Giải bài toán thực tiễn, tạo động lực phát triển(kỳ 3): Mở hướng phát triển công nghiệp khai khoáng xanh

Khoa học, công nghệ đang mở ra những hướng đi mới, giúp doanh nghiệp giải quyết từng khâu trong quá trình sản xuất, hướng tới phát triển ngành khai khoáng và luyện kim theo hướng xanh, bền vững.

Thái Nguyên có nguồn khoáng sản phong phú, tạo lợi thế phát triển công nghiệp khai thác, chế biến sâu và gia tăng giá trị sản phẩm. Ảnh: Thành Chung

Đổi mới công nghệ, nâng cao giá trị khoáng sản

Thái Nguyên hiện có 426 mỏ, với 26 loại khoáng sản đã được đưa vào quy hoạch. Toàn tỉnh có 180 giấy phép khai thác khoáng sản còn hiệu lực. Từ nguồn tài nguyên này, nhiều doanh nghiệp đang đầu tư thêm các công đoạn tuyển, luyện và chế biến nhằm nâng cao giá trị sản phẩm. Quá trình đó cũng đặt ra yêu cầu đổi mới công nghệ, nâng cao hiệu suất thu hồi khoáng sản, tiết kiệm nguyên liệu và kiểm soát tốt hơn các yếu tố tác động đến môi trường.

Đối với mỏ Núi Pháo, quặng đa kim sau khai thác được đưa qua công đoạn tuyển để thu hồi vonfram, bismuth, florit và đồng. Từ nguồn nguyên liệu này, tại nhà máy của Masan High-Tech Materials, tinh quặng vonfram tiếp tục được chế biến thành amoni paravonframat (APT), oxit vonfram xanh và oxit vonfram vàng.

Đây là những sản phẩm trung gian trong chuỗi vật liệu vonfram. Hướng đi tiếp theo của doanh nghiệp là phát triển các sản phẩm ở công đoạn sâu hơn, như bột và kim loại vonfram.

Với quặng đa kim, khả năng tách, thu hồi từng thành phần quyết định mức độ tận dụng tài nguyên. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào việc kiểm soát nguyên liệu và các thông số kỹ thuật trong từng công đoạn. Vì vậy, cải tiến công nghệ tuyển khoáng, chế biến hóa học có ý nghĩa trực tiếp đối với hiệu quả sản xuất.

Đại diện Masan High-Tech Materials thông tin: Doanh nghiệp nghiên cứu tối ưu quy trình tuyển khoáng và chế biến hóa học để nâng cao hiệu suất thu hồi vonfram, giảm thất thoát tài nguyên và cải thiện chất lượng sản phẩm, đáp ứng tiêu chuẩn ngày càng cao của khách hàng.

Các nhà khoa học lựa chọn cây giống phù hợp để phục vụ nghiên cứu, cải tạo đất và phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản.

Cùng với nâng cao hiệu suất thu hồi, chế biến sâu đòi hỏi kiểm soát lượng nước, năng lượng tiêu thụ và chất thải phát sinh. Nước tuần hoàn, tái sử dụng hiện chiếm 79% tổng lượng nước phục vụ sản xuất. Doanh nghiệp đặt mục tiêu cắt giảm ít nhất 15% phát thải khí nhà kính vào năm 2030 so với năm 2023.

Ở khu vực phía Bắc của tỉnh, quặng chì, kẽm cũng đang được đưa qua nhiều công đoạn chế biến trước khi trở thành sản phẩm đưa ra thị trường. Công ty CP Khoáng sản Bắc Kạn hiện có hai mỏ chì, kẽm với tổng công suất khai thác khoảng gần 35.000 tấn/năm.

Cùng với xưởng tuyển nổi quặng chì, kẽm công suất trên 30.000 tấn/năm, doanh nghiệp có nhà máy luyện chì công suất thiết kế 5.000 tấn chì kim loại/năm và Nhà máy sản xuất bột kẽm oxit công suất khoảng 15.000-30.000 tấn/năm.

Doanh nghiệp đang hướng đến khâu chế biến sâu hơn với dự án luyện, điện phân kẽm tại Cụm công nghiệp Thanh Thịnh. Khi hoàn thành và đi vào sản xuất, dự án sẽ mở rộng khả năng sản xuất kim loại kẽm tại địa phương, tạo thêm nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp sử dụng kim loại màu.

Để triển khai hiệu quả, nguồn quặng, công nghệ thu hồi và phương án xử lý chất thải đều cần được tính toán đồng bộ.

Ông Đinh Văn Hiến, Tổng Giám đốc Công ty CP Khoáng sản Bắc Kạn, chia sẻ: Chúng tôi muốn đi tiếp từ tinh quặng đến sản phẩm kim loại có giá trị cao hơn. Để đầu tư chế biến sâu, doanh nghiệp mong muốn tỉnh hỗ trợ kết nối nguồn nguyên liệu ổn định, tháo gỡ các thủ tục của dự án và tạo điều kiện phối hợp với cơ sở nghiên cứu về công nghệ thu hồi, xử lý chất thải.

