®¸nh gi¸ tiÒm n¨ng vµ c¸c lÜnh vùc sö dông c¸t th¹ch anh Vïng CÇu thiÒm, phong ®iÒn, Thõa thiªn huÕ
§ç C¶nh D¬ng
§¹i häc Má - §Þa chÊt, §«ng Ng¹c, Tõ Liªm, Hµ Néi
Tãm t¾t: C¸c thµnh t¹o c¸t th¹ch anh vïng CÇu ThiÒm, Phong §iÒn, Thõa Thiªn HuÕ thuéc phÇn trªn cña hÖ tÇng Phó Bµi (Q21-2pb) cã nguån gèc biÓn. C¸c th©n c¸t cã quy m« lín, chiÒu dµi c¸c th©n tíi 5 km, chiÒu réng 900-1400 m, dµy trung b×nh 3 m. C¸t cã chÊt lîng rÊt tèt, hµm lîng SiO2 rÊt cao, trung b×nh 99,34%, cßn Fe2O3 thÊp, trung b×nh 0,03 %, hµm lîng c¸c oxyt kiÒm còng rÊt nhá. C¸c thµnh phÇn nµy ph©n bè rÊt ®ång ®Òu trong th©n kho¸ng. Thµnh phÇn ®é h¹t ®ång ®Òu, cì h¹t 0,1- 0,5 mm lín h¬n 80 %. Cã thÓ dïng c¸t th¹ch anh nµy lµm nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt thuû tinh cao cÊp, kÝnh quang häc, pha lª vµ gèm sø ...
Thõa Thiªn HuÕ lµ tØnh cã tiÒm n¨ng rÊt lín vÒ c¸t th¹ch anh. §©y lµ nguån tµi nguyªn quý gi¸, chØ tËp trung ë mét sè vïng ë ViÖt Nam. Víi nhÞp ®é ph¸t triÓn c«ng nghiÖp vµ x©y dùng nh hiÖn nay, nhu cÇu vÒ c¸c vËt liÖu thuû tinh, gèm sø... cña c¸c ®Þa ph¬ng vµ miÒn Trung lµ rÊt lín. ViÖc x©y dùng c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt gèm sø, thuû tinh, g¹ch chÞu löa, b«ng sîi thuû tinh, men frit... c¨n b¶n dùa vµo nguyªn liÖu kho¸ng s½n cã t¹i khu vùc, v× vËy ®¸nh gi¸ chÊt lîng c¸t th¹ch anh vïng Phong §iÒn, Thõa Thiªn HuÕ ®Ó sö dông hîp lý lµ viÖc rÊt h÷u Ých vµ cÊp thiÕt. Mét phÇn kÕt qu¶ cña ®Ò ¸n "§iÒu tra ®¸nh gi¸ chÊt lîng, tr÷ lîng c¸t th¹ch anh vïng Phong §iÒn, Thõa Thiªn HuÕ lµm nguyªn liÖu phôc vô cho c«ng nghiÖp s¶n xuÊt thuû tinh, gèm sø, men thuû tinh" n¨m 2001 ®îc tr×nh bµy víi c¸c néi dung sau
I. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt vïng CÇu thiÒm
KÕt qu¶ cña ®o vÏ ®Þa chÊt vµ t×m kiÕm kho¸ng s¶n tû lÖ 1: 25.000 trªn diÖn tÝch 135 km2 cña huyÖn Phong §iÒn, ®· x¸c ®Þnh ®îc vïng CÇu ThiÒm réng 30 km2 thuéc c¸c x· Phong B×nh, Phong Ch¬ng, Phong Hoµ. §©y lµ khu vùc tËp trung c¸t th¹ch anh cã chÊt lîng rÊt tèt, ®îc ®a vµo nghiªn cøu chi tiÕt.
Vïng nghiªn cøu n»m trong ®ång b»ng HuÕ, ®Þa h×nh t¬ng ®èi b»ng ph¼ng, ®é cao tuyÖt ®èi 2-9 m, bÒ mÆt bÞ chia c¾t bëi hÖ thèng c¸c tr»m (®Çm lÇy), kÐo dµi theo híng TB - §N, song song víi ®êng bê biÓn. Do thiÕu níc nªn bÒ mÆt ®Þa h×nh thêng bÞ bá hoang.
