trung bình thân quặng thay đổi trong khoảng 0,7 đến 1,8%, trong đó
Zircon chiếm 9 - 16%, trong các vùng khác Zircon chiếm từ 1,3 - 5%.
Tổng tài nguyên sa khoáng đã tính được trên toàn diện tích ven biển từ Đà Nẵng
đến Khánh Hòa là 18,3 triệu tấn khoáng vật nặng có ích, trong đó tài nguyên 333 là
5,77 triệu tấn. Trong tổng tài nguyên khoáng vật nặng nêu trên, khoáng vật Zircon có
khoảng 0,729 triệu tấn (chiếm 4%).Ngoài ra, tại các bán đảo Hòn Gốm và Cam Ranh,
tại khu kinh té mở Chu Lai, khu kinh tế Nhơn Hội đã ghi nhận có sa khoáng TitanZircon với tài nguyên đáng kể nhưng chưa được điều tra.

8


Các mỏ này có điều kiện khai thác rất thuận lợi bằng phương pháp lộ thiên, cát
bở rời trong nước, bơm hút và tuyển trọng lực ngay tại mỏ. Quặng thuộc loại tương
đối dễ tuyển. Hiện nay nhiều mỏ sa khoáng tại Bình Định, Quảng Ngãi, Quảng Nam
đang được khai thác.
-

Tại Bình Thuận
Trên diện tích 782 km2 thuộc tỉnh Bình Thuận đã được Cục Địa chất và Khoáng

sản Việt Nam điều tra và đánh giá được tài nguyên dự tính 333, tài nguyên dự báo
334a là 558 triệu tấn khoáng vật nặng (Bảng1.1 ). Hàm lượng khoáng vật nặng có ích
trung bình thân quặng từ >0,45% đến gần 1,0%. Trong đó, hàm lượng Zircon chiếm từ
12% đến 20% tinh quặng, trung bình khoảng 15%, tạo giá trị kinh tế cao cho các mỏ.
Hàm lượng ZrO2 trong tinh quặng zircon >60,2%. Các thành phần có hại trong tinh
quặng (Cr2O3, SFe, V, P2O5…) thấp

Bảng 1.1 Tài nguyên quặng Titan- Zircon trên diện tích 782 km2
đã điều tra 2010 (triệu tấn)
Nguyên liệu khoáng

Tài nguyên dự

Tài nguyên dự

Tổng tài nguyên

tính cấp 333

báo cấp 334a

cấp 333 và 334a

Tổng khoáng vật nặng

347,8

210,2

558

Khoáng vật nhóm titan

296,9

182,4

479,3

Zircon

50,9

27,8

78,7

Còn một phần diện tích khá lớn ngoài diện tích nêu trên, phân bố dọc ven biển,
có tầng cát đỏ với bề dày lớn, có hàm lượng quặng tương đối cao chưa được điều tra.
Một số diện tích đã được các doanh nghiệp thăm dò
Ngoài ra, còn một số diện tích tại xã Hòa Thắng, Hồng Phong huyện Bắc Bình
và phường Phú Hải, Hàm Tiến thị xã Phan Thiết không ảnh hưởng đến các dự án du
lịch đang được dự kiến thăm dò. Khi hoàn thành thăm dò các diện tích nêu trên sẽ xác
định được khoảng 10 triệu tấn khoáng vật nặng, trong đó có khoảng 2 triệu tấn zircon.
-

Tại Ninh Thuận
9


Tại Ninh Thuận quặng Titan phân bố tập trung trên diện tích khoảng 80km 2 ở các
xã ven biển thuộc hai huyện Ninh Phước và Thuận Nam. Quặng chủ yếu nằm trong
tầng cát đỏ gắn kết tương đối tốt, có tuối Pleistocen, hệ tầng Phan Thiết, một phần tài
nguyên nhỏ hơn nằm trong tầng cát bở rời nguồn gốc biển và gió tuổi Holocen phân
bố sát bờ biển. Tầng cát đỏ này có đặc điểm địa chất và thành phần khoáng vật, hàm
lượng khoáng vật nhóm titan và zircon hoàn toàn tương tự như tầng cát đỏ vùng Bình
Thuận.

