Cát trắng là loại khoáng sản được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sản xuất thủy tinh, gốm sứ, khuôn đúc, v.v… Cát trắng có thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh và có thành phần hóa chủ yếu là oxyt silic. Nó đc phân bố chủ yếu ở các tỉnh duyên hải miền Trung : Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, … Cát trắng vùng Quảng Trạch, Quảng Bình là cát trắng đục, trắng xám, trắng ngà phớt xám, có độ hạt nhỏ đến vừa, cát có thành phần thạch anh cao ( 99,43% ), các khoáng vật khác ( felfat ) không đáng kể, khoáng vật nặng ( titan sa khoáng ) không có. Đây là loại cát có thành phần hạt đáp ứng được yêu cầu nguyên liệu dùng trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau như thủy tinh, khuôn đúc, gốm sứ, v.v… Để đánh giá đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình và định hướng sử dụng thì cần thực hiện mục tiêu và nhiệm vụ sau : Mục tiêu : Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, thành phần chất lượng cát trắng Quảng Trạch, Quảng Bình Nhiệm vụ : Thu thập tổng hợp tài liệu địa chất khoáng sản liên quan đến vùng Quảng Trạch, Quảng Bình. Thu thập tổng hợp về lĩnh vực cát trắng và yêu cầu công nghiệp đối với lĩnh vực chính. Làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, đặc điểm chất lượng, tài nguyên cát trắng và mối liên hệ của chúng trên cơ sở tài liệu hiện có. Đánh giá chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình cho các lĩnh vực công nghiệp theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và định hướng sử dụng nguyên liệu cát trắng. Để giải quyết các nhiệm vụ trên có các phương pháp nghiên cứu sau : Thu thập, phân tích, hệ thống hóa các tài liệu liên quan. Phương pháp nghiên cứu điều tra địa chất. Phương pháp phân tích trong phòng. Phương pháp phân tích đánh giá chất lượng, đối sánh để định hướng khả năng sử dụng của cát trắng. Sau khi kết thúc học phần lý thuyết và được sự đồng ý của Bộ môn Nguyên Liệu Khoáng, khoa Khoa học Kỹ thuật Địa Chất, trường Đại học Mỏ Địa Chất, em được phân công về thực tập tốt nghiệp tại Liên Đoàn Địa Chất Bắc Trung Bộ từ ngày Trong thời gian thực tập tại Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ em đã được lãnh đạo Liên đoàn và cán bộ của phòng Kĩ thuật giúp đỡ và tạo điều kiện làm quen với công tác thu thập tài liệu, tổng hợp, xử lý ở trong ở trong phòng. Với những tài liệu thu thập được sau đợt thực tập, bộ môn Nguyên Liệu Khoáng và cô giáo hướng dẫn đã giao cho em đồ án tốt ngiệp với đề tài: “ Đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình và định hướng sử dụng”
MỞ ĐẦU Cát trắng loại khoáng sản sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp sản xuất thủy tinh, gốm sứ, khuôn đúc, v.v… Cát trắng có thành phần khoáng vật chủ yếu thạch anh có thành phần hóa chủ yếu oxyt silic Nó đc phân bố chủ yếu tỉnh duyên hải miền Trung : Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, … Cát trắng vùng Quảng Trạch, Quảng Bình cát trắng đục, trắng xám, trắng ngà phớt xám, có độ hạt nhỏ đến vừa, cát có thành phần thạch anh cao ( 99,43% ), khoáng vật khác ( felfat ) không đáng kể, khoáng