II. Đặc điểm địa chất khu mỏ 1/ Địa tầng:
7/ Đặc điểm phõn bố của cỏt thạch anh trong khu mỏ
H.2. Biểu đồ tần suất xuất hiện mầu Cỏc thụng số thống kờ của biến
Cỏc thụng số thống kờ của biến MKN 130 Tổng số mẫu: 0 Loại bỏ dị thường Giỏ trị nhỏ nhất: 0.01 Giỏ trị lớn nhất: 1.60 Số khoảng chia: 8 Giỏ trị trung bỡnh: 0.171 Độ lệch chuẩn: 0.221 Hệ số biến thiờn (%) 129.14 Mức ý nghĩa (95.0%) 0.03854
Hàm lượng Al2O3: Thay đổi từ 0,001 đến 0,2%, trung bỡnh là 0,0106% khoảng hàm lượng 0,0135% chiếm 89%, khoảng hàm lượng 0,0385% chiếm 8%, cũn lại mẫu đột biến chiếm tỷ lệ rất nhỏ 0,003%.
Hàm lượng Al2O3(%)
Hỡnh 7 - Biểu đồ tần suất xuất hiện mẫu
T ần s uấ t Hàm lượng SiO2 (%)
Cỏc thụng số thống kờ của biến: Al2O3 Tổng số mẫu: 130 Loại bỏ dị thường: 0 Giỏ trị nhỏ nhất: 0.001 Giỏ trị lớn nhất: 0.20 Số khoảng chia: 8 Giỏ trị trung bỡnh 0.0106 Độ lệch chuẩn 0.0218 Hệ số biến thiờn(%) 205.66 Mức ý nghĩa (95,0%) 0.0038
- Hàm lượng TiO2: Trong lĩnh vực sử dụng sản xuất thuỷ tinh, làm khuụn đỳc đồ gốm, hàm lượng oxyt TiO2 ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Trong toàn vựng tỡm kiếm – đỏnh giỏ, hàm lượng của oxyt này rất nhỏ (0,05n) và tuyệt nhiờn khụng cú mẫu nào đột biến.
- Hàm lượng Cr2O3: Đõy cũng là oxyt cú hại, trong thành phần cỏt Khu Cầu Thiềm, hàm lượng oxyt này rất nhỏ và đồng đều < 0,02%, khụng làm ảnh hưởng đến chất lượng cỏt dựng cho tất cả cỏc lĩnh vực.
Hàm luợng CaO: Trong bất kỳ một loại cỏt nào cũng cú hàm lượng oxyt kiềm nhất định. Hàm lượng oxyt này cao làm ảnh hưởng đến chất lượng của cỏt thạch anh, nhưng núi chung hàm lượng cỏc oxyt này cũng rất nhỏ tuyệt nhiờn khụng ảnh hưởng đến chất lượng cỏt.
IV.2.4. Tổng quan đỏnh giỏ cỏt cỏc cho lĩnh vực sử dụng
Người ta sử dụng cỏt trong nhiều lĩnh vực khỏc nhau nhưng mỗi một lĩnh vực sử dụng lại cú những yờu cầu khỏc nhau về chất lượng.
IV.2.4.1. Sản xuất thuỷ tinh
Cỏt thạch anh là một trong những nguyờn liệu cơ bản của phối liệu thuỷ tinh. Thành phần hoỏ học, khoỏng vật và độ hạt quyết định mức độ cú ớch của nú. Cỏt dựng để nấu thuỷ tinh phải thật giầu chất oxyt silic và thật nghốo oxyt sắt.
Loại sản phẩm Thành phần hoỏ học
SiO2 Fe2O3
Kớnh cử sổ > 93 <0,1
Kớnh trơn > 95 <0,05
Kớnh kỹ thuật cú độ thoỏt sỏng cao > 97 0,02 – 0,03 Kớnh quang học và kớnh cho thoỏt tia
sõu tớm > 98 <0,01
Thủy tinh khối và kớnh lọc > 97 0,03 – 0,04
Thuỷ tinh pha lờ >98 0,012 – 0,015
Oxyt sắt đi vào phối liệu khi nấu thuỷ tinh sẽ làm thuỷ tinh bị nhuốm màu. Sắt oxyt đúi làm cho thuỷ tinh cú màu xanh lỏ nhạt, cũn sắt oxyt no thỡ làm cho thuỷ tinh cú màu vàng (thực tế vẫn cú màu xanh lỏ nhạt, vỡ trong lũ nấu thuỷ thường thiếu oxy). Nếu hàm lượng sắt thấp, thuỷ tinh cú thể được khử màu bằng oxyt mangan, oxyt selen. Nếu hàm lượng sắt cao thỡ việc khử màu khụng đạt hiệu quả mong muốn, vỡ thuỷ tinh sẽ bị đục lờn, đến nỗi nhiều khi hoàn toàn khụng thể dựng được nữa. Gần đõy, để khử màu thuỷ tinh người ta đó dựng đất hiếm chủ yếu là loại oxyt seri (Ce2O3). Phối liệu chứa 0,1% chất này sẽ cho loại thuỷ tinh cú độ thoỏt sỏng đến 90%, khụng kể thời gian dựng bao lõu. Thuỷ tinh mà chứa đến 0,6 – 0,7% oxyt seri sẽ khụng bị sạn lại ngay cả khi bị chiếu tia gamma, trong khi đú tất cả cỏc loại thuỷ tinh khỏc sẽ bị vấn đục lờn.
