I.1 Thành phần khoỏng vật
Sa khoỏng titan ven biển núi chung và quặng sa khoỏng titan - zircon khu vực Bỡnh Thuận núi riờng đƣợc thành tạo trong điều kiện trầm tớch biển và biển giú nờn thành phần khoỏng vật tƣơng đối đơn giản và cú độ chọn lọc tốt. Cỏc điều kiện thành tạo cũng nhƣ nguồn cung cấp cú những nột riờng. Vỡ vậy, thành phần và đặc điểm khoỏng vật quặng sa khoỏng cũng khỏc nhau. Theo kết quả phõn tớch mẫu trọng sa cho thấy thành phần khoỏng vật trong sa khoỏng nhƣ sau:
- Nhúm từ cảm: chủ yếu là khoỏng vật magnetit lẫn rất ớt martit
- Nhúm điện từ: chủ yếu là khoỏng vật ilmenit, turmalin, epidot, monazit, ớt hơn cú limonit. Ngoài ra cũn cú rất ớt khoỏng vật granat, hematit, amphibol, stavrolit, cromit…
- Nhúm khụng điện từ nặng: chủ yếu là khoỏng vật zircon, leucoxen, ớt hơn là rutil, anatas, kyanit, silimanit và rất ớt cú pyrit, amphybol…
- Nhúm khụng điện từ nhẹ: chủ yếu là thạch anh, rất ớt felspat.
Trong số cỏc khoỏng vật kể trờn, cỏc khoỏng vật cú ớch trong sa khoỏng bao gồm: ilmenit, zircon, rutil, anatas, leucoxen và monazit.
Dƣới đõy là phần mụ tả đặc điểm một số khoỏng vật quặng chủ yếu cú mặt trong quặng sa khoỏng titan - zircon khu vực Bỡnh Thuận dƣới kớnh hiển vi điện tử:
Ilmenit (FeTiO3): ilmenit là khoỏng vật hữu ớch chủ yếu trong quặng sa khoỏng khoỏng, chiếm từ 75%-80% tổng cỏc khoỏng vật quặng. Hầu hết khoỏng vật ilmenit tồn tại ở dạng hạt khỏ trũn cạnh, độ mài trũn khỏ tốt, chỉ cũn giữ lại dấu vết ban đầu. Ilmenit cú màu đen, ỏnh bỏn kim, quan sỏt dƣới kớnh cho thấy cú dấu hiệu bị leucoxen húa yếu. Kớch thƣớc hạt đa phần tập trung ở cỡ hạt >0,1mm - 0,25mm chiếm 57%-60% và cỡ hạt <0,1mm chiếm 40%- 42%.
Rutil (TiO2): khoỏng vật rutil ớt gặp hơn và thƣờng đi cựng với ilmenit, anatas, zircon, monazit,…Quan sỏt dƣới kớnh cho thấy rutil thƣờng cú dạng hạt lăng trụ dài hoặc hạt lăng trụ ngắn, hạt khụng nguyờn vẹn, cỏc cạnh và hai đầu đó bị mài nhẵn
41 khụng rừ hỡnh thỏp và cỏc cạnh. Đa số cỏc hạt rutil cú màu đỏ sẫm, đỏ nõu, ớt hạt cú màu đen, nõu đen. Cỡ hạt tập trung <0,1mm chiếm 81% và cỡ hạt >0,1mm-0,25mm chiếm 18%-19%.
Zircon (ZrSiO4): khoỏng vật zircon khỏ phổ biến trong quặng sa khoỏng cú hàm lƣợng khỏ cao từ 10%-23% tổng khoỏng vật quặng, cỏc hạt khoỏng vật thƣờng cú dạng cột ngắn, cột dài lƣỡng thỏp, dạng đẳng thƣớc (giả bỏt diện), dạng lăng trụ, lƣỡng thỏp cú rất nhiều mặt, ớt gặp dạng mảnh vỡ. Màu sắc của zircon thay đổi theo thành phần cỏc nguyờn tố húa học cú chứa trong chỳng. Trong cỏc mẫu phõn tớch gặp khoỏng vật zircon cú cỏc màu sau: khụng màu trong suốt, tớm nhạt, phớt nõu, phớt vàng, phớt hồng. Zircon trong suốt, ỏnh thủy tinh hoặc ỏnh kim cƣơng, độ cứng cao. Đụi khi gặp hạt zircon cú màu đục, thấu quang kộm. Kớch thƣớc cỏc hạt zircon tập trung chủ yếu cỡ hạt <0,1mm chiếm tỉ lệ 71% và cỡ hạt >0,1mm- 0,25mm chiếm 28%-29%.
