Khó khăn khi khai thác và chế biến đất hiếm?
Khó khăn khi khai thác và chế biến đất hiếm?
Đất hiếm là "vàng mới" của kỷ nguyên công nghệ
Việc khai thác và chế biến đất hiếm ở đất liền tuy phổ biến hơn so với dưới biển, nhưng không hề đơn giản. Dưới đây là phân tích chi tiết về khó khăn và công nghệ chế biến đất hiếm hiện nay:
⚠️ 1. Khó khăn khi khai thác đất hiếm trên đất liền
❗ 1.1. Không phải mỏ nào cũng có thể khai thác
-
Đất hiếm hiếm vì khó tách, không vì ít – chúng thường không tập trung, tồn tại lẫn với quặng khác như monazite, bastnaesite...
-
Chỉ những mỏ có nồng độ cao và thành phần phù hợp mới khả thi về kinh tế.
❗ 1.2. Quá trình tinh luyện phức tạp
-
Đất hiếm có tính chất hóa học rất giống nhau, khó tách riêng từng nguyên tố.
-
Cần nhiều bước xử lý hóa học, tiêu tốn năng lượng và hóa chất.
❗ 1.3. Ô nhiễm môi trường
-
Quá trình tuyển và tách đất hiếm thường sử dụng axit mạnh, dung môi hữu cơ độc hại.
-
Một số quặng chứa nguyên tố phóng xạ như thorium, uranium, cần xử lý đặc biệt.
-
Nếu không kiểm soát tốt, có thể gây ra ô nhiễm đất, nước ngầm, phóng xạ – như từng xảy ra ở Trung Quốc.
❗ 1.4. Cạnh tranh quốc tế khốc liệt
-
Trung Quốc hiện thống trị cả chuỗi sản xuất đất hiếm (khai thác – tinh luyện – xuất khẩu).
-
Các nước khác dù có trữ lượng lớn (như Việt Nam, Mỹ, Brazil) nhưng thiếu công nghệ tinh luyện và hạ tầng đồng bộ.
2. Công nghệ chế biến đất hiếm
Đây là quy trình phức tạp gồm nhiều bước, từ khai thác quặng thô → tách đất hiếm ra khỏi tạp chất → phân tách từng nguyên tố riêng biệt.
🔧 Bước 1: Tuyển quặng
-
Dùng phương pháp từ tính, tuyển nổi, trọng lực để tách quặng chứa đất hiếm ra khỏi đất đá.
-
Mục tiêu: làm giàu hàm lượng đất hiếm.
🔬 Bước 2: Hòa tách (leaching)
-
Dùng axit sulfuric, nitric hoặc xút (NaOH) để hòa tan đất hiếm thành dung dịch.
-
Tuỳ loại quặng mà dùng kỹ thuật axit nóng, áp suất cao hoặc xử lý kiềm.
🧪 Bước 3: Tinh luyện – chiết tách từng nguyên tố
-
Dùng phương pháp chiết dung môi (solvent extraction) – quá trình phức tạp nhất.
-
Tách từng nguyên tố đất hiếm ra khỏi nhau, vì chúng có tính chất rất tương đồng.
-
Mỗi nguyên tố cần hàng chục chu kỳ chiết – đòi hỏi công nghệ cao và kiểm soát cực kỳ nghiêm ngặt.
🧱 Bước 4: Kết tinh hoặc kết tủa
-
Sau khi tách, dung dịch chứa đất hiếm sẽ được kết tủa thành dạng oxit đất hiếm (REO) – dạng thương mại phổ biến.
-
Cuối cùng, có thể hoàn nguyên thành dạng kim loại nếu cần.
✅ Kết luận:
☢️ Khai thác đất hiếm trên đất liền không khó về khai quặng, nhưng rất khó về tinh luyện – môi trường – chi phí – công nghệ.
Đây là lý do vì sao nhiều nước có đất hiếm nhưng không tự khai thác mạnh, mà vẫn phụ thuộc vào Trung Quốc – nơi kiểm soát tới ~90% năng lực tinh luyện toàn cầu.
