BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÙI QUỐC HUY

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP LÀM GIÀU HÓA HỌC
QUẶNG APATIT LÀO CAI LOẠI 2 VÀ ỨNG DỤNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

HÀ NỘI – 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÙI QUỐC HUY

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP LÀM GIÀU HÓA HỌC
QUẶNG APATIT LÀO CAI LOẠI 2 VÀ ỨNG DỤNG

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa học
Mã số: 62520301

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Lê Xuân Thành

HÀ NỘI – 2016



phát và hóa chất Lâm Thao, Công ty Cổ phần DAP – VINACHEM , Công ty Cổ phần
DAP số 2, Công ty Cổ phần xi măng Bỉm Sơn.
Tôi gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và các bạn sinh viên Khoa công nghệ hóa học
và môi trường - những người đã luôn tin tưởng, động viên và giúp đỡ tôi vượt qua khó
khăn để hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Bùi Quốc Huy


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................................... IV
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................. V
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ..................................................................... VII
MỞ ĐẦU............................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................... 3
1.1 Quặng phốt phát ........................................................................................................... 3
1.1.1 Giới thiệu về quặng phốt phát ............................................................................... 3
1.1.1.1 Nguồn gốc quặng phốt phát ........................................................................... 3
1.1.1.2 Phân bố quặng phốt phát trên thế giới ........................................................... 3
1.1.1.3 Trữ lượng và tài nguyên dự báo quặng phốt phát trên thế giới ..................... 4
1.1.1.4 Tình hình khai thác và sử dụng quặng phốt phát trên thế giới ...................... 6
1.1.1.5 Các vấn đề tài nguyên quặng phốt phát cần giải quyết ............................... 10
1.1.2. Giới thiệu về quặng apatit Lào Cai ..................................................................... 12
1.1.2.1 Giới thiệu chung ........................................................................................... 12
1.1.2.2 Phân loại và thành phần quặng apatit Lào Cai ........................................... 16
1.2. Phương pháp vật lí làm giàu quặng phốt phát ........................................................... 19
1.2.1 Phương pháp tuyển nổi ....................................................................................... 19
1.2.2 Phối hợp các phương pháp vật lí làm giàu quặng phốt phát ............................... 21

2.6.2.4 Phương pháp phổ tán xạ năng lượng (EDS) ............................................... 50
2.6.2.5 Phương pháp phổ phát xạ plasma ............................................................... 50
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 53
3.1 Xác định đặc tính quặng apatit Lào Cai loại 2 – mẫu AP1(45) ................................ 53
3.2 Nghiên cứu làm giàu quặng AP1(45) theo phương pháp nung và trích ly bằng dung
dịch NH4Cl ....................................................................................................................... 56
3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ nung ............................................................................. 56
3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian nung ........................................................................... 59
3.2.3 Khảo sát trích ly quặng sau nung bằng dung dịch NH4Cl ................................... 60
3.2.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ nung........................................................................ 60
3.2.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ NH4Cl ..................................................................... 63
3.2.3.3 Thu hồi nước sau trích ly ............................................................................... 64
3.2.3.4 Đặc điểm tinh quặng thu được sau trích ly bằng NH4Cl (kí hiệu AP1(45)K)
................................................................................................................................... 65
3.3 Nghiên cứu làm giàu quặng AP1(45) theo phương pháp nung – hydrat hóa và gạn 66
3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến mức độ làm giàu quặng ............................... 67
3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thể tích nước khi lắng gạn và tuần hoàn nước ......... 69
3.3.3 Thu hồi nước sau lắng gạn ................................................................................... 70
3.3.4 Đặc điểm tinh quặng thu được (kí hiệu AP1 (45)L) ........................................... 70
3.4 Nghiên cứu làm giàu quặng AP1(45) theo phương pháp dùng axit HCl ................... 72
3.4.1 Khảo sát lượng axit HCl sử dụng........................................................................ 72
3.4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn lỏng đến quá trình làm giàu.......................................... 74
ii


3.4.3 Dạng pha và thành phần hóa học tinh quặng sau làm giàu bằng HCl (kí hiệu
AP1(45)M) .................................................................................................................... 75
3.5 Nghiên cứu làm giàu quặng AP2 theo phương pháp dùng axit H3PO4 ..................... 77
3.5.1. Đặc tính quặng apatit loại 2 Mỏ Cóc Lào Cai – mẫu AP2 ................................. 77
3.5.2 Nghiên cứu làm giàu hóa học quặng theo phương pháp hòa tách chọn lọc dùng