Anatas (TiO2): anatas là khoỏng vật chiếm tỷ lệ thấp trong nhúm khụng điện từ nặng. Dạng tinh thể lăng trụ bốn phƣơng lƣỡng thỏp nhọn, thƣờng gặp dạng lƣỡng thỏp phỏt triển, cỏc mặt bốn phƣơng kộm phỏt triển, do đú dạng giả bỏt diện rất hay gặp. Anatas cú màu đen phớt nõu, ỏnh kim cƣơng, nghiền bột khụng màu, độ cứng 5- 6 cú cắt khai, tỷ trọng 3,9. Trờn mặt thỏp thƣờng cú cỏc sọc nằm ngang. Khụng cú từ tớnh. Trong mẫu trọng sa anatas thuộc nhúm khụng điện từ nặng thƣờng đi cựng ilmenit, zircon, leucoxen, rutil…
Leucoxen (TiO2.nH2O): cú màu trắng bạc, hỡnh dạng tinh thể vẫn giữ nguyờn nhƣ tinh thể ilmenit là dạng khối mặt thoi ba phƣơng, dạng tấm dày hỡnh đụi mặt [0001]. Ánh mỡ, ỏnh bỏn kim, nghiền dũn cú độ cứng trung bỡnh 4- 5, bột nghiền trắng bạc phớt đen nõu, mảnh vỡ cú sắc tớm, trong mẫu leucoxen cũng bị mài trũn trung bỡnh, chủ yếu gặp hạt mộo mú, tấm dày. Tỷ trọng 4,0. Khụng cú từ tớnh nờn trong mẫu trọng sa nú thuộc nhúm khoỏng vật nặng, leucoxen thƣờng đi cựng với ilmenit, xfen, turmalin, zircon, monazit, rutil, silimanit,…
Monazit (Ce, La,Th…)PO4: monazit là khoỏng vật chứa đất hiếm cú trong sa khoỏng ven biển, đõy là khoỏng vật ớt gặp trong quặng. Khoỏng vật monazit đa số ở dạng hạt cú độ mài trũn rất tốt, hầu nhƣ khụng thấy dấu vết nào của gúc cạnh, mặt và hỡnh dạng ban đầu của tinh thể. Monazit cú màu vàng, nõu phớt vàng, nõu đỏ nhạt, đụi khi gặp loại cú màu xanh lục nhạt. Kớch thƣớc hạt thƣờng tập trung chủ yếu ở cỡ hạt 0,1mm -0,25mm.
42
Bảng3.1:Tổng hợp thành phần cỏc khoỏng vật trong quặng
Số TT Tờn khoỏng vật Hàm lƣợng cỏc khoỏng vật (%) 1 Thạch anh 84,86 đến 98,45 2 Ilmenit 0,24 đến 5,329 3 Rutil 0,03 đến 0,180 4 Anatas 0,02 đến 0,034 5 Leucoxen 0,001đến0,285 6 Zircon 0,002 đến 1,260 7 Monazit 0,00 đến 0,034 8 Magnetit 0,002 đến 0,008 9 Turmalin 0,020 đến 0,297 10 Silimanit rất ớt 11 Stavrolit vài hạt 12 Granat vài hạt 13 Amphibol vài hạt 14 Hematit vài hạt 15 Epidot rất ớt 16 Limonit rất ớt 17 Turmalin rất ớt 18 Amphibol rất ớt 19 Pyrit rất ớt 20 Cromit vài hạt 21 Kyanit rất ớt 22 Xyrtolit vài hạt 23 Felspat vài hạt
Từ bảng 3.1 cho thấy thành phần cỏt chứa quặng chủ yếu là thạch anh chiếm từ 83,42% đến 98,69%, cũn lại là cỏc khoỏng vật khỏc, trong đú khoỏng vật quặng chủ yếu là ilmenit, rutil, anatas, leucoxen, zircon và rất ớt monazit.
