1. Công dụng của titan

Titan kim loại và hợp chất của nó được dùng nhiều vào hàng thứ 4 trong công nghiệp. Hợp kim titan có độ bền nhiệt, độ bền va đập, độ bền chống ăn mòn và mài mòn tốt. Tỉ trọng thấp bằng khoảng một  nửa so với thép nhưng cứng vững như thép. Hợp kim titan có tính tương hợp sinh học tốt và không độc. Chúng có giá cạnh tranh so với nhiều loại vật liệu cao cấp khác. Chúng đã trở thành vật liệu quan trọng không thể thiếu đối với ngành hàng không và sẽ thay thế dần các hợp kim thép không  rỉ (trong động cơ phản lực, bộ phận hạ cánh và các bộ phận khác của máy bay). Hợp kim titan cũng được sử dụng trong những thiết bị trao đổi ion của các lò phản ứng hạt nhân và những thiết bị cần độ bền chống ăn mòn cao. Ngoài ra, người ta còn sử dụng hợp kim này để chế tạo và lắp ráp các bộ phận giả của cơ thể con người, như mỏm xương đùi.

        Trong các hợp chất titan thì bột màu titan đioxyt TiO₂ được sử dụng nhiều trong ngành sơn do nó có khả năng chịu được sự thay đổi khắc nghiệt của khí hậu nhiệt đới, không có độc tính, rất bền màu và bền hóa học, hơn nữa lại có độ phản chiếu cao. TiO₂ còn được dùng làm phụ gia trong công nghiệp chế tạo sợi, chất dẻo, săm lốp ôtô, công nghiệp giấy, nhuộm in màu, ngành dược, gốm sứ, vật liệu chịu lửa, thuỷ tinh, công nghiệp điện tử v.v...

Sản lượng Titan Thế giới năm 2005

Titan chiếm 0,57% khối lượng vỏ trái đất, nhưng phân phối rất rải rác và chỉ tồn tại ở những hàm lượng nhỏ, vì vậy việc tinh chế để làm giàu quặng gặp nhiều khó khăn. Có hơn 80 khoáng vật chứa titan, tuy nhiên phần lớn ít gặp trong thiên nhiên, chỉ có ilmenit và rutil là 2 loại khoáng chủ yếu. Trong sa khoáng chứa titan, ngoài ilmenit còn có nhiều khoáng vật có ích đi kèm khác, đặc biệt là zircon (ZrSiO₄⁾. Bột zircon có giá trị kinh tế rất cao, thường được dùng trong công nghiệp men sứ, luyện kim, điện tử và hóa chất.

Nhu cầu sử dụng Ti, các hợp kim và hợp chất Ti trên thế giới và VN ngày càng tăng.

2.Công dụng của zircon

Zircon là khoáng vật đi kèm trong các mỏ quặng ilmenit, tùy vào hàm lượng khoáng vật năng của các mỏ, thành phần khoáng vật zircon trong quặng nguyên khai của các mỏ Việt Nam dao động từ 2 ¸ 10 % (có mỏ lên tới 15 ¸ 20 %) trong thành phần khoáng vật nặng.

 Tại Việt Nam, zircon có hầu hết trong các mỏ titan sa khoáng và tập trung nhiều ở các mỏ tại Hà Tĩnh, Huế và Bình Thuận. Tổng trữ lượng zircon Việt Nam khoảng 2 triệu tấn, chiếm 1,6% trữ lượng thế giới (120,4 triệu tấn).

Zircon thường được làm giàu đến 65%ZrO₂ và được loại bỏ các tạp chất như Fe₂O₃, TiO₂.. bằng hệ thống tuyển từ có cường độ từ trường cao và tuyển điện sau đó đưa vào nghiền để tạo các sản phẩm bột.

Zircon sau nghiền được sản xuất bởi quá trình nghiền khô hoặc nghiền ướt. Công nghệ nghiền khô dùng để sản xuất các sản phẩm zircon có cỡ hạt từ 5 ¸ 74mm. Đối với yêu cầu cỡ hạt zircon nhỏ hơn ta phải áp dụng công nghệ nghiền ướt liên tục hoặc gián đoạn. Vật nghiền thường sử dụng bi cao nhôm hoặc bi zircon. Sản phẩm zircon qua nghiền được phân làm hai dòng sản phẩm chính:

- Bột zircon: có cỡ hạt từ  45 ¸ 74mm.