vật nặng ( titan sa khoáng ) Đây loại cát có thành phần hạt đáp ứng yêu cầu nguyên liệu dùng nhiều lĩnh vực sản xuất khác thủy tinh, khuôn đúc, gốm sứ, v.v… Để đánh giá đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình định hướng sử dụng cần thực mục tiêu nhiệm vụ sau : Mục tiêu : Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, đặc điểm phân bố, thành phần chất lượng cát trắng Quảng Trạch, Quảng Bình Nhiệm vụ : - Thu thập tổng hợp tài liệu địa chất khoáng sản liên quan đến vùng Quảng Trạch, Quảng Bình - Thu thập tổng hợp lĩnh vực cát trắng yêu cầu công nghiệp lĩnh vực - Làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, đặc điểm chất lượng, tài nguyên cát trắng mối liên hệ chúng sở tài liệu có - Đánh giá chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình cho lĩnh vực công nghiệp theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) định hướng sử dụng nguyên liệu cát trắng Để giải nhiệm vụ có phương pháp nghiên cứu sau : - Thu thập, phân tích, hệ thống hóa tài liệu liên quan - Phương pháp nghiên cứu điều tra địa chất - Phương pháp phân tích phòng - Phương pháp phân tích đánh giá chất lượng, đối sánh để định hướng khả sử dụng cát trắng Sau kết thúc học phần lý thuyết đồng ý Bộ môn Nguyên Liệu Khoáng, khoa Khoa học - Kỹ thuật Địa Chất, trường Đại học Mỏ - Địa Chất, em phân công thực tập tốt nghiệp Liên Đoàn Địa Chất Bắc Trung Bộ từ ngày Trong thời gian thực tập Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ em lãnh đạo Liên đoàn cán phòng Kĩ thuật giúp đỡ tạo điều kiện làm quen với công tác thu thập tài liệu, tổng hợp, xử lý trong phòng Với tài liệu thu thập sau đợt thực tập, môn Nguyên Liệu Khoáng cô giáo hướng dẫn giao cho em đồ án tốt ngiệp với đề tài: “ Đặc điểm chất lượng cát trắng khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình định hướng sử dụng” Đồ án hoàn thành thời gian quy định môn với nỗ lực thân hướng dẫn tận tình Th.S Nguyễn Thị Thanh Thảo thầy cô môn Nguyên Liệu Khoáng, bạn đồng nghiệp suốt thời gian viết đồ án Sau hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em rút nhiều học kinh nghiệm từ thực tế sản xuất phương pháp nghiên cứu khoáng sản cát trắng Nhân dịp em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Th.S Nguyễn Thị Thanh Thảo thầy cô giáo môn Nguyên liệu khoáng, Khoa Khoa Học - Kỹ Thuật Địa Chất, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, ban lãnh đạo cán kỹ thuật Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ tận tình giúp đỡ em trình thực tập hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 CHƯƠNG I KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT I.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu I.1.1 Vị trí địa lý Diện tích nghiên cứu 630ha (sáu trăm ba mươi hecta), nằm địa bàn xã Quảng Long, Quảng Phương, Quảng Hưng, huyện Quảng Trạch, tỉnh Quảng Bình, thuộc tờ đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000 số hiệu E - 48 - 57 - B (hệ VN 2.000) giới hạn điểm có toạ độ: Toạ độ hệ VN 2000 Tên điểm X (m) Y (m) 1972.200 649.000 1972.503 650.095 1971.497 650.095 1971.497 649.000 1970.492 649.000 1970.492 649.844 1966.524 650.108 1966.597 649.434 1969.000 649.579 10 1969.000 648.508 11 1967.509 648.504 12 1967.509 648.200 13 1970.492 648.000 Bảng I.1.