Thành phần vật chất quặng graphit trong đá phiến cứng chắc mỏ graphit Bảo Hà, tỉnh Lào Cai
ThS. Nguyễn Bảo Linh
Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim
1. Mở đầu
Graphit là một dạng thù hình của cacbon, có các dạng: Tinh thể dạng vảy, vô định hình và ẩn tinh, rất ít khi nguyên chất, thường chứa một số tạp chất (từ 10 đến 20 %) : SiO2, Al2O3, FeO, MgO, CaO, P2O5, CuO, v.v … đôi khi cả nước, bitum và khí (tới 2 %). Tinh thể graphit hoàn chỉnh vô cùng hiếm, chúng tạo thành những tấm lục giác hay là những miếng, đôi khi có vết khía tam giác trên mặt, tập hợp thường thành vẩy mỏng, những khối hình que hay hình thoi rất hiếm. Graphit có màu đen sắt tới sám thép. Vết vạch đen, ánh kim mạnh. Graphit có độ cứng 1 theo thang độ cứng mohs, những miếng mỏng thì dẻo, sờ vào mỡ màng làm đen giấy và tay. Cát khai hoàn toàn, tỷ trọng 2,09 - 2,23 (thay đổi tùy theo trình độ phân tán và sự có mặt của những lỗ hổng nhỏ). Do đặc điểm cấu trúc tinh thể nên graphit có nhiều thuộc tính giống với kim loại như dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, hòa tan được trong kim loại nóng chảy tạo ra các oxit lưỡng tính. Graphit là phi kim duy nhất có một số đặc tính hoá lý giống kim loại.
Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm, thành phần vật chất, cấu trúc quặng là cơ sở quan trọng để xây dựng phương án công nghệ phù hợp cho khai thác và chế biến quặng graphit Bảo Hà, tỉnh Lào Cai.
2. Thành phần vật chất mẫu nghiên cứu
2.1. Thành phần hóa học và thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu
Kết quả phân tích hóa đa nguyên tố và thành phần độ hạt được trình bày trong bảng 1 và bảng 2
Graphit là một dạng thù hình của cacbon, có các dạng: Tinh thể dạng vảy, vô định hình và ẩn tinh, rất ít khi nguyên chất, thường chứa một số tạp chất (từ 10 đến 20 %) : SiO2, Al2O3, FeO, MgO, CaO, P2O5, CuO, v.v … đôi khi cả nước, bitum và khí (tới 2 %). Tinh thể graphit hoàn chỉnh vô cùng hiếm, chúng tạo thành những tấm lục giác hay là những miếng, đôi khi có vết khía tam giác trên mặt, tập hợp thường thành vẩy mỏng, những khối hình que hay hình thoi rất hiếm. Graphit có màu đen sắt tới sám thép. Vết vạch đen, ánh kim mạnh. Graphit có độ cứng 1 theo thang độ cứng mohs, những miếng mỏng thì dẻo, sờ vào mỡ màng làm đen giấy và tay. Cát khai hoàn toàn, tỷ trọng 2,09 - 2,23 (thay đổi tùy theo trình độ phân tán và sự có mặt của những lỗ hổng nhỏ). Do đặc điểm cấu trúc tinh thể nên graphit có nhiều thuộc tính giống với kim loại như dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, hòa tan được trong kim loại nóng chảy tạo ra các oxit lưỡng tính. Graphit là phi kim duy nhất có một số đặc tính hoá lý giống kim loại.
Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm, thành phần vật chất, cấu trúc quặng là cơ sở quan trọng để xây dựng phương án công nghệ phù hợp cho khai thác và chế biến quặng graphit Bảo Hà, tỉnh Lào Cai.