Ở lĩnh vực luyện kim, yêu cầu đổi mới công nghệ tập trung nhiều vào hiệu quả vận hành thiết bị, sử dụng nguyên liệu và năng lượng. Trong 10 tháng năm 2026, Công ty CP Gang thép Thái Nguyên tiêu thụ hơn 810 nghìn tấn sản phẩm các loại, tăng 14% so với cùng kỳ và vượt khoảng 3% kế hoạch năm.

Nhu cầu thị trường tạo thêm cơ hội sản xuất, đồng thời đòi hỏi doanh nghiệp duy trì chất lượng, chủ động nguồn nguyên, nhiên liệu và cải tiến kỹ thuật.

Ông Nguyễn Minh Hạnh, Tổng Giám đốc Công ty CP Gang thép Thái Nguyên, cho biết: Bên cạnh bảo đảm chất lượng và sản lượng thép, doanh nghiệp đang rà soát các công đoạn tiêu hao nhiều nguyên, nhiên liệu; tăng cường bảo dưỡng thiết bị, cải tiến vận hành và nghiên cứu giải pháp giảm tiêu hao năng lượng. Mục tiêu là đáp ứng thị trường, nhưng vẫn từng bước giảm phát thải trong sản xuất.

Chủ động kiểm soát, phục hồi môi trường

Cùng với yêu cầu nâng cao giá trị khoáng sản, kiểm soát tác động môi trường là vấn đề xuyên suốt trong hoạt động khai thác và chế biến. Trên phạm vi toàn tỉnh, mỗi khu vực khai thác có đặc điểm địa hình, địa chất và điều kiện tự nhiên khác nhau, kéo theo những vấn đề môi trường cần được xử lý phù hợp.

Tại các mỏ, bụi phát sinh trong quá trình khai thác, vận chuyển; nước thải từ hoạt động tuyển quặng và độ ổn định của bãi thải là những yếu tố cần được kiểm soát. Tại các nhà máy, nước thải, khí bụi và chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất đòi hỏi được thu gom, phân loại và xử lý theo quy trình phù hợp.

Cán bộ Trường Đại học Nông lâm (Đại học Thái Nguyên) rà soát bản đồ, phân tích đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng để đề xuất giải pháp phục hồi môi trường phù hợp với từng khu vực sau khai khoáng.

Nếu các khâu này không được kiểm soát chặt chẽ, tác động đến đất, nước và hệ sinh thái khu vực có thể kéo dài, kể cả sau khi hoạt động khai thác kết thúc. Vì vậy, công tác bảo vệ môi trường không thể chỉ tập trung vào giai đoạn đóng cửa mỏ mà cần được triển khai ngay trong quá trình khai thác, chế biến.

Việc phục hồi môi trường cũng không thể áp dụng một phương án chung cho tất cả các khu vực. Địa hình, đặc điểm đất, nguồn nước, mức độ tác động sau khai thác và mục đích sử dụng đất về sau đều là những yếu tố cần được đánh giá.

Trên cơ sở đó, doanh nghiệp có thể lựa chọn giải pháp cải tạo phù hợp, từ ổn định bãi thải, xử lý đất và nước bị ảnh hưởng đến phục hồi thảm thực vật. Việc đánh giá, theo dõi thường xuyên giúp nhận diện những biến đổi của môi trường, điều chỉnh giải pháp xử lý kịp thời và hạn chế phát sinh những vấn đề khó khắc phục về sau.

Ông Nguyễn Chí Hiếu, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Nông lâm (Đại học Thái Nguyên), nhấn mạnh: Cần chuyển từ tư duy khắc phục hậu quả sau khai khoáng sang quản lý và phục hồi môi trường trong quá trình khai thác. Những việc trọng tâm gồm đánh giá chất lượng đất, nước, xử lý ô nhiễm, ổn định bãi thải và lựa chọn giải pháp sinh học, cây trồng phù hợp với điều kiện từng khu vực.

Theo hướng tiếp cận này, khoa học, công nghệ có vai trò trong cả đánh giá hiện trạng, lựa chọn giải pháp xử lý và theo dõi hiệu quả phục hồi. Đặc điểm đất sau khai thác, mức độ ô nhiễm và điều kiện sinh trưởng của từng loại cây trồng là những căn cứ quan trọng để xây dựng phương án cải tạo.

Các giải pháp sinh học cũng cần được nghiên cứu, thử nghiệm trên từng dạng địa hình và điều kiện đất cụ thể, bảo đảm khả năng thích ứng khi triển khai trên diện rộng.

Đưa bài toán của doanh nghiệp thành nhiệm vụ nghiên cứu

Tháng 10-2026, tỉnh Thái Nguyên ban hành Kế hoạch số 540/KH-UBND về phát triển công nghiệp chế biến sâu một số loại khoáng sản kim loại giai đoạn 2026-2030, tầm