CHỮ VIẾT
TẮT

TÊN ĐẦY ĐỦ

NGHĨA TIẾNG
VIỆT

International Fertilizer

Trung tâm phát triển

Development Center

phân bón quốc tế

United States

Cơ quan khảo sát địa

Geological Survey

chất Hoa Kỳ

1

IFDC

2


Diamoniphotphat

Di amoni photphat

9

MAP

Monoamoniphotphat

Mono amoni photphat

10

XRD

X – ray Diffraction

Nhiễu xạ tia X

11

SEM

Scanning Electron

Hiển vi điện tử quét

Indian bureau of mines

spectroscopy

tia X

iv

GHI CHÚ


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Trữ lượng và tài nguyên quặng phốt phát – IFDC, 2010 ..................................... 5
Bảng 1.2: Thành phần quặng photphat thương mại điển hình .............................................. 7
Bảng 1.3: Thành phần quặng photphat cần thiết cho sản xuất axit photphoric trích ly ........ 8
Bảng 1.4: Thành phần khoáng trong quặng apatit Lào Cai ................................................ 16
Bảng 1.5: Thành phần hóa học trong quặng apatit Lào Cai................................................ 17
Bảng 1.6: Thành phần khoáng vật của quặng apatit loại 2 ở một số khu vực,% ................ 18
Bảng 1.7: Thành phần hóa học của quặng apatit loại 2 ở một số khu vực ......................... 18
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của quặng apatit Mỏ cóc - Lào Cai loại 2 ( mẫu AP1 (45))
............................................................................................................................................. 55
Bảng 3.2: Độ giảm khối lượng và mức độ làm giàu quặng AP1 (45) theo nhiệt độ nung . 59
Bảng 3.3: Các kết quả về làm giàu quặng theo thời gian nung ở 8500C ............................ 60
Bảng 3.4: Trích ly quặng AP1(45) sau nung bằng NH4Cl 2,5 M ....................................... 60
Bảng 3.5: Các kết quả về việc làm giàu quặng AP1(45) sau nung và trích ly bằng NH4Cl
2,5 M tính theo lượng CaO và MgO hòa tan ....................................................................... 62
Bảng 3.6: Các kết quả về việc làm giàu quặng sau nung ở 8500C và trích ly bằng NH4Cl ở
các nồng độ khác nhau tính theo lượng CaO và MgO hòa tan ............................................ 63
(5g quặng sau nung+ 100ml nước cất+50ml dd NH4Cl) .................................................... 63
Bảng 3.6.b: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng khi trích ly ............................................... 64
Bảng 3.7: Kết quả làm giàu quặng theo phương pháp nung và hydrat hóa - đánh giá theo %
P2O5 trong tinh quặng .......................................................................................................... 67

