Đặc điểm thành phần vật chất pegmatit chứa Liti vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi

1. Mở đầu

Liti (Li) là kim loại kiềm hiếm, nhẹ được sử dụng

rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghệ cao như tên

lửa, hàng không vũ trụ, vật lý hạt nhân, hợp kim đặc

biệt, pin sạc nhiều lần, [5]. Với khả năng ứng dụng

trong các ngành công nghệ cao đó, sản lượng khai

thác, sản lượng sản phẩm và nhu cầu tiêu thụ Li ngày

càng tăng trong những năm gần đây; chỉ riêng ở Hoa

Kỳ, nhu cầu tiêu thụ Li năm 2011 quy đổi ra kim loại

vào khoảng 2.000 tấn, tăng khoảng 82% so với năm

2010 [6]. Nhu cầu các sản phẩm từ Li được dự báo sẽ

tăng khoảng 2-3% mỗi năm cho tới năm 2020.

Ở Việt Nam, quặng chứa Li mới được phát hiện

tại một số khu vực bao gồm thượng nguồn sông La

Vi, Đồng Răm, huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi,. [3,

23]. Kết quả thăm dò, tìm kiếm sơ bộ của Liên Đoàn

Địa chất Trung Trung Bộ từ 2005 đến 2009 cũng cho

thấy tài nguyên quặng chứa Li vùng La Vi, tỉnh

Quảng Ngãi khoảng 1,0 triệu tấn (cấp 332, theo phân

cấp cũ là C1) tương đương 10.000 tấn Li kim loại

[19].

Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc, thành

phần vật chất, đặc biệt là xác định chính xác khoáng

vật chứa Li trong thành tạo quặng vùng La Vi, tỉnh

Quảng Ngãi là cơ sở quan trọng để xây dựng

phương án công nghệ phù hợp cho khai thác, tuyển

và chế biến quặng Li vùng La Vi tỉnh Quảng Ngãi

nhằm đưa ra các sản phẩm thương mại của Li như

LiCl, Li2CO3 [11] phục vụ nhu cầu các ngành công

nghiệp trong nước và xuất khẩu.

pdf 8 trang yennguyen 2960
Bạn đang xem tài liệu "Đặc điểm thành phần vật chất pegmatit chứa Liti vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Đặc điểm thành phần vật chất pegmatit chứa Liti vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi

Đặc điểm thành phần vật chất pegmatit chứa Liti vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi
 241
35(3), 241-248 Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT 9-2013 
ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT PEGMATIT 
CHỨA LITI VÙNG LA VI, TỈNH QUẢNG NGÃI 
ĐÀO DUY ANH1, HOÀNG THỊ MINH THẢO2, 
NGUYỄN THỊ MINH THUYẾT2 
E-mail: anhddao@vimluki.com.vn 
1Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim, Bộ Công thương 
2Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 
Ngày nhận bài: 12 - 4 - 2103 
1. Mở đầu 
Liti (Li) là kim loại kiềm hiếm, nhẹ được sử dụng 
rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghệ cao như tên 
lửa, hàng không vũ trụ, vật lý hạt nhân, hợp kim đặc 
biệt, pin sạc nhiều lần, [5]. Với khả năng ứng dụng 
trong các ngành công nghệ cao đó, sản lượng khai 
thác, sản lượng sản phẩm và nhu cầu tiêu thụ Li ngày 
càng tăng trong những năm gần đây; chỉ riêng ở Hoa 
Kỳ, nhu cầu tiêu thụ Li năm 2011 quy đổi ra kim loại 
vào khoảng 2.000 tấn, tăng khoảng 82% so với năm 
2010 [6]. Nhu cầu các sản phẩm từ Li được dự báo sẽ 
tăng khoảng 2-3% mỗi năm cho tới năm 2020. 
Ở Việt Nam, quặng chứa Li mới được phát hiện 
tại một số khu vực bao gồm thượng nguồn sông La 
Vi, Đồng Răm, huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi,... [3, 
23]. Kết quả thăm dò, tìm kiếm sơ bộ của Liên Đoàn 
Địa chất Trung Trung Bộ từ 2005 đến 2009 cũng cho 
thấy tài nguyên quặng chứa Li vùng La Vi, tỉnh 
Quảng Ngãi khoảng 1,0 triệu tấn (cấp 332, theo phân 
cấp cũ là C1) tương đương 10.000 tấn Li kim loại 
[19]. 
Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc, thành 
phần vật chất, đặc biệt là xác định chính xác khoáng 
vật chứa Li trong thành tạo quặng vùng La Vi, tỉnh 
Quảng Ngãi là cơ sở quan trọng để xây dựng 
phương án công nghệ phù hợp cho khai thác, tuyển 
và chế biến quặng Li vùng La Vi tỉnh Quảng Ngãi
nhằm đưa ra các sản phẩm thương mại của Li như 
LiCl, Li2CO3 [11] phục vụ nhu cầu các ngành công 
nghiệp trong nước và xuất khẩu. 
2. Đặc điểm địa chất và mẫu nghiên cứu 
Vùng khoáng sản liti La Vi (hình 1) thuộc 
huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi, nằm trong khối Ba 
Nam - Ba Trang, phân bố chủ yếu trong các thành 
tạo phức hệ Kan Nack (A-PP kn) (chủ yếu thuộc hệ 
tầng Đăk Lô AR đl và Xa Lam Cô AR xlc) [19, 20, 
23]. Các đá bao gồm gneisbiotit, plagiogneisbiotit, 
xen thấu kính amphibolit, đá phiến thạch anh - 
biotit, đá phiến thạch anh muscovit, đá phiến thạch 
anh hai mica,... 
Các mạch quặng có chiều dày trung bình 0,4m-
5,8m, dài từ khoảng 160m đến 480m, kéo dài theo 
hướng tây tây bắc - đông đông nam (hình 1). Mạch 
quặng hầu hết đã bị biến đổi thứ sinh. 
Mẫu sử dụng cho nghiên cứu này được thu thập 
từ các mạch quặng (hình 1), bao gồm 11 đơn mẫu 
là H235, H177, H273, H190, H291, H294, H188, 
H278, H286, H295 và H290 với tổng khối lượng 
khoảng 10 tấn. Mẫu nguyên khai rắn, chắc, đặc sít, 
sáng màu (hình 2), có cấu trúc và kiến tạo đặc 
trưng cho thành tạo pegmatit. Mẫu phân tích thành 
phần hóa học và khoáng vật toàn phần (bulk) được 
lấy từ sản phẩm đập nhỏ và nghiền đều của các đơn 
mẫu nguyên khai. 
 242
Hình 1. Sơ đồ các thân quặng và điểm lấy mẫu quặng Li vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi (Nguyễn Hướng, 2012 [8]) 
Hình 2. Mẫu quặng Li nguyên khai vùng La Vi - 
Quảng Ngãi 
3. Phương pháp nghiên cứu 
3.1. Khối phổ plasma cảm ứng (ICP-MS) 
Mẫu sau nghiền được chuyển thành dạng dung 
dịch đồng nhất. Nghiên cứu sử dụng hệ ICP-MS 