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên Đặc điểm địa hình Vùng Ba Đồn thuộc địa hình miền đồng ven biển, chủ yếu trầm tích Đệ tứ, kéo dài 20km, rộng 5km (từ xã Quảng Tùng đến xã Quảng Long) Địa hình phẳng, dạng cồn cát, bãi cát xen dải trũng hẹp kéo dài theo hướng tây bắc đông nam, cồn cát thường có độ cao - 9m, rộng từ 200- 600m, chiều dài đến hàng ngàn mét Địa hình đồng ven biển thuận lợi cho việc khảo sát, nghiên cứu địa chất Đặc điểm mạng sông suối Khu vực nghiên cứu có lạch nước suối nhỏ phát triển theo dải trũng, thấp bãi cát; lượng nước suối, lạch phụ thuộc theo mùa, mùa hè lạch nước cạn kiệt, Bàu Sen Bàu Gỗ có nước Sông Gianh cách khu thăm dò khoảng 3,5km phía Nam, bắt nguồn từ dải Trường Sơn đổ biển Đông, có đặc điểm sông ngắn, dốc, nước chảy mạnh, thường gây lũ lụt mùa mưa bão Đặc điểm khí hậu : có mùa rõ rệt Mùa khô từ tháng 11 đến hết tháng năm sau; nhiệt độ trung bình 18 ÷ 24°C, mưa; mùa đông nhiệt độ thấp 10 ÷ 15°C, có gió mùa Đông Bắc thổi từ tháng 10 đến tháng năm sau Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, gió Tây Nam thổi từ tháng đến tháng 7; lượng mưa nhiều vào tháng tháng 10, thường hay có bão, mưa to gây lũ lụt lớn, lượng mưa hàng năm 2.000 ÷ 2.500 mm I.1.3 Đặc điểm kinh tế nhân văn Dân cư Trong vùng chủ yếu người Kinh, sinh sống tập trung thành làng xóm trù phú bao quanh cồn cát dọc theo đường giao thông chính… Nhìn chung mật độ dân cư phân bố đông đúc, tập trung nhiều thị trấn Ba Đồn (trung tâm văn hoá - trị huyện Quảng Trạch) dọc theo quốc lộ 1A Nghề nghiệp chủ yếu nhân dân vùng làm ruộng, số sống nghề buôn bán nhỏ Trên diện tích nghiên cứu dân cư sinh sống, điểm tập trung dân cư gần cách khoảng 700m Kinh tế Vùng Ba Đồn nằm xa khu kinh tế tỉnh, vùng trọng điểm đánh phá địch chiến tranh nên kinh tế nhìn chung gặp nhiều khó khăn Trong vài năm trở lại nhờ thực chủ trương chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng tăng tỷ trọng phát triển công nghiệp, đặc biệt công nghiệp chế biến, công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng xuất khẩu, nên kinh tế vùng Ba Đồn có bước phát triển Đã có nhiều sở sản xuất công nghiệp như: nhà máy xi măng, nhà máy gạch ngói, xí nghiệp khai thác chế biến khoáng sản, sản xuất hàng thủ công mây, tre đan vv… Ngoài ra, có nhiều sở sản xuất gạch ngói công suất nhỏ, xưởng khí, cửa hàng mua bán,… Trong vùng có lưới điện quốc gia, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho sản xuất công nghiệp sinh hoạt Giao thông Giao thông khu vực nghiên cứu thuận lợi: có đường đường biển - Đường bộ: Khu thăm dò nằm phía Bắc thị trấn Ba Đồn cách khoảng 6km, từ Ba Đồn có đường đất loại xe trọng tải 10 lại đến phía Nam khu mỏ Từ thị trấn Ba Đồn theo quốc lộ 1A phía Nam - Đông Nam khoảng 40 km đến thành phố Đồng Hới - Đường biển: Phía Đông khu thăm dò biển, cảng Gianh cách khu thăm dò khoảng 10km phía Nam, cảng Hòn La cách khu thăm dò khoảng 20km phía Bắc, thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hoá Tại thành phố Đồng Hới có ga tàu hoả nằm đường sắt Bắc - Nam chạy qua sân bay hàng không Quảng Bình thuận lợi cho việc mở mang giao lưu, lại tỉnh thành nước quốc tế I.