Thông tin tài liệu
ĐỀ TÀI
Tài nguyên bôxit - Tình hình,
triển vọng và công nghệ khai
thác, chế biến
I. TÀI NGUYÊN BÔXIT TRÊN THẾ GIỚI, TÌNH HÌNH KHAI THÁC
VÀ CHẾ BIẾN 4
1. Tài nguyên bôxit trên thế giới 4
2. Tình hình khai thác quặng bôxit trên thế giới 13
3. Thị trường các sản phẩm đi từ quặng bôxit trên thế giới 18
4. Tình hình sản xuất các sản phẩm đi từ quặng bôxit trên thế giới27
II. TÀI NGUYÊN BÔXIT Ở VIỆT NAM, TÌNH HÌNH KHAI THÁC
33
1. Tài nguyên bôxit ở Việt Nam 33
2. Tình hình khai thác, nghiên cứu, chế biến quặng bôxit Việt Nam, xu
hướng phát triển 45
III. CÔNG NGHỆ LÀM GIÀU, CHẾ BIẾN QUẶNG BÔXIT 49
1. Công nghệ làm giàu quặng bôxit 49
2. Công nghệ sản xuất alumin 50
3. Công nghệ sản xuất nhôm kim loại 66
IV. KẾT LUẬN 80
Từ khi ngành công nghiệp nhôm ra đời cho tới nay và theo dự báo trong
tương lai, sản xuất nhôm vẫn bao gồm chủ yếu hai giai đoạn:
- Giai đoạn đầu: Sản xuất nhôm oxit sạch, gọi là alumin cấp luyện kim.
- Giai đoạn tiếp theo: Sản xuất nhôm kim loại bằng phương pháp điện phân
alumin trong dung dịch muối criolit nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 950°C
(phương pháp Hall - Heroult, được phát minh năm 1886).
Những nét đặc trưng cơ bản của ngành công nghiệp nhôm là tiêu hao năng
lượng cao và vốn đầu tư lớn. Tiêu hao năng lượng để sản xuất 1 tấn nhôm
kim loại là 150 - 170 GJ/T, trong khi đó tungsten (vonfram) cần 180 -190
GJ/T, đồng cần 85 - 100 GJ/T, kẽm 55 - 60 GJ/T, thép 15 - 20 GJ/T. Như vậy
ngành công nghiệp nhôm là một trong những ngành tiêu tốn nhiều năng
lượng nhất.
Trong công nghiệp, có một số công nghệ sản xuất alumin tùy theo loại
nguyên liệu và chất lượng nguyên liệu. Hiện tại và trong tương lai, 85%
alumin trên thế giới được sản xuất từ quặng bôxit, 10% từ quặng nephelin và
alunit, 5% từ các nguyên liệu khác. Điều đó cho thấy bôxit vẫn là nguồn
nguyên liệu quan trọng nhất trong sản xuất alumin nói riêng và sản xuất
nhôm nói chung.
Nếu nguyên liệu là bôxit chất lượng tốt (tỷ lệ Al
2
O
3
/SiO
2
>= 7), hàm lượng
SiO
2
thấp, thì có thể áp dụng công nghệ Bayer. Nếu là bôxit chất lượng trung
bình, có thể áp dụng phương pháp kết hợp Bayer - thiêu kết song song hoặc
nối tiếp. Nếu là bôxit chất lượng xấu, hàm lượng SiO
2
cao, có thể áp dụng
phương pháp thiêu kết đơn thuần. Hiện tại và dự báo trong tương lai, khoảng
90% sản lượng alumin trên thế giới vẫn được sản xuất bằng công nghệ Bayer.
I. TÀI NGUYÊN BÔXIT TRÊN THẾ GIỚI, TÌNH HÌNH KHAI THÁC
VÀ CHẾ BIẾN
1. Tài nguyên bôxit trên thế giới
Bôxit là một trong những nguồn tài nguyên khoáng sản khá dồi dào trên thế
giới. Với sản lượng khai thác và mức tăng trưởng bình quân hàng năm như
hiện nay, trữ lượng bôxit có thể đảm bảo cho nhân loại sử dụng trong 100 -
125 năm tới, nếu tính cả tài nguyên thì thời gian có thể tăng lên gấp đôi.
