Xuất thô titan trong khi nghiên cứu bị xếp xó 36 năm

“Chúng ta nghiên cứu rồi để đó chỉ vì không có chủ trương đầu tư, trong khi  nhiều nước cũng nghiên cứu và ngay sau đó họ bắt tay vào sản xuất rutin (titan đioxit -TiO2) với quy mô hàng trăm nghìn tấn mỗi năm như Canada, Mỹ, Úc…”, giáo sư Phùng Viết Ngư - Phó Chủ tịch Hội Khoa học Đúc luyện kim, cho biết.

Ngay từ năm 1973, giáo sư Ngư còn công tác tại Khoa Khoa học và Công nghệ vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội, cùng một số nhà khoa học thực hiện đề tài “Làm giàu quặng ilmenit bằng con đường chế tạo rutin nhân tạo”.

Đề tài nhằm chế biến rutin nhân tạo trong nước thay vì phải nhập khẩu từ nước ngoài để phục vụ ngành sản xuất que hàn. Để chế biến được rutin nhân tạo, các nhà khoa học đã chế biến quặng titan 47 - 48% TiO2 lên tới 90-94% TiO2 bằng phương pháp tách sắt.  

Thí nghiệm đầu tiên được thực hiện với quy mô một mẻ khoảng 200 kg tại Nhà máy Đức Giang. Kết quả là các nhà khoa học đã tạo ra được rutil nhân tạo 86-92% TiO2.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã xây dựng một dự án sản xuất thử mỗi năm từ 500 - 1.000 tấn. “Để thực hiện dự án cần phải có một khoản tiền đầu tư cho thiết bị, công nghệ nhưng buồn thay, không ai muốn bỏ tiền đầu tư. Các nhà máy que hàn lại không có vốn, Tổng cục hóa chất cũng không ưu tiên cho việc này, vậy là mọi việc đã dừng lại sau khi kết quả thí nghiệm thành công”, giáo sư Ngư kể lại

Không nản chí, nhóm nghiên cứu tiếp tục tìm hướng đi khác đó là luyện xỉ titan bằng phương pháp nhiệt, luyện kim. Phương pháp này cũng thành công trong phòng thí nghiệm và tạo được TiO2 80-85%. Đưa ra quy mô sản xuất thử trong lò hồ quang (làm tại lò luyện công nghiệp của Thái Nguyên và Hải Dương).

Phương pháp này có công nghệ đơn giản hơn, yêu cầu về thiết bị lúc đó cũng có thể đáp ứng được. Thế nhưng, một lần nữa không ai chịu đầu tư. “Bản thân nhà máy que hàn chỉ muốn tập trung sản xuất que hàn. Đặt vấn đề với một đơn vị luyện kim họ cũng không đồng ý. Vì thế, đề tài có kết quả tốt, đã trình bày ở Hội nghị hóa học toàn quốc năm 1976, ai cũng thấy tốt nhưng không đưa vào thực hiện được”, giáo sư Ngư nói.

Đến năm 1978, Nhà nước đặt vấn đề nghiên cứu toàn diện về titan. Một đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu khai thác, tuyển và xử lý quặng titan ven biển” được Viện Khoa học và công nghệ mỏ luyện kim chủ trì thực hiện. Đề tài bao quát toàn bộ từ khâu thăm dò, khảo sát đến khai thác và chế biến ra sản phẩm cuối cùng là sản xuất TiO2.

Thế nhưng, tất cả cũng chỉ nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm. Dù vậy, nhóm nghiên cứu đã xây dựng được quy trình khai thác quặng titan, nghiên cứu được phương pháp tuyển quặng để được quặng titan có chất lượng.

Xác định được quy trình công nghệ, thông số kỹ thuật của việc chế tạo rutin nhân tạo. Thí điểm thăm dò sản xuất bột màu TiO2 bằng phương pháp sunfat hóa (H2SO4 và clorua hóa rutin nhân tạo và xỉ titan để ra TiO2).