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất Công tác nghiên cứu địa chất khoáng sản vùng Ba Đồn phụ cận chủ yếu tiến hành sau ngày hòa bình lập lại Những công trình chủ yếu gồm: - Công tác lập đồ địa chất điều tra khoáng sản, tỷ lệ 1/200.000 tờ MaHaXay - Đồng Hới (Nguyễn Quang Trung nnk, Cục Địa chất Việt Nam xuất 1996), kết đăng ký điểm than bùn cát thuỷ tinh Ba Đồn lên đồ, tài liệu sơ sài - Công tác đo vẽ đồ địa chất tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 (bao trùm diện tích nghiên cứu ) nhóm tờ Minh Hoá (Phạm Huy Thông nnk 1999) Trong công trình tác giả điều tra lại phát nhiều loại khoáng sản có giá trị, có than bùn, cát trắng Ba Đồn - Năm 2003, Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ có "Báo cáo điều tra đánh giá khoáng chất công nghiệp (phosphorit, than bùn, felspat, cát thuỷ tinh, puzơlan ) diện tích tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế” (Biện Xuân Thành nnk, 2003); báo cáo tác giả tính tài nguyên dự báo cho cát thuỷ tinh Ba Đồn cấp P1 triệu Ngoài diện tích nghiên cứu có công trình nghiên cứu quy mô nhỏ than bùn, cát trắng nhằm đáp ứng yêu cầu tổ chức sản xuất địa phương, tiến hành diện tích hẹp, thông tin không đồng bộ, chưa quan có thẩm quyền phê duyệt nên có ý nghĩa tham khảo CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC QUẢNG TRẠCH, QUẢNG BÌNH II.1 Khái quát đặc điểm địa chất, khoáng sản khu vực Quảng Trạch, Quảng Bình Khu vực nghiên cứu vùng Ba Đồn thuộc địa phận xã Quảng Long, Quảng Phương, Quảng Hưng, huyện Quảng Trạch, tỉnh Quảng Bình Vùng Ba Đồn chủ yếu thành tạo trầm tích Đệ tứ, trầm tích lục nguyên hệ Trias - Hệ tầng Đồng Trầu (T 2ađt) Do đối tượng nghiên cứu cát trắng thuộc trầm tích bở rời hệ Đệ tứ nên phần đặc điểm địa chất vùng tập trung mô tả chi tiết đặc điểm địa chất, địa mạo thành tạo Đệ tứ Khu nghiên cứu cách đường bờ biển đại vào đất liền khoảng – 3,5km, địa hình tương đối phẳng (độ cao tuyệt đối chủ yếu từ - 9m) bề mặt chia cắt hệ thống bàu, lạch theo phương kinh tuyến II.1.1 Địa tầng Theo kết đo vẽ địa chất tỷ lệ 50.000 nhóm tờ Minh Hoá (Phạm Huy Thông nnk 1999), vùng Ba Đồn có mặt trầm tích lục nguyên hệ Trias hệ Đệ tứ có tuổi từ Holocen sớm - đến Holocen - muộn, bao gồm trầm tích nguồn gốc biển, biển - gió, sông - biển - đầm lầy Hệ Trias - Thống - Bậc Anizi Hệ tầng Đồng Trầu - Tập (T2ađt3) Hệ tầng Đồng Trầu Jamoiđa Mareichev xác lập năm 1965 ( Đovjikov nnk,1965 ) Hệ tầng phân bố chủ yếu Bắc Trung Bộ, tỉnh Sơn La, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh Quảng Bình Thành phần chủ yếu hệ tầng Đồng Trầu cuội kết sở, cát kết tuf, bột kết tuf, ryolit, porphyr thạch anh, cát kết, lớp kẹp bột kết đá phiến sét, cát kết, lớp kẹp cuội kết bột kết, bột kết, cát kết, lớp kẹp đá phiến sét-silic đen, tuf Ranh giới không rõ, chỉnh hợp hệ tầng Hoàng Mai tuổi Anisi muộn Dựa vào thành phần đá chia hệ tầng thành tập, vùng nghiên cứu chủ yếu bắt gặp thành tạo thuộc tập (T2ađt3) thành