Láng giềng Việt Nam tung công nghệ chưa từng có, biến hơn 5 triệu tấn phế thải mỏ thành quặng sắt chất lượng cao mỗi năm
Công nghệ mới có thể biến nguyên liệu chỉ chứa 11% sắt thành tinh quặng đạt hàm lượng 65%.
Dự án nung từ hóa quặng sắt lớn nhất thế giới, có khả năng biến chất thải từ việc khai thác mỏ thành tinh quặng sắt hàm lượng cao, đã chính thức đi vào hoạt động tại Trung Quốc.
Theo Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), cơ sở đặt tại thành phố An Sơn (tỉnh Liêu Ninh) đã được đưa vào vận hành sau khi vượt qua các bài kiểm tra nghiệm thu chính thức. Nhà máy hiện hoạt động ổn định và đạt công suất thiết kế.
Viện Kỹ thuật Quy trình (IPE) thuộc CAS cho biết dây chuyền sản xuất có thể xử lý 5,56 triệu tấn quặng sắt khó xử lý và bã thải mỏ mỗi năm.
Công nghệ này có thể xử lý bã thải có hàm lượng sắt cực thấp, chỉ khoảng 11%, để tạo ra tinh quặng với hàm lượng sắt lên tới 65%.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho rằng đây là công nghệ đầu tiên trên thế giới có thể xử lý bã thải quặng sắt với hàm lượng thấp như vậy ở quy mô công nghiệp. Họ kỳ vọng công nghệ này sẽ giúp Trung Quốc giảm mức độ phụ thuộc lớn vào nguồn quặng sắt nhập khẩu.
Biến phế thải thành quặng sắt
Trung Quốc là nước tiêu thụ quặng sắt lớn nhất thế giới. Quốc gia này sử dụng hơn một nửa lượng quặng sắt toàn cầu nhưng từ lâu phải dựa vào các nhà cung cấp nước ngoài để đáp ứng hơn 80% nhu cầu.
Những nguồn cung quặng sắt lớn nhất của Trung Quốc gồm Australia, Brazil, Ấn Độ và Nam Phi. Trong khi đó, Trung Quốc cũng sở hữu trữ lượng quặng sắt lớn thứ 4 thế giới nhưng phần lớn có hàm lượng thấp.
Khoảng một nửa trữ lượng được đánh giá là khó xử lý hiệu quả về mặt kinh tế bằng các công nghệ thông thường.
Để giải quyết bài toán này, nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật Quy trình thuộc CAS đã phát triển phương pháp nung từ hóa trong tầng sôi.
Phương pháp này tách các khoáng vật chứa sắt khỏi phần chất thải dựa trên đặc tính từ của chúng. Tuy nhiên, công nghệ tuyển từ truyền thống kém hiệu quả khi hàm lượng sắt quá thấp hoặc các khoáng vật có từ tính yếu.
Quy trình mới sử dụng phương pháp nung có kiểm soát để thay đổi đặc tính từ của các khoáng vật chứa sắt, qua đó giúp quá trình tách diễn ra hiệu quả hơn. Công nghệ cũng cho phép kiểm soát chính xác thời gian các hạt vật liệu lưu lại trong lò phản ứng.
Tỷ lệ chuyển hóa khoáng vật chứa sắt đạt 98%. Đồng thời, quy trình chỉ tiêu thụ 0,82 gigajoule (GJ) năng lượng cho mỗi tấn quặng, thấp hơn khoảng 35% so với các công nghệ hiện có.
Công nghệ mất hàng chục năm để hoàn thiện
Theo SCMP, công nghệ này là kết quả của hàng chục năm nghiên cứu. Những nghiên cứu về việc sử dụng phương pháp nung từ hóa để xử lý quặng sắt hàm lượng thấp đã được tiến hành từ những năm 1950 và 1960 tại Viện Luyện kim Hóa học.
Zhu Qingshan - giáo sư, tiến sĩ và trưởng nhóm nghiên cứu - đã khôi phục nỗ lực thương mại hóa công nghệ này vào năm 2004 và dành hơn 20 năm tiếp theo để hoàn thiện quy trình.
Cơ sở tại An Sơn gồm 3 dây chuyền sản xuất, mỗi dây chuyền có công suất xử lý 1,85 triệu tấn quặng mỗi năm.
Công trình bắt đầu được xây dựng vào tháng 3/2024. Đến tháng 9/2025, nhà máy tiến hành thử nghiệm toàn bộ quy trình trước khi chính thức đi vào hoạt động vào tháng 1/2026.
Dự án là một phần quan trọng trong kế hoạch lớn hơn của Ansteel Group, tập đoàn thép Nhà nước Trung Quốc, nhằm tái chế và xử lý 24 triệu tấn bã thải quặng sắt mỗi năm.
Nhóm nghiên cứu CAS ước tính phương pháp trên có thể khai thác gần 30 tỷ tấn quặng sắt khó xử lý và gần 10 tỷ tấn bã thải chứa sắt trên khắp Trung Quốc.