Trong ph¹m vi vïng CÇu ThiÒm lé ra c¸c trÇm tÝch nhiÒu nguån gèc cña hÖ tÇng Phó Bµi (Q21-2pb) vµ hÖ tÇng Phó Vang (Q2 2-3pv).
- HÖ tÇng Phó Bµi (Q21-2pb): chiÕm kho¶ng 90% diÖn tÝch khu má, chia thµnh hai ph©n hÖ tÇng:
Ph©n hÖ tÇng díi (Q21-2pb1): bao gåm tíng s«ng (a); s«ng-biÓn (am) vµ s«ng-biÓn-®Çm lÇy (amb), t¹o nªn tÇng c¸t mµu x¸m chøa vËt chÊt h÷u c¬, cã thÓ quan s¸t ®îc trong c¸c lç khoan th¨m dß chiÒu s©u ®Õn 20 m.
+ TrÇm tÝch s«ng (aQ21-2pb1): ë phÇn s©u cña c¸c lç khoan LK1, LK4 mÆt c¾t tõ díi lªn lµ s¹n, sái, c¸t h¹t th« lÉn bét, c¸t mµu x¸m, x¸m ®en n»m phñ trùc tiÕp trªn líp c¸t h¹t nhá lÉn vÈy mica mÞn cña hÖ tÇng Phó Xu©n, chuyÓn dÇn lªn trªn lµ c¸t, s¹n lÉn bét sÐt mµu x¸m, x¸m ®en.
+ TrÇm tÝch s«ng-biÓn (am Q21-2pb1): gåm bét, c¸t lÉn sÐt mµu x¸m xanh, x¸m n©u gÆp trong c¸c lç khoan ë ®é s©u tõ 12 - 19 m.
+ TrÇm tÝch s«ng-biÓn-®Çm lÇy (amb Q21-2pb1): ph©n bè ë ®é s©u tõ 8-12 m. Thµnh phÇn trÇm tÝch gåm c¸t, s¹n, bét xen kÏ nhau cã chøa mïn thùc vËt mµu ®en, x¸m ®en.
Ph©n hÖ tÇng trªn (Q21-2 pb2):
C¸c thµnh t¹o cña ph©n hÖ tÇng trªn hÖ tÇng Phó Bµi ph©n bè réng r·i trong khu má gåm 3 nguån gèc sau :
+ TrÇm tÝch s«ng-biÓn (amQ21-2pb2): lé ra ë phÝa nam khu má, mÆt c¾t tõ díi gåm: líp 1 thµnh phÇn lµ c¸t h¹t nhá lÉn bét, sÐt mµu n©u, n©u vµng thØnh tho¶ng gÆp c¸c h¹t s¹n nhá, bÒ dµy 2-2,5 m. ChuyÓn dÇn lªn lµ líp thø 2: c¸t h¹t nhá, bét, sÐt lÉn c¸t h¹t võa, Ýt s¹n. C¸c líp c¸t h¹t nhá bÞ g¾n kÕt b»ng keo h÷u c¬ thµnh líp r¾n ch¾c dµy 2-3 cm. ChiÒu dµy líp nµy tõ 2-4 m.
+ TrÇm tÝch biÓn (mQ21-2pb2): lµ ®èi tîng nghiªn cøu chÝnh trong khu má. Chóng t¹o thµnh c¸c d¶i vµ cån c¸t ph©n bè trªn ®Þa h×nh næi cao 6-9 m kh«ng b»ng ph¼ng. Thµnh phÇn ®Æc trng lµ c¸t th¹ch anh mµu tr¾ng, x¸m tr¾ng, ®é mµi trßn vµ chän lùa tèt. BÒ dµy trÇm tÝch: 1-6 m.
MÆt c¾t c¸c c«ng tr×nh hè, khoan trong khu má ®Òu x¸c nhËn tÇng c¸t gåm 3 líp tõ díi lªn nh sau: líp 1 lµ c¸t h¹t nhá lÉn bïn sÐt mµu ®en; líp 2 gåm c¸t th¹ch anh mµu tr¾ng cì h¹t ®ång ®Òu, dµy 0,5-5,5 m; líp 3 gåm c¸t th¹ch anh mµu tr¾ng, tr¾ng x¸m cã lÉn t¹p chÊt h÷u c¬, nhiÒu n¬i bÒ mÆt nµy cã c¸c m¶nh rØ s¾t, lµ s¶n phÈm ph©n huû tõ c¸c m¶nh ®¹n trong thêi kú chiÕn tranh. BÒ dµy líp 0,2-0,3 m.