43
I.2 Thành phần cỡ hạt
a. Độ hạt cỏt quặng
Kết quả nghiờn cứu độ hạt cuả 30 mẫu cỏt chứa quặng đƣợc thống kờ trong bảng. Bảng3.2:Thống kờ thành phần độ hạt cỏt quặng Số TT Cấp độ hạt (mm) Nhỏ nhất (%) Lớn nhất (%) Trung bỡnh (%) 1 1,0 0 1,5 0,1 2 1,0 - 0,5 0 43,4 3,1 3 0,5 - 0,25 0 86,3 36,3 4 0,25 - 0,10 10,5 86,2 47,5 5 0,1 - 0,05 0,1 46,7 13,2 6 < 0,05 0,1 4,9 1,0
Từ bảng 3.2 cho thấy cỏt quặng chủ yếu cú độ hạt nhỏ và khỏ đều hạt. Cỏt cú độ hạt tập trung trong cỡ hạt từ 0,1mm đến <0,5mm, trong đú cỡ hạt từ 0,5mm 0,25mm chiếm trung bỡnh 36,3%. Cỏc khoỏng vật nằm trong cỡ hạt từ 0,25mm 0,10mm chiếm tỷ lệ trung bỡnh là 47,5%. Loại cú cỡ hạt < 0,1mm chiếm 14,2%. Loại cỡ hạt >0,5mm chiếm trung bỡnh 3,2%. Nhƣ vậy, cú thể xếp cỏt trong khu vực thăm dũ thuộc loại cú độ hạt nhỏ là chủ yếu.
b. Độ hạt tinh quặng
Kết quả nghiờn cứu 30 mẫu độ hạt tinh quặng cho 2 khoỏng vật chủ yếu là ilmenit và zircon theo cỏc cấp hạt khỏc nhau đƣợc thống kờ trong bảng 3.3
Bảng3.3: Thống kờ thành phần độ hạt tinh quặng
Số TT Loại tinh quặng
Thành phần độ hạt trung bỡnh (%)
> 0,5mm 0,5 - 0,25mm 0,25 - 0,1mm < 0,1mm
1 T.Ilmenit 0,19 7,91 60,76 31,14
44 Từ bảng 3.3 cho thấy độ hạt tinh quặng nhỡn chung khỏ mịn và tập trung chủ yếu vào cỡ hạt từ 0,1mm đến 0,25mm.
I.3 Thành phần húa học tinh quặng
Cỏc khoỏng vật nhúm titan bao gồm cỏc khoỏng vật ilmenit, leucoxen, rutil, anatas. Trong số đú khoỏng vật leucoxen, rutil, anatas thƣờng cú hàm lƣợng nhỏ đến rất nhỏ. Do vậy, hàm lƣợng tinh quặng titan trong mỏ thƣờng khụng cao, thấp hơn so với cỏc mỏ vựng Hà Tĩnh và Thừa thiờn - Huế. Kết quả phõn tớch húa tinh quặng ilmenit đƣợc tổng hợp trong bảng 3.4.
Bảng 3.4: Thống kờ thành phần húa học tinh quặng ilmenit
Số TT Cỏc oxyt Hàm lƣợng (%) 1 SiO2 2,57 2 TiO2 50,59 3 Al2O3 3,43 4 Fe2O3 27,82 5 FeO 15,00 6 MnO 0,75 7 MgO 0,27 8 CaO 0,11 9 P2O5 0,02 10 ZrO2 0,86 11 V2O5 0,162 12 Cr2O3 0,04 13 TR2O3 0,002 14 SO3 0,00
Kết quả phõn tớch cho thấy hàm lƣợng trung bỡnh TiO2 là 50,59%, thấp hơn so với sa khoỏng vựng Hà Tĩnh. Hàm lƣợng trung bỡnh Cr2O3 (chất cú hại) là 0,04%, cũng thấp hơn so với sa khoỏng vựng Hà Tĩnh.
45