Elan 9000 Perkin Elmer. Các thông số của hệ 
thống bao gồm tần số 40 MHz, vùng khối hoạt 
động 7 - 250 amu (Li - U), độ nhạy ppm. Thành 
phần hóa học mẫu được xác định bằng phương 
pháp bán định lượng. 
3.2. Quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) 
Mẫu tổng sau nghiền và các mẫu phân cấp hạt 
được phân tích AAS để đánh giá hàm lượng % LiO2. 
Mẫu được nguyên tử hóa bằng ngọn lửa. Hệ AAS 
được sử dụng nghiên cứu là Pye Unicam SP9, với 
độ nhạy phân tích Li là 0,001%. Thành phần hóa 
học mẫu được xác định bằng phương pháp bán 
định lượng. 
3.3. Nhiễu xạ tia Roentgen (XRD) 
Nghiên cứu tiến hành đối với mẫu bột không 
định hướng trên máy D5005 Siemens, sử dụng bức 
xạ Cu (Kα1,2). Các thông số trong quá trình đo bao 
gồm hiệu điện thế 40 kV, dòng điện 30 mA bước 
nhảy 0,02 °2Θ, thời gian ngưng 0,3 giây, và phạm 
vi quét 4-68 °2Θ. Các giá trị d thu được được đối 
chiếu với hệ thống dữ liệu ICDD/JCPDS để xác 
định các khoáng vật [9, 10]. Định lượng các pha 
khoáng vật được tính toán bằng phần mềm BGMN 
dựa trên lý thuyết Rietveld [1, 22]. 
 243
3.4. Phương pháp kính hiển vi thạch học 
Các mẫu được lựa chọn đại diện và gia công 
thành lát mỏng thạch học có độ dày tiêu chuẩn là 
0,03mm. Kính hiển vi phân cực Leica DM750P 
được sử dụng để xác định đặc điểm thạch học của 
mẫu đá, xác định thành phần khoáng vật chính, 
khoáng vật phụ và các khoáng vật thứ sinh, đo kích 
thước hạt khoáng vật. Các khoáng vật được xác 
định bằng các thông số quang học của chúng ở 
dưới một nicon, hai nicon và sử dụng ánh sáng 
hình nón như hình dạng tinh thể, cát khai, mặt sần, 
độ nổi, đa sắc, dấu kéo dài, màu giao thoa, góc tắt 
và quang dấu của chúng. 
4. Đặc điểm thành phần hóa học, thạch học 
4.1. Thành phần hóa học 
Thành phần hóa học các nguyên tố chính và các 
nguyên tố kim loại hiếm Li, Be và Cs thể hiện trong 
bảng 1. Ngoài thành phần SiO2 và Al2O3 phù hợp với 
đặc trưng các thành tạo pegmatit, pegmatit vùng La 
Vi có thành phần kiềm chủ yếu là K2O; trong khi đó 
thành phần kiềm CaO, Na2O chiếm không đáng kể. 
Các nguyên tố Fe, Mg, Mn chỉ chiếm hàm lượng nhỏ. 
Đối với nhóm nguyên tố hiếm được phân tích, hàm 
lượng Li chiếm đáng kể, hàm lượng Be cũng khá cao. 
Bảng 1. Thành phần hóa học pegmatit vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi (phương pháp ICP-MS) 
Thành phần Si, % Al, % Fe, % K, % Ca, % Mg, % Mn, % P, % Ti, % Li, ppm Be, ppm Cs, ppm
Hàm lượng 31,97 9,73 0,24 3,03 0,22 0,07 0,14 0,23 <0,01 4674 155 <5 
Kết quả phân tích hàm lượng Li2O các cấp hạt sau 
khi nghiền đến -2mm cho thấy, phân bố Li trong các 
cấp hạt tương đối đồng đều, hàm lượng Li2O dao 
động từ 0,82 đến 1,14% (bảng 2). Kết quả này khẳng 
định, sau khi nghiền đến -2mm, không thể sử dụng 
ngay hay loại bỏ được bất cứ phần nào trong mẫu 
quặng mà cần phải tiếp tục nghiền toàn bộ mẫu quặng 
đến độ hạt khoáng chứa Li được giải phóng khỏi các 
khoáng tạp chất sau đó đưa vào khâu tuyển khoáng để 
nâng cao hàm lượng Li2O trong quặng tinh. 
Bảng 2. Phân bố và hàm lượng Li2O các cấp hạt pegmatit vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi (phương pháp AAS) 
Thu hoạch, % Hàm lượng Li2O, % Phân bố Li2O, % Cấp hạt, mm 
Bộ phận Lũy tích Bộ phận Lũy tích Bộ phận Lũy tích 
Ký hiệu mẫu 
-2+1 18,86 18,86 1,03 1,03 19,64 19,64 Li-QN1 
-1+0,5 28,92 47,78 0,99 1,01 28,94 48,58 Li-QN2 
-0,5+0,25 13,19 60,97 0,86 0,97 11,47 60,05 Li-QN3 
-0,25+0,125 15,07 76,04 0,82 0,94 12,49 72,54 Li-QN4 
-0,125+0,074 8,00 84,04 1,12 0,96 9,07 81,61 Li-QN5 
-0,074+0,045 1,97 86,01 1,14 0,96 2,27 83,88 Li-QN6 