+ TrÇm tÝch biÓn-giã (mvQ21-2pb2): trÇm tÝch biÓn-giã t¹o thµnh c¸c gß c¸t ph©n bè kh«ng liªn tôc trªn bÒ mÆt trÇm tÝch biÓn cïng tuæi. Thµnh phÇn th¹ch häc chñ yÕu gåm c¸t th¹ch anh h¹t võa ®Õn th«. PhÇn díi cã lÉn Ýt s¹n, ®é mµi trßn tèt. BÒ dµy trÇm tÝch 1-2 m.
- HÖ tÇng Phó Vang (Q22-3pv)
+ TrÇm tÝch s«ng-biÓn (am Q22-3pv1).
C¸c trÇm tÝch nµy ph©n bè ë gãc t©y b¾c khu má, t¹o nªn ®Þa h×nh b»ng ph¼ng cao 2-3 m. MÆt c¾t tõ díi lªn cã hai líp: líp 1 lµ sÐt bét, bét sÐt pha c¸t h¹t mÞn, s¸t ®¸y lµ líp máng c¸t, c¸t bét mµu x¸m xanh, x¸m n©u, chiÒu dµy 2-2,5 m; líp 2: sÐt bét, bét sÐt pha c¸t mµu x¸m ®en lÉn di tÝch thùc vËt ®ang ph©n huû, vá sß, èc... dµy 2-3 m.
+ TrÇm tÝch s«ng-biÓn-®Çm lÇy (amb Q22-3pv1).
C¸c trÇm tÝch nµy ®îc thµnh t¹o trong c¸c tr»m, n»m xen gi÷a c¸c d¶i cån c¸t. MÆt c¾t cña chóng gåm 2 líp (tõ díi lªn), líp 1: than bïn mµu ®en, n©u ®en gåm th©n, rÔ, l¸ thùc vËt ®· vµ ®ang bÞ ph©n huû, dµy 2-4 m. §©y chÝnh lµ tÇng than bïn c«ng nghiÖp. Líp 2: c¸t lÉn than bïn vµ c¸c rÔ c©y cßn t¬i mµu x¸m xanh, x¸m ®en, dµy 0,3-0,5 m.
II. §Æc ®iÓm ph©n bè
KÕt qu¶ nghiªn cøu ®· khoanh ®Þnh ®îc 4 th©n c¸t:
Th©n 1: ë ®«ng b¾c diÖn tÝch kh¶o s¸t, kÐo dµi theo tr»m L¬ng Mai, chiÒu dµi th©n tíi 5 km, chiÒu réng tíi 900 m, hÑp nhÊt 300 m. ChiÒu dµy th©n kho¸ng lín nhÊt 4,2 m ë lç khoan KT 6, tuyÕn VI (KT6-TVI), nhá nhÊt ë KT6-TV lµ 1,5 m dµy trung b×nh 3,2 m, gi¶m dÇn vÒ c¸c phÝa cña tr»m.
Th©n 2: n»m gi÷a tr»m Bµu Bµng vµ ThiÒn Th©n, kÐo dµi ®Õn 5 km, réng nhÊt ®Õn 1000 m (T.V) vµ hÑp nhÊt kho¶ng 500 m (T.II). ChiÒu dµy tÇng s¶n phÈm, c¸t th¹ch anh mµu tr¾ng tõ 3,2 m (KT3-T.IV) ®Õn 4,7 m (LK3-T.VI), trung b×nh 3,25 m.
Th©n 3: n»m gi÷a tr»m ThiÒm vµ tr»m Th«n Liªm, chiÒu dµi cña th©n kÐo dµi ®Õn 5,5 km, chiÒu réng th©n kho¸ng trung b×nh 400 m, hÑp dÇn vÒ phÝa t©y b¾c. ChiÒu dµy tÇng s¶n phÈm trung b×nh 4,17 m.
