Dự án khai thác bauxite Tây Nguyên: Dưới góc độ khoa học

Bauxite - loại đá độc tôn sản xuất ra nhôm

Quặng bauxite là gì?

Bauxite.

Từ bauxite đến alumin và nhôm

Từ bauxite luyện thành alumin, từ alumin điện phân thành nhôm kim loại - một kim loại phổ biến nhất mà chúng ta đang sử dụng. Có tới 90% sản lượng alumin được dùng cho sản xuất nhôm kim loại và được chia thành 2 loại: Dạng cát và dạng bột. Thị trường thế giới rất ưa chuộng alumin dạng cát. Ngoài ra, alumin còn được sản xuất dưới dạng phi luyện kim sử dụng trong các ngành hóa chất nhôm, xử lý nước, vật liệu chịu lửa, gốm sứ, vật liệu cách điện...

Công nghệ khai thác

TS Nguyễn Anh, nguyên viện trưởng Viện NC Mỏ và Luyện kim cho biết, công nghệ khai thác quặng bauxite đơn giản hơn một số khoáng sản khác như than, quặng sắt... chủ yếu là xúc bốc, tuyển rửa và hầu như không sử dụng hóa chất.

Theo công nghệ mà Việt Nam lựa chọn, trong quá trình khai thác, khai trường được chia thành nhiều khu vực nhỏ, khai thác hết quặng ở khu vực này mới chuyển sang khai thác ở khu vực khác (kiểu cuốn chiếu). Trong quá trình khai thác sẽ phải bóc một lớp đất phủ dày trung bình khoảng 2m để khai thác lớp quặng bauxite ở dưới (có chiều dày trung bình từ 3 - 5m). Khi bóc đất phủ sẽ phải bóc tách lớp đất màu trên mặt và lưu giữ ở khu vực riêng. Khối lượng đất màu này sẽ được rải cùng với đất mùn, phân bón hữu cơ khi thực hiện công tác hoàn thổ. Công nghệ được áp dụng khá hiệu quả tại các mỏ bauxite ở Trung Quốc, Mỹ, Braxil...

Để tinh hồi tinh quặng bauxite trước khi đưa vào nhà máy chế biến alumin phải thực hiện công đoạn tuyển rửa quặng nguyên khai với khoảng 60% bùn thải và thu hồi được khoảng 40% quặng tinh.

Công nghệ sản xuất alumin

Công nghệ sản xuất alumin đang phổ biến là công nghệ Bayer (công nghệ này do Karl Bayer phát minh năm 1887). Trong 100 năm qua, có rất nhiều quy trình được phát minh song không có quy trình nào vượt được Bayer. Đại đa số các nước trên thế giới đều sử dụng công nghệ này.

Theo KS Dương Thanh Sủng, nguyên cán bộ Ban Nhôm, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, công nghệ Bayer có 2 giải pháp: Công nghệ Bayer châu Âu (hòa tách bauxite mono-hydrat ở nhiệt độ 200 - 250oC với nồng độ kiềm cao khoảng 200g/l Na2Ok) và công nghệ Bayer châu Mỹ (hòa tách bauxite mono - hydrat ở nhiệt độ và nồng độ thấp khoảng 140 - 145oC và khoảng 160 - 170g/l Na2Ok).

Các chuyên gia cho rằng, việc lựa chọn công nghệ Bayer châu Mỹ hòa tách bauxite ở áp suất trung bình - nhiệt độ 140 - 145oC mà Việt Nam áp dụng là phù hợp.

Bùn đỏ - tại sao lại gây ô nhiễm môi trường?

Các chuyên gia cho rằng, vấn đề môi trường lớn nhất trong quá trình sản xuất alumin là vấn đề bùn thải (có màu đỏ chủ yếu do màu các các oxit sắt tạo ra nên thường được gọi là bùn đỏ). Theo KS Dương Thanh Sủng, bùn đỏ thực chất là cặn (các thành phần có trong bauxite) không hoà tan trong kiềm và thu được trong quá trình hòa tách bauxit với dung dịch kiềm NaOH. Thành phần khoáng vật của bùn đỏ là các oxit, chủ yếu là oxit sắt, các hợp chất mới tạo thành như Na-Aluminium-Hydrosilicat... Do chúng có liên kết hóa học với kiềm (hoặc kiềm bám theo) nên bùn đỏ có độ bám dính lớn (nhất là sau khi nó đã lắng hoặc khô). Đặc tính lý - hóa của bùn đỏ không như bùn đất thông thường. Để sản xuất 1 tấn alumin sẽ thải ra khoảng 0,8 - 2 tấn bùn đỏ. Theo tính toán, với dự án Nhân Cơ công suất 600.000 tấn alumin/năm, lượng bùn đỏ khô sẽ là 566.000 tấn/năm, với dự án Lâm Đồng công suất 600.000 tấn alumin/năm, lượng bùn đỏ khô sẽ là 636.720 tấn/năm. Như vậy, cả hai nhà máy sẽ thải ra khoảng 1,2 - 1,3 triệu tấn bùn đỏ/năm.