phần gồm cát kết, bột kết, đá phiến sét màu nâu, nâu vàng, tím sẫm, đá phân lớp mỏng Trong vùng nghiên cứu, hệ tầng Đồng Trầu phân bố diện tích hẹp phía góc Tây Bắc Hệ Đệ tứ - Thống Holocen - Phụ thống Hạ - Trung (Q21-2) Hệ tầng Gio Hải - Trầm tích biển (mQ21-2gh): Phân bố bao quanh diện tích nghiên cứu Phần chủ yếu cát thạch anh lẫn sạn màu trắng xám, trắng phớt vàng; phần có lẫn sét bùn di tích thực vật Chiều dày > 8m - Trầm tích hỗn hợp biển - gió (mvQ 21-2gh): Phân bố thành dải, bãi cát hầu khắp diện tích nghiên cứu, thành phần chủ yếu cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, hạt đều, độ chọn lọc tốt, chiều dày từ - 4,5m Đây tầng cát trắng cần nghiên cứu Phụ thống Trung - Thượng (Q22-3) Hệ tầng Phú Vang Trầm tích hệ tầng Phú Vang thành tạo trình rủa trôi lắng đọng thánh phần vật chất hệ tầng Phú Bài ( mvQ21-2pb ) Trầm tích sông - biển - đầm lầy (ambQ 22-3pv): Phân bố bàu, lạch, đầm, có phương chạy gần phương kinh tuyến, thành phần chủ yếu có cát sét, cát màu xám đen chứa vật chất hữu than bùn Chiều dày - 3m Trên diện tích nghiên cứu có mặt hai loại khoáng sản than bùn cát trắng có ý nghĩa công nghiệp, than bùn khai thác từ lâu, cạn kiệt II.1.2 Đặc điểm địa mạo Theo tài liệu địa chất, địa mạo khảo sát thu thập được, kết hợp tài liệu ảnh hàng không, diện tích thăm dò phụ cận đặc điểm địa hình - địa mạo phân ba dạng sau: - Thềm bậc 1: Phân bố phía Đông diện tích nghiên cứu, chạy dọc theo Quốc lộ 1A, bề mặt địa hình phẳng nghiêng phía biển Thành phần bột, cát màu xám, xám vàng - Bề mặt tích tụ biển - gió (cồn cát cổ): Phân bố hầu khắp diện tích nghiên cứu, thành phần chủ yếu cát thạch anh màu trắng, trắng phớt xám, địa hình thường nhô cao Do tác động gió tạo nên bãi, cồn cát trắng có ý nghĩa công nghiệp Các điều kiện địa chất thuỷ văn - địa chất công trình điều kiện khai thác mỏ nghiên cứu đủ sở để thiết kế khai thác mỏ - Khối trữ lượng cấp 122 khoanh nối theo điều kiện sau: Ranh giới khối tính trữ lượng cấp 122 khoanh nối trực tiếp từ điểm gặp cát đạt tiêu tính trữ lượng công trình khoan thăm dò phạm vi công trình khoan thăm dò có mật độ mạng lưới 200 x 100m; ngoại suy từ phần rìa tính trữ lượng cấp 121 có giới hạn điều kiện địa chất khoáng sản tương tự Chất lượng phân tích loại mẫu hoá, độ hạt với số lượng đủ đánh giá độ tin cậy chất lượng theo tiêu công nghiệp Các điều kiện địa chất thuỷ văn - địa chất công trình điều kiện khai thác mỏ nghiên cứu đủ sở để thiết kế khai thác mỏ - Khối tài nguyên cấp 333: ngoại suy từ phần rìa của khối tính trữ lượng cấp 122 đảm bảo chiều dày tối thiểu tính trữ lượng 1,0m Xác định thông số tính trữ lượng - Xác định diện tích khối tính trữ lượng(S): Diện tích khối tính trữ lượng đo trực tiếp bình đồ phân khối trữ lượng máy tính - Xác định chiều dày (m): Chiều dày lớp cát trắng công nghiệp công trình xác định trực tiếp công rình thăm dò Chiều dày trung bình khối tính trữ lượng tính theo phương pháp trung bình số học n ∑m mtb = n i Trong đó: - mi: chiều dày thân cát công trình thứ i - n: số lượng công trình tham gia khối tính trữ lượng - i = 1,2,3,……, n Trường hợp khối tính trữ lượng khối rìa (khối rìa khối có công trình tham gia tính trữ lượng 1phía tiếp giáp với khối chính, phần rìa lấy chiều dày 1,0m theo đường bao quanh) Chiều dày trung bình khối rìa tính theo công thức: n mtb = ∑m i ( n + mtt) Trong đó: - mi: chiều dày thân cát công trình thứ i - n: số lượng công trình tham gia khối tính trữ lượng - i = 1,2,3,……, n - mtt: chiều dày tối thiểu tính trữ lượng (mtt= 1m) - Xác định hàm lượng: Hàm lượng trung bình công trình hay khối tính trữ lượng tính theo công thức trung bình gia quyền với chiều dài mẫu n ∑ m C i i =1 i n ∑m Ctb = i =1 i Trong đó: - Ci: Hàm lượng khoáng vật hàm lượng oxit mẫu hay công trình thứ i - mi: chiều dài mẫu chiều dày công trình thứ i - n: Số lượng mẫu công trình hay số lượng công trình tham gia khối tính trữ lượng - i = 1,2,3,….,n - Xác định thể trọng: Thể trọng tự nhiên (dtn) trung bình thể trọng khô (dk)) trung bình tính theo công thức: n ∑d i dk = dtn= n dk = d tn (100 − w) ¦ 100 Trong đó: di thể trọng mẫu thứ i; n số lượng mẫu xác định thể trọng; w độ ẩm cát Kết tính trữ lượng tài nguyên Tổng trữ lượng tài nguyên cát trắng Ba Đồn cấp 121+122+333 14.839 ngàn cát tự nhiên (14.462 ngàn cát khô) Trong đó: - Trữ lượng cấp 121 là: 4.506 ngàntấn cát tự nhiên (4.391 ngàntấn cát khô); - Trữ lượng cấp 122 là: 8.834 ngàn cát tự nhiên (8.610 ngàn cát khô); - Tài nguyên cấp 333 là:1.499 ngàntấn cát tự nhiên (1.461 ngàn cát khô); CHƯƠNG IV : ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN I TỔNG QUAN VỀ CÁT TRẮNG KHU VỰC QUẢNG TRẠCH, QUẢNG BÌNH II CÁC LĨNH VỰC SỬ DỤNG Các lĩnh vực sử dụng a Lĩnh vực sản xuất thuỷ tinh: Yêu cầu chất lượng cát công nghiệp sản xuất thuỷ tinh (Theo tiêu chuẩn TCXD 151:1986 Việt nam) Bảng 25 Loại cát I-a I-b II-a II-b III-a III-b III-c IV Loại thuỷ tinh Hàm lượng oxit (%) SiO2 Quang học cao cấp, pha lê cao ≥99, cấp Quang học thông thường, thuỷ ≥99, tinh mỹ thuật Thuỷ tinh y tế, bao bì cao cấp, ≥99, thuỷ tinh cho kỹ thuật điện tử Thuỷ tinh sợi cho kỹ thuật điện ≥98, tử, kính ôtô, quày hàng Kính xây dựng, thuỷ tinh bao bì ≥98, thông thường, thủy tinh cách điện Thuỷ tinh dân dụng, thuỷ tinh bao ≥98, bì bán trắng Thuỷ tinh ốp lát cho xây dựng ≥96, Bông sợi thuỷ tinh, thuỷ tinh bọt ≥95, cho xây dựng, bao bì sẫm màu Yêu cầu cỡ hạt cát sử dụng nấu thuỷ tinh ( Theo TCXD 151:1986 Việt Nam) Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 ≤0,1 ≤0,01 ≤0,2 ≤0,02 ≤0,000 ≤0,000 TiO2 ≤0,05 ≤0,05 ≤0,25 ≤0,03 - ≤0,08 ≤0,5 ≤0,05 - ≤0,10 ≤1,0 ≤0,07 - ≤0,15 ≤1,0 ≤0,10 - ≤0,20 ≤2,0 ≤0,25 - ≤0,20 - - - - Bảng 26 Loại cát I-a I-b II-a II-b III-a III-b III-c IV Yêu cầu hàm lượng (%) cấp hạt Loại thuỷ tinh (mm) >0,8 0,8-0,5 0,5-0,1 95 < 0,1 ≤ 0,5 > 95 ≤5 ≤5 > 90 ≤5 ≤5 > 90 ≤5 ≤1 ≤ 10 > 80 ≤5 ≤1 ≤ 10 > 80 ≤5 ≤1 ≤ 10 > 80 ≤5 ≤1 ≤ 10 > 80 ≤5 Quang học cao cấp, pha lê cao cấp Quang học thông thường, thuỷ tinh mỹ thuật Thuỷ tinh y tế, bao bì cao cấp, thuỷ tinh cho kỹ thuật điện tử Thuỷ tinh sợi cho kỹ thuật điện tử, kính ôtô, quày hàng Kính xây dựng, thuỷ tinh bao bì thông thường, thủy tinh cách điện Thuỷ tinh dân dụng, thuỷ tinh bao bì bán trắng Thuỷ tinh ốp lát cho xây dựng Bông sợi thuỷ tinh, thuỷ tinh