Th©n 4: d¹ng h×nh nªm, n»m gi÷a tr»m Th«n Liªm vµ tr»m Ban, chiÒu dµi ®Õn 5 km, ChiÒu réng thay ®æi m¹nh, ®o¹n réng nhÊt tõ tuyÕn II ®Õn tuyÕn V, ®¹t 1200-1400 m. §o¹n hÑp nhÊt tõ tuyÕn V ®Õn tuyÕn VII, chiÒu réng biÕn ®æi tõ 1000 ®Õn 400 m vµ chç bÞ thu hÑp nhÊt ®Õn 0 m. ChiÒu dµy tÇng c¸t lín nhÊt 3,7 m (KT1 -TIII), nhá nhÊt 1 m (KT2 - TVI), trung b×nh 2,7 m. ChiÒu dµy gi¶m dÇn vÒ phÝa c¸c bê tr»m.
§Æc ®iÓm chung c¸c th©n c¸t
+ T¹o nªn c¸c th©n c¸t lµ c¸c trÇm tÝch Holocen cã nguån gèc biÓn thuéc hÖ tÇng Phó Bµi (Q21-2pb). Sù ph©n bè cña chóng liªn quan chÆt chÏ ®Õn biÓn tiÕn cùc ®¹i Flandri vµ chÝnh qu¸ tr×nh biÓn lïi thêi kú Phó Vang ®· bµo mßn, chia c¾t c¸c thµnh t¹o biÓn ®Ó t¹o ra c¸c th©n c¸t th¹ch anh cã quy m« nh hiÖn nay.
+ C¸c th©n c¸t cã quy m« lín, xÕp song song víi nhau theo híng TB - §N.
+ ChiÒu dµy tÇng s¶n phÈm t¨ng dÇn theo híng dßng ch¶y cña c¸c tr»m, (theo híng tõ ®«ng nam lªn t©y b¾c) vµ tõ ven r×a c¸c tr»m vµ trung t©m th©n c¸t.
ë nh÷ng chç ®Þa h×nh cao th× chiÒu dµy tÇng s¶n phÈm lín, cßn ë nh÷ng n¬i ®Þa h×nh tròng th× bÒ dµy tÇng s¶n phÈm nhá.+ Trong c¸c th©n, c¸t th¹ch anh ph©n bè ®ång ®Òu, chÊt lîng cña c¸c th©n gièng nhau, ®Æc biÖt trong tÊt c¶ c¸c th©n kh«ng ph¸t hiÖn thÊy c¸c kho¸ng vËt nÆng.
III. ChÊt lîng c¸t th¹ch anh
C¸c mÉu thuéc th©n c¸t cã thµnh phÇn kho¸ng vËt chñ yÕu lµ th¹ch anh, ngoµi ra cã lÉn rÊt Ýt c¸c kho¸ng vËt träng sa nh turmalin, ilmenit, limonit, granat... C¸c kho¸ng vËt sÐt nh monmorilonit, kaolinit ...
Trong c¸t th¹ch anh kh«ng chøa c¸c kho¸ng vËt nÆng chøa phãng x¹, khi khai th¸c sö dông kh«ng g©y ra nh÷ng t¸c ®éng bøc x¹ phãng x¹ cã h¹i cho m«i trêng vµ søc khoÎ céng ®ång. Trêng bøc x¹ gamma cña khu má rÊt thÊp, gi¸ trÞ liÒu suÊt gamma biÕn thiªn trong kho¶ng hÑp I
g » 1,5-6 m R/h, gi¸ trÞ trung b×nh Ig = 2 m R/h. Trªn toµn bé diÖn tÝch vïng CÇu ThiÒm ®Òu cã gi¸ trÞ suÊt liÒu t¬ng ®¬ng bøc x¹ gamma H< 0,05 msv/n¨m, thÊp h¬n 10 lÇn so víi tiªu chuÈn an toµn phãng x¹ cho phÐp ®èi víi ngêi d©n.Thµnh phÇn ®é h¹t
§Ó x¸c ®Þnh chÊt lîng c¸t theo thµnh phÇn ®é h¹t, ®· tiÕn hµnh ph©n tÝch 30 mÉu c¸c cì h¹t theo tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ chÊt lîng theo c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau. Cì h¹t: <0,1 mm chiÕm 4,88%; cì h¹t 0,1-0,315 mm chiÕm 48,07 %; cì h¹t 0,315-0,8 mm chiÕm 35,11 % vµ cì h¹t > 0,8 mm chiÕm 11,84 %.
