LỜI CẢM ƠN
Đồ án này được thực hiện tại bộ môn công nghệ các chất vô cơ, Viện Kĩ
thuật Hóa học - trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Trước hết, em xin chân thành
cảm ơn cô giáo hướng dẫn: TS. Bùi Thị Vân Anh, người đã quan tâm và trực tiếp
hướng dẫn em hoàn thành đồ án này, nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo
của thầy thì em nghĩ bài thu hoạch này của em rất khó có thể hoàn thiện được. Em
cũng xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn đã chỉ bảo tận
tình và tạo nhiều điều kiện thuận lợi để cho em có thể hoàn thành tốt nhất đồ án của
mình. Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về nguồn gốc, tình hình khai thác sản xuất
và ứng dụng của quặng Secpentine. Trong thời gian làm đồ án, do hạn chế về mặt
thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, em kính mong
được các thầy cô hướng dẫn thêm để em có thể hoàn thiện hơn những kiến thức của
mình.
Hà Nội, 11/2015

1


MỞ ĐẦU
Secpentine là tên gọi của một nhóm gồm các khoáng vật silicat lớp của sắt
magie hydroxit , được sử dụng rộng rãi để sản xuất vật liệu chịu lửa làm chất trợ
dung cho phân lân nung chảy, cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho cây trồng,
nguyên liệu chế tạo hợp chất magie.
Secpentine cùng với các khoáng sản khác nằm trong chính sách ưu tiên của
Nhà nước tập trung tối đa khai thác chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công
nghiệp phục vụ cho Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước, phù hợp với quy
hoạch phát triển công nghiệp Việt Nam, quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội của các
địa phương, bảo đảm hài hoà lợi ích quốc gia và địa phương, phù hợp với yêu cầu
củng cố an ninh quốc phòng, bảo vệ các công trình văn hoá có giá trị và bảo vệ môi
trường sinh thái tại các địa bàn có khoáng sản.
Với nhiều ứng dụng quan trọng cùng với trữ lượng quặng Secpentine tại Việt

Nam đã xác định và dự báo khoảng 37 triệu tấn Secpentine càng thể hiện vai trò
quan trọng của nó trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là về công nghệ vật liệu.
Qua một thời gian tìm hiểu, em xin phép được trình bày những hiểu biết của mình
về quặng Secpentine, nguồn gốc, tình hình khai thác và sản xuất các sản phẩm của
từ quặng Secpentine.

2


I.GIỚI THIỆU CHUNG VẾ QUẶNG SECPENTINE
1. Cấu tạo
Secpentin là tên gọi của một nhóm khoáng vật tạo đá phổ biến. Nhóm này
gồm các khoáng vật silicat lớp của sắt magie hydroxit có công thức hóa học tổng
quát là (Mg,Fe,Ni,Al,Zn,Mn)3Si2O5[OH]4; chúng có thể chứa một lượng nhỏ các
nguyên tố khác như crom, mangan, coban và nickel. Một hoặc hai nguyên tử Si có
thể được thay thế bằng Al hoặc Fe trong một số trường hợp. Một số trường hợp
hiếm chứa nước ở vị trí của hydroxyl.

3


Quặng Secpentinit
Trong khoáng vật học và địa chất học, nhóm Secpentine có thể gồm 20 dạng
biến thể. Tùy vào các nguyên tố phụ tham gia vào trong cấu trúc, các biến thể này
không phải lúc nào cũng dễ nhận dạng. Có 3 dạng đồng hình quan trọng của
Secpentine là antigorit, chrysotil and lizardit., thường không có sự phân biệt giữa
các dạng đồng hình này ngoại trừ trong nghiên cứu khoa học và phân loại.
Một số loại Secpentine đã được sử dụng là đồ trang sức và chạm khắc đá cứng, đôi
khi được gọi là Teton jade.
Hệ kết tinh đơn nghiêng. Có bề ngoài giống như da con rắn (nên còn gọi là

đá xà vân). Theo đặc trưng biến dạng mạng tinh thể chia ra ba loại khác nhau: tinh
thể dạng tấm, loại sợi dài và loại hạt nhỏ ẩn tinh đặc sít. Sự khác nhau về cấu trúc S
do sự biến dạng mạng tinh thể. Có màu sắc khác nhau: trắng, vàng, xanh lá cây,
xanh tối nâu do hàm lượng sắt và tỉ lệ sắt Fe+3, Fe+2 cũng như sự có mặt của nguyên
tố Ni. Độ cứng theo thang khoáng vật 2,5 - 5, khối lượng riêng 2,5 - 2,6 g/cm3.

4


Dựa vào hình thái tinh thể người ta phân biệt các biến thể của S, trong đó có
hai dạng chính:
+ antigorit - S dạng tấm
+ crizotin - asbet - S dạng sợi.
2. Nguồn gốc
Quặng Secpentine hình thành do sự biến đổi nhiệt dịch các đá siêu bazơ.
Serpentine khá phổ biến trong nhiều môi trường, và là một loại đá khoáng sản quan
trọng hình thành trong môi trường đá biến chất( metamorphic environments).
* Phân bố tại Việt Nam
Việt Nam có nhiều Secpentine ở Núi Nưa (Thanh Hoá), Ba Vì (Hà Tây),
Làng Hồi (Quảng Nam), vv. Đặc biệt, quặng secpentin tại Nông Cống, Thanh Hóa
được đánh giá là một trong những mỏ lớn nhất Đông Nam Á, có trữ lượng hàng tỷ
m3, là nguồn cung cấp chính cho nguyên liệu phân lân nung chảy trên địa bàn cả
nước.
Trong những năm qua, hoạt động khai thác, chế biến đã tạo việc làm cho
nhiều lao động địa phương, đóng góp nguồn thu cho ngân sách Nhà nước, đồng
thời tạo điều kiện cho một số ngành kinh tế khác phát triển. Tuy nhiên, hoạt động
này cũng để lại những hệ lụy về ô nhiễm môi trường, cơ sở hạ tầng giao thông bị
hư hỏng do xe quá tải vận chuyển đi tiêu thụ. Bên cạnh đó, tình trạng khai thác trái
phép một số loại khoáng sản vẫn còn diễn ra ở một số địa phương. Mặc dù các
ngành chức năng và chính quyền huyện, xã đã có các biện pháp tăng cường công