Hình 1.2: Tình hình sản xuất quặng phốt phát trên thế giới giai đoạn 1998 - 2012 ............. 9
Hình 1.3: Mô hình dự báo khai thác quặng phốt phát trên thế giới [53,89] ....................... 10
Hình 1.4: Các hàm lượng P2O5 trong quặng phốt phát trên thị trường .............................. 11
Hình 1.5: Mỏ Apatit Lào Cai .............................................................................................. 12
Hình 1.6: Cấu tạo kiến trúc của các tầng quặng ................................................................. 13
Hình 1.7: Nguồn quặng apatit còn lại tối đa theo khảo sát tính đến 31/12/2013 ............... 14
Hình 1.8: Mô tả sơ đồ thùng tuyển nổi ............................................................................... 20
Hình 1.9a: Sơ đồ qui trình tuyển nổi thuận ........................................................................ 32
Hình 1.9b: Sơ đồ qui trình tuyển nổi ngược ....................................................................... 32
Hình 1.10: Ảnh hưởng nhiệt độ và nồng độ P2O5 đến quá trình kết tinh của CaSO4 ......... 35
Hình 1.11: Sơ đồ công nghệ dihydrat sản xuất axit photphoric ......................................... 36
Hình 1.12: Sơ đồ sản xuất DCP theo phương pháp dùng axit HCl .................................... 37
Hình 1.13: Sơ đồ công nghệ sản xuất DAP theo phương pháp tuần hoàn chất khô ........... 39
Hình 2.1: Sự nhiễu xạ của chùm tia X trên mạng tinh thể................................................. 48
Hình 2.2: Sơ đồ máy nhiễu xạ tia X phân tích tinh thể học ............................................... 49
Hình 3.1: Ảnh quặng apatit Lào Cai loại 2 – mẫu AP1(45) sau nghiền ............................. 53
Hình 3.2: Giản đồ nhiễu xạ tia X quặng apatit Lào Cai loại 2 – mẫu AP1(45) .................. 54
Hình 3.3: Giản đồ DSC của quặng apatit Lào Cai loại 2 – mẫu AP1(45) .......................... 54
Hình 3.4: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu AP1(45) sau nung ở 7500C ................................... 56
Hình 3.5: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu AP1(45) sau nung ở 8000C ................................... 57
Hình 3.6: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu AP1(45) sau nung ở 8500C ................................... 57
Hình 3.7: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu AP1(45) sau nung ở 9000C ................................... 58
Hình 3.8: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu AP1(45) sau nung ở 10000C ................................. 58
Hình 3.9: Giản đồ XRD tinh quặng AP1(45)K sau làm giàu (mẫu 3A.4) .......................... 65
Hình 3.10: Ảnh hiển vi điện tử quét mẫu tinh\quặng AP1(45)K sau nung – trích ly bằng
NH4Cl (mẫu 3A.4) ............................................................................................................... 66
Hình 3.11: Giản đồ XRD của tinh quặng AP1(45)L thu được (mẫu 3B.4) ....................... 70
Hình 3.12: Ảnh SEM của mẫu tinh quặng AP1(45)L ........................................................ 71
Hình 3.13: Sơ đồ công nghệ làm giàu quặng apatit theo phương pháp nung – trích ly..... 72
Hình 3.14: Giản đồ XRD của tinh quặng AP1(45)M ......................................................... 75

apatit loại 1 và quặng apatit loại 3 còn loại 2 khai thác rất ít và loại 4 chưa khai thác. Tính
đến ngày 31 tháng 12 năm 2013 đã thăm dò và dự báo nguồn quặng apatit còn lại tối đa:
loại 1 là 34.067 nghìn tấn; quặng loại 2 là 705.751 nghìn tấn; quặng loại 3 là 212.427
nghìn tấn; quặng loại 4 là 1.380.740 nghìn tấn.
Theo quy hoạch đã được Chính phủ phê duyệt, giai đoạn 2015 – 2020 sản lượng
apatit khai thác 8.000 nghìn tấn/năm (trong đó: loại 1: 900 nghìn tấn/năm, loại 3: 6.000
nghìn tấn/năm, loại 2: 1.100 nghìn tấn/năm; giai đoạn 2020 – 2030 khai thác 11.000 nghìn
tấn/năm (trong đó: loại 1: 900 nghìn tấn/năm, loại 3: 6.900 nghìn tấn/năm, loại 2: 3.200
nghìn tấn/năm). Quy hoạch này thể hiện nhu cầu ngày càng tăng của các nhà máy sản xuất
phân bón, hóa chất sử dụng quặng apatit. Đồng thời với quy hoạch này của Chính phủ thì
trong vòng 30 năm tới Việt Nam sẽ hoàn toàn khai thác hết quặng apatit loại 1 và loại 3,
chỉ còn lại loại 2 và loại 4 có trữ lượng lớn. Hiện nay, nhu cầu sử dụng quặng 1 nguyên
khai và tinh quặng 3 sau tuyển có %P2O5 khoảng 30% là rất lớn từ nhà máy supe phốt phát
và hóa chất Lâm Thao, nhà máy phân lân Long Thành, nhà máy phân lân Lào Cai, nhà
máy sản xuất DAP Đình Vũ, nhà máy sản xuất DAP Lào Cai, nhà máy sản xuất axit
H3PO4, nhà máy sản xuất phốt pho vàng… trong khi nhu cầu sử dụng quặng apatit loại 2
chủ yếu từ các nhà máy sản xuất phân lân nung chảy với quặng đầu vào có hàm lượng
khoảng 24% P2O5. Điều này dẫn đến sự mất cân bằng trong việc khai thác và sử dụng
quặng apatit Lào Cai. Trong bối cảnh quặng loại 1 ngày càng cạn kiệt và quặng loại 2 có
trữ lượng lớn hơn rất nhiều, việc nghiên cứu làm giàu tăng hàm lượng P2O5 nhằm nâng cao
hiệu quả sử dụng quặng này do vậy là thực sự cần thiết.