Cì h¹t: 0,1 -0,8 mm cã ®é thu håi trung b×nh lµ 83,18 %, ®©y lµ cì h¹t quy ®Þnh ®Ó sö dông c¸t nÊu ch¶y tèt nhÊt trong hÇu hÕt c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau.
Thµnh phÇn ho¸ häc
KÕt qu¶ ph©n tÝch ho¸ häc 140 mÉu vµ xö lý thèng kª hµm lîng c¸c chØ tiªu quan träng, ®Æc ®iÓm hµm lîng c¸c nguyªn tè nh sau:
Hµm lîng SiO2: thay ®æi tõ 97,23% ®Õn 99,82%, trung b×nh 99,32%. Møc ®é biÕn ®æi rÊt ®ång ®Òu trong c¸c mÉu vµ th©n kho¸ng (Vc = 0,42 %)
Hµm lîng Fe2O3: lµ chÊt cã h¹i cña c¸t th¹ch anh khi tham gia phèi liÖu s¶n xuÊt thuû tinh, khu«n ®óc, gèm sø... Hµm lîng oxyt s¾t trong c¸t th¹ch anh vïng CÇu ThiÒm biÕn ®æi kh¸ réng: tõ 0,005% ®Õn 0,43 %. Kho¶ng hµm lîng: 0,0315% chiÕm 84% trong tËp mÉu, c¸c mÉu nµy ®Òu n»m trong tÇng s¶n phÈm, cßn nh÷ng mÉu cã hµm lîng ®ét biÕn chØ cã mét mÉu, n»m ngoµi tÇng s¶n phÈm (chiÕm 0,07%). Nh vËy, hµm lîng oxyt s¾t rÊt nhá ph©n bè ®ång ®Òu trong th©n c¸t.
Hµm lîng mÊt khi nung (MNK): ®©y lµ hµm lîng vËt chÊt h÷u c¬ trong c¸t, khi nung hµm lîng chÊt nµy mÊt ®i, hµm lîng chÊt nµy rÊt nhá thay ®æi tõ 0,001 ®Õn 1,6 %, trung b×nh 0,171%. TÇn xuÊt xuÊt hiÖn: kho¶ng hµm lîng 0,11% chiÕm 78%, kho¶ng hµm lîng 0,31 % chiÕm 15% trong tËp mÉu. ChØ cã mét mÉu lÊy ë tÇng c¸t chøa nhiÒu h÷u c¬ ngay s¸t bê tr»m cã hµm lîng 1,6%.
Hµm lîng TiO2: trong lÜnh vùc sö dông s¶n xuÊt thuû tinh, lµm khu«n ®óc, ®å gèm, hµm lîng oxyt TiO2 ¶nh hëng xÊu ®Õn chÊt lîng thµnh phÈm. Hµm lîng cña oxyt nµy rÊt nhá (0,05%) vµ tuyÖt nhiªn kh«ng cã mÉu nµo ®ét biÕn.
Hµm lîng Cr2O3: ®©y còng lµ oxyt cã h¹i, hµm lîng oxyt nµy rÊt nhá vµ ®ång ®Òu < 0,02%, kh«ng ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng c¸t dïng cho tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc.
Hµm lîng CaO: hµm lîng oxyt nµy cao sÏ ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng cña c¸t th¹ch anh, nhng nãi chung hµm lîng c¸c oxyt nµy còng rÊt nhá, tuyÖt nhiªn kh«ng ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng c¸t.
IV. §¸nh gi¸ chÊt lîng c¸t th¹ch anh cho c¸c lÜnh vùc sö dông
Ngêi ta sö dông c¸t trong nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau, mçi mét lÜnh vùc sö dông l¹i cã nh÷ng yªu cÇu kh¸c nhau vÒ chÊt lîng.
S¶n xuÊt thñy tinh
C¸t th¹ch anh lµ mét trong nh÷ng nguyªn liÖu c¬ b¶n cña nguyªn liÖu s¶n xuÊt thñy tinh. C¸t dïng ®Ó nÊu thñy tinh ph¶i thËt giµu chÊt oxyt silic vµ thËt nghÌo oxyt s¾t. Trong tù nhiªn c¸t th¹ch anh thêng lÉn nhiÒu oxyt s¾t, oxyt titan, oxyt chrom... C¸c chÊt cã h¹i nµy nhuèm mµu thñy tinh, v× vËy trong nghÒ nÊu thñy tinh quy ®Þnh vÒ thµnh phÇn nµy rÊt quan träng, chÊt lîng thñy tinh tïy thuéc vµo hµm lîng c¸c chÊt trªn tham gia phèi liÖu (B¶ng 1).
