Một số đặc tính và định hướng ứng dụng của quặng Bauxit Táp Ná, Cao Bằng

Xét về nguồn gốc thành tạo, các khoáng sàng bauxit gồm hai loại chính là trầm tích và phong hóa từ đá bazan.

Ở Việt Nam, các mỏ bauxit trầm tích có thành phần khoáng vật chủ yếu là diaspor phân bố chủ yếu ở Miền Bắc thuộc các tỉnh: Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Giang. Tổng trữ lượng (quặng bauxit có độ hạt 10 mm) xấp xỉ 71 triệu tấn. Các mỏ bauxit phong hóa laterit từ đá bazan chiếm trữ lượng lớn nằm ở Miền Nam thuộc các tỉnh: Đắk Nông, Lâm Đồng, Bình Phước... có thành phần khoáng vật chính là gipxit. Trữ lượng đã được thăm dò và đánh giá là ~ 6,7 tỷ tấn.

Mỏ Táp Ná, Cao Bằng được phát hiện từ năm 1960. Công tác tìm kiếm, thăm dò sơ bộ mỏ này được tiến hành trên cả hai loại quặng gốc và sa khoáng. Tổng trữ lượng quặng ở cấp 122 và 333 là trên 6,5 triệu tấn.
Các nghiên cứu địa chất và khoáng vật, bauxit miền Bắc có nguồn gốc trầm tích và thuộc loại bauxit chứa khoáng vật chính là diaspor. Bauxit loại này có đặc điểm là độ cứng cao, thường xâm nhiễm mịn cho nên phải sử dụng công nghệ Bayer châu Âu để xử lý. Từ thực tế trên đây, cần thiết phải nghiên cứu, đánh giá thành phần vật chất của bauxit Táp Ná đồng thời khảo sát các đặc tính của quặng nhằm xác định công nghệ hòa tách phù hợp cho loại quặng bauxite này.

Kết quả phân tích thành phần vật chất (bao gồm thành phần hóa học và thành phần khoáng vật) của bauxit Táp Ná cho thấy:
- Về thành phần hóa học: 49,54 % Al2O3­­; 7,0 % SiO­2; 25,23 % Fe2O3; 3,75 % TiO2 và 12,38 % MKN.
- Về thành phần khoáng vật: Khoáng vật chứa Al trong bauxit Táp Ná là diaspor, một lượng nhỏ khoáng gipxit, còn lại là các khoáng vật khác như: kaolinit, hematit, clorit….

Tóm lại, bauxit Táp Ná thuộc loại quặng chứa khoáng diaspor với môđun silic MSi ~ 7, có thể sản xuất alumin bằng công nghệ Bayer châu Âu (hòa tách ở nhiệt độ cao > 200 oC với nồng độ kiềm costic cao > 200 g/l Na2O).

Nhằm mục đích đánh giá các đặc tính của quặng, xác định công nghệ hòa tách phù hợp của bauxit Táp Ná, đã tiến hành thí nghiệm khảo sát công đoạn chính là hòa tách trên cụm thiết bị hòa tách do UNIDO cung cấp gồm 6 ôtôcla dung tích mỗi cái 200 ml, các ôtôcla được gia nhiệt qua môi trường không khí và huyền phù được khuấy trộn nhờ sự quay của ôtôcla.

Để có mẫu tinh quặng phù hợp với công nghệ luyện kim, toàn bộ khối lượng mẫu được gia công giản lược, sau đó tiến hành chuẩn bị cỡ hạt mẫu công nghệ.
 
Theo kết quả nghiên cứu cấu trúc quặng, bauxit Táp Ná có độ xâm nhiễm mịn. Vì vậy, để có thể giải phóng các hạt khoáng vật có ích ra khỏi đất đá, mẫu quặng cần được gia công đến cỡ hạt -0,074 mm. Sau quá trình gia công, tỷ lệ phân bố các cấp hạt trong tinh quặng bauxit Táp Ná như sau:

Kết quả khảo sát quá trình hòa tách đã đưa ra một số kết quả như sau:
 

Ở chế độ công nghệ như trên 85% Al2O3 có trong quặng tinh đã được hòa tách vào dung dịch, đạt hiệu suất hòa tách cao nhất.
Mặc dù thấy rằng, quặng bauxit Táp Ná có thể làm nguyên liệu cho sản xuất alumin bằng công nghệ Bayer châu Âu. Tuy nhiên, để có thể xác định chính xác hiệu quả kinh tế của mỏ cũng như ứng dụng phù hợp nhất của đối tượng quặng này, cần thực hiện tiếp các nghiên cứu sâu về ứng dụng của bauxit Táp Ná trong các lĩnh vực khác như bột mài, hóa chất…