Tìm giải pháp công nghệ khai thác, chế biến đất hiếm

Có trữ lượng đất hiếm đạt khoảng 22.000.000 tấn, đứng thứ hai trên thế giới, song đến nay Việt Nam vẫn chưa khai thác và chế biến được mỏ đất hiếm nào. Một trong những nguyên nhân chính là do chưa có công nghệ khai thác, chế biến đất hiếm, trong khi các nước giữ độc quyền, không chuyển giao công nghệ.

Thứ Năm, ngày 19/10/2023 - 06:54

Nghiên cứu quá trình chiết lỏng-lỏng phân chia riêng rẽ các nguyên tố đất hiếm tại Viện Công nghệ xạ hiếm.

Tại hội thảo về thực trạng công nghệ khai thác, chế biến đất hiếm tổ chức ngày 18/10 tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nhiều nhà khoa học cho rằng, cần phát triển công nghệ để khai thác chế biến và ứng dụng đất hiếm hiệu quả.

Theo báo cáo của Cục Công nghiệp, Bộ Công thương, tình hình khai thác, chế biến các mỏ đất hiếm của Việt Nam còn rất hạn chế, nguyên nhân chính của việc chậm trễ này là do các doanh nghiệp được cấp phép khai thác mỏ chưa làm chủ được công nghệ chế biến ra sản phẩm đạt yêu cầu cũng như chưa có công nghệ tách chiết ra các sản phẩm đất hiếm riêng rẽ.

Thí dụ, mỏ đất hiếm Đông Pao (Lai Châu) được cấp phép khai thác từ năm 2015 nhưng đến nay, Công ty cổ phần đất hiếm Lai Châu vẫn chưa tìm được đối tác có khả năng làm chủ công nghệ chế biến đất hiếm thành sản phẩm các ô-xít đất hiếm riêng rẽ để triển khai chế biến khoáng sản đất hiếm từ mỏ này. Hiện nay, Việt Nam mới chỉ dừng lại ở công đoạn chế biến tinh quặng đất hiếm có hàm lượng ô-xít đất hiếm khoảng 30%.

Về thực trạng nghiên cứu công nghệ về đất hiếm tại Việt Nam, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Hoàng Anh Sơn, Phó Viện trưởng Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cho biết, đã có quá trình nghiên cứu từ năm 1975 đến nay, nghiên cứu ở cả lĩnh vực chế biến, làm sạch và ứng dụng, được Nhà nước đầu tư qua các chương trình khoa học-công nghệ và từ các chương trình của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Dù kết quả nghiên cứu khả quan, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế. Công nghệ tuyển quặng chưa hiệu quả, chất lượng tuyển chưa cao, hàm lượng các tạp chất có hại đi cùng còn đáng kể, chưa giải quyết được bài toán “tính khó tuyển” của đất hiếm Lai Châu một cách tối ưu nhất. Đối với công nghệ tách tổng ô-xít đất hiếm thì chưa có nhà máy chế biến từ tinh quặng ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu, với hàm lượng ô-xít đất hiếm tối thiểu từ 95%. Công nghệ phân chia và làm sạch đã có nghiên cứu từ rất sớm, nhưng phần lớn mới triển khai trong phòng thí nghiệm, chưa có công nghệ nào áp dụng vào thực tế.

Chế tạo kim loại đất hiếm là công nghệ mang lại giá trị cao nhất trong chế biến đất hiếm nhưng công nghệ này chưa bắt đầu ở nước ta. Chế tạo kim loại đất hiếm đòi hỏi trình độ công nghệ rất cao, làm ra các sản phẩm cho ngành xe điện, điện gió, công nghiệp quốc phòng… Theo đánh giá của các nhà khoa học, sở dĩ công nghệ ngành đất hiếm chưa phát triển như mong muốn là do đầu tư cho khoa học-công nghệ lĩnh vực này chưa đủ tầm, thiếu tập trung và lĩnh vực ứng dụng đất hiếm chưa tìm được vị trí xứng đáng trong nền kinh tế thị trường.

Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Quang Liêm (Viện Khoa học Vật liệu) cho biết, đất hiếm ngày càng đóng vai trò lớn với các ngành công nghiệp và tương lai của thế giới. Mặc dù giá trị giao dịch của đất hiếm trên thế giới hiện nay chỉ khoảng 10 tỷ USD một năm, nhưng đây lại là nguyên liệu chiến lược, không thể thay thế đối với nhiều quốc gia, nhất là các quốc gia phát triển.

Thực tế, khai thác và chế biến đất hiếm không mang lại hiệu quả kinh tế cao, mà giá trị kinh tế thu được phần lớn ở các ứng dụng của đất hiếm, với nhu cầu sử dụng một số nguyên tố đất hiếm như Nd, Pr, Dy, Tb…để làm nam châm vĩnh cửu cường độ cao ứng dụng trong các nhà máy điện gió, động cơ ô-tô điện… Dự đoán nhu cầu sử dụng đất hiếm sẽ tăng nhanh trong khoảng 20 năm tới, đến sau năm 2050 sẽ giảm do được bù bằng nguồn đất hiếm tái chế hay vật liệu thay thế khác.