tác quản lý Nhà nước về tài nguyên khoáng sản, nhưng vẫn chưa giải quyết triệt để
được các tồn tại, bất cập; sự phối hợp giữa cơ quan quản lý Nhà nước và chính
quyền địa phương có lúc, có việc còn thiếu chặt chẽ, hiệu quả chưa cao.

5


Trong một nghiên cứu của mình, giảng viên Siobhan A. (Sasha) Wilson,
Viện Trái Đất,

Trường Đại học Wilson Monash đã nêu ra bằng chứng cho

thấy Secpentine, được tìm

thấy bởi nghiên cứu này, thông thường hình thành

trong một quá trình gọi là Secpentine hoá, có thể xuất hiện ở độ sâu tương đối
nông (vài km) bên dưới bề mặt Trái đất – và có

thể là Hoả tinh. Secpentine có

thể hình thành khi nước bề mặt thấm vào lòng đất tạo thành

nước

ngầm,

toả

nhiệt sâu và phản ứng với những loại đá giàu magnesium. Sự hiện diện của

Secpentine đưa ra giả thuyết là nước ngầm có thể đang hoạt động ở độ sâu lớn hơn
5km bên dưới lớp bề mặt xung quanh miệng núi lửa McLaughlin. Nó là một trong
những dấu hiệu cho thấy sự sống có thể đang chờ đợi chúng ta trên Hoả tinh.
3. Ứng dụng
Secpentine rất quan trọng trong ngành công nghiệp luyện kim, công nghiệp
hóa chất nguyên liệu, Secpentine còn là một thành phần phân bón tốt. Đá
Secpentine đẹp hơn thường được lựa chọn như đá trang trí.
Đá Secpentine và khoáng sản chủ yếu được sử dụng trong ba khía cạnh sau:
1. Các hiệu ứng quang học secpentine được sử dụng trong vật liệu xây dựng
trang trí và ngọc thô
2. Sử dụng hiệu suất nhiệt độ cao của Secpentine sử dụng vật liệu chịu lửa;
3. Sử dụng các đặc tính hóa học của Secpentine, phát triển và ứng dụng của
hóa học và tính chất vật lý, dùng để làm chất trợ dung cho phân lân nung chảy,
cung cấp thêm chất dinh dưỡng Mg và Si cho cây trồng, nguyên liệu chế tạo hợp
chất magie., vật liệu thông luyện kim, ánh sáng oxit magiê và silica xốp, thuốc,…
II. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HIỆN NAY
1. Nguồn nguyên liệu
1.1 Thăm dò quặng Secpentine
6


Trữ lượng quặng Secpentine tại Việt Nam đã xác định và dự báo khoảng 37
triệu tấn;
Ở Việt Nam có 5 mỏ Secpentine được thăm dò là Bãi áng (Thanh Hóa), Lang
Hội (Quảng Nam), Suối Cạn (Sơn La), Thượng Hòa (Yên Bái) và Xóm Quýt (Hà
Nội) với tổng trữ lượng 41,3 triệu tấn.
Mỏ Bãi áng (huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa) có trữ lượng khoảng 15
triệu tấn Secpentine và đã được khai thác làm nguyên liệu cho các nhà máy sản
xuất phân lân nung chảy. Hàm lượng hóa học của Secpentine ở đây là 32,42 35,54% MgO, 38,96 - 40,82% SiO2, 1,25 - 1,37% Al2O3, 7,41 - 7,46% Fe2O3, 0,4
-1,07% Ni. Qua thử nghiệm sản xuất gạch chịu lửa pericla - forsterit từ Secpentine

của Bãi áng cho thấy loại quặng này thích hợp với yêu cầu sản xuất gạch chịu lửa.
Secpentine của Làng Hội (tỉnh Quảng Nam) được hình thành do quá trình
biến đổi quặng olivin trong đá untrabazit. Thành phần hóa học điển hình của loại
Secpentine Làng Hội là 33,77 - 34,49% MgO; 4,97 - 5,03% CaO; 35,44 - 36,53%
SiO2; 3,45% Al2O3. ước tính tổng trữ lượng khoảng 5 triệu tấn.
Giai đoạn đến năm 2015 tiến hành các dự án thăm dò bổ sung Secpentine ở
Núi Nưa tỉnh Thanh Hoá, Thượng Hà thuộc tỉnh Lào Cai và thăm dò mỏ Tế Thắng
thuộc tỉnh Thanh Hoá.
Dự kiến tổng vốn đầu tư cho các dự án thăm dò và thăm dò bổ sung
Secpentine giai đoạn đến năm 2015 khoảng 35 đến 50 tỷ VNĐ;
1.2. Thống kê trữ lượng và dự báo tài nguyên quặng Secpentine (Theo
tài liệu lưu trữ địa chất)

T
T
1

Tên mỏ, điểm
quặng
Bãi Áng
(Thanh Hoá)