- Trong cỏt thuỷ tinh thường lẫn cỏc oxyt của titan, crom, nhụm, canxi, kiềm và chất hữu cơ. Oxyt titan (TiO2) và oxyt crom (Cr2O3) là cú hại vỡ cũng như oxyt sắt chỳng nhuốm màu cho thuỷ tinh. Oxyt nhụm cú trong thành phần của sột lẫn trong cỏt. Một ớt oxyt nhụm trong phối liệu chẳng những được phộp mà nờn cú vỡ nú tăng sức bền hoỏ và cơ, cũng như ngăn chặn xu thế kết tinh của vật chất thuỷ tinh.
+ Oxyt canxi thường lẫn ớt trong cỏt, chừng đến mấy phần nghỡn với hàm lượng ấy, chất này khụng cú hại.
+ Lượng kiềm trong cỏt rất linh động (từ vết cho đến 2-3% thậm chớ 5%), song khụng cú hại vỡ trờn thực tế chất kiềm đi vào phần phối liệu bất kỳ loại thuỷ tinh nào.
+ Chất hữu cơ trong cỏt khụng nhiều lắm và thường bị thiờu hết trong khi nấu, tuy nhiờn đối với một vài giọt thuỷ tinh đặc biệt khụng nờn cú chất hữu cơ.
- Độ hạt cú ý nghĩa lớn đối với phẩm chất của cỏt thủy tinh. Cỏt cú cỡ hạt khụng đều sẽ gõy rắc rối trong quỏ trỡnh nấu. Để nấu thuỷ tinh cỏt cú cỡ hạt sau đõy là tốt nhất:
+ Cỡ hạt 0,1 - 0,5mm khụng dưới 80% + Cỡ hạt trờn 0,8mm phải ớt nhất
+ Cỡ hạt dưới 0,1mm khụng quỏ 10-12%
IV.2.4.2. Cỏt làm khuụn đỳc
Trong nghề đỳc, cỏt là một thành phần của hỗn hợp làm khuụn và cốt lừi, cho nờn phải là cỏt thạch anh. Trong cỏt cú thể lẫn sột nhưng khụng quỏ 2%. Cỏt hạt cỏt phải tập trung vào mấy cỡ hạt liờn tiếp nhau. Bộ rõy phải cú đủ cỡ sau đõy: 2,5mm; 1,6mm; 1mm; 0,63mm; 0,4mm; 0,315mm; 0,2mm; 0,16mm; 0,1mm; 0,063mm; 0,05mm;
Cỏt làm khuụn đỳc khụng được lẫn chất hữu cơ, than, mựn, đỏ vụi… và phải cú độ thoỏt khớ và sức bền cơ học cao. Chất khớ tiết ra từ kim loại chảy lỏng và từ khuụn đỳc nếu khụng thoỏt ra được sẽ làm hỏng mặt hàng đỳc do khớ tụ lại thành ổ hoặc phụt về phớa miệng khuụn, gõy ra lỗ xoỏy trờn mặt hàng. Khả năng thoỏt chủ yếu phụ thuộc vào cỡ hạt, hỡnh thự hạt và mức độ đồng nhất của cỏt. Cỡ hạt càng lớn và đều, hạt càng trũn thỡ càng dễ thoỏt khớ.
Bảng IV 9: Yờu cầu kỹ thuật đối với cỏt làm khuụn đỳc
Tờn cỏt Hàm lượng sột
Oxyt silic Tạp chất cú hại khụng quỏ S
Oxyt kiềm
và đất kiềmOxyt
kiềm và đất kiềm
Thạch anh I Dưới 2 Trờn 97 0 Dưới 1,5 0,75
Thạch anh II Dưới 2 Trờn 96 0,025 1,5 1
Thạch anh III Dưới 2 Trờn 94 0,025 2 1,5
Thạch anh IV Dưới 2 Trờn 90 - - -
Hàm lượng oxyt silic của cỏt càng cao thỡ cỏt càng chịu lửa. Để làm khuụn đỳc thộp chảy lỏng ở 15000C hàm lượng này khụng dưới 96- 97%. Để làm khuụn đỳc gang chảy lỏng ở 14000C hàm lượng oxyt silic cú thể thấp hơn chỳt ớt 90-94%, cũn tạp chất lưu huỳnh, oxyt kiềm, chất kiềm và sắt cú thể cao hơn chỳt ớt.