Xử lý bùn đỏ an toàn và hiệu quả trong khai thác boxit ở Tây Nguyên, lâu nay đang là băn khoăn lớn của dư luận xã hội. Góp phần tháo gỡ vấn đề này, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt nam (HLKH và CNVN) đã thực hiện thành công đề tài khoa học và công nghệ, được Hội đồng nghiệm thu cấp Nhà nước đánh giá xuất sắc.
Bùn đỏ là bã thải của quá trình sản xuất nhôm từ quặng boxit theo phương pháp Bayer. Do tính kiềm cao (pH10-13), lại là hỗn hợp gồm các hợp chất như sắt, mangan…và một lượng xút dư thừa do quá trình hòa tan và tách quặng boxit, nên bùn đỏ là tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được quản lý tốt.
Lâu nay, trên thế giới chưa có quốc gia nào xử lý được triệt để bùn đỏ. Cách phổ biến vẫn là chôn lấp bùn đỏ ở ven biển, vùng đất ít người ở, hoặc lưu giữ trong các hồ chứa để tránh độc hại.
Khai thác boxit, sản xuất Alumin ở Tây Nguyên (Lâm Đồng và Đắc Nông), như quy hoạch của Tập đoàn Công nghiệp than - Khoáng sản Việt nam, đến giai đoạn 2015 - 2020 nâng lên bảy triệu tấn Alumin, tương đương với việc thải ra môi trường mười triệu tấn bùn đỏ; còn đến năm 2025, để có 15 triệu tấn Alumin sẽ thải ra môi trường khoảng 23 - 24 triệu tấn bùn đỏ…
Nghiên cứu, phân tích của các nhà chuyên môn cho thấy: Bùn đỏ trong khai thác boxit ở khu vực Tây Nguyên có chứa hàm lượng sắt cao hơn hẳn so các khu vực khác trên thế giới (như Hungari, Australia…). Chẳng hạn, tại Lâm Đồng, hàm lượng sắt trong bùn đỏ khô dao động từ 38,5 - 40% (tính theo Fe) và từ 51,2 - 56,3% (tính theo Fe2O3), được coi là tương đương với quặng sắt nghèo; đồng thời, khối lượng lớn, có thể định hướng sản xuất gang, thép.
Nằm trong khuôn khổ nhiệm vụ của Chương trình trọng điểm Tây Nguyên 3 "Khoa học và công nghệ phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội vùng Tây Nguyên" (Giai đoạn 2011 - 2015), Viện Hóa học thuộc Viện HLKH và CNVN đã triển khai, thực hiện đề tài "Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép và vật liệu xây dựng không nung từ nguồn thải bùn đỏ trong quá trình sản xuất Alumin tại Tây Nguyên" do Tiến sĩ Vũ Đức Lợi, Phó Viện trưởng Hóa học làm chủ nhiệm.
Theo chủ nhiệm đề tài, hơn ba năm qua nhóm nghiên cứu đã tiến hành nhiều công đoạn, trong đó tập trung nghiên cứu đánh giá thành phần và tính chất của bùn đỏ trong quá trình sản xuất Alumin tại Tây Nguyên; nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ sản xuất sắt xốp từ bùn đỏ; xây dựng quy trình công nghệ sản xuất sắt xốp từ bùn đỏ với quy mô công nghiệp; nghiên cứu và tối ưu hóa công nghệ sản xuất thép từ nguyên liệu sắt xốp được chế tạo từ bùn đỏ; xây dựng và hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý bùn đỏ khép kín trên cơ sở công nghệ sản xuất thép và vật liệu không nung…
Trải qua các mẻ chạy thử nghiệm, từ một tấn đến 10 tấn bùn đỏ khô (trong các năm 2012, 2013), từng bước hoàn thiện công nghệ và cho kết quả đáng khích lệ. Nhất là mẻ chạy thử quy mô công nghiệp 200 tấn bùn đỏ khô tại Công ty Cổ phần Thép Thái Hưng (đầu tháng 4-2014 ở Hải Dương), có sự chứng kiến của Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải và một số bộ, ngành đã cho kết quả thu hồi sắt đạt hơn 70%. Mẫu bùn đỏ sau thiêu kết được nghiền mịn và tuyển từ (năng lượng tiêu hao thấp) để thu hồi tinh quặng sắt - nguyên liệu cho sản xuất gang và sắt xốp bằng công nghệ thông thường. Đồng thời, mẫu phôi thép được luyện từ sắt xốp này được đánh giá đạt tiêu chuẩn mác thép SD390 của Nhật Bản.
Ông Nguyễn Văn Tuấn, Tổng Giám đốc Công ty Cổ Phần Thép Thái Hưng cho biết: Qua mẻ chạy thử nghiệm quy mô công nghiệp, tính toán ban đầu cho thấy, từ 2,4 tấn bùn đỏ khô sẽ thu hồi được một tấn tinh quặng sắt 62% (trừ chi phí vẫn có lãi), nếu tính cả về lợi ích môi trường thì còn lớn hơn nhiều.
Tại buổi lễ tổng kết, nghiệm thu cấp Nhà nước đề tài "Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép và vật liệu xây dựng không nung từ nguồn thải bùn đỏ trong quá trình sản xuất Alumin tại Tây Nguyên" (ngày 6 - 4) vừa qua, sau nhiều ý kiến trao đổi, phản biện, các thành viên Hội đồng khoa học đều khẳng định tính mới, sáng tạo và nhất là giá trị thực tiễn của đề tài. Bởi vậy, chín thành viên của Hội đồng đã chấm điểm và bỏ phiếu xếp loại xuất sắc cho đề tài.
Giáo sư, Viện sĩ Nguyễn Văn Hiệu, nguyên Giám đốc Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ quốc gia, Chủ tịch Hội đồng cho rằng, đây là đề tài thuộc lĩnh vực luyện kim hiếm hoi ở nước ta. Thực hiện thành công đề tài thể hiện sự táo bạo và vượt khó của nhóm nghiên cứu. Tìm ra công nghệ sản xuất gang, thép từ bùn đỏ, mở ra triển vọng phát triển ngành sản xuất Alumin còn non trẻ của Việt nam; mặt khác, điều quan trọng hơn là giải quyết được vấn đề môi trường mà lâu nay xã hội đang quan tâm.
Đây cũng là một minh chứng sinh động cho sự gắn kết giữa nhà khoa học và nhà doanh nghiệp trong việc đưa KH và CN phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Đáng chú ý, kết quả thành công bước đầu của đề tài đã được công bố trên tạp chí khoa học Quốc tế nổi tiếng Nature/Joornal số tháng 3- 2015 vừa qua.
Theo Tiến sĩ Vũ Đức Lợi, Viện HLKH và CNVN đã thỏa thuận chuyển nhượng bản quyền sở hữu trí tuệ công trình khoa học này cho Công ty Cổ phần thép Thái Hưng với trị giá 30 tỷ đồng… Có lẽ, lần đầu tiên, kết quả nghiên cứu của một đề tài KH và CN được thương mại hóa với giá kỷ lục ở Việt Nam.
NASATI, ngày 7/5/2015.