Mức độ
nghiên

Trữ lượng và TNDB (ngàn tấn)
A

B


C1

C2

1.596

2.588

7.717

Tổng

cứu
TD

3.233
7

15.134


2

Tế Thắng

3

(Thanh Hoá)
Thượng Hà


4

(Lào Cai)
Tất Thắng
(Phú Thọ)
Tổng cộng
A+B+C1

ĐG
TD

980

TD
4.213

2.428

6.663

9.091

2.086

13.336

4.739

21.141


219

580

3.901
27.046

18.932

799
19.119

46.165

2. Chính sách của Nhà nước
2.1. Quan điểm phát triển
- Phát triển công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất
công nghiệp (Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc) phù hợp
với quy hoạch phát triển công nghiệp Việt Nam, quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội
của các địa phương, bảo đảm hài hoà lợi ích quốc gia và địa phương, phù hợp với yêu
cầu củng cố an ninh quốc phòng, bảo vệ các công trình văn hoá có giá trị và bảo vệ
môi trường sinh thái tại các địa bàn có khoáng sản;
- Phát triển ngành công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản nhóm khoáng
chất công nghiệp ổn định và bền vững, với công nghệ tiến bộ, bảo đảm an toàn, có
hiệu quả kinh tế nhằm khai thác và sử dụng hợp lý, tiết kiệm nguồn tài nguyên của đất
nước;
- Thực hiện các dự án thăm dò để có đủ trữ lượng tin cậy phục vụ cho việc lập
và thực hiện các dự án khai thác và chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công
nghiệp trong giai đoạn quy hoạch;
- Phát triển công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất

công nghiệp trên cơ sở lợi thế về tài nguyên, phát huy nội lực là chính, nhằm phục

8


vụ trước hết nhu cầu của nền kinh tế, chỉ xuất khẩu những sản phẩm đã qua chế
biến và trong nước không sử dụng hết.
2.2. Mục tiêu phát triển
- Tập trung thăm dò các mỏ khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp
(Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc) đã được điều tra, đánh
giá để đáp ứng đủ trữ lượng tin cậy cho nhu cầu khai thác và chế biến trong giai
đoạn quy hoạch;
- Đáp ứng đủ nhu cầu trong nước và có một phần xuất khẩu hợp lý các loại
khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp (Secpentine, barit, grafit, fluorit,
bentonit, diatomit và talc).
- Thu hồi tối đa tài nguyên trong khai thác và chế biến thông qua việc áp
dụng công nghệ tiến bộ. Đảm bảo hiệu quả kinh tế việc khai thác và bảo vệ môi
trường sinh thái tại các địa bàn họat động khoáng sản;
- Đẩy mạnh việc đầu tư đồng bộ các cơ sở chế biến sâu các loại khoáng sản
nhóm khoáng chất công nghiệp với công nghệ tiến bộ.
- Dự kiến sản lượng quặng thương phẩm như sau:
Chủng loại
Secpentine

Đơn vị
Ngàn

Năm

Năm


2010
300

2015
500

Năm 2020

Năm 2025

600

600

tấn/năm
-

Dự báo nhu cầu về quặng thương phẩm (đã chế biến) nhóm khoáng chất
công nghiệp như sau:

Chủng loại Đơn vị

Năm

Năm
9

Năm 2020


Năm 2025


Secpentine

2010
ngàn tấn/năm 300

2015
500

600

600

2.3. Giải pháp, chính sách tổng thể
- Chế biến khoáng sản nhóm khoáng chất công nghiệp (Secpentine, barit,
grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc) để có các sản phẩm, chế phẩm chất lượng
cao phục vụ nhu cầu trong nước là chính và có một phần hợp lý sản phẩm chế biến
sâu để xuất khẩu;
- Tăng cường phân cấp quản lý tài nguyên, hoàn thiện quy chế và tăng cường
đấu thầu hoạt động khoáng sản; thành lập các Công ty cổ phần với sự tham gia của
các tổ chức, cá nhân có kinh nghiệm, năng lực khai khoáng, có năng lực tài chính
để đầu tư vào công tác thăm dò, khai thác và chế biến sâu khoáng sản.
- Khuyến khích đa dạng loại hình sở hữu, thu hút các nguồn lực trong và
ngoài nước tham gia phát triển công nghiệp khai thác, chế biến quặng Secpentine,
barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc theo định hướng ưu tiên các doanh
nghiệp có năng lực trong nước; liên doanh liên kết với nước ngoài trong lĩnh vực
chế biến đòi hỏi kỹ thuật, công nghệ cao như chế biến diatomit, grafit và talc;
- Nâng cao trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp trong hoạt động khoáng

sản Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc như đóng góp xây
dựng cơ sở hạ tầng; Thu hút đào tạo và sử dụng lao động địa phương; có biện pháp
chủ động bảo vệ môi trường sinh thái và tích cực tham gia cải thiện môi trường xã
hội.

3. Tình hình khai thác
3.1. Khai thác, chế biến quặng Secpentine

10


Quặng Secpentine được khai thác và chế biến thành bột Secpentine có hàm
lượng MgO ≥30%, SiO2≤ 42% để phục vụ cho sản xuất phân bón NPK và phân lân
nung chảy.
- Giai đoạn đến năm 2015: Khai thác và nâng công suất khai thác mỏ
Secpentine Bãi Áng lên 300-350.000 tấn/năm, đầu tư nâng cấp xưởng nghiền lên
công suất 80.000-100.000 tấn/năm. Đầu tư khai thác và chế biến mỏ Thượng Hà
công suất 200.000-250.000 tấn/năm.
- Giai đoạn 2016-2025: Duy trì sản lượng khai thác mỏ Bãi Áng và mỏ
Thượng Hà. Các mỏ Secpentine mới vùng Lào Cai, Phú Thọ được đầu tư khai thác
và chế biến khi có nhu cầu thị trường .
- Tổng vốn đầu tư cho khai thác và chế biến quặng Secpentine trong giai
đoạn quy hoạch đến năm 2015 dự kiến khoảng 110 đến 135 tỷ VNĐ.
3.2. Vốn đầu tư
Ước tính vốn đầu tư cho công tác thăm dò, khai thác và chế biến quặng
Secpentine, barit, grafit, fluorit, bentonit, diatomit và talc trong giai đoạn quy hoạch
khoảng 2.498 đến 2.885 tỷ VNĐ.
Trong đó: Giai đoạn đến năm 2015 khoảng 1.083 đến 1.295 tỷ VNĐ; giai
đoạn 2016 - 2025 khoảng 1.415 đến 1.590 tỷ VNĐ.
Nguồn vốn đầu tư: Gồm vốn tự thu xếp của doanh nghiệp, vốn vay đầu tư

phát triển của Nhà nước và vay thương mại, vốn đầu tư trực tiếp từ nước ngoài v.v.
3.3. Danh mục các dự án đầu tư thăm dò quặng Secpentine
(Giai đoạn đến năm 2015)
T
T
1