-0,045 +0 13,99 100,00 1,14 0,99 16,12 100,00 Li-QN7 
Quặng đầu 100,00 - 0,99 - 100,00 - 
4.1. Đặc điểm thạch học 
Pegmatit là đá magma xâm nhập, thường tạo 
thành các khối trong các đai, mạch, đặc biệt là dọc 
theo rìa của các thể nền (batholith). Chúng kết tinh 
rất tốt, gồm các tinh thể lồng vào nhau, phần lớn có 
kích thước lớn hơn 2,5cm. Phổ biến là pegmatit 
granit chứa thạch anh, feldspar và mica; đôi khi 
chúng còn chứa các khoáng vật hiếm (giàu nguyên 
tố B, F, Nb, Ta Li, U và các nguyên tố đất hiếm). 
Hiếm hơn là pegmatit có thành phần trung tính và 
mafic chứa amphibol, plagioclas trung tính đến 
bazo, pyroxen và một số khoáng vật khác, được 
thấy tại những đới tái kết tinh và các khối xâm 
nhập lớn [21]. 
Những dấu hiệu đặc trưng của pegmatit là hạt 
thô và kích thước rất không đồng đều, các khoáng 
vật chính thường có kích thước lớn hơn nhiều so 
với những khoáng vật phụ, khi pegmatit có kích 
thước hạt trung bình theo phương kéo dài là 5cm 
hoặc nhỏ hơn thì được gọi là pegmatit hạt mịn, từ 
5cm đến nhỏ hơn 30cm gọi là pegmatit hạt trung 
và pegmatit hạt lớn hơn 30cm gọi là pegmatit hạt 
thô [2, 13]. 
 244
Pegmatit vùng La Vi, Quảng Ngãi có đặc điểm 
sáng màu, cấu tạo được đặc trưng bởi kích thước 
các hạt khoáng vật rất thay đổi, cỡ từ 100 μm cho 
đến trên 1cm và thuộc loại pegmatit hạt mịn (hình 
3, 4). Đá có kiến trúc vân chữ cổ, có thể quan sát 
được cả bằng mắt thường và dưới kính hiển vi 
(hình 5). Thành phần khoáng vật chính gồm thạch 
anh, plagioclas, feldspar kali, lepidolit và 
muscovit (hình 3). Khoáng vật phụ có orthoclas, 
sfen, apatit, clorit. Ngoài ra, còn quan sát thấy tàn 
dư chứng tỏ pegmatit La Vi là loại tái nóng chảy 
(hình 6). 
Hình 3. Các mảnh khoáng vật plagioclas (Pla), thạch anh (Q) 
và mica (Mi) (chủ yếu muscovit và lepidolit) nằm xâm tán, 
xen kẽ nhau (mẫu CNH 295) 
Hình 4. Khoáng vật thạch anh (Q) thường có kích thước lớn hơn 
so với mica (Mi, bao gồm muscovit và lepidolit) (mẫu CNH 188)
Hình 5. Kiến trúc vân chữ cổ đặc trưng trong pegmatit La Vi 
(mẫu CNH 286) 
Hình 6. Tiếp xúc giữa pegmatit và đá phiến mica 
5. Đặc điểm khoáng vật 
5.1. Thành phần khoáng vật pegmatit 
Kết quả phân tích XRD cho thấy pegmatit vùng 
La Vi chứa các khoáng vật thạch anh, plagioclas 
(bao gồm albit), muscovit và lepidolit (hình 7). 
Phân tích định lượng các pha khoáng vật từ kết 
quả XRD và phần mềm BGMN dựa trên lý thuyết 
Rietveld cho thấy thành phần khối lượng các 
khoáng vật bao gồm: thạch anh: 32%; plagioclas 
(bao gồm albit): 51%; muscovit: 10%; lepidolit: 
4%; các khoáng vật phụ khác: 3%. Kết quả này 
cũng tương đương kết quả nghiên cứu dưới kính 
hiển vi thạch học. Thành phần khoáng vật phụ bao 
gồm orthoclas, sfen, apatit, clorit,... Theo Cerny 
[4], có thể xếp khoáng chứa Li vùng La Vi, tỉnh 
Quảng Ngãi vào phụ kiểu lepidolit của kiểu phức 
trong lớp pegmatit kim loại hiếm. 
Pegmatit
Phiến mica
 245
4 12 20 28 36 44 52 60 68
3.
35
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
82
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
54
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
2.
46
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
10
.0
 Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
4.
26
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
4.
03
Å
-P
la
gi
oc
la
s
3.
19
 Å
-P
la
gi
oc
la
s
7.
98
 Å
?
6.
40
Å
-P
la
gi
oc
la
s
6.
33
Å
-P
la
gi
oc
la
s
4.
98
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
4.
47
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
3.
77
 Å