PGS.TS Nguyễn Đình Hòe (Hội Bảo vệ Thiên nhiên & Môi trường) cho biết, đặc trưng của bùn đỏ là có kích thước mịn. Do đó bùn thải khi khô dễ phát tán bụi vào không khí gây ô nhiễm, tiếp xúc thường xuyên với các bụi này gây ra các bệnh về da, mắt. Nước thải từ bùn tiếp xúc với da gây tác hại như ăn da, gây mất độ nhờn làm da khô ráp, sần sùi, chai cứng, nứt nẻ, đau rát, thậm chí có thể sưng tấy, loét mủ ở vết rách xước trên da. Đặc biệt, khả năng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt là rất cao khi lưu giữ bùn với khối lượng lớn trong thời gian dài. Lượng bùn này phát tán mùi hôi, hơi hóa chất làm ô nhiễm, ăn mòn kim loại.

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về sử dụng bùn đỏ, nhưng hiệu quả kinh tế còn thấp nên chủ yếu vẫn thải ra các bãi chứa. Hiện nay, có rất nhiều công nghệ xử lý bùn đỏ. PGS.TS Hồ Sỹ Giao cho biết, bùn đỏ sẽ được khống chế trong các hồ lắng gần nhà máy chế biến alumin. Trên thế giới người ta thường gia cố đáy hồ lắng bằng vật liệu chống thấm để ngăn không cho nước mang theo các chất độc tràn ra ngoài làm ô nhiễm môi trường đất và nước ngầm khu vực. Khi bùn thải đầy hồ lắng, để róc nước và phơi khô thì có thể phục hồi, cải tạo trồng cà phê, hồ tiêu...

Phó Thủ tướng Chính phủ Hoàng Trung Hải. - Phó Thủ tướng Chính phủ Hoàng Trung Hải kết luận tại Hội thảo: Chủ trương phát triển ngành công nghiệp khai thác bauxite, sản xuất alumin ở nước ta là đúng đắn và được thể hiện trong văn kiện Đại hội Đảng lần thứ 10. Việt Nam có nguồn tài nguyên bauxite lớn, có tiềm năng để hình thành ngành công nghiệp khai thác, sản xuất alumin lớn, tuy nhiên, không thể phát triển bằng mọi giá. Để phát triển thành công các dự án bauxite cần có giải pháp quản lý, thực hiện chặt chẽ và hiệu quả và không để tiềm năng này biến Tây Nguyên thành đói nghèo. - Tân Rai (Lâm Đồng) và Nhân Cơ (Đăk Nông) là 2 dự án tổ hợp khai thác quặng bauxite và sản xuất alumin (tiền chất chế tạo nhôm) do Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) đầu tư, trong tổng số 6 dự án được quy hoạch đến năm 2015. Cả 2 nhà máy này đều có công suất 600.000 tấn/năm và đều cùng nhà thầu Chalieco (Trung Quốc) làm tổng thầu. Hiện Tân Rai đã khởi công, Nhân Cơ đang trong quá trình lập dự án. Một số đề xuất của các nhà khoa học thuộc Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam : - Tiến hành đánh giá môi trường chiến lược (DMC) cho quy hoạch và kế hoạch khai thác, chế biến khoáng sản bauxite Tây Nguyên. - Triển khai chương trình điều tra, nghiên cứu Tây Nguyên. Kiến nghị Chính phủ sớm đưa chương trình nghiên cứu Tây Nguyên III vào cuộc để làm cơ sở cho quy hoạch phát triển tổng thể khu vực này, trong đó bauxite sẽ tham gia như một ngành công nghiệp đáng lưu tâm. Cần nghiên cứu, phân tích và đặt việc khai thác khoảng sản bauxite trong quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế vùng Tây Nguyên, Nam Trung Bộ và Đông Nam Bộ để đề ra chiến lược phát triển vĩ mô cấp vùng. - Xây dựng chương trình khai thác khoảng sáng thí điểm. Chỉ nên tập trung vào xây dựng 1 nhà máy thí điểm Tân Rai. - Nên xây dựng nhà máy alumin ở vùng duyên hải Bình Thuận, vận chuyển quặng tinh bằng đường ống. Cách này sẽ giúp hiệu quả kinh tế hơn, xử lý bùn đỏ dễ dàng hơn và đảm bảo về an ninh quốc phòng cho Tây Nguyên.