Tên dự án

Vốn đầu

Mục tiêu trữ

Thời gian

Thăm dò bổ sung mỏ

tư
15-20 tỷ

lượng
20 triệu tấn cấp

thực hiện
2016-2020

Secpentine Thanh Hoá (khối

VNĐ


C1, 5 triệu tấn

siêu mafic Núi Nưa sau khi đã

cấp A+B.
11


2

3

được điều tra đánh giá
Thăm dò mỏ Secpentine Tế

5-10 tỷ

6 triệu tấn cấp

Thắng (Thanh Hoá)

VNĐ

C1, 3 triệu tấn

Thăm dò bổ sung mỏ

15-20 tỷ

cấp B+C1

15 triệu tấn cấp

Secpentine Thượng Hà (Lào

VNĐ

C1, 6 triệu tấn

Cai)

2008-2015

2008-2015

cấp A+B.

3.4. Danh mục dự án đầu tư, khác thác quặng Secpentine theo quy mô công
nghiệp
TT

Công trình

Nguồn cung
cấp quặng

1

Khai thác, chế biến
mỏ Secpentine
Bãi Áng (Thanh

Hoá)
Xưởng nghiền
Secpentine
(Thanh Hoá)
Khai thác, chế biến
mỏ Secpentine
Thượng Hà (Lào
Cai)

Mỏ Bãi Áng

2
3

Công
suất
(t/n)
300.000
350.000

Vốn đầu tư
(tỷ VNĐ)

Thời gian
thực hiện

Đầu tư mở
rộng
(40-50 tỷ)


2008-2015

Đầu tư mới
(40-50 tỷ)

2008-2015

Mỏ Bãi Áng

80.000100.000

Đầu tư mới
(30-35 tỷ)

2008-2015

Mỏ Thượng
Hà

200.000
250.000

3.5. Lợi ích và hạn chế
Hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản trên địa bàn đã tạo việc làm cho
nhiều lao động, đóng góp nguồn thu cho ngân sách Nhà nước và tạo điều kiện cho
một số ngành kinh tế khác phát triển. Tuy nhiên, hoạt động này cũng để lại những
hệ lụy về ô nhiễm môi trường, tai nạn lao động, cơ sở hạ tầng giao thông bị hư
hỏng do xe quá tải.
12



Bên cạnh đó, tình trạng khai thác trái phép một số loại khoáng sản vẫn còn
diễn ra. Mặc dù các ngành chức năng và chính quyền huyện, xã đã có các biện pháp
tăng cường công tác quản lý Nhà nước về tài nguyên khoáng sản, nhưng vẫn chưa
giải quyết triệt để được các tồn tại, bất cập; sự phối hợp giữa cơ quan quản lý Nhà
nước và chính quyền địa phương có lúc, có việc còn thiếu chặt chẽ, hiệu quả chưa
cao; sự phân cấp quản lý còn những điểm chưa hợp lý...
3.6. Giải pháp
Quản lý Nhà nước về tài nguyên khoáng sản và bảo vệ môi trường là 2 vấn
đề nổi cộm hiện nay. Mặc dù các địa phương và ngành chức năng đã có nhiều cố
gắng, tuy nhiên công tác quản lý vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu. Tình trạng khai
thác trái phép, khai thác trộm vẫn xảy ra. Hầu hết các đơn vị khai thác dưới hình
thức tận dụng, công nghệ lạc hậu, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường.
Việc khắc phục ô nhiễm, hoàn trả cảnh quan môi trường tự nhiên sau khi đóng cửa
mỏ vẫn chưa được thực hiện nghiêm túc.
Về các giải pháp khắc phục trong thời gian tới, cần yêu cầu các ngành chức
năng phải thẩm định chặt chẽ đối với các đơn vị xin cấp phép khai thác, chế biến
khoáng sản; tăng cường phối hợp giữa ngành, địa phương, các lực lượng trong việc
giám sát, quản lý tài nguyên môi trường. Cần giải quyết dứt điểm, không để tiếp
diễn tình trạng cạnh tranh thiếu lành mạnh trong sản xuất, kinh doanh. Về tình
trạng ô nhiễm môi trường tại các nhà máy, công ty, cần phải chỉ đạo công ty từng
bước thay đổi dây chuyền, công nghệ, khắc phục ô nhiễm môi trường, đồng thời
tăng cường kiểm tra, giám sát và xử lý vi phạm, trong đó đặc biệt phát huy vai trò
của chính quyền và nhân dân địa phương đối với công tác quản lý, bảo vệ tài
nguyên môi trường.