Hầu hết diện tích có tầng cát đỏ đã được giao cho các doanh nghiệp thăm dò.
Trên diện tích 13,61 km2 đã thăm dò và xác định được trữ lượng cấp 121 và 122 là
4,84 triệu tấn khoáng vật nặng, trong đó có 0,59 triệu tấn tinh quặng Zircon (chiếm
12%). Ngoài ra còn dự tính được tài nguyên cấp 333 là 215,8 ngàn tấn khoáng vật
nặng. Khi các Công ty Đất Quảng Ninh Thuận, Vinamico, Quang Thuận hoàn thành
công tác thăm dò thì trữ lượng khoáng vật nặng của cả vùng sẽ đạt khoảng 16 triệu tấn,
trong đó sẽ có khoảng 1,92 triệu tấn zircon.
Vùng quặng này cũng có điều kiện khai thác thuận lợi: bề mặt địa hình tương đối
thoải đến bằng phẳng, không có dân cư và đất trồng trọt, khai thác bằng phương pháp
lộ thiên, bơm hút và tuyển trọng lực ngay tại mỏ. Đặc điểm địa chất thuỷ văn - địa chất
công trình của mỏ đơn giản
-

Dải ven biển từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên - Huế
Trên dải ven biển có chiều dài 550km đã phát hiện, khoanh định, đánh giá 41

thân sa khoáng, trong số đó các mỏ ở Hà Tĩnh, một số mỏ ở Quảng Trị, Thừa thiên Huế đang được khai thác.
Sa khoáng titan - zircon chủ yếu phân bố trong trầm tích nguồn gốc biển - gió
Holocen, vài nơi trong trầm tích Pleistocen. Trong tinh quặng chủ yếu là khoáng vật
nặng nhóm titan (ilmenit, leicoxen, anatas, rutil, brukit); ít hơn là zircon.
Ngoài trữ lượng các mỏ sa khoáng đã cấp phép khai thác, tài nguyên sa khoáng
của toàn dải ven biển từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên - Huế tập trung chủ yếu ở vùng
Hải Khê - Quảng Ngạn và Kế Sung, Vinh Mỹ (tỉnh Thừa Thiên - Huế): 3,55 triệu tấn;
Hậu Lộc, Sầm Sơn - Quảng Xương (tỉnh Thanh Hóa): 1,15 triệu tấn.

10


Các mỏ này có điều kiện khai thác rất thuận lợi bằng phương pháp lộ thiên, cát
bở rời trong nước, bơm hút và tuyển trọng lực ngay tại mỏ. Quặng thuộc loại tương

đối dễ tuyển.
-

Dải ven biển từ Đà Nẵng đến Khánh Hòa
Trên dải ven biển có chiều dài 440 km đã khoanh định, đánh giá 56 thân sa

khoáng. Hàm lượng khoáng vật nặng có ích trung bình thân quặng thay đổi trong
khoảng 0,7 đến 1,8%. Trong tinh quặng hàm lượng nhóm khoáng vật titan (ilmenit,
rutil, anatas) ở vùng Đà Nẵng - Quảng Ngãi từ 86 - 90%, zircon 9 - 16%, trong các
vùng khác khoáng vật nhóm titan từ 94 - 98%, zircon 1,3 - 5%.
Tổng tài nguyên sa khoáng đã tính được trên toàn diện tích ven biển từ Đà Nẵng
đến Khánh Hòa là 18,3 triệu tấn khoáng vật nặng có ích, trong đó tài nguyên 333 là
5,77 triệu tấn. Trong tổng tài nguyên khoáng vật nặng nêu trên, tài nguyên khoáng vật
nhóm titan (ilmenit, leicoxen, anatas, rutin) là 17,6 triệu tấn (chiếm 96%), khoáng vật
zircon là 0,729 triệu tấn (4%).Ngoài ra, tại các bán đảo Hòn Gốm và Cam Ranh, tại
khu kinh té mở Chu Lai, khu kinh tế Nhơn Hội đã ghi nhận có sa khoáng titan-zircon
với tài nguyên đáng kể nhưng chưa được điều tra.
Các mỏ này có điều kiện khai thác rất thuận lợi bằng phương pháp lộ thiên, cát
bở rời trong nước, bơm hút và tuyển trọng lực ngay tại mỏ. Quặng thuộc loại tương
đối dễ tuyển. Hiện nay nhiều mỏ sa khoáng tại Bình Định, Quảng Ngãi, Quảng Nam
đang được khai thác.
Từ đó có thể thấy, kết quả điều tra địa chất, khoáng sản trong các năm qua đã
phát hiện và khẳng định tài nguyên quặng titan và zircon của Việt Nam là rất lớn và
còn có khả năng bổ sung tài nguyên trong quá trình điều tra tiếp theo. Các mỏ có hàm
lượng trung bình và nghèo nhưng có điều kiện khai thác thuận lợi, chi phi khai thác,
tuyển quặng thấp, phân bố trong các vùng có cơ sở hạ tầng thuận lợi. Tài nguyên
quặng titan và zircon đã biết là đủ cơ sở để xây dựng và phát triển bền vững ngành
công nghiệp khai thác, chế biến quặng titan và zircon có quy mô lớn, công nghệ hiện
đại, sản xuất được các sản phẩm đa dạng, có giá trị cao đáp ứng nhu cầu trong nước và
xuất khẩu.