1


Có nhiều phương pháp làm giàu quặng phốt phát. Đối với các quặng phốt phát có
nguồn gốc núi lửa, việc làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi là giải pháp tốt nhất. Tuy
nhiên đối với các quặng phốt phát trầm tích, việc tách các khoáng phốt phát khỏi các
khoáng cacbonat là cực kì phức tạp. Các kết quả làm giàu quặng apatit loại 2 theo phương
pháp tuyển vật lý trong nước hiện tại, mặc dù tạo ra tinh quặng có hàm lượng P2O5 từ 30 –

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Quặng phốt phát
1.1.1 Giới thiệu về quặng phốt phát
1.1.1.1 Nguồn gốc quặng phốt phát
Quặng phốt phát tồn tại ở hai dạng chính là: dạng trầm tích và dạng macma. Các
mỏ dạng trầm tích thường có công thức là Ca10-a-bNaaMgb(PO4)6-c(CO3)cF2.F0,185c - dạng
francolite hoặc Ca10(PO4,CO3)6(OH)2 - dạng cacbonat hydroxyl apatit, còn các mỏ macma
thường có dạng Ca10(PO4)6(F,OH,Cl)2 [88,98].
Quặng trầm tích có xuất xứ từ 50 – 70 triệu năm về trước, hình thành trong các ao
hồ do xác động vật phân hủy. Quặng trầm tích là nguồn cung cấp chính của khoáng chất
phốt phát thương mại, chiếm khoảng 85% tổng sản lượng quặng phốt phát trên thế giới.
Đặc điểm của quặng có nguồn gốc trầm tích là loại quặng mềm và dễ tan trong các axit
hữu cơ yếu tỷ lệ P có thể tan trong axit xitric 2% (môi trường axit yếu mà rễ cây có thể tạo
ra) là khoảng 50% tổng P dễ tiêu, nên trong một số trường hợp có thể sử dụng trực tiếp làm
phân bón. Trên thế giới, phần lớn các mỏ phốt phát trầm tích nằm ở Bắc Phi (Maroco,
Angieri, Xenegan và Togo), Trung Đông (Ai Cập, Jordan, Israel), Australia và Hoa Kỳ.
Quặng phốt phát có nguồn gốc macma được hình thành từ các đợt phun trào của núi
lửa cách đây hàng triệu năm. Quặng chiếm khoảng 15% sản lượng quặng phốt phát trên thế
giới với thành phần chủ yếu là Flo apatit (Ca10F2(PO4)6). Khả năng hòa tan trong axit xitric
2% là nhỏ hơn 2% nên không thể sử dụng để bón trực tiếp cho đất. Quặng macma có hàm
lượng magie và natri lớn, mặt khác trong quặng khoảng 25% P được thay thế bằng
cacbonat (CO3). Hiện nay, quặng được khai thác chủ yếu ở Nga, Phần Lan, Nam Phi và
Braxin [3].
1.1.1.2 Phân bố quặng phốt phát trên thế giới
Bản đồ phân bố quặng phốt phát trên thế giới [88,98,52].
Quặng phốt phát phân bố tập trung tại:
- Khu vực Bắc Mỹ: Hoa Kỳ;
- Khu vực Châu Âu: Phần Lan, Nga;
- Khu vực Châu Phi: Maroco, Nam Phi;
- Khu vực Nam Mỹ: Braxin, Peru;

mỏ phốt phát trên thế giới công bố tại Savage – Hoa Kỳ năm 1987 là 140 tỷ tấn. Tuy nhiên
theo Trung tâm phát triển phân bón quốc tế thì tài nguyên ước tính khoảng 290 tỷ tấn [88].
Các số liệu về trữ lượng và tài nguyên quặng phốt phát chưa thật chính xác nên ta
có thể tham khảo số liệu được cung cấp Trung tâm phát triển phân bón quốc tế năm 2010.
Bảng 1.1: Trữ lượng và tài nguyên quặng phốt phát – IFDC, 2010

Quốc gia

Trữ lượng (triệu tấn)

Tài nguyên (triệu tấn)