13


III. Giới thiệu các sản phẩm từ Secpentine

1. Magiê oxit MgO
1.1. Tổng quan về Magiê Oxit
Magiê oxit MgO (còn gọi là magnesia) là một loại bột trắng giống bột đá vôi.
Trong thiên nhiên, hợp chất magiê ít tồn tại ở dạng oxit thuần túy, nhưng khá phổ
biến ở dạng cacbonat (quặng magnezit Mg(CO)3, đolomit CaMg(CO3)2), hydroxit
(quặng bruxit Mg(OH)2), hoặc hòa tan trong nước biển hay nước một số hồ muối
khoáng, một phần ở dạng khoáng phức carnalit KMgCl3. 6H2O. Tổng trữ lượng
quặng magnezit đã xác định trên toàn thế giới khoảng 12 tỷ tấn, tổng trữ lượng
quặng bruxit đạt vài triệu tấn. Trữ lượng magiê tại các hồ nước muối cũng rất lớn.
Sản phẩm MgO được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, là nguyên liệu
đầu vào cơ bản cho ngành sản xuất các hợp chất magiê, sản xuất vật liệu chịu lửa
(VLCL) dùng trong luyện kim, sản xuất xi măng, thủy tinh, gốm sứ, ... và sản xuất vật
liệu cách điện trong lò điện, thiết bị gia nhiệt bằng điện. MgO hoạt tính là tác nhân phụ
trợ trong nhiều ngành sản xuất, xây dựng và nông nghiệp. Tại các nước có ngành chăn
nuôi trâu bò phát triển mạnh, MgO còn được sử dụng để làm phụ gia thức ăn gia súc.
* Tình hình khai thác sản xuất trên thế giới
Ở châu Âu, Hà Lan là một trong những nước có lịch sử hoạt động lâu đời
trong lĩnh vực chế biến magiê oxit, đặc biệt là ở Rotterdam. Trong những năm qua,
ngành công nghiệp khai khoáng ở đây đã từng chứng kiến sự thăng trầm về quyền
sở hữu của các công ty trong lĩnh vực này.

14


Theo một báo cáo, Grecian Magnesite SA ở Aten (Hy Lạp) là một công ty
kinh doanh và chế biến magiê oxit và bột nhám (CCM) hàng đầu châu Âu và đã
cung cấp CCM cho các ngành công nghiệp tại nhiều nước, kể cả các loại magiê
cacbonat cho các ứng dụng chuyên dụng.
Vào giữa tháng 6/2003, Công ty này đã hợp tác với một công ty của Anh để
sản xuất magiê oxit nóng chảy.

Tại Mỹ, 2 công ty sản xuất magiê oxit lớn là Premier Chemicals LLC và
Martin Marietta Magnesia Specialties đã cộng tác sản xuất và kinh doanh magiê
hyđroxit dùng để xử lý nước và chất thải.
Premier Chemicals LLC đã cấp giấy phép cho Martin Marietta Magnesia
Specialties sản xuất và bán sản phẩm magiê hyđroxit loại Thioguard và các dịch vụ
liên quan. Còn Martin Marietta sản xuất Thioguard tại nhà máy công suất 220
nghìn tấn/năm ở Manistee, Michigan. Nguyên liệu thô để sản xuất Thioguard là
nước biển giàu magiê tự nhiên và vôi đi từ đolômit từ nhà máy Ohio, Woodville.
Tại Trung Quốc ngành công nghiệp khai thác các khoáng sản này rất lớn với
khoảng 526 công ty hoạt động trong lĩnh vực khai thác khoáng magiê (trong đó có
68 công ty hoạt động trong lĩnh vực khai thác và 458 hoạt động trong lĩnh vực chế
biến. Ngoài ra, Trung Quốc còn có một số dự án đầu tư sản xuất magiê oxit nung
quá có độ tinh khiết cao. .
* Tiềm năng của Việt Nam
Với trữ lượng quặng Secpentine tại Việt Nam đã xác định và dự báo khoảng
37 triệu tấn, Việt Nam là nước có tiềm năng khoáng sản chứa magiê. Các loại
khoáng Secpentine, đolomit và magnesit của Việt Nam được dùng để sản xuất vật
liệu chịu lửa, đồng thời là nguồn magiê oxit dùng trong công nghiệp vật liệu xây
dựng, làm chất phụ gia thủy tinh, trong hóa chất và phân bón.
1.2. Ứng dụng của Magie Oxit
1.2.1. Nông nghiệp:
15


- Thức ăn gia súc: Mg là nguyên tố vi lượng cần thiết trong thức ăn gia súc, đặc biệt
đối với trâu bò. Mg đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất, đồng thời cũng có tác
động đối với hệ thống thần kinh và quá trình định vị ở các loài gia súc này. Sự thiếu
hụt Mg sẽ gây ra chứng co cứng cơ ở trâu bò. Để giải quyết sự thiếu hụt này, người ta
bổ sung MgO hoạt tính dạng hạt mịn vào thức ăn cho trâu bò hoặc chế biến thành các
"cục liếm" được gắn kết bằng mật đường.

- Phân bón: Mg cũng rất quan trọng đối với cây trồng, đặc biệt là khoai tây và ngũ
cốc. Nếu thiếu Mg cây trồng sẽ có hiện tượng vàng lá và sản lượng thu hoạch giảm.
MgO hoạt tính là nguồn cung cấp Mg thiết yếu cho cây trồng. Ngoài ra, MgO hoạt
tính cũng được sử dụng như tác nhân khử chua để tăng độ pH ở những vùng đất chua.
1.2.2. Công nghiệp
Các ứng dụng công nghiệp của MgO hoạt tính bao gồm:
- Sản xuất MgO nung chảy: MgO hoạt tính là nguyên liệu để sản xuất MgO nung
chảy sử dụng làm vật liệu chịu lửa hoặc vật liệu cách nhiệt, cách điện trong các thiết bị
gia nhiệt.
- Sản xuất hoá chất: MgO hoạt tính là nguyên liệu để sản xuất một số muối magiê
như MgSO4, Mg(NO3)2, MgCl2,...
- Thuộc da: MgO hoạt tính được sử dụng chủ yếu cho công đoạn kiềm hóa trong
quá trình thuộc da bằng hợp chất crôm. Hiện nay, nhiều nhà máy vẫn tiến hành công
đoạn này bằng cách bổ sung đồng thời các xút và canxi hydroxit khi bắt đầu quá trình
thuộc da. Điều này thường dẫn đến việc tình trạng pH có lúc tăng rất cao. Việc sử
dụng MgO hoạt tính sẽ cho phép kiểm soát mức pH tốt hơn và nâng cao chất lượng
sản phẩm da. MgO hoạt tính cũng được sử dụng để thay thế sôđa hoặc natri sunfit
trong quá trình ngâm da, vừa giảm chi phí sản xuất, vừa không làm cho pH tăng quá
cao (do độ tan của MgO thấp hơn). Ngoài ra, MgO hoạt tính còn được sử dụng để thu
hồi crôm từ nước thải của quá trình thuộc da.
- Sản xuất đường mía: Ứng dụng chính của MgO hoạt tính trong sản xuất đường
mía là thay thế vôi nhằm giảm sự bám cặn trên thành các ống bay hơi. Việc sử dụng
16