bọt cho xây dựng, bao bì sẫm màu - Trong cát thủy tinh thường lẫn oxyt titan, oxyt crom, oxyt nhôm, oxyt canxi, kiềm chất hữu Oxyt titan ( TiO2 ) vầ oxy crom ( Cr2O3 ) có hại chúng oxyt sắt làm nhuốm màu thủy tinh Oxyt nhôm có thành phần sét lẫn cát Một oxyt nhôm phối liệu giúp tăng sức bền hóa, ngăn chặn xu kết tinh thủy tinh + Oxyt canxi thường lẫn cát, chừng phần trăm đến phần nghìn, với hàm lượng chất hại + Lượng oxyt Manhedi ( MgO ) cát nhỏ bỏ qua + Lượng kiềm cát ling động, song hại thực tế chất kiếm vào phân phối phối liệu loại thủy tinh + Chất hữu cát không nhiều thường bị thiêu hết nấu, nhiên vài thủy tinh đặc biệt không nên có chất hữu - Độ hạt có ý nghĩa lớn phẩm chất cát thủy tinh, cát có cỡ hạt không gây rắc rối trình nấu Để nấu thủy tinh dùng cát có cỡ hạt sau tốt : + Cỡ hạt 0,1- 0.5mm, không 90% + Cỡ hạt 0,8mm phải + Cỡ hạt 0,1mm không 5-8% - Nhận xét kết quả: Nguyên liệu cát Ba Đồn nấu thuỷ tinh có màu trắng, hạt đều, tạp chất Cát Ba Đồn có hàm lượng SiO cao, hàm lượng oxit có hại (Fe 2O3, TiO2, Cr2O3) nhỏ Thành phần hoá cát Ba Đồn đạt tiểu chuẩn nấu thuỷ tinh: Bao bì, kính cửa sổ, kính kỹ thuật b Lĩnh vực sản xuất khuôn đúc: Trong nghề đúc cát thành phân hỗn hợp làm khuôn cốt lõi, cát phải cát thạch anh Trong cát lẫn sét không 2% Các hạt cát phải tập trung vào cỡ hạt liên tiếp Bộ rây phải đủ cỡ sau : 2,5mm; 1,6mm; 0,63mm; 0,4mm; 0,315mm; 0,2mm; 0,16mm; 0,1mm; 0,063mm; 0,05mm Cát làm khuôn đúc không lẫn chất hữu cơ, than, mùn,… phải có độ thoát khí sức bền học cao Chất khí tiết từ kim loại lỏng từ khuôn đúc không thoát làm hỏng mặt hang đúc Khả thoát chủ yếu phụ thuộc vào cỡ hạt, hình thù hạt mức độ đồng cát Cỡ hạt lớn đều, hạt tròn thoát khí dễ Phân loại cát khuôn đúc theo tiêu chuẩn 16TCN381-79 Bảng 27 Hàm lượng (%) hợp phần cát làm khuôn đúc Tên cát Ký hiệu cấp cát Oxit SiO2 Sét Sunfit kiềm Oxit kiềm sắt đất T1C ≥98,5 ≤ 0,2 ≤ 0,4 0,2 T2C ≥98,0 ≤ 0,5 ≤ 0,75 0,4 T3C ≥97,5 ≤ 1,0 ≤ 1,0 0,6 1C >97 ≤ 2,0 ≤ 1,2 0,75 2C >96 ≤ 2,0 0,025 ≤ 1,5 1,0 3C >94 ≤ 2,0 0,025 ≤ 2,0 1,5 4C >90 ≤ 2,0 - - - Cát thạch anh-Felspat C1 >90 ≤ 2,0 - - - Cát gầy G - >2 đến 10 - - - Cát mỡ NM - >10 đến 20 - - - Cát mỡ M - >20 đến 30 - - - Cát mỡ RM - >30 đến 50 - - - Cát thạch anh tuyển rửa Cát thạch anh Theo tiêu chuẩn ngành vật liệu làm khuôn 16TCN 381 – 79, thành phần độ hạt cát Ba Đồn từ 0,1 – 0,8 mm chiếm 95,65 %, thành phần độ hạt thuận lợi để làm khuôn đúc, hàm lượng thạch anh, oxit kiềm, oxit sắt… hoàn toàn đáp ứng tiêu kỹ thuật để làm khuôn đúc Đánh giá chất lượng cát Ba Đồn sử dụng làm khuôn đúc: Bảng 28 Ứng dụng SiO2, % Nhiệt độ nóng chảy (0C) Khuôn đúc thép > 96 – 97 1500 Khuôn đúc gang 90 – 94 Cát Ba Đồn 99,44 1400 Cát Ba Đồn đáp ứng tất loại khuôn đúc c Lĩnh vực sản xuất đồ gốm: Hàm lượng thạch anh, oxit sắt, oxit titan, oxit kiềm… thành phần độ hạt cát Ba Đồn đáp ứng yêu cầu chất lượng cát thạch anh vào phối liệu sản xuất gốm mỏng Đánh giá chất lượng cát Ba Đồn cho ngành gốm sứ: Bảng 29 Yêu cầu chất lượng cát thạch anh để làm đồ gốm mỏng Hàm lượng (%) Chỉ tiêu Loại I Loại II Cát Ba Đồn SiO2 > 95 > 93 99,44 Fe2O3 < 0,2 < 0,3 0,02 CaO 0,01 MKN