2. Thành phần vật chất mẫu nghiên cứu
2.1. Thành phần hóa học và thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu
Kết quả phân tích hóa đa nguyên tố và thành phần độ hạt được trình bày trong bảng 1 và bảng 2
Bảng 1. Thành phần hóa học mẫu nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu thành phần độ hạt mẫu nghiên cứu cho thấy thu hoạch cấp hạt mịn cấp - 0,074 mm chiếm 8,55%, Hàm lượng cacbon trong các cấp hạt không giống nhau, cao nhất trong cấp - 0,5 0, 25 mm, thấp nhất trong cấp - 0,045 mm, sự phân bổ các cấu tử có ích không đồng đều trong các cấp hạt.
Bảng 2. Kết quả phân tích thành phần độ hạt
2.2. Kết quả phân tích khoáng vật
Để xác định thành phần các khoáng vật của mẫu nghiên cứu tiến hành phân tích rơnghe, phân tích khoáng tướng, thạch học. Kết quả phân tích rơnghen được trình bày trong bảng 3
Bảng 3. Kết quả phân tích rơnghen
Để xác định thành phần các khoáng vật của mẫu nghiên cứu tiến hành phân tích rơnghe, phân tích khoáng tướng, thạch học. Kết quả phân tích rơnghen được trình bày trong bảng 3
Bảng 3. Kết quả phân tích rơnghen
Mô tả một số khoáng vật chính:
- Graphit: Gặp trong mẫu dưới dạng các tấm kéo dài, vảy hoặc dạng sợi, xen kẹp giữa các tấm phi quặng, xâm tán khá dày trong nền mẫu. Có chỗ sắp xếp thành đám ổ. Các vảy sợi thường có dạng uốn lượn (hình 1). Graphit có cả dạng kết tinh vô định hình, xâm nhiễm cùng với pyrotin, pyrit và phi quặng.
- Pyrotin: Dạng tấm kéo dài, một số dạng hạt đẳng thước, kích thước 0,1 – 1,5 mm một số xen vào tấm graphit hoặc xâm tán trong nền đá gắn kết (hình 2).
- Pyrit: Có ít hạt tự hình hoặc kéo dài, đi cùng pyrotin hoặc nằm riêng thành từng hạt riêng rẽ, một số hạt xen vào phi quặng (hình 3).
- Thạch anh: Dạng hạt méo mó biến tinh hơi kéo dài theo phương định hướng phân bố đều khắp trong mẫu, đa phần có nguồn gốc nhiệt dịch, không màu, mặt sạch, giao thoa xám sáng bậc 1, tắt làn sóng rõ.
- Felspat: Là thành phần tạo đá chủ yếu trong mẫu bao gồm cả felspat kali và plagioclas (pl) chúng có dạng tấm méo mó phân bố khá đều trong mẫu. Plagioclas có song tinh đa hợp thanh nét mờ. Felspat có bề mặt xám bẩn.
- Phi quặng: Chủ yếu gồm các hạt thạch anh, mica (biotit), granat và một số phi quặng khác.
- Graphit: Gặp trong mẫu dưới dạng các tấm kéo dài, vảy hoặc dạng sợi, xen kẹp giữa các tấm phi quặng, xâm tán khá dày trong nền mẫu. Có chỗ sắp xếp thành đám ổ. Các vảy sợi thường có dạng uốn lượn (hình 1). Graphit có cả dạng kết tinh vô định hình, xâm nhiễm cùng với pyrotin, pyrit và phi quặng.
- Pyrotin: Dạng tấm kéo dài, một số dạng hạt đẳng thước, kích thước 0,1 – 1,5 mm một số xen vào tấm graphit hoặc xâm tán trong nền đá gắn kết (hình 2).
- Pyrit: Có ít hạt tự hình hoặc kéo dài, đi cùng pyrotin hoặc nằm riêng thành từng hạt riêng rẽ, một số hạt xen vào phi quặng (hình 3).
- Thạch anh: Dạng hạt méo mó biến tinh hơi kéo dài theo phương định hướng phân bố đều khắp trong mẫu, đa phần có nguồn gốc nhiệt dịch, không màu, mặt sạch, giao thoa xám sáng bậc 1, tắt làn sóng rõ.