MgO hoạt tính cho phép giảm nồng độ canxi xuống đến mức không xảy ra sự kết tủa
sunfat, nhờ đó giảm sự bám cặn trên thành ống, tăng hiệu quả sử dụng nhiệt, giảm thời
gian ngừng thiết bị để khử cặn, tăng năng suất lao động và chất lượng đường.
- Sản xuất giấy: Trong sản xuất giấy, huyền phù MgO được sục khí SO2 để tạo
thành magiê bisulfit dùng trong hỗn hợp nấu gỗ.

- Xây dựng: Khi xử lý MgO hoạt tính với MgCl2, người ta thu được xi măng magiê
oxyclorua, còn gọi là xi măng sorel, được sử dụng trong sản xuất vật liệu sàn, tấm lợp,
tấm ốp tường, vách ngăn, đặc biệt được sử dụng trong ngành đường sắt, cảng biển và
các bệnh viện do nó có tác dụng giảm tiếng ồn, chịu được nước biển. Xi măng sorel
còn được sử dụng để làm chất kết dính trong sản xuất đá mài.
- Sản xuất thủy tinh: MgO hoạt tính được sử dụng để sản xuất các sản phẩm thủy
tinh đặc biệt dùng trong nghiên cứu khoa học, thủy tinh trang trí và sợi thủy tinh.
- Sản xuất dầu bôi trơn: MgO hoạt tính là tác nhân trung hòa axit trong sản xuất dầu
bôi trơn
- Sản xuất chất dẻo: MgO là chất độn, tác nhân trung hòa và xúc tác làm đặc trong
sản xuất chất dẻo
- Sản xuất vật liệu chống cháy, đặc biệt là chất độn chống cháy trong chất dẻo.
1.2.3. Môi trường
MgO hoạt tính được sử dụng để trung hòa axit, kết tủa kim loại nặng và khống chế
sự hình thành H2S trong nước thải, giảm thời gian và khối lượng lọc nước thải. MgO
hoạt tính cũng được sử dụng để tách lưu huỳnh khỏi khí thải công nghiệp.
1.2.4. Sản xuất dược phẩm
MgO hoạt tính được sử dụng làm tá dược trong sản xuất thuốc viên vitamin, thuốc
kháng axit dạ dày và thuốc nhuận tràng.
1.3 Phương pháp sản xuất MgO từ quặng Secpentine
Về nghiên cứu tách MgO từ Secpentine phục vụ cho công nghiệp sản xuất
manhezit hầu như chưa có cơ sở nào tiến hành
17


Ở nước ta công nghiệp sản xuất xi măng và luyện thép hang năm phải nhập
vật liệu chịu lửa manhezit với số lượng khá lớn. Mặc dù đã có nhiều viện nghiên
cứu và nhà máy sản xuất thử nghiệm thành công vật liệu này, nhưng chưa đưa vào
sản xuất công nghiệp được, lý do là vì phải nhập magie oxit hoạt tính.
Để sản xuất MgO từ quặng Secpentine có phương pháp chung là hòa tan nó

vào trong các dung dịch axit mạnh như axit sunfuric, axit nitric và axit clohidric,
khi đó phần hòa tan chuyển thành dạng muối, phần không hòa tan nằm lại trong bã
và tách khỏi dung dịch
Từ dung dịch muốn có chứa Magie lẫn các tạp chất khác, phải sử dụng các
công nghệ để tách được magie sạch. Muốn có hợp chất Magie sạch, phải loại bỏ tạp
chất hòa tan cùng magie trước khi tách nó.

Các tạp chất sắt, Niken, canxi trong quặng sau khi tách cũng thành Sắt,
Niken, Canxi tương ứng. Dung dịch muối Magie được chế biến theo các cách khác
nhau:
+ Phương pháp kết tủa bằng kiềm (NH4OH, Ca(OH)2, Na2CO3)

18


+ Phương pháp nhiệt phân nhiệt độ cao

+ Phương pháp điện phân muối (có màng ngăn)