- Zirco siêu mịn: có cỡ hạt từ 1 ¸ 5mm.

Do có những tính chất hóa lý đặc biệt, zircon được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau, có các lĩnh vực ứng dụng zircon trên thế giới như sau:

Các ứng dụng khác bao gồm: làm vỏ que hàn và làm vật liệu chống mài mòn trong các lò công nghiệp.

Tại Việt Nam, zircon được sử dụng chủ yếu cho ngành gốm sứ và một phần nhỏ cho ngành đúc kim loại. Hầu hết các nhà sản xuất gạch men, đồ sứ vệ sinh tráng men và các nhà sản xuất frít là các hộ tiêu thụ chính cho sản phẩm zircon siêu mịn.

Tình hình thị trường zircon trên thế giới và Việt Nam:

* Thế giới:

Những cơ sở nghiền zircon bột, zircon tiêu thụ gần 72% tổng lượng zircon thô (dạng nguyên hạt). Sáu cơ sở nghiền zircon lớn nhất thế giới chiếm 60% thị trường thế giới. Sản lượng các nhà sản xuất chính chiếm 1,050 triệu tấn.

* Tại Việt Nam:

Hiện nay hầu hết các nhà sản xuất ilmenit thành viên Hiệp hội Titan Việt Nam đều sản xuất sản phẩm zircon. Trong vòng 15 năm qua từ một sản phẩm có giá trị thấp, zircon đã trở thành một sản phẩm đóng góp đáng kể vào lợi nhuận của các cơ sở sản xuất.

3. Khai thác, tuyển tinh quặng titan có lợi nhuận kinh tế lớn

Australia hiện là nước đứng đầu thế giới về trữ lượng quặng titan (khoảng gần 300 triệu tấn, trong đó có mỏ BURN với trữ lượng 230 triệu tấn) và là nước khai thác với sản lượng hàng năm lớn nhất (trên 1,1 triệu tấn), mang lại nguồn lợi lớn.

Ở nước ta công nghiệp khai thác, chế biến quặng titan những năm gần đây tại các tỉnh miền Trung như : Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế, Quảng Nam, Bình Thuận, Bình Định tuy còn nhỏ lẻ nhưng đã mang lại nguồn thu khá lớn cho doanh nghiệp. Tổng doanh thu hàng năm đạt trên 1.000 tỷ đồng. Ở tỉnh Hà Tĩnh, giá trị từ khai thác titan có năm chiếm tới 60% giá trị sản xuất công nghiệp. Khai thác titan được coi là ngành kinh tế "siêu lợi nhuận".

  II. TIỀM NĂNG QUẶNG SA KHOÁNG VEN BIỂN CỦA VIỆT NAM

Nước ta có nguồn tài nguyên sa khoáng ven biển đáng kể. Trữ lượng đã được thăm dò và đánh giá là khoảng hàng chục triệu tấn ilmenit, nằm dọc ven biển các tỉnh Quảng Ninh, Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế, Bình Định, Bình Thuận. Những tỉnh có trữ lượng lớn là Hà Tĩnh, Thừa Thiên - Huế, Bình Định, Bình Thuận.

Nếu so sánh về mặt tiềm năng tài nguyên thì trữ lượng ilmenit-zircon của Việt Nam chiếm khoảng 5% trữ lượng của toàn thế giới(chưa kể trữ lượng đang được Cục địa chất đánh giá).

Hàm lượng các khoáng vật có ích trong quặng titan Việt Nam là: ilmenit 20-200 kg/m³, zircon 20-50 kg/m³, rutil 5-10 kg/m³ và một lượng đáng kể monazit. Thành phần khoáng vật quặng trong sa khoáng titan ven biển chủ yếu là ilmenit, zircon, rutil, anataz, lơcoxen, monazit, manhetit... khoáng vật không quặng chủ yếu là cát thạch anh. Ở phần lớn các mỏ, quặng titan chủ yếu (trên 80%) là ở dạng hạt mịn (0,05-0,15 mm). Tổng trữ lượng zircon đi kèm quặng titan ước tính khoảng 0,5 triệu tấn.