Hoa Kỳ

1800

49000

Australia

82

3500

Brazil

400

2800


Ma Rốc

51000

170000

Nga

500

4300

Senegal

50

250

Nam Phi

230

7700

Syria

250

2000


superphosphate), phân bón DAP (diammonium phosphate);
- Sản xuất phốt pho nguyên tố;
- Sản xuất axit photphoric;
- Sản xuất chất tẩy rửa, thuốc sát trùng;
- Sản xuất diêm;
- Sản xuất pháo hoa;
- Sản xuất bom gây cháy.
Ngoài ra, apatit còn được sử dụng như đá trang sức hay bột màu.
Theo [88] thì quặng phốt phát được sử dụng: 72% để sản xuất axit photphoric, 12%
để sản xuất supe phốt phát đơn, 2% để sản xuất supe phốt phát kép, 14% được sử dụng cho
các mục đích khác. Trong khi đó theo [44,53] lượng quặng phốt phát sử dụng trong công
nghiệp phân bón chiếm 81%, sử dụng trong các mục đích khác chiếm 19%.
Như vậy, chủ yếu quặng phốt phát trên thế giới được sử dụng để sản xuất phân bón.
Vì dân số thế giới đang tăng lên nhanh chóng, dân số thế giới năm 2010 khoảng 7 tỷ người,
dự báo năm 2040 gần 8 tỷ người, năm 2080 khoảng 10 tỷ người [89] nên nhu cầu phân bón
cũng phải tăng mạnh để đảm bảo an ninh lương thực cho thế giới. Dẫn đến việc khai thác
và sử dụng quặng phốt phát trên thế giới cũng phải tăng.
Trong lĩnh vực phân bón, tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của cây trồng nhiều hay ít,
phân bón được chia thành các dạng: (1) phân đa lượng gồm phân lân, phân đạm và phân
kali; (2) Phân trung lượng chủ yếu chứa magie, canxi, silic, lưu huỳnh…(3) phân bón vi
lượng chứa Bo, Mn, Mo, ….Về hình thức phân bón có thể được sử dụng dưới dạng rắn và
dạng lỏng. Về phân trung lượng, magie là rất cần thiết cho sự phát triển của thực vật – do
nó có mặt trong diệp lục tố liên quan đến quá trình quang hợp của cây trồng. Cũng vì lý do
này đa số các công trình khi đề cập đến tiêu chuẩn quặng photphat dùng trong công nghiệp
phân bón chỉ đề cập đến hàm lượng P2O5 trong quặng. Chẳng hạn, theo A.M.H Shaikh (tài
liệu tham khảo [21] của luận án), quặng photphat có hàm lượng P2O5 từ 27 – 35% dùng
trong công nghiệp phân bón, 30 – 35% trong công nghiệp hóa học và từ 15 – 18% trong
6



SiO2

0,2 – 8,7

Al2O3 + Fe2O3

0,4 – 3,4

MgO

0,1 – 0,8

Na2O

0,1 – 0,8

CO2

0,2 – 7,5

F

2,2 – 4,0

Cl

0 – 0,5

SO3



4,0

Al2O3 + Fe2O3 (max)

3,5

Ẩm (max)

1,5

MgO (max)

0,5

Cl

0,05

Tạp chất hữu cơ và nước kết tinh (max)

1,5

Theo công trình của tác giả M. Gharabaghi và cộng sự [69], quặng photphat dùng
trong công nghiệp phân bón cần thiết phải có: hàm lượng P2O5 lớn hơn 30%; Tỷ số CaO/
P2O5 phải nhỏ hơn 1,6; Hàm lượng MgO phải nhỏ hơn 1% và hàm lượng Fe2O3 và Al2O3
tối đa là 2,5%. Từ các đề cập ở trên, thành phần quặng chỉ ra ở đây thực ra là cần thiết cho
sản xuất axit photphoric theo phương pháp trích ly, từ đó sản xuất các phân bón MAP,
DAP, DCP. Về ảnh hưởng của các tạp chất trong sản xuất axit photphoric theo phương
pháp trích ly đã chỉ ra ở mục 1.5.1 dưới đây.



nhiên xu hướng chung là tăng, đặc biệt trong giai đoạn 2009 – 2012 tăng mạnh, từ 160
triệu tấn (năm 2009) đến 210 triệu tấn (2012), lượng quặng phốt phát khai thác sẽ còn tiếp
tục tăng. Theo [89] dự báo thì sản lượng khai thác quặng phốt phát trong năm 2016 ước đạt
245 triệu tấn còn trong năm 2017 là 260 – 290 triệu tấn. Cùng quan điểm dự báo sản lượng
khai thác quặng phốt phát sẽ tăng [53] đưa ra dự tính sản lượng khai thác sẽ tăng trung
bình khoảng 1% mỗi năm và xây dựng đồ thị mô phỏng việc khai thác quặng phốt phát.