19


2. Chrysotile (amiang trắng)
2.1 Tổng quan về Chrysotile
Amiang trắng (tiếng Anh: chrysotile, bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, "chrysos"
có nghĩa là vàng và "tilos" có nghĩa là sợi hay còn gọi là " sợi vàng"). Amiăng
trắng với mã số đăng ký CAS 12001 – 29 – 5 là sợi khoáng silicate tự nhiên phổ
biến trên toàn thế giới với cấu tạo hoá học: Mg3(Si2O5)(OH)4 trong đó các phân tử
ion có thể được thay thế bởi các phân tử sắt hoặc các ion khác. Người ta cũng bắt
gặp trường hợp các phân tử florua, ôxit hay clorua thay thế cho các phân tử

hyđôxit, nhưng những trường hợp này thực sự rất hiếm thấy. Trọng lượng phân tử
- 277,11gm. Trong đó, Magiê chiếm 26,31%, Silic 20,27%, Hydrô 1,45%, và Oxy
51, 96%. Nếu xét ở dạng ôxít thì MgO chiếm 43,63%, SiO2 43, 36% và H2O
13,00%. Chúng liên kết theo dạng xoắn ốc tạo thành ống hình trụ, rỗng và có thể
uốn cong. Ống rỗng này theo nghiên cứu khoa học có đường kính trong là 30 –
60Å và đường kính ngoài là 300 – 400Å.
Dựa vào khả năng chống chịu tốt đối với hầu hết các chất hoá học, amiăng
trắng có độ đàn hồi và sức bền cao. Đặc tính có một không hai này giúp amiăng
chrysotile trở thành một loại nguyên vật liệu đầu vào hữu ích từ nhiều thập kỷ qua,
đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm fibrô ximăng, vật liệu
chống ma sát, đệm chịu nhiệt và một số các ứng dụng khác.

Nhóm Secpentine

có dạng xoắn, còn được gọi là chrysotile (hay amiang trắng), là loại sợi amiang
được sử dụng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp.
Sợi chrysotil (amiang trắng) có nguồn gốc từ đá Secpentine, được thiên
nhiên phân bố nằm rải rác khắp nơi thế giới. Đây là sợi amiang duy nhất được coi
là an toàn, cho phép xuất nhập khẩu bởi nhiều quốc gia. Amiang trắng được ứng
dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất sản phẩm fibrô xi măng (đặc biệt
là tấm lợp sóng amiang xi măng tại các nước đang phát triển), các vật liệu cách
điện, cách nhiệt, ngành ôtô, ngành hàng không, dược, dầu mỏ và hạt nhân, sản xuất
vật liệu chống cháy, sản phẩm dệt may và một số ngành khác.
20


* Từ Amiăng đến Chrysotile
Vì sao chúng ta nên gọi là sợi chrysotile mà không phải là sợi amiăng? Bởi
vì amiăng là tên thương mại dùng để chỉ bất kỳ loại sợi khoáng slicat nào. Trên
thực tế, có nhiều loại sợi amiăng và chúng được chia thành hai nhóm riêng biệt:

nhóm sợi serpentine và nhóm sợi amphibole. Ngoại trừ việc giống nhau ở tên
thương mại, khả năng chịu lửa và ở dạng tự nhiên là sợi thì hai nhóm này hoàn toàn
khác nhau. Sự khác biệt này thể hiện rõ ràng ở cấu tạo hoá học, tính năng, những
ảnh hưởng tiêu cực tiềm tàng đến sức khoẻ con người cũng như các ứng dụng của
chúng.
Trên thực tế, hai nhóm sợi amiăng (serpentine và amphibole) không bao giờ
được xếp vào cùng một nhóm. Đó cũng là kết luận chung của các nhà khoa học thể
hiện trong báo cáo mới nhất của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm 2004.
Amiăng trắng (hay còn gọi là amiăng chrysotile) thuộc nhóm serpentine
trong khi các sợi amiăng khác được biết đến như tremolite, amosite và crocidolite
thuộc nhóm amphibole. Ngày nay, chỉ có chrysotile là sợi amiăng duy nhất được
phép xuất khẩu.
Bên cạnh đó, các sản phẩm chứa amiăng hiện nay cũng khác hoàn toàn so
với các sản phẩm chứa amiăng trong quá khứ. Giờ đây, người ta chỉ sản xuất và
buôn bán các vật liệu có hàm lượng lớn amiăng chrysotile, không dễ bở vụn và
được kết hợp với xi măng hoặc nhựa tổng hợp như tấm, ống fibrô ximăng, vật liệu
chống ma sát, miếng đệm và chất dẻo.
Các sản phẩm cũ, đặc biệt là những vật liệu cách nhiệt có hàm lượng amiăng
chrysotile thấp, rất bụi và dễ vỡ vụn dưới tác động của lực tay. Hơn nữa, không
giống với các sản phẩm hiện nay, các sản phẩm cũ thường sử dụng nhóm sợi
amphibole (crocidolite và amosite).

21


Sợi amiang chrysotil hay còn gọi là amiang trắng
2.2 Ứng dụng chi tiết của chrysotile
Ứng dụng của sợi chrysotile Sản phẩm
Tấm cách nhiệt
Tấm ngăn, vỏ hộp, tấm ngói, tấm chịu lửa, lớp bọc cửa

Sợi amiăng chrysotile
Được sử dụng để hàn các mối nối của các nồi chưng
cất, ống khói, ống thông khí (ví dụ: miếng đệm, vỏ bọc
Các sản phẩm dệt may chứa

lò sấy, lò đun ...) Vải ceramic
Tấm chịu lửa, áo chống lửa, găng tay cho lò đun, màn

amiăng chrysotile
Giấy amiăng chrysotile

an toàn (màn chịu lửa)
Tấm cách điện trong bộ chuyển mạch, lớp cách nhiệt

Vòng đệm
Các sản phẩm chịu ma sát

trong lò hơi và lò sưởi điện tích nhiệt chạy điện
Cho mặt bích nối ống
Lớp đệm thắng cho các phương tiện đường bộ và

Gạch lát sàn chứa nhựa vinyl

đường sắt, thang máy và các loại máy khác
Sàn nhà, tấm ốp cầu thang, tấm ốp chân tường

hay nhựa dẻo
Nhựa rải đường

Tấm dạ tẩm nhựa đường để lợp mái, bộ chống ẩm, lớp

22


Lớp sơn phủ bề mặt
Bột matít, chất nối, keo dính

lót máng nước sơn phủ lên kim loại,
Sơn phủ bề mặt trần và tường theo công nghệ ARTEX
Keo dán, chất bịt mối nối khung cửa sổ