- Felspat: Là thành phần tạo đá chủ yếu trong mẫu bao gồm cả felspat kali và plagioclas (pl) chúng có dạng tấm méo mó phân bố khá đều trong mẫu. Plagioclas có song tinh đa hợp thanh nét mờ. Felspat có bề mặt xám bẩn.
- Phi quặng: Chủ yếu gồm các hạt thạch anh, mica (biotit), granat và một số phi quặng khác.
Hình 1. Graphit dạng tấm uốn lượn và dạng vảy
Hình 2. Pyrit (py) nằm rìa đám pyrotin (pyr) và graphit nằm xen kẹp
Hình 3. Phi quặng gồm thạch anh (q), Biotit (bt), plagioclas (Pl) và sericit (sc)
Hình 2. Pyrit (py) nằm rìa đám pyrotin (pyr) và graphit nằm xen kẹp
Hình 3. Phi quặng gồm thạch anh (q), Biotit (bt), plagioclas (Pl) và sericit (sc)
3. Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu thành phần vật chất nêu trên cho thấy mẫu nghiên cứu có hàm lượng C = 10,42 %. Hàm lượng graphit phân bố không đều trong các cấp hạt
Các kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu cho thấy khoáng vật có ích trong mẫu là graphit, chiếm khoảng 11 %. Khoáng vật chính trong mẫu gồm: Graphit, felspat, pyrotin, pyrit, … Phi quặng chủ yếu là thạch anh, mica. Graphit dạng tấm, vảy hoặc dạng sợi, có cả dạng kết tinh vô định hình, xâm nhiễm cùng với pyrotin, pyrit và phi quặng.
Như vậy để thu hồi quặng tinh graphit với chất lượng cao, cần triệt để loại bỏ các khoáng vật thạch anh, felspat, mica và các khoáng phi quặng nằm rải rác, xen kẽ trong mẫu.
Từ kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu graphit gốc Bảo Hà - Lào Cai, các kết quả nghiên cứu thăm dò và các kết quả nghiên cứu tuyển các đối tượng tương tự ở trong và ngoài nước, đặc biệt mẫu nghiên cứu có thành phần khoáng graphit tồn tại cả ở dạng kết tinh vô định hình, xâm nhiễm mịn cùng với pyrotin, pyrit và phi quặng đã chọn phương pháp tuyển nổi để xử lý, nhằm mang lại hiệu quả cao nhất cho đối tượng nghiên cứu.
Từ các kết quả nghiên cứu thành phần vật chất nêu trên cho thấy mẫu nghiên cứu có hàm lượng C = 10,42 %. Hàm lượng graphit phân bố không đều trong các cấp hạt
Các kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu cho thấy khoáng vật có ích trong mẫu là graphit, chiếm khoảng 11 %. Khoáng vật chính trong mẫu gồm: Graphit, felspat, pyrotin, pyrit, … Phi quặng chủ yếu là thạch anh, mica. Graphit dạng tấm, vảy hoặc dạng sợi, có cả dạng kết tinh vô định hình, xâm nhiễm cùng với pyrotin, pyrit và phi quặng.
Như vậy để thu hồi quặng tinh graphit với chất lượng cao, cần triệt để loại bỏ các khoáng vật thạch anh, felspat, mica và các khoáng phi quặng nằm rải rác, xen kẽ trong mẫu.
Từ kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu graphit gốc Bảo Hà - Lào Cai, các kết quả nghiên cứu thăm dò và các kết quả nghiên cứu tuyển các đối tượng tương tự ở trong và ngoài nước, đặc biệt mẫu nghiên cứu có thành phần khoáng graphit tồn tại cả ở dạng kết tinh vô định hình, xâm nhiễm mịn cùng với pyrotin, pyrit và phi quặng đã chọn phương pháp tuyển nổi để xử lý, nhằm mang lại hiệu quả cao nhất cho đối tượng nghiên cứu.
ThS. Nguyễn Bảo Linh
Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim
Danh mục tin tức
Tin mới nhất