-P
la
gi
oc
la
s
3.
66
Å
-P
la
gi
oc
la
s
3.
50
Å
–
Pl
ag
io
cl
as
+ 
M
ic
a
3.
14
 Å
-P
la
gi
oc
la
s +
 ?
2.
96
Å
-P
la
gi
oc
la
s
2.
93
Å
-P
la
gi
oc
la
s
2.
85
 Å
-P
la
gi
oc
la
s +
 M
ic
a
3.34 Muscovit + Lepidolit
2.
78
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
2.
49
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
2.
58
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
1.
98
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
2.
13
Å
-T
hạ
ch
 a
nh
 +
 M
ic
a
2.
24
Å
-T
hạ
ch
 a
nh
2.
28
Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
88
Å
-P
la
gi
oc
la
s
1.
78
Å
-P
la
gi
oc
la
s
1.
67
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
68
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
1.
38
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
C
ườ
ng
 đ
ộ
-L
in
 (C
ps
)
°2Θ CuKα
3.
35
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
82
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
54
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
2.
46
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
10
.0
 Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
4.
26
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
4.
03
Å
-P
la
gi
oc
la
s
3.
19
 Å
-P
la
gi
oc
la
s
7.
98
 Å
?
6.
40
Å
-P
la
gi
oc
la
s
6.
33
Å
-P
la
gi
oc
la
s
4.
98
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
4.
47
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
3.
77
 Å
-P
la
gi
oc
la
s
3.
66
Å
-P
la
gi
oc
la
s
3.
50
Å
–
Pl
ag
io
cl
as
+ 
M
ic
a
3.
14
 Å
-P
la
gi
oc
la
s +
 ?
2.
96
Å
-P
la
gi
oc
la
s
2.
93
Å
-P
la
gi
oc
la
s
2.
85
 Å
-P
la
gi
oc
la
s +
 M
ic
a
2.
78
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
2.
49
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
2.
58
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
1.
98
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
2.
13
Å
-T
hạ
ch
 a
nh
 +
 M
ic
a
2.
24
Å
-T
hạ
ch
 a
nh
2.
28
Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
88
Å
-P
la
gi
oc
la
s
1.
78
Å
-P
la
gi
oc
la
s
1.
67
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
1.
68
Å
-M
us
co
vi
t +
 L
ep
id
ol
it
1.
38
 Å
-T
hạ
ch
 a
nh
C
ườ
ng
 đ
ộ
-L
in
 (C
ps
)
Hình 7. Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen của pegmatit vùng La Vi 
Như vậy, các kết quả nghiên cứu thành phần 
khoáng vật pegmatit vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi 
chứng tỏ rằng thành phần chứa nguyên tố hiếm Li 
trong pegmatit này là lepidolit - một khoáng vật 
thuộc nhóm mica (mà không phải là spodumen hay 
các khoáng vật chứa Li khác). 
Thạch anh: Thạch anh trong pegmatit vùng La 
Vi xuất hiện dưới dạng các hạt rất không đồng đều, 
kích thước hạt chủ yếu 100 - 3000 μm, dạng hạt 
méo mó, tha hình (hình 3, 4). Kích thước hạt thạch 
anh phổ biết nhất là 200μm. 
Plagioclas (chủ yếu là oligoclas đến andezin): 
Plagioclas trong pegmatit La Vi thường bị albit 
hóa, sericit hóa và pelit hóa (hình 8). Kích thước 
các hạt plagioclas rất không đồng đều, biến đổi 
nhiều hơn hơn so kích thước hạt thạch anh, phân 
bố trong một khoảng rộng từ khoảng 100μm đến 
trên 1 cm. Kích thước hạt phố biến nhất là 300μm. 
Feldspar kali (orthoclas): Feldspar kali gặp 
trong pegmatit La Vi là khoáng vật orthoclas, có 
hiện tượng mọc ghép song tinh theo luật carlsbad 
(hình 9). Orthoclas bị nứt nẻ nhiều, kích thước từ 
200μm đến trên 1cm. 
Hình 8. Plagioclas (Pla) bị sericit hóa và pelit hóa mạnh, 
đi cùng thạch anh (Q) và lepidolit (Lep) (mẫu CNH 291) 
Hình 9. Orthoclas (mẫu CNH 190) 