Ở nước ta hiện nay đã phát hiện được 66 tụ khoáng và điểm quặng titan. Quặng giàu mới chỉ phát hiện được ở tụ khoáng Cây Châm và điểm quặng Nà Hoe. Tụ khoáng Cây Châm nằm ở huyện Phú Lương, cách Thái Nguyên 20 km, được phát hiện từ năm 1963.

Dự đoán trữ lượng của tụ khoáng này là 4,83 triệu tấn ilmenit. Số còn lại đánh giá sơ bộ dự báo khoảng 15 triệu tấn ilmenit.

Titan sa khoáng trong lục địa mới chỉ phát hiện được vài điểm. Ở Cổ Lãm đánh giá được trữ lượng là 0,36 triệu tấn ilmenit. Ở các tụ khoáng Sơn Đầu, Quảng Đàm được đánh giá khoảng 2-3 triệu tấn.

Sa khoáng ven biển là nguồn cung cấp titan chủ yếu. Các tụ khoáng có giá trị công nghiệp tập trung chủ yếu ở Trung Bộ từ Thanh Hóa đến Bình Thuận. Chúng tập trung ở các khu vực sau:

- Vùng duyên hải Đông bắc Bắc bộ có tổng trữ lượng khoảng 90 ngàn tấn (tính theo TiO₂).

- Vùng ven biển Hải phòng - Thái bình - Nam Định : ở vùng này khoáng vật chủ yếu là ilmenit, ngoài ra còn có zircon, rutil, monazit. Dự báo có khoảng 11 ngàn tấn ilmenit, 3 ngàn tấn zircon.

- Vùng ven biển Thanh Hóa: sa khoáng vùng này đều có quy mô nhỏ, song hàm lượng tương đối giàu.

-Vùng ven biển Nghệ An - Hà Tĩnh : đây là vùng có tiềm năng đối với quặng sa khoáng titan. Ơ vùng này hàm lượng ilmenit thay đổi từ 20-147kg/m3. Tổng trữ lượng vùng này được đánh giá là khoảng hơn 5 triệu tấn ilmenit và 322 ngàn tấn zircon.

- Vùng ven biển Quảng Bình-Quảng Trị:

Trữ lượng ilmenit ở vùng này khoảng 348,7 ngàn tấn. Tài nguyên cấp P₁ tính cho ilmenit là 46,2 ngàn tấn.

- Vùng ven biển Thừa Thiên - Huế :

Trữ lượng và tài nguyên là 2.436 ngàn tấn ilmenit, 510 ngàn tấn zircon, trên 3 ngàn tấn monazit.

- Vùng ven biển Bình Định - Phú Yên - Khánh Hoà:

ở vùng này hàm lượng ilmenit thông thường đạt trên 40 kg/m³, cá biệt đến gần 200 kg/m³.

Tụ khoáng Đề Gi thuộc Bình Định có trữ lượng ilmenit khoảng 1.571,18 ngàn tấn, rutil là 1,98 ngàn tấn.

Tụ khoáng Cát Khánh tỉnh Khánh Hoà có tài nguyên và trữ lượng khoảng 2 triệu tấn ilmenit, 52 ngàn tấn zircon.

- Vùng ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận :

Theo Tổng Công ty Khoáng sản Việt Nam, tổng trữ lượng ilmenit tại Bình Thuận là 6 triệu tấn, trong đó trữ lượng có khả năng khai thác là 2 triệu tấn. Đặc điểm của vùng này là sa khoáng tập trung, còn tương đối nguyên vẹn, hàm lượng zircon trong quặng cao.

PHÁT HIỆN MỚI

Liên đoàn Địa chất Trung Trung bộ đựợc Bộ Tài nguyên và Môi trường và  Cục Địa chất và Khoáng sản  Việt Nam giao nhiệm vụ " Đánh giá sa khoáng ven biển từ Khánh Hòa đến Bà Rịa - Vũng Tàu" từ năm 2005 ÷ 2008 với đối tượng chính chứa sa khoáng là cát vàng, xám tạo thành do gió. Liên đoàn đã phát hiện tầng cát đỏ ven biển các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận chứa sa khoáng có ý nghĩa công nghiệp. Tầng cát đỏ được thành tạo trong môi trường biển, chứa sa khoáng titan - zircon với hàm lượng không cao, phân bố tương đối đồng đều với quy mô rất lớn.