Hình 1.3: Mô hình dự báo khai thác quặng phốt phát trên thế giới [53,89]

Theo mô hình dự báo thì việc khai thác quặng phốt phát sẽ tăng dần và đạt cực đại
vào năm 2034 sau đó sản lượng khai thác giảm dần. Điều này có thể do trữ lượng tại các
điểm mỏ trở lên cạn kiệt và việc khai thác tại các điểm mỏ càng trở lên khó khăn, đòi hỏi
công nghệ khai thác hiện đại.
1.1.1.5 Các vấn đề tài nguyên quặng phốt phát cần giải quyết
Quặng phốt phát gồm 2 loại chính là loại có nguồn gốc trầm tích và loại có nguồn
gốc macma, trong đó loại có nguồn gốc trầm tích chiếm khoảng 80%. Nguồn trữ lượng và
tài nguyên quặng phốt phát trên thế giới rất lớn, theo IFDC công bố năm 2010 thì trữ lượng
là 60 tỷ tấn, tài nguyên là 290 tỷ tấn. Với tốc độ khai thác như hiện nay thì trữ lượng quặng
phốt phát sẽ khai thác trong 380 năm còn khai thác hết tài nguyên quặng phốt phát sẽ là
900 năm [53].

10


Tuy tài nguyên quặng phốt phát trầm tích trên thế giới còn rất lớn nhưng chất lượng
của nhiều mỏ loại này đang giảm mạnh. Ví dụ, bậc hàm lượng P2O5 tiêu chuẩn trong quặng
phốt phát tại Florida (Hoa Kỳ) và Maroc đã giảm từ trung bình 34% - 35,2% trước đây
xuống còn 31,5% hiện nay [3].

sang Vân Nam. Mỏ do dân địa phương phát hiện từ 1924, được Frômagiê (J. Fromaget)
nghiên cứu về địa chất (1934, 1941), Pháp khai thác thời kì 1940 - 1944, sau chuyển cho
một công ty Pháp - Nhật. Năm 1955, được Kanmưkôp (A. F. Kanmykov) nghiên cứu chi
tiết về địa chất.

Hình 1.5: Mỏ Apatit Lào Cai

12


Quặng apatit Lào Cai gồm 2 kiểu là trầm tích và phong hóa. Kiểu trầm tích gồm các
khoáng vật chủ yếu: apatit, dolomit, canxit, thạch anh, muscovite. Chúng được đặc trưng
bởi độ chứa dolomit cao, quặng cứng, chặt sít, màu xám, độ ẩm nhỏ. Kiểu phong hóa gồm
các khoáng vật chủ yếu: apatit, thạch anh, muscovite và fenspal. Chúng được đặc trưng bởi
độ lỗ hổng cao 5-10% thậm chí 30 – 40%, nửa cứng hoặc bở rời, màu xám nhạt, nâu nhạt
hoặc vàng nâu, có độ ẩm lớn. Kiểu phong hóa tàn dư được làm giàu do kết quả rửa lữa hầu
như hoàn toàn cacbonat của kiểu quặng trầm tích bị biến chất và các đá cacbonat – thạch
anh – muscovite chứa apatit. Về mặt không gian, kiểu quặng phong hóa tàn dư nằm trùng
với đới phong hóa hóa học phân bố ở trên mức nước ngầm có độ sâu trung bình 30 – 60m,
đôi khi lên tới 100m. Còn kiểu trầm tích bị biến chất nằm dưới mạch nước ngầm trùng với
đới chưa phong hóa hóa học [4]
Theo [1] thì vị trí của 2 kiểu này được chỉ ra rõ hơn theo hình dưới:

Hình 1.6: Cấu tạo kiến trúc của các tầng quặng

+ Tầng KS4 (còn gọi là tầng dưới quặng) là phần nham thạch apatit – cacbonat – thạch anh
– muscovite có chứa cacbon. Nham thạch của tầng này thường có màu xám sẫm, hàm
lượng cacbon tương đối cao, khoáng vật chứa cacbonat là dolomit và canxit trong đó
dolomit nhiều hơn canxit. Quặng ở tầng này thuộc phần phong hóa có hàm lượng P2O5
trung bình 15%, còn phần chưa phong hóa có hàm lượng P2O5 từ 5-10%;