 246
Mica (gồm muscovit và lepidolit): mica trong 
pegmatit La Vi thường xuất hiện dưới dạng tấm, 
vảy nhỏ, kích thước đa dạng 30 - 300μm (hình 10, 
11). Kích thước phổ biến nhất là 70 - 100μm. Đặc 
điểm chi tiết của khoáng vật lepidolit được trình 
bày ở phần sau. 
Ngoài ra, một số khoáng vật với khối lượng 
không đáng kể cũng được tìm thấy trong pegmatit 
La Vi dưới kính hiển vi thạch học, bao gồm sfen 
(hình 12), apatit (hình 13), clorit và khoáng vật 
quặng khác. 
Hình 10. Lepidolit (Lep) và plagioclas (Pla), thạch anh (Q) 
cấu tạo dạng dải (mẫu CNH 177) 
Hình 11. Muscovit (Mus), thạch anh (Q) và plagioclas (Pla) 
(mẫu CNH 188) 
Hình 12. Khoáng vật phụ sfen (mẫu CNH 287) Hình 13. Khoáng vật phụ apatit (mẫu CNH 286) 
5.2. Đặc điểm khoáng vật chứa Li 
Li là nguyên tố hoạt động mạnh nên nó không 
tồn tại ở dạng kim loại trong tự nhiên. Nguồn Li 
phổ biến nhất được biết đến là trong nước biển. 
Trên lục địa hay là trong các thành tạo địa chất, 
khoáng vật chứa Li chủ yếu trong các thành tạo 
granit. Các khoáng vật chứa Li chủ yếu là 
spodumen, petalit, lepidolit, hectorit,... [11, 14, 17]. 
Như kết quả nghiên cứu đã trình bày ở phần 
trên, khoáng vật chứa Li trong pegmatit vùng La 
Vi, tỉnh Quảng Ngãi là lepidolit. Đây là một 
khoáng vật thuộc nhóm mica, có công thức hóa học 
là [K2(Li,Al)5-6(Si6–7Al1–2O20)(OH,F)4] [5, 15]. Có 
4 loại lepidolit khác nhau về cấu trúc là 1M, 2M1, 
2M2 và 3T [7, 12, 16]. 
 Lepidolit tương đối khó phân biệt với 
muscovit. Các đặc điểm dưới kính hiển vi thạch 
học như màu giao thoa, kiến trúc, góc 2V,... của 
lepidolit và muscovit tương tự nhau (chúng cùng 
có màu giao thoa bậc hai). Chúng cùng hiệu ứng 
nhiệt, mất nước tinh thể và giảm khối lượng tại 
điểm nhiệt độ gần như nhau 870 - 900oC, nên phân 
tích nhiệt cũng chỉ giúp chứng minh sự có mặt 
lepidolit trong cùng nhóm với muscovit. Quan sát 
bằng mắt thường, lepidolit thường có màu trắng, 
màu tím nhạt đến tím đậm, trong khi muscovit 
 247
thường sáng màu, màu xám, nâu, xanh lá cây nhạt, 
vàng, đỏ nhạt nhưng đôi khi chúng cũng có màu tím. 
Trong phân tích XRD, nếu lựa chọn bước nhảy 
không đủ nhỏ hoặc hiệu chỉnh máy không tốt và 
không dùng phần mềm chuyên dụng, cũng rất khó 
phân biệt lepidolit và muscovit do chúng cho các 
đỉnh phản xạ tương tự nhau. Tuy nhiên, phân tích 
XRD cẩn trọng và dùng phần mềm BGMN để tách 
đỉnh phản xạ cũng như dùng kính hiển vi thạch học 
vẫn có thể phân biệt được lepidolit và muscovit. 
Dựa vào đa sắc và màu giao thoa, lepidolit được 
xác định hoàn toàn không màu, trong khi đó, 
muscovit có đa sắc rất yếu từ không màu đến màu 
lơ nhạt hoặc vàng rất nhạt; màu giao thoa của 
muscovit cao hơn hay sáng màu hơn màu giao thoa 
của lepidolit do lưỡng chiết suất của muscovit cao 
hơn lepidolit. 
Hình 10 và hình 11 thu được dưới kính hiển vi 
thạch học cho thấy thành phần mica trong pegmatit 
vùng La Vi bao gồm cả muscovit là lepidolit. Phân 
tích bằng phần mềm BGMN từ kết quả XRD, cấu 
trúc lepidolit vùng La Vi được xác định là cấu trúc 
2M1. Cấu trúc này đã được mô tả chi tiết khi các 
nhà khoa học nghiên cứu lepidolit vùng Biskupice, 
Czech-Slovakia [18]. 
Theo nghiên cứu của Rinaldi và các cộng sự 
[16], giới hạn trên về hàm lượng Li2O trong Li-
muscovit với cấu trúc 2M1 là 3,5% (trong khi 
lepidolit 1M hoặc 2M2 có 4-4,5% Li2O). Nghiên 
cứu của Garrett [5] cũng cho biết hàm lượng Li2O 
trong lepidolit có thể biến đổi từ khoảng 3,0% 
(tương đương 1,39% Li) tới nhiều nhất là 7,7% 
theo công thức lý thuyết (tương đương 3,58% Li). 