Bôxit có thành phần hóa học và khoáng vật cơ bản như sau:
Thành phần hóa học Thành phần khoáng vật
Al
2
O
3
: 40 - 65% điaspor a - Al
2
O
3
.H
2
O
bơmit g - Al
2
O
3
.H
2
O
gipxit g - Al
2
O
3
.3H
2
O
SiO
2
: 0,5 - 10% kaolinit Al
4
(OH)
8
.SiO
2
.O
10
thạch anh SiO
2
Fe
2
O
3
:
3 - 30% hematit a - Fe
2
O
3,
gơtít a - Fe
2
O
3
.H
2
O
TiO
2
: 0,5 - 8% anatat TiO
2,
rutin TiO
2
H
2
O : 10 - 34% trong điaspor, bơmit, gipxit, kaolinit, gơtít
Các nguyên tố đi kèm Mn, P, V, Cr, Ni, Ga, Ca, Mg, C và các
tạp chất
Theo nguồn gốc thành tạo địa chất, bôxit được chia làm hai loại: bôxit laterit
và bôxit karstic. Bôxit laterit được thành tạo từ quá trình phong hóa đá bazan,
chiếm khoảng 90% trữ lượng bôxit của thế giới, thành phần chủ yếu là gipxit.
Bôxit karstic được thành tạo trên nền đá vôi chiếm khoảng 10% trữ lượng.
Đối với mục đích công nghệ xử lý, người ta chia bôxit thành các loại sau:
- Bôxit gipxit (hàm lượng bơmit < 5%), tập trung ở các nước: Braxin, Sierra
Leone, Surinam, Inđônêxia, Ghinê, Giamaica, ôxtrâylia, Vênêzuêla,
Guana, Việt Nam, Ấn Độ.
- Bôxit hỗn hợp gipxit - bơmit (hàm lượng bơmit 5 - 20%), tập trung ở các
nước: ôxtrâylia, Ghana, Ghinê, Giamaica, Ấn Độ.
- Bôxit bơmit (hàm lượng bơmit > 20%), tập trung ở các nước: Nam Tư,
Pháp, Hungari.
- Bôxit điaspor (hàm lượng điaspor > 5%), tập trung ở các nước: Hy
Lạp, Iran, Trung Quốc (TQ), Nam Tư, Việt Nam, Rumani.
Phần lớn các mỏ bôxit đều là sản phẩm của quá trình phong hóa laterit đã
chứa thành phần oxyt nhôm (Al
2
O
3
) cao. Vì vậy, các mỏ bôxit trên thế giới
thường tập trung ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Theo tài liệu thống kê
chưa đầy đủ năm 1996, cả thế giới có khoảng 55 nước có mỏ bôxit với trữ
lượng 19,630 tỷ tấn, tài nguyên 29,793 tỷ tấn, tổng cộng 49,423 tỷ tấn.
Bảng 1: Trữ lượng bôxit trên thế giới (triệu tấn)
Khu vực/ nước Trữ lượng Tài nguyên Cộng
1. Bắc Mỹ
Hoa Kỳ
33
33
0
0
33
33
2. Trung Mỹ
Costa Rica
Hondurat
Panama
78
78
0
0
200
120
10
70
278
198
10
70
3. Vùng Caribê
Giamaica
1.905
1.866
305
250
2.210
2.116
Haiti
Cộng hòa Đominic
Guyana (thuộc Pháp)
Columbia
10
29
42
0
40
15
130
100
80
14
172
100
4. Nam Mỹ
Braxin
Guyana
Surinam
Venezuela
3.566
2.140
674
535
217
10.275
2.750
300
225
7.000
13.841
4.890
974
760
7.217
5. Tây âu
Hy Lạp
Nam Tư
Pháp
Đức
Ý
945
572
320
21
2
5
2.010
400
500
500
0
45
2.955
972
820
521
2
50
Tây Ban Nha
Thổ Nhĩ Kỳ
Anh
Áo
5
20
0
0
125
435
3
2
130
455
3
2
6. Đông âu
Hungari
Cộng đồng các quốc gia
độc lập (CIS)
Rumani
521
273
201
47
425
75
350
0
946
348
551
47
7. Châu Phi
Ghinê
Ghana
Camơrun
Siralion
Môzămbic
6.663
5.407
446
680
126
2
6.213
3.400
100
800
0
0
12.876
8.807
546
1.480
126
2
Zimbabuê
Mali
Ghi-nê Bit-xô
Nam Phi
Malagasi
Malauy
Zaia
2
0
0
0
0
0
0
3
880
500
70
200
60
200
5
880
500
70
200
60
200
8. Châu Á
Trung Quốc
Ấn Độ
Inđônêxia
Malaysia
Pakistan
Iran
A Rập Xê-út
1.829
94
952
739
11
15
9
9
7.550
850
3.000
1.500
5
105
70
145
9.179
944
3.952
2.239
16
120
79
154
Philippin
Việt Nam
Đài Loan
0
0
0
250
1.550
75
250
1.550
75
9. Châu Đại Dương
ôxtrâylia
Đảo Salomon
Fiji
Niu Dilân
Palau
4.048
3.998
50
0
0
0
2.585
2.500
10
10
20
45
6.633
6.498
60
10
10
45
Tổng cộng 19.630 29.793 49.423
Chú thích:
- Tài nguyên: Là tích tụ tự nhiên của quặng bôxit bên trong hoặc trên bề mặt
vỏ trái đất, có hình thái, số lượng và chất lượng đáp ứng tiêu chuẩn tối thiểu
để khai thác, sử dụng đem lại hiệu quả kinh tế ở thời điểm hiện tại hoặc trong
tương lai.