Các sản phẩm chứa chrysotile – ximăng (chrysotile/cement)
Như đã nói ở trên, hơn 90% các sản phẩm chứa chrysotile trên thế giới hiện nay
được sử dụng trong việc sản xuất các sản phẩm dưới dạng hỗn hợp chrysotile –
ximăng như: ống nước, tấm lợp, tấm ngói. Những sản phẩm này được sử dụng tại
60 quốc gia đang phát triển và công nghiệp hoá. Sản phẩm chrysotile – ximăng
được ưa chuộng chủ yếu vì hiệu quả kinh tế và sự bền vững tuyệt vời của nó. Sản
xuất loại vật liệu này chỉ đòi hỏi việc nhập khẩu một số lượng nhỏ sợi chrysotile,
các nguyên liệu thô khác dễ dàng có được tại địa phương. Hơn nữa, công nghệ sản
xuất không yêu cầu một sự đầu tư lớn và tiêu thụ năng lượng ít hơn các phương
pháp sản xuất của các loại sản phẩm tương tự khác.
Vật liệu chống ma sát
Do bản chất tự nhiên của sợi chrysotile là chịu nhiệt nên loại sợi này được sử dụng
rộng rãi trong việc sản xuất các vật liệu chịu ma sát. Má phanh ôtô, đệm lót, khớp
ly hợp và phanh cho thang máy là những sản phẩm phổ biến sử dụng loại sợi này.
Các sản phẩm khác
Chrysotile được sử dụng trong việc sản xuất khoảng 300 loại sản phẩm khác nhau.
Ngày nay, con số đó đã giảm đi, nhưng vẫn còn một lượng đáng kể các ngành công
nghiệp sử dụng các sản phẩm chứa chrysotile. Ví dụ, sợi chrysotile được sử dụng
trong việc sản xuất nguyên liệu trét mái, dệt may, nhựa, cao su, đệm cửa cho lò
nung, các chất liệu dùng để trám chỗ hở tại nơi có nhiệt độ cao, giấy, các sản phẩm

cho quân đội và ngành công nghiệp hạt nhân.

23


Các chiến sỹ trang bị áo amiang phun bọt chữa cháy

* Chrysocement (Hỗn hợp Chrysotile và Xi măng)
Chrysotile được sử dụng trong một thời gian dài với nhiều ứng dụng khác
nhau dưới dạng nguyên chất. Nhưng chỉ sau khi kết hợp chrysotile với ximăng,
người ta mới khai thác được nhiều ưu điểm nổi trội của loại hỗn hợp này cả về mặt
công nghiệp cũng như thương nghiệp. Nó làm cho sản phẩm bền hơn, nhẹ hơn và
gia tăng tuổi thọ của sản phẩm.
Hỗn hợp chrysotile – ximăng (chrysocement) bắt đầu được sử dụng từ đầu
thế kỷ 20. Hỗn hợp này được phát minh ra ở Áo vào năm 1904, và đã được sử dụng
rộng rãi cho việc xây dựng các công trình dân dụng và nông nghiệp ở châu Âu
trong suốt thế kỷ 20, chủ yếu sau Chiến Tranh Thế Giới thứ 2. Một lượng lớn của

24


khối 25 triệu tấn chrysotile, được nhập khẩu vào các nước châu Âu giai đoạn 1950
– 1955, được sử dụng cho mục đích xây dựng này.
Chrysocement được ứng dụng nhiều nhất vào việc sản xuất các tấm lợp dạng
thẳng hoặc dạng sóng được sử dụng cho ngành lợp tại các quốc gia đang phát triển.
Một vài công ty cũng sản xuất các tấm ngói lợp chứa hỗn hơp này, họ có thể sử
dụng nhiều màu khác nhau như những tấm ván ốp tường. Chrysocement cũng được
đưa vào để sản xuất nhiều loại sản phẩm cho hoạt động vận tải và để gia tăng độ
bền cho các sản phẩm như ống nước, cống và thùng nước.
Việc kết hợp chrysotile với ximăng đem lại nhiều ưu điểm. Nó giúp tăng độ

bền của ximăng lên tới 50 năm với một mức giá thấp hơn đáng kể. Một nghiên cứu
được thực hiện vào năm 1996 chỉ ra rằng để lợp 1000m2 mái có độ bền 50 năm,
cần 16.780 kg tấm lợp chrysocement hoặc 14.770 kg tấm lợp sợi PVA hoặc 10.085
kg tấm lợp bằng thép (tồn tại trong 35 năm với yêu cầu bảo dưỡng nghiêm ngặt).
Mặc dù thực tế cho thấy rằng cần một lượng tấm lợp PVA ít hơn tấm lợp
chrysocement, nhưng nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sau giai đoạn 50 năm này, những
ảnh hưởng của chrysocement lên môi trường thấp hơn từ 2 đến 6 lần so với sợi
PVA. So sánh với thép, chrysocement cũng ít gây ra những tác động tiêu cực với
môi trường hơn, mặc dù thép có tỷ lệ tái chế cao hơn 80%. Chrysocement là sản
hẩm rẻ nhất trong số tất cả các sản phẩm chứa amiăng ximăng trên toàn cầu.
Những điều trên đã chỉ ra rằng, chrysocement là sản phẩm tuyệt vời, cả trên
khía cạnh kinh tế và môi trường.

2.3 Sản xuất Amiang
Tại Việt Nam, hầu hết sợi amiang được tìm thấy tại các mỏ có chất lượng
kém, sợi ngắn, thô, độ đàn hồi thấp và chủ yếu thuộc nhóm sợi amphibol. Sợi
chrysotile chỉ có một lượng rất nhỏ.
25