§é h¹t cã ý nghÜa lín ®èi víi phÈm chÊt cña c¸t thñy tinh. C¸t cã cì h¹t kh«ng ®Òu sÏ g©y r¾c rèi trong qu¸ tr×nh nÊu. §Ó nÊu thñy tinh c¸t cã cì h¹t sau ®©y lµ tèt nhÊt: cì h¹t 0,1-0,5 mm kh«ng díi 80%; cì h¹t trªn 0,8 mm ph¶i Ýt nhÊt; cì h¹t díi 0,1 mm kh«ng qu¸ 10-12%.
B¶ng 1. Yªu cÇu kü thuËt ®èi víi c¸t lµm thñy tinh
|
Lo¹i s¶n phÈm |
Thµnh phÇn hãa häc (%) |
|
|
SiO2 |
Fe203 |
|
|
KÝnh cöa sæ |
>93 |
<0,1 |
|
KÝnh tr¬n |
>95 |
<0,05 |
|
KÝnh kü thuËt cã ®é tho¸t s¸ng cao |
>97 |
0,02-0,03 |
|
KÝnh quang häc vµ kÝnh cho tho¸t tia cùc tÝm |
>98 |
<0,01 |
|
Thñy tinh khèi vµ kÝnh läc |
>97 |
0,03-0,04 |
|
Thñy tinh pha lª |
>98 |
0,012-0,015 |
B¶ng 2. §¸nh gi¸ chÊt lîng c¸t th¹ch anh CÇu ThiÒm cho s¶n xuÊt thuû tinh
|
ChØ tiªu Tªn c¸t |
Thµnh phÇn hãa häc (%) |
Thµnh phÇn ®é h¹t (mm) |
|||||
|
SiO2 |
Fe2O3 |
TiO2 |
Cr2O3 |
> 0,5 |
0,5 - 0,1 |
< 0,1 |
|
|
C¸t ®Ó s¶n xuÊt thuû tinh |
93 |
0,1 |
Ýt |
Ýt |
Ýt |
>90% |
5-8% |
|
C¸t th¹ch anh CÇu ThiÒm |
98,57 |
0,095 |
0,03 |
0,004 |
4,14% |
92,92 |
2,17% |
So s¸nh víi chØ tiªu chÊt lîng, th× thÊy c¸t CÇu ThiÒm ®Òu ®¹t tiªu chuÈn lµm thñy tinh: kÝnh cöa sæ, kÝnh kü thuËt cã ®é tho¸t s¸ng cao, kÝnh läc... ®Æc biÖt t¹i c¸c th©n sè II,III,IV cã thÓ s¶n xuÊt pha lª (B¶ng 2).
C¸t lµm khu«n ®óc
Trong nghÒ ®óc, c¸t lµ thµnh phÇn cña hçn hîp lµm khu«n. Trong c¸t cã thÓ lÉn sÐt nhng kh«ng qu¸ 2%, kh«ng ®îc lÉn chÊt h÷u c¬, than, mïn, ®¸ v«i... vµ ph¶i cã ®é tho¸t khÝ vµ søc bÒn c¬ häc cao. ChÊt khÝ tiÕt ra tõ kim lo¹i ch¶y láng vµ tõ khu«n ®óc nÕu kh«ng tho¸t ra, sÏ tô l¹i lµm háng mÆt hµng ®óc. Kh¶ n¨ng tho¸t khÝ chñ yÕu phô thuéc vµo cì h¹t, h×nh thï h¹t vµ møc ®é ®ång nhÊt cña c¸t. Cì h¹t cµng lín vµ ®Òu, h¹t cµng trßn th× cµng dÔ tho¸t khÝ (B¶ng 3).
