Đề tài Khoáng sản kim loại đất hiếm

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/20/2013 ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/20/2013 ‹#› Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/20/2013 ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/20/2013 ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/20/2013 ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/20/2013 ‹#› TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊNKHOA ĐỊA CHẤT CÁC LOẠI HÌNH KHOÁNG SẢN KHOÁNG SẢN KIM LOẠI ĐẤT HIẾM GVHD: ThS.Nguyễn Kim Hoàng SVTH: Vũ Thị Là – MSSV: 0716077 Tp Hồ Chí Minh tháng 10 năm 2010 ĐỀ TÀI: NỘI DUNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH KHOÁNG SẢN CỦA ĐẤT HIẾM III. LIÊN HỆ Ở VIỆT NAM KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM I.1.Tên gọi: Gồm 15 nguyên tố: Lantan (La) Xeri (Ce) Prazecodim (Pr) Neodim (Nd) Samari (Sm) Europi (Eu), Gadolini (Gd) Tecbi (Tb) Dypozi (Dy) Honmi (Ho) Eribi (Er) Tubi (Tm) Ytecbi (Tb) Luteci (Lu) Yrti (Y). Vị trí các nguyên tố đất hiếm trong bảng hệ thống tuần hoàn NHỮNG MẪU NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM I.2. Tính chất Có màu xám, Y có màu ánh bạc. La, Ce, Nd, Pr, Gd, Y dễ dát, dễ cát nóng nguội, dễ gia công áp suất. Độ dẫn điện cao. Có khả năng hấp phụ Neutron, giữ vai trò đặc biệt trong kĩ thuật hạt nhân. Đất hiếm tạo hợp kim với các kim loại và thành tạo các hợp chất phức với các hợp chất hữu cơ và vô cơ. I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM I.3. Đăc điểm khoáng vật, địa hóa Trị số Clack của TR 0.005%, trong đó 1/3 thuộc Ce. 300 khoáng vật chứa TR :60 khoáng vật có thể xem như là khoáng vật đất hiếm thật sự, khoảng 10 khoáng vật có ý nghĩa thực tiễn: Monazit – CePO4 Xenotim – (Y,Th) PO4 Rabdofanit (CeY)PO4.H2O Basnezit – Ce(F/CO3) Parizit - Ce2Ca(CO3)3F2 Piroclo Euksenit Loparit Branerit Monazit – CePO4,trong đó Ce + La chiếm 50 – 68%, Y2O3 chiếm 5%. Th 5 -10%. Màu vàng nâu, đỏ gụ, cứng 5.5. Khó hòa tan trong HCl. Thường có tính phóng xạ (do chứa Tb). Gặp trong sa khoáng pecmatit, granit, gonai. Xenotim – (Y,Th)PO4, trong đó Y2O3 63%, thường chứa Er,Ce. Màu vàng nâu, đỏ, đôi khi xám. Không hòa tan trong axit thông thường. Thường phóng xạ do chứa Th và U. Gặp trong granit, pecmatit, trong xa khoáng, nhiều khi tổng hợp với zicon. Basnezit – Ce(F/CO3) , trong đó Ce, La,Pr có khi cả Y và Er chiếm 65-67%. Màu vàng sáp, nâu, phớt đỏ. Dễ tan trong HCl, gặp trong pecmatit, cacbonatit và trong những mạch nhiệt dịch đi với kiềm. Euksenit (và poliera)- ( Y,Ce,Ca,…)(Nb,Ta,Ti)2O6. Trong đó (Y,Er)2O3 chiếm 16 -27.8%; (Ce,La)2O3 chiếm 0.4 – 3.5%, UO20.6 – 8%. Màu đen phân hủy trong axit đun sôi, phóng xạ, gặp trong pecmatit granit. MONAZIT BASNEZIT Xenotim  Euksenit I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM I.4. Kinh tế nguyên liệu khoáng Khả năng khai thác các nguyên tố TR phụ thuộc vào kiểu mỏ và nhiều yếu tố khác nhau. Các mỏ sa khoáng monazit lớn được khai thác khi hàm lượng đạt 600 – 1000g/tấn, tuy nhiên trong nhiều trường hợp hàm lượng này có trong giới hạn 0.5 – 1 %, trong các mỏ nguyên sinh hàm lượng basnezit chủ yếu 3 – 5 %. Mỏ lớn có trữ lượng 400 – 500 ngàn tấn TR2O3, nghèo, khoảng (0.3 – 0.4 %). Trữ lượng các nguyên tố TR ở dạng oxit khoảng 17 triệu tấn, chủ yếu ở các nước Liên Xô, Mỹ, Ấn Độ, Canada. Ở Việt Nam, quặng có hàm lượng cao,đạt từ 5 -10% có nơi tới 30%, trong khi yêu cầu công nghiệp thế giới chỉ 0.3 – 0.5%TR. I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT HIẾM I.5. Công dụng Công nghệ luyện kim Công nghệ điện