Đối với pegmatit vùng La Vi, theo kết quả phân 
tích đã trình bày trên, hàm lượng LiO2 đạt 0,99% 
(bảng 2) với 4% khối lượng lepidolit (XRD, 
BGMN). Như vậy, hàm lượng LiO2 trong lepidolit 
là khoảng 2,5%. So với thống kê trong nghiên cứu 
của Garrett, có thể thấy rằng, lepidolit vùng La Vi 
tương đối nghèo Li, vì vậy để có thể chế biến hợp 
chất Li thương phẩm, quá trình tuyển quặng cần 
phải làm giàu triệt để thành phần lepidolit (và 
muscovit đi cùng). 
6. Kết luận 
Quặng Li vùng La Vi, Quảng Ngãi có nguồn 
gốc pegmatit, có cấu tạo dạng dải, kiến trúc hạt kết 
tinh, kích thước hạt không đều. Các khoáng vật 
nằm xen kẽ, xâm tán rất mịn với nhau tạo thành 
khối đặc sít. 
Khoáng vật chứa nguyên tố hiếm Li trong 
thành tạo pegmatit La Vi, Quảng Ngãi là lepidolit. 
Thành phần khoáng vật chính gồm thạch anh 
chiếm 32%, plagioclas (bao gồm albit) chiếm 51%, 
muscovit chiếm 10%, lepidolit chiếm 4% và các 
khoáng vật phụ chiếm 3% bao gồm orthoclas, sfen, 
apatit, clorit,... Với thành phần khoáng vật này, 
pegmatit vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi được xếp 
vào phụ kiểu lepidolit của kiểu phức trong lớp 
pegmatit kim loại hiếm. 
Lepidolit chiếm khoảng 4% khối lượng mẫu, có 
cấu trúc 2M1, có kích thước đa dạng, chủ yếu 30-
300μm. Kích thước phổ biến nhất là 70-100μm. 
Kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và thành 
phần vật chất pegmatit chứa Li vùng La Vi, tỉnh 
Quảng Ngãi là cơ sở quan trọng cho định hướng 
nghiên cứu công nghệ khai thác, tuyển khoáng làm 
giàu quặng trước khi đưa vào khâu chế biến các 
sản phẩm Li thương mại. Cụ thể, kết quả nghiên 
cứu cấu trúc quặng cho phép xác định phương án 
khai thác, gia công quặng; thành phần khoáng vật 
mẫu quặng gồm khoáng chứa Li thuộc nhóm mica 
và các khoáng đi kèm chủ yếu là feldspar và thạch 
anh là những khoáng có tính chất vật lý tương tự 
nhau nên chỉ có thể tuyển tách chúng dựa vào sự 
khác biệt về tính chất bề mặt khoáng là phương 
pháp tuyển nổi; khoáng chứa quặng Li xâm nhiễm 
mịn với khoáng phi quặng, ở các kích thước đa 
dạng, nên quặng cần được nghiền tối thiểu tới 
74μm. 
Bài báo này là kết quả nghiên cứu của đề tài: 
“Nghiên cứu công nghệ tuyển và chế biến quặng 
Liti vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi“ mã số 
ĐT.09.12/ĐMCNKK. 
TÀI LIỆU DẪN 
[1] J. Bergmann, P. Friedel, R. Kleeberg, 
1998: BGMN - a new fundamental parameters 
based Rietveld program for laboratory X-ray 
sources, it's use in quantitative analysis and 
structure investigations. CPD Newsletter, 20, 5-8. 
[2] D. Bradley and A. McCauley, 2013: A 
preliminary deposit model for lithium-cesium-
tantalum (LCT) pegmatites. U.S. Geological 
Survey Open-File Report 2013-1008, 7p. 
[3] Dương Văn Cầu, Nguyễn Công Cầu, Mai 
Kim Vinh, 2005: Một số tài liệu mới về các thành 
tạo granitoid nhóm tờ Ba Tơ. Tuyển tập hội nghị 
 248
Địa chất - Tài nguyên - Môi trường Việt Nam 
2005, 1-13. Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam. 
[4] P. Cerny, 1992: Geochemical and 
petrogenetic features of mineralization in rare 
element granitic pegmatites in the light of current 
research. Applied Geochemistry, 7, 393-416. 
[5] D.E. Garrett, 2004: Handbook of Lithium 
and Natural Calcium Chloride - Their Deposits, 
Processing, Uses and Properties. Elsevier. 488p. 
[6] U.S. Geological Survey, 2012: 2011 
Mineral Yearbook - Lithium. U.S. Geological 
Survey, 14p. 
[7] S. Guggenheim, 1981: Cation ordering in 
lepidolite. American Mineralogist, 66, 1221-1232. 
[8] Nguyễn Hướng, 2012: Bản đồ bố trí công 