B¶ng 3. Yªu cÇu kü thuËt ®èi víi c¸t lµm khu«n ®óc
|
Tªn c¸t |
Hµm lîng sÐt (%) |
Oxyt silic (%) |
T¹p chÊt cã h¹i kh«ng qu¸ |
||
|
S |
Oxyt kiÒm vµ ®Êt kiÒm |
Oxyt s¾t |
|||
|
Th¹ch anh I |
Díi 2 |
Trªn 97 |
0 |
Díi 1,5 |
0,75 |
|
Th¹ch anh II |
Díi 2 |
Trªn 96 |
0,025 |
1,5 |
1 |
|
Th¹ch anh III |
Díi 2 |
Trªn 94 |
0,025 |
2 |
1,5 |
|
Th¹ch anh IV |
Díi 2 |
Trªn 90 |
- |
- |
- |
Hµm lîng oxyt silic cµng cao th× c¸t cµng chÞu löa. §Ó lµm khu«n ®óc thÐp ch¶y láng ë 15000C hµm lîng nµy kh«ng díi 96-97%. §Ó lµm khu«n ®óc gang ch¶y láng ë 14000C hµm lîng oxyt silic cã thÓ thÊp h¬n chót Ýt 90-94%, cßn t¹p chÊt lu huúnh, oxyt kiÒm, chÊt kiÒm vµ s¾t cã thÓ cao h¬n .
Thµnh phÇn ®é h¹t cña c¸t CÇu ThiÒm tõ 0,1-0,5 mm chiÕm 92,92%, thµnh phÇn ®é h¹t nµy rÊt thuËn lîi ®Ó lµm khu«n ®óc, v× nã dÔ tho¸t khÝ trong qu¸ tr×nh ®óc s¶n phÈm, c¸c hµm lîng th¹ch anh, oxyt kiÒm, oxyt s¾t... hoµn toµn ®¸p øng ®îc c¸c chØ tiªu kü thuËt ®Ó lµm khu«n ®óc.
B¶ng 4. §¸nh gi¸ chÊt lîng c¸t CÇu ThiÒm cho viÖc lµm khu«n ®óc
|
øng dông |
Hµm lîng SiO2(%) |
NhiÖt ®é ch¶y láng (0C) |
|
Khu«n ®óc thÐp |
> 96 - 97 |
1500 |
|
Khu«n ®óc gang |
90 - 94 |
1400 |
|
C¸t th¹ch anh CÇu ThiÒm |
98,54% |
|
S¶n xuÊt ®å gèm
Ngêi ta thªm c¸t th¹ch anh vµo phèi liÖu gèm ®Ó gi¶m ®é co ngãt v× th¹ch anh cã t¸c dông lµm cho nguyªn liÖu gèm gÇy ®i. Trong s¶n xuÊt gèm sø ®ßi hái lo¹i c¸t th¹ch anh tinh khiÕt. T¹p chÊt cã h¹i lµ oxyt silic vµ oxyt titan. NÕu chóng lµ nh÷ng h¹t nhá n»m t¶n m¹n trong c¸t th× mÆt hµng sÏ cã nh÷ng mµu mµ ta kh«ng muèn, nÕu chóng lµ nh÷ng h¹t lín hoÆc t¹o thµnh ®¸m th× mÆt hµng sÏ cã nèt ruåi. §Ó ®a vµo phèi liÖu bao giê c¸t còng ®îc xay nhá, cho nªn tèt nhÊt dïng c¸t h¹t nhá ®Ó ®ì tèn c«ng nghiÒn.
Hµm lîng th¹ch anh, oxyt s¾t, oxyt titan, oxyt calci... vµ thµnh phÇn ®é h¹t cña c¸t th¹ch anh CÇu ThiÒm ®¸p øng ®îc nh÷ng yªu cÇu vÒ chÊt lîng cña c¸t th¹ch anh khi ®i vµo phèi liÖu s¶n xuÊt gèm máng (B¶ng 5).