Việt Nam sẽ là cường quốc về khoáng sản titan

Theo báo cáo mới nhất (2008)của Cục ĐC&KSVN, nước ta sẽ là cường quốc về quặng titan (sau Trung Quốc, Úc, Ấn Độ và Nam Phi). Phát hiện mới nhất vừa qua đã đánh giá và xác định được quặng titan tồn tại trong tầng cát đỏ với hàm lượng không cao nhưng có quy mô rất lớn, phân bố trên 1200km², có thể khai thác hiệu quả.

Nước ta có tiềm năng lớn về tài nguyên quặng titan, hoàn toàn có đủ cơ sở nguyên liệu để xây dựng ngành công nghiệp titan gồm nhiều nhà máy chế biến sâu đến kim loại titan và các sản phẩm khác. Quặng titan ở nước ta có chất lượng tốt- trung bình.

Công nghệ khai thác và làm giàu đơn giản, nhưng việc khai thác và tuyển tinh hiện còn nhỏ lẻ, manh mún, chưa có nhà máy chế biến thành các sản phẩm có giá trị kinh tế cao để sử dụng trong nước và xuất khẩu.

Kết luận của Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng :

Văn phòng Chính phủ ra Thông báo số 144/TB-VPCP ngày 23/6/2008 về kết luận của Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng về điều tra, thăm dò, khai thác, chế biến quặng titan - zircon. Quặng titan - zircon là nguồn tài nguyên có giá trị lớn của nước ta, qua báo cáo của Bộ TN&MT thấy có cơ sở để hình thành một ngành công nghiệp có quy mô lớn và đồng bộ về khai thác, chế biến ra các sản phẩm có hiệu quả kinh tế cao (ilmenit hoàn nguyên, xỉ titan, rutil, pigment và kim loại titan).

Bộ Công Thương chủ trì, phối hợp với Bộ TN&MT, UBND các tỉnh có tài nguyên quặng titan - zircon rà soát, khoanh định các diện tích có quặng titan - zircon theo các kết quả điều tra mới nhất để điều chỉnh, bổ sung Quy hoạch thăm dò khai thác, chế biến và sử dụng quặng titan đã được Chính phủ phê duyệt. Căn cứ trữ lượng quặng titan đã được Bộ TN & MT điều tra, đánh giá, giao Tập đoàn Công nghiệp Than & Khoáng sản Việt Nam chủ trì thăm dò, đánh giá trữ lượng, lập và tổ chức thực hiện các dự án đầu tư khai thác, chế biến quặng titan quy mô lớn với công nghệ cao, trình Thủ tướng Chính phủ xem xét, quyết định.

Thực hiện ý kiến chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ và Bộ TN &MT, Cục ĐC & KS VN đã có Công văn 1139 về việc lập Dự án điều tra, đánh giá tiềm năng sa khoáng titan -zircon trong tầng cát đỏ.

Ngày 3 tháng 4 năm 2009, Đề án “Điều tra, đánh giá tiềm năng sa khoáng titan-zircon trong tầng cát đỏ vùng Ninh Thuận, Bình Thuận và Bắc Bà Rịa – Vũng Tàu”. đã được thẩm định tại Bộ Tài nguyên môi trường. TS. Trần Tất Thắng, Trưởng phòng Địa chất (Cục ĐC&KS Việt Nam) đã trình bày tóm tắt Đề án. Theo đó, tổng diện tích điều tra Đề án là 1.435km², gồm 3 vùng Ninh Phước (Ninh Thuận), Tuy Phong - Bắc Phan Thiết (Bình Thuận) và Hàm Thuận Nam – Xuyên Mộc (kéo dài từ phía Nam – Tây Nam TP. Phan Thiết đến phía Bắc huyện Xuyên Mộc của Bà Rịa – Vũng Tàu). Dự kiến, sẽ có 30% tổng diện tích được điều tra đánh giá ở tỷ lệ 1:10.000, chiếm 508km², trong đó dự kiến 70% diện tích chứa sa khoáng titan-zircon đạt hàm lượng công nghiệp. Dự kiến sẽ xác định được tài nguyên cấp 333+334a là 200 triệu tấn, trong đó cấp 333 là 37 triệu tấn tinh quặng.

ST