[...]... Na2O 0,25 - 0,5 trọng kg/dm3 riêng (nén), 5 - 100 5 - 90 Na2O 0,4 - 0,6 Diện tích bề mặt riêng, m2/g 30 - 50 V2O5 0,002 - 0,01 a-Al2O3, % 0,2 - 2,0 P2O5 0,001 - 0,003 Góc trượt, độ 0,5 - 3,0 CaO 0,01 - 0,05 Độ ẩm (1050C), % 0,3 - 3,0 MgO 0,001 - 0,004 Độ ẩm (3000C), % ZnO 0,005 - 0,025 Mất khi nung (11000C), % CuO 0,001 - 0,006 MnO2 0,0005 - 0,003 SO3 0,002 - 0,2 Ga2O3 0,004 - 0,01 Cr2O3 0,0001 - 0,0006... động kinh tế ở nước ngoài Ví dụ: Công ty Pechiney nổi tiếng ở Pháp không chỉ chiếm phần lớn sản lượng nhôm ở Pháp mà còn xuất khẩu công nghệ sang Anh, Nauy, Ôxtrâylia, Ấn Độ, Vênêzuêla Cấu trúc bể điện phân do công ty này thiết kế và công nghệ thao tác vận hành bể điện phân của công ty nổi tiếng khắp thế giới II TÀI NGUYÊN BÔXIT Ở VIỆT NAM, TÌNH HÌNH KHAI THÁC 1 Tài nguyên bôxit ở Việt Nam Theo kết quả... kim 50 - 55 0 - 15 5 - 30 0-6 Xi măng 45 - 55 max 6 20 - 30 3 Vật liệu mài min 55 max 5 max 6 min 2,5 Ngành hóa min 55 - 58 max 5 - 12 max 2 0-6 Chịu lửa min 54 - 61 max 1,5 - 5,5 max 2 max 2,5 Bôxit nung cho ngành vật liệu chịu lửa: Quặng bôxit dùng để sản xuất vật liệu này phải có hàm lượng sắt, titan và kiềm thấp, nung ở nhiệt độ khoảng 16500C Trên thế giới, hiện tại chỉ có hai vùng có loại bôxit. .. tấn Al (70% sản lượng nhôm của Nga) 10 công ty hàng đầu trong sản xuất alumin và nhôm trên thế giới năm 2003 là: - Cie de Bauxites de Guinee (CBG) (Ghinê) - MRN (Braxin) - Alpartijamalco (Giamaica) - Kaiser Giamaica Bauxit Ltd (Giamaica) - Bauxilum (Vênêzuêla) - Comalco (ôxtrâylia) - Alcoa Australia (ôxtrâylia) - Nabalco (ôxtrâylia) - Wapl (ôxtrâylia) Đa phần các công ty nhôm ngoài việc thiết kế, sản... điaspor và bơmit Các mỏ dạng mảnh vụn được thành tạo do quá trình tái trầm tích các vật liệu và quặng bôxit bị phá hủy, xói mòn và vận chuyển từ mỏ khác tới Các mỏ loại này ít phổ biến Mỏ Arkansas của Mỹ thuộc loại hình mỏ này Ở nước ta, các mỏ bôxit Miền Bắc thuộc cả 3 loại hình kể trên 2 Tình hình khai thác quặng bôxit trên thế giới Do nhu cầu nhôm kim loại ngày càng tăng, sản lượng khai thác bôxit. .. Việt Nam, Camơrun và Guyana với tổng tài nguyên và trữ lượng là 39,723 tỷ tấn, chiếm 80,37% toàn thế giới Xét về trữ lượng, tỷ lệ phân bố theo các khu vực và châu lục như sau: 1 Châu Phi: 34,6% 2 Châu Úc: 3 Nam Mỹ: 