Như vậy, chúng ta đã tìm ra được nguyên lý chế biến, xây dựng được quy trình công nghệ, nhưng không có chủ trương, thiếu đầu tư và không có thiết bị nên việc chế biến sản phẩm titan vẫn dẫm chân tại chỗ.

Một bài toán đặt ra là hiện nay chúng ta chưa thể tự chế tạo thiết bị nên buộc phải nhập khẩu. Hơn nữa, cũng chưa có công nghệ chế tạo bột màu titan, vì vậy, các chuyên gia luyện kim cho rằng, phải đầu tư dây chuyền có công suất ít nhất từ 500.000 tấn trở lên.

Hiện theo kết quả điều tra khảo sát của Cục địa chất khoáng sản Việt Nam, quặng titan của Việt Nam trữ lượng hoàn toàn có thể đáp ứng tốt, đủ để phục cụ cho việc chế biến sâu (chế biến ilmenit thành bột titan), đóng góp cao hơn cho nền kinh tế quốc dân.

Tiến sĩ Nguyễn Thành Sơn - Giám đốc Công ty năng lượng sông Hồng, Tập đoàn than và khoáng sản Việt Namcho rằng: “Một số khoáng sản quý, trong đó có titan nếu được đầu tư công nghệ sẽ giúp cho Việt Nam chủ động hơn trong vấn đề năng lượng và nguyên liệu sản xuất.

Tuy nhiên, phải làm rõ từ hạ nguồn, quy mô khai thác bao nhiêu, khai thác như thế nào cũng phải xây dựng lộ trình rõ. Sau đó xác định tiếp làm bột titan với quy mô bao nhiêu là phù hợp”. 

“Cũng phải xác định rõ về chiến lược chế biến sâu. Hiện nay để “qua mắt” cơ quan quản lý, nhiều doanh nghiệp đã lấy chiêu bài chế biến, mà thực chất là luyện xỉ titan để xuất khẩu. Nếu chỉ chế biến quặng từ 40-50% TiO2 đưa lên 50-60% cũng coi là chế biến. Nếu không xác định chế biến sâu, muôn đời Việt Nam chỉ xuất xỉ titan mà không thể làm  ra các sản phẩm có tính chất thương mại cao như rutin hay pigment”, giáo sư Ngư cảnh báo.

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra ở đây là lựa chọn công nghệ nào để nhập. Theo các chuyên gia, hiện Trung Quốc chủ yếu phát triển công nghệ cổ điển, tức là làm bột màu bằng phương pháp sunfat hóa, phương pháp này cho ra sản phẩm kém hơn nhiều so với phương pháp clorua hóa (bí quyết đang do một số nước phương Tây nắm giữ). Với phương pháp sufat hóa để sản xuất ra một tấn TiO2 sẽ phát sinh 10 tấn axit phế thải có nồng độ 10-15% axitsunfuaric, 1 tấn FeSO4.

Nhiều nhà khoa học tỏ ra phân vân: “Những phế thải này sẽ đổ đi đâu, nếu có làm phân bón, sơn… cũng phải mất rất nhiều công đoạn và đòi hỏi phải đầu tư tiếp công nghệ. Ngoài ra để có 1 tấn TiO2 cần có 5 tấn hóa chất H2SO4. Đây là bài toán khá đau đầu. Còn nếu áp dụng phương pháp clorua hóa thì cũng cần có clo nhưng phương pháp này có thể tuần hoàn được và cho sản phẩm chất lượng cao hơn. Song vấn đề đòi hỏi thiết bị rất phức tạp, cồng kềnh hơn, đặc biệt là phải đồng bộ”.

Đưa ra đề xuất về công nghệ, GS Ngư cho rằng: “Nên nhập công nghệ chế biến theo phương pháp clorua hóa. Phải hướng đến chất lượng cao thì mới cạnh tranh được với thế giới. Chỉ tính riêng chuyện nghiên cứu rồi để đó, không có tầm nhìn trước chúng ta đã thiệt hại nhiều trong việc tận dụng tài nguyên. Nếu một lần nữa lơ là trong việc nhập công nghệ, thảm họa môi trường sẽ không thể lường hết được”.