B¶ng 5. §¸nh gi¸ chÊt lîng c¸t CÇu ThiÒm cho s¶n xuÊt gèm sø
|
Yªu cÇu chÊt lîng ®ãi víi c¸t th¹ch anh |
C¸t th¹ch anh CÇu ThiÒm |
|||
|
ChØ tiªu |
Hµm lîng |
ChØ tiªu |
Hµm lîng |
|
|
Lo¹i I |
Lo¹i II |
|||
|
SiO2 |
> 95% |
> 93% |
SiO2 |
98,57& |
|
Fe2O3 |
< 0,2% |
< 0,3% |
Fe2O3 |
0,12% |
|
CaO |
1% |
2% |
CaO |
0,14% |
|
MÊt khi nung |
< 1% |
< 2% |
MÊt khi nung |
0,22% |
|
§é Èm |
< 5% |
< 5% |
§é Èm |
- |
|
T¹p chÊt |
Kh«ng |
Kh«ng |
T¹p chÊt |
Kh«ng |
Sö dông c¸t th¹ch anh trong c¸c lÜnh vùc s¶n xuÊt g¹ch chÞu löa, bét mµi, bª t«ng thuû kü thuËt...
Trong c¸c lÜnh vùc s¶n xuÊt g¹ch chÞu löa (dinat), bét mµi, bª t«ng thuû kü thuËt, yªu cÇu lo¹i c¸t th¹ch anh cã hµm lîng th¹ch anh cao, c¸c hµm lîng oxyt cã h¹i (Fe2O3, TiO2, Cr2O3...) rÊt nhá. C¸t th¹ch anh CÇu ThiÒm ®¸p øng ®îc tÊt c¶ nh÷ng chØ tiªu thuéc c¸c lÜnh vùc nªu trªn, trong c¸c lÜnh vùc nãi trªn hµm lîng c¸t th¹ch anh cã thÓ chiÕm 40-95% trong phèi liÖu.
V. KÕt luËn
Sù ph©n bè trÇm tÝch §Ö tø nhiÒu nguån gèc trong vïng liªn quan chÆt chÏ víi ®Æc ®iÓm ®Þa m¹o, c¸c tíng trÇm tÝch ph©n bè ë trªn c¸c ®é cao kh¸c nhau. Trong trÇm tÝch nguån gèc biÓn cña hÖ tÇng Phó Bµi (QIV1-2pb) c¸t th¹ch anh lµ ®èi tîng kho¸ng s¶n cÇn t×m kiÕm ®¸nh gi¸.
C¸c th©n c¸t CÇu ThiÒm cã quy m« lín, chiÒu dµi th©n c¸t trung b×nh 5 km, chiÒu réng ®Õn 1400 m. ChiÒu dµy cña tÇng s¶n phÈm trung b×nh 3 m, cã chç ®¹t 6 m. KÕt qu¶ tÝnh tr÷ lîng lµ 49.137.800 m3 trong ®ã tr÷ lîng cÊp C2 lµ 41.540.000 m3.
C¸t th¹ch anh cña vïng nghiªn cøu cã chÊt lîng rÊt tèt, ph©n bè rÊt ®ång ®Òu trong th©n kho¸ng, hµm lîng SiO2 rÊt cao trung b×nh 99,34%, hµm lîng Fe2O3 thÊp trung b×nh 0,03 %, hµm lîng c¸c oxyt kiÒm còng rÊt nhá. Thµnh phÇn ®é h¹t ®ång ®Òu, cì h¹t 0,1-0,5 mm lín h¬n 80%.
§¸nh gi¸ chÊt lîng c¸t th¹ch anh sö dông theo c¸c môc tiªu c«ng nghiÖp kh¸c nhau, ®ång thêi kh¼ng ®Þnh c¸t th¹ch anh ë má CÇu ThiÒm cã chÊt lîng cao, cã thÓ dïng ®Ó s¶n xuÊt thuû tinh cao cÊp, kÝnh quang häc, gèm vµ men thuû tinh...
ViÖc khai th¸c c¸t trong t¬ng lai cÇn ph¶i tÝnh ®Õn nh÷ng ¶nh hëng tèt vµ bÊt lîi ®Õn m«i trêng thiªn nhiªn vµ kinh tÕ x· héi.
V¨n liÖu
1. Nguyªn liÖu gèm sø. Nh÷ng ®ßi hái cña c«ng nghiÖp vÒ chÊt lîng nguyªn liÖu kho¸ng. Nxb Khoa häc kü thuËt, 1977, Hµ Néi.
2. Tiªu chuÈn ViÖt Nam - g¹ch chÞu löa samot TCVN 4710-89.
3. Tiªu chuÈn ViÖt Nam - c¸t ®Ó s¶n xuÊt thuû tinh TCVN 4543-1992.