tử Công nghệ silicat Điều chế đá quí nhân tạo. Công nghệ hạt nhân Công nghệ hóa học và chất xúc tác Dùng trong y học Trong nông nghiệp dùng đất hiếm để tăng tốc độ sinh trưởng thực vật, tăng năng suất thu hoạch. Công nghệ quang học ỨNG DỤNG CỦA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Mỏ liên quan với phức hệ xâm nhập axit, quặng gồm monazit, xenotim, oclit, columbit, đôi khi có zircon, sfen, apatit. Chúng là nguồn cung cấp vật liệu để tạo sa khoáng. Mỏ lớn gặp ở Nigeria. Mỏ liên quan với granit á kiềm và kiềm chứa xenotim, monazite, một ít phroclo, đôi khi có euksenit, fecgiusonit, columbit, zircon. Tổ phần có ích Nb, Zr, Y, Ce… Nguồn cung cấp vật liệu cho sa khoáng gặp ở Mỹ, Nigeria. Mỏ liên quan với sienit kiềm và sienit nefelin chứa loparit, piroclo. Tổ phần có ích Al, In, Ce lấy TR từ chất thải trong luyện Al. Mỏ liên quan với đá siêu bazo – kiềm, quặng gồm peropxkit, piroclo, apatit, epdialit, sfen, manhetit, nefelin. Nhìn chung tất cả các mỏ nguồn gốc magma đều giàu TR, có trữ lượng lớn. II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Mỏ đi với phức hệ granit, nhiều khi khá giàu TR Đáng chú ý nhất là pecmatit thuộc kiểu Uran – đất hiếm. trong số các khoáng vật đất hiếm có gặp octet, keinhanit, titanit, monazite, xenotim, có khi gadolinite, talenit,…Pecmatit đôi khi còn giàu cả Nb và Ta. Mỏ đi với granitoit kiềm và á kiềm. Đây là pecmatit gadolinit, còn có fecguxonit, ytro- granat, ziatolit, chủ yếu thuộc nhóm ytri. Mỏ đi với xienit.Có 2 loại. pecmatit piroclo – ziricon với actehinit và pecmatit piroclo – inmenit – rutin. Loại này thường nằm sâu bên trong khối xienit, bị anbit hóa mạnh. Khoáng vật: Actehinit ,fecmit monazite, chepkinit, piroclo, uranothorit, thorit, ziricon và malacon, chủ yếu thuộc nhóm xeri. Còn loại sau có qui mô nhỏ nên không có giá trị thực tế. Mỏ đi với xienit nefelin cho kiểu quặng hóa đất hiếm piroclo – actechinit, khoáng vật đất hiếm, fecmit, sfen, một ít apatit, fluorit, zeolit, ziricon và manachit. Từ kiểu mỏ này có thể khai thác TR nhóm xeri kèm theo Nb. Mỏ đi với phức hệ kiềm siêu bazo còn gọi là pecmatit lopsorit – rincolit. Khoáng vật: đất hiếm lopsotit, rincolit, sfen, apatit, atrofilit, ramxayit,… Đây là những thân mạch có đường nét rõ ràng, dày từ vài cm tới vài m. II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Mỏ anbitit- piroclo – ziricon (đi với phức hệ xienit – nefelin). Đất hiếm được khai thác kèm theo Nb, Th và Zr. Mỏ anbitit fecguxonit – priorit – malacon ( đi với phức hệ granit và xienit kiềm). đất hiếm chủ yếu thuộc nhóm ytri, nói riêng thuộc là nguyên tố Tu, khai thác kèm cả Zr và Nb. Mỏ cacbonatit – piroclo (đi với phức hệ kiềm siêu bazo). khoáng vật là piroclo, batrazit, monazite, xinchizit. Mỏ kiểu này được công nghiệp khai thác chú ý vì có qui mô và dễ lộ thiên. II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Mỏ caxiterit – vonfamit với xenotim (đi với phức hệ xâm nhập granit), chứa nhiều TR nhóm ytri như Y, Dy, Er, Yb, Gd. Ngoài ra có Sn, W, Mo và Nb. Khoáng vật: xenotim và monazite, khai thác kèm vonfram và thiếc. Mạch thạch anh – fenspat – xerixit chứa đất hiếm (đi với phức hệ granit á kiềm và granit alatkit),tổ phần có ích là Sn, Zn, PB, Mo, Cu, Cd, Ag, Th, In, Hf và TR.Khoáng vật đất hiếm: monazite, xenotim, ytroparizit, parizit, ytrofluorit,…giàu các nguyên tố Tu, Gd, Lu, Yb, Er, và Ho và mỏ có qui mô lớn lại đủ mặt các đất hiếm nên có triển vọng lớn. Mạch cacbonat dăm kết khoáng hóa và thân dạng ống đi với phức hệ xienit kiềm và sonkinit. II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM là sản phẩm của một vỏ phong hóa phát triển trong đá kiềm, trong đó nhiều khi tích tụ đến vài % TR nhóm xeri II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Là nguồn cung cấp TR duy nhất cho công nghiệp. Đây là sa khoáng monazite aluvi và biển, sau đó đến sa khoáng xenotim chứa một lượng lớn TR nhóm ytri. Sa khoáng aluvi monazite- inmenit- rutin và monazite – caxiterit Sa khoáng tàn tích – sườn tích có cỡ nhỏ, nhưng nhiều khi cũng được chú ý vì chưa xenotim, cuxenit và piroclo II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM - Liên quan tới các vỉa photphorit, bauxit, đá phiến bitum, xương hóa đá trong sét và sét vôi. II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Xâm tán trong micmatic, paragonai và đá phiến kết tinh Khoáng vật: monazit, octit, apatit. Khai thác lấy Ce,Th,Y,.. Nguồn nuôi dưỡng sa khoáng lớn như ở Ấn Độ, hàm lượng 20% II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Nằm trong trầm tích trước Cambri, có độ trải rộng và bề dày lớn Khoáng vật: branazit, monazit đi cùng với uran trong lớp cuội kết ở Nam Phi, Mĩ II. NGUỒN GỐC, ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ CÁC LOẠI HÌNH CỦA KIM LOẠI ĐẤT HIẾM Hiện mới chỉ tìm thấy ở Mĩ (bang Aidaho). Monazit nằm thành những thể rời rạc hoặc tụ thành đám nhỏ. III. LIÊN HỆ Ở VIỆT NAM III.1.PHÂN BỐ Lai Châu: - Bắc Nậm Xe. - Nam Nậm Xe. - Đông Pao. Lào Cai: - Mường Hum. Yên Bái: - Yên Phú. - Làng Nhẻo. Sa khoáng ven biển: Cát Khánh, Kỳ Khang ( Hà Tĩnh). Quảng Xương ( Thanh Hóa). Sa khoáng lục địa: Phù Hoạt. Đá chứa quặng: Quặng hóa nằm trọn trong khối syenit tuổi Paleogen. Nham thạch chủ yếu gồm syenit, syenit thạch anh và syenit porphyr sáng màu hạt nhỏ. Hình thái thân quặng: dạng mạch, dạng ổ lấp đầy khe nứt kiến tạo. Kích thước khác nhau từ 1-2 x 20-30m đến 200 – 300 x 1000 – 2000m. Thành phần khoáng vật: chủ yếu là basnesit, fluorit, barit, xinchizit,sericit, lantanit, monazite, xenotim, limonit, calcite, thạch anh. Quặng hóa gồm 2 kiểu chính: Fluorit – đất hiếm – barit. Đất hiếm – barit. Hàm lượng quặng: các nguyên tố chủ yếu là đất hiếm, fluo, bari. Hàm lượng đất hiếm dao động 2.5 – 10% có mẫu đến hơn 30% REO. BaSO4 6 – 41 %, CaF2 60- 90 %. Nói chung mỏ có qui mô lớn, hàm lượng giàu cho cả 3 hợp phần. Điều kiện khai thác lộ thiên thuận lợi, quặng lại phong hóa bở rời dễ đào xúc. Mỏ đất hiếm Đông Pao- Lai Châu KẾT LUẬN Kim loại đất hiếm ở Việt Nam rất phong phú và nguồn gốc đều liên quan chặt chẽ có các phức hệ granit và đá kiềm. Các nguyên tố đất hiếm đến nay chưa nghiên cứu được bao nhiêu nhưng rõ ràng là chúng có triển vọng và cần được nghiên cứu công nghệ đầy đủ để tận thu khi khai thác nguyên liệu chính. Cần phải có chính sách kinh tế thích hợp về nghiên cứu, tìm kiếm thăm dò và khai thác các nguyên tố phụ như monazite, xenotim…trong sa khoáng. Những nguyên tố này về qui mô (hàm lượng, trữ lượng) có thể bé nhưng giá trị kinh tế lại rất lớn, có khi không nhỏ hơn giá trị của khoáng sản chính. Tài liệu tham khảo   1. Cục địa chất Việt Nam- Viện địa chất và khoáng sản. Đề án đánh giá tài nguyên khoáng sản Việt Nam – chuyên đề “ Đánh giá tài nguyên khoáng sản nhóm kim loại phóng xạ và kim loại hiếm”. 2. Nguyễn Văn Nhân, Các mỏ khoáng . Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội. 3. Trung tâm lưu trữ dữ liệu địa chất. 4. Report on the mineral exploration in the DongPao area, the socialist republic of Vietnam, March 2001, Japan International Cooperation Agency, metal mining agency of Japan. 5. CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!!! THE END!!!