Các nhà khoa học về môi trường cũng lưu ý, khai thác đất hiếm lợi nhuận thấp, ảnh hưởng môi trường. Từ quặng thô làm giàu lên phải sử dụng rất nhiều hóa chất, chất thải của chế biến là phóng xạ độc hại. Đến khâu tách ra từng nguyên tố vẫn đem lại lợi nhuận rất thấp và phải sử dụng những hóa chất độc hại. Khảo sát ở Trung Quốc cho thấy, để sản xuất ra 1 tấn đất hiếm tốn rất nhiều nguyên liệu và hóa chất như: khoảng 50 tấn quặng, 1,9 tấn nước, 12,32 tấn NaCl, 1,64 tấn NaOH, 1,17 tấn HCl, 4,41 tấn H2SO4.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Hoàng Anh Sơn đề xuất các hướng nghiên cứu trọng tâm, trong đó đặc biệt chú trọng đến chế biến đất hiếm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu; phân chia, làm sạch các ô-xít đất hiếm riêng rẽ phục vụ nghiên cứu và sản xuất. Khi Việt Nam đang dần trở thành khu vực thu hút đầu tư cho ngành xe điện, năng lượng mới, cần phát triển nội lực công nghệ chế tạo kim loại đất hiếm, đưa kim loại đất hiếm thành nguyên liệu chiến lược để nắm quyền chủ động trong hợp tác với các quốc gia có nền công nghiệp công nghệ cao.

Do đó, cần nghiên cứu công nghệ chế biến sâu đến kim loại một số nguyên tố đất hiếm (Nd, Dy, Pr…) phục vụ chiến lược chuyển đổi năng lượng, giao thông không phát thải. Để thực hiện được các mục tiêu đó, cần phát huy hết năng lực của các viện nghiên cứu, các tổ chức nghiên cứu nhằm đưa ra công nghệ khai thác, chế biến hiệu quả về kinh tế-kỹ thuật, tháo gỡ bài toán cho các doanh nghiệp khai thác và chế biến đất hiếm đã được cấp phép nhưng chưa khai thác được.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Bá Thuận (Viện Công nghệ xạ hiếm) kiến nghị, trong nghiên cứu chế biến quặng đất hiếm, cần xây dựng một trung tâm nghiên cứu và chuyển giao công nghệ chế biến quặng đất hiếm nhằm hoàn thiện các công nghệ quy mô sản xuất nhỏ và giải quyết các phát sinh trong quá trình sản xuất cũng như cập nhật công nghệ mới. Trung tâm sẽ là nơi liên kết với doanh nghiệp, trình diễn và chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp…

Bộ trưởng Khoa học và Công nghệ Huỳnh Thành Đạt cho biết, trên cơ sở những kiến nghị của các nhà khoa học, Bộ sẽ có đề xuất với Chính phủ một số giải pháp khoa học-công nghệ phục vụ khai thác, chế biến đất hiếm Việt Nam một cách hợp lý, hiệu quả, phù hợp với định hướng phát triển đất hiếm của Đảng và Nhà nước như: Tăng cường tiềm lực cho các tổ chức nghiên cứu trong nước; nghiên cứu làm rõ thêm về trữ lượng và thành phần các nguyên tố đất hiếm trong các mỏ; nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác, chế biến sâu đất hiếm phù hợp với quặng Việt Nam; bảo đảm môi trường trong hoạt động khai thác, chế biến…

Trên cơ sở những kiến nghị của các nhà khoa học, Bộ sẽ có đề xuất với Chính phủ một số giải pháp khoa học-công nghệ phục vụ khai thác, chế biến đất hiếm Việt Nam một cách hợp lý, hiệu quả, phù hợp với định hướng phát triển đất hiếm của Đảng và Nhà nước như: Tăng cường tiềm lực cho các tổ chức nghiên cứu trong nước; nghiên cứu làm rõ thêm về trữ lượng và thành phần các nguyên tố đất hiếm trong các mỏ; nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác, chế biến sâu đất hiếm phù hợp với quặng Việt Nam; bảo đảm môi trường trong hoạt động khai thác, chế biến…

Bộ trưởng Khoa học và Công nghệ Huỳnh Thành Đạt

Với sự quyết tâm của cộng đồng các nhà khoa học, sự phối kết hợp giữa các tổ chức nghiên cứu, các cơ quan quản lý và các doanh nghiệp, chắc chắn sẽ chủ động được công nghệ, hỗ trợ doanh nghiệp khai thác và chế biến sâu đất hiếm phục vụ nhu cầu sử dụng trong nước, hướng tới xuất khẩu một cách hợp lý, hiệu quả, bảo đảm môi trường.

Hà Linh

công nghệ khai thác chế biến đất hiếm các nước giữ độc quyền không chuyển giao công nghệ. ứng dụng đất hiếm hiệu quả Chế tạo kim loại đất hiếm nguyên liệu chiến lược