18,5% 4 Giamaica: 9,7% 5 Châu Á: 9,3% 6 Các khu vực khác: 7,1% Các mỏ bôxit được phân thành các loại hình như sau: - Dạng lớp chùm phủ 20,8% - Dạng túi - Dạng lớp xen kẹp - Dạng mảnh vụn Các... chất xúc tác, nguyên liệu cho ngành công nghiệp dược phẩm - g-Al2O3 dùng làm chất hấp phụ, xúc tác… - a-Al2O3 : dùng cho sản xuất vật liệu mài - đánh bóng, vật liệu chịu lửa, gốm sứ… Các loại nhôm hydroxit sử dụng để sản xuất các muối nhôm khác nhau, ximăng chịu nhiệt và các vật liệu chịu nhiệt khác không được xếp vào loại các sản phẩm đặc biệt 3.2 Thị trường các sản phẩm đi từ quặng bôxit trên thế... cho công nghiệp hóa chất và các ngành công nghiệp khác Hàm lượng tạp chất và tính chất vật lý đặc trưng của alumin cấp luyện kim: Bảng 4: Hàm lượng tạp chất và tính chất vật lý đặc trưng của alumin cấp luyện kim Hàm lượng tạp chất Tính chất vật lý Tạp chất Giá trị, % Tính chất Fe2OÂ3 0,01 - 0,05 Tỷ trọng riêng (tự do), 0,930 - 1,030 Giá trị kg/dm3 SiO2 0,01 - 0,02* 1,100 - 1,300 Tỷ TiO2 0,002 - 0,01... nghiên cứu chi tiết hơn cả Bảng 9 Trữ lượng và chất lượng quặng bôxit nhóm mỏ Lạng Sơn Tên Thân Dài mỏ quặng m) ( Rộng m) ( Dày m) ( Hàm lượng % Mod Trữ ul lượng (tri silic ệu tấn) Al2O SiO2 3 Ma 22 Mèo thân 100 - 50 - 350 1 - 50 50 6.5 7.7 9.53 - 60 - 400 3 - 30 50 9.2 5.5 4.60 900 quặn g delu vi Đồn 4 200 g thân 800 Đăn delu g vi Tam 1 Lun thân g 1800 30 - 300 30 - 49.5 50 0 12.6 4 2.84 0 quặn g gốc Cộn... biến Ngoài ra trong vùng bôxit Lạng Sơn còn có 1 số điểm quặng bôxit như Nà Đông, La Chế, Nà Nậm, Cầu Hin, Đôn Úy, Mỏ Tát 1.1.1.2 Vùng bôxit Cao Bằng Vùng bôxit Cao Bằng nằm trong tỉnh Cao bằng là một vùng bôxit có triển vọng lớn Các mỏ bôxit đã biết nằm ở phía Tây Bắc, Bắc và Đông Nam thị xã Cao Bằng, tạo nên 3 nhóm mỏ Táp Ná, Hà Quảng và Quảng Hòa Các nhóm .
ĐỀ TÀI
Tài nguyên bôxit - Tình hình,
triển vọng và công nghệ khai
thác, chế biến
I. TÀI NGUYÊN BÔXIT TRÊN THẾ GIỚI, TÌNH HÌNH KHAI THÁC
VÀ CHẾ BIẾN.
2. Tình hình khai thác, nghiên cứu, chế biến quặng bôxit Việt Nam, xu
hướng phát triển 45
III. CÔNG NGHỆ LÀM GIÀU, CHẾ BIẾN QUẶNG BÔXIT 49
1. Công nghệ
Ngày đăng: 18/02/2014, 21:59
Xem thêm: tài nguyên bôxit - tình hình, triển vọng và công nghệ khai thác, chế biến, tài nguyên bôxit - tình hình, triển vọng và công nghệ khai thác, chế biến