trình lấy mẫu công nghệ quặng liti vùng La Vi, 
Quảng Ngãi, tỷ lệ 1:2.000. Lưu trữ - Liên đoàn Địa 
chất Trung Trung Bộ. 
[9] JCPDS International Center for 
Diffraction Data, 1978: ASTM - set 28 & 29 of 
the power diffraction file, USA. 
[10] JCPDS International Center for 
Diffraction Data, 1979: Power diffraction file: 
alphabetical index inorganic materials, USA. 
[11] C.W. Kamienski, D.P. McDonald, M.W. 
Stark, J.R. Papcun, W. Conrad, 2004: Lithium and 
lithium compounds. Kirk-Othmer Encyclopedia of 
Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc 
(doi:10.1002/0471238961.1209200811011309.a01.
pub2). 
[12] A. Lima & E.R. Robles, 2007: Field Trip 
Guidebook. Granitic Pegmatites: The State Of The 
Art. Memórias N.º 9. Universidade do Porto. ISSN 
0871 - 1607, 86p. 
[13] D. London, 2008: Pegmatites. The 
Canadian Mineralogist Special Publication 10, 347p. 
[14] S. Moores, 2007: Between a rock and a 
salt lake. Industrial Minerals, 477, 58-69. 
[15] J. Ralph & I. Chau, 1993-2010: 
Mindat.org - the mineral and locality database. 
Lepidolite. URL: 
2380.html (truy cập ngày 10/10/2010). 
[16] R. Rinaldi, P. Černý and R.B. Ferguson, 
1972: The Tanco pegmatite at Bernic lake, 
Manitoba. VI. Lithium-Rubidium-Cesium Micas. 
Canadian Mineralogist, 11, 690-707. 
[17] S.R. Taylor, S.M. McLennan, 1985: The 
continental crust: Its composition and evolution. 
Blackwell Sci. Publ.. Oxford, 330p. 
[18] H.S. Teresa and S.W. Bailey, 1981: 
Redetermination of the lepidolite-2M1 structure. 
Clays and Clay Minerals, 29(2), 81-90. 
[19] Phạm Văn Thông (chủ biên), 2009: Đánh 
giá triển vọng quặng thiếc và kim loại hiếm (Ta, 
Li, Be) vùng La Vi, tỉnh Quảng Ngãi. Lưu trữ - 
Cục Địa chất & Khoáng sản Việt Nam (Tc.85). 
[20] Trần Tính (chủ biên), 1997: Bản đồ Địa 
chất và Khoáng sản Việt Nam 1:200.000, Măng 
Đen - Bồng Sơn D-49 XIII & D-49 XIV. Cục Địa 
chất và Khoáng sản Việt Nam. 
[21] U.S. Geological Survey, 2009: 
Pegmatit definition. ULR: 
/Notes/pegmatite.html (truy cập ngày 20/3/2013). 
[22] K. Ufer, R. Kleeberg, J. Bergmann, H. 
Curtius, R. Dohrmann, 2008: Refining real 
structure parameters of disordered layer structures 
within the Rietveld method. Z. Kristallogr. Suppl. 
27, 151-158. 
[23] Mai Kim Vinh, Dương Văn Cầu, Nguyễn 
Công Cầu, Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Thành 
Kỉnh, Phan Văn Đông, 2003: Phát hiện khoáng sản 
thiếc và kim loại hiếm (Liti, Beryli) tại vùng Đồng 
Răm - La Vi. Tạp chí Địa chất, 276, 5-6/2003, 
69-71.
SUMMARY 
Characteristics of Li-bearing pegmatite in La Vi area, Quang Ngai Province 
In order to sustainable use resource of lithium ore in La Vi area, Quang Ngai province, this research was performed 
using ICP-MS, AAS, thin section with light microscopy, and XRD with BGMN based on Rietveld method to carry out main 
characteristics of the pegmatite. Observed minerals include quartz (32%), plagioclase (51%), muscovite (10%), lepidolite 
(4%) and impurities including orthoclase, sphene, apatite, chlorite,... (3%). The lithium-bearing mineral is lepidolite but 
not spodumene or pelite. The lepidolite was characterized with quite low lithium index, which is approximately 2.5% of 
LiO2. Average content of lithium in the bulk sample is 4674ppm, about 0,99% LiO2. The lepidolite in La Vi area belongs 
to the 2M1 structure. Particle size of the lepidolite mainly ranges from 30 to 300μm with the most popular size is 70 - 
100μm. 

File đính kèm:

  • pdfdac_diem_thanh_phan_vat_chat_pegmatit_chua_liti_vung_la_vi_t.pdf