11


Kết luận: Trên thế giới hiện nay, ba phương pháp khai thác Titan-Zircon đan
được sử dụng là khai thác ướt, khai thác khô và khai thác hỗn hợp. Việt Nam cũng
đang cũng áp dụng các công nghệ kĩ thuật hiện đại trong lĩnh vực khai thác và chế biến
Titan-Zircon, mang lại hiệu quả khá cao,

12


CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NGUỒN TÀI LIỆU
2.1 . Các phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu
Tiến hành thu thập các tài liệu về địa chất, ĐCCT-ĐCTV vùng nghiên cứu, các
tài liệu liên quan đến dự án “Nhà máy nghiền Zircon siêu mịn Sông Bình”. Tổng hợp,
xử lý và hệ thống hóa toàn bộ các tài liệu liên quan đến vùng nghiên cứu.
2.1.2. Phương pháp thực địa
a. Công tác lấy mẫu nước
Mẫu nước được lấy bằng thùng múc và đổ vào chai nhựa sạch, dung tích 500 ml.
Các mẫu nước lấy đều được đo các tham số nhiệt độ mẫu nước, độ PH bằng các thiết
bị chuyên dụng. Các chai đựng mẫu sau khi đã xử lý bằng axit được đậy nắp kín và
dán băng dính bảo vệ. Tất cả các chai này đều được ghi số hiệu cẩn thận vào sổ nhật
ký thực địa. Đối với các mẫu nước thải trong các nhà máy đều được đo độ PH ngay tại
chỗ, sau đó được ghi chép lại vào nhật kí thực địa.

Hình 2.1. Lấy mẫu nước thải
b. Công tác đo tiếng ồn

Hình 2.2. Đo độ PH của mẫu nước

Tiến hành đo tiếng ồn bằng máy đo dexiben. Các địa điểm đo bao gồm khu vận
hành sản xuất của nhà máy, khu nhà ăn và khu xử lý chất thải. Các số liệu được ghi
chép lại vào nhật ký thực địa.
13


Hình 2.3. Đo tiếng ồn bẳng máy do Dexiben
2.1.3.Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.
Trong phòng thí nghiệm, các chai mẫu nước lấy ở ngoài thực địa được lắc đều và
lọc bằng giấy lọc mẫu nước chuyên dụng. Các mẫu đã lọc được xử lý bằng 1% axit
HNO3 trong lọ định mức 100 ml và đưa vào máy phân tích. Các mẫu đã xử lý chờ
phân tích được bảo quản ở nhiệt độ 4-180C.
Khi chuẩn bị tiến hành phân tích, lấy mẫu ra khỏi tủ bảo quản và để mẫu đến
nhiệt độ phòng. Dùng tay lắc đều mẫu để đảm bảo các chất cặn trong mẫu nước không
bị lắng đọng.
Tùy vào yêu cầu xác định loại chất thải trong mẫu nước mà pha chế hóa chất thử
phù hợp. Đối với công đoạn xác định hàm lượng sắt, cho phenantrolin vào mẫu và đo
độ hấp thụ của các phức chất màu da cam- đỏ ở bước sóng bằng 510nm. Nếu xác định
lượng sắt tổng hòa tan, thêm hydoxyl-amoni clorua để khử sắt II đến sắt III. Nếu có sắt
không tan, oxit sắt hoặc phức sắt, cần phải xử lý sơ bộ để hòa tan các chất đó.
Phenaltrolin bền trong khoảng pH từ 2,5 đến 9 và màu sắc tỷ lệ với hàm lượng Sắt II

14


Hình 2.4. Pha chế các hợp chất hóa học để tiến hành phân tích mẫu

Hình 2.5. Các mẫu nước biến đổi màu sau khi cho thuốc thử

15


Hình 2.6. Sử dụng máy để sấy các mẫu

Hình 2.7. So màu bằng máy U.V.vis

nước, xác định chỉ số C.O.D
2.2. Nguồn tài liệu
- Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án “Nhà máy nghiền Zircon siêu mịn
Sông Bình” của Viện Khoa học và công nghệ Mỏ-Luyện kim,xuất bản năm 2017.
- Bản đồ địa chất và khoáng sản ven biển vùng Ninh Thuận- Bình Thuận và tỉnh
Bà Rịa-Vũng Tàu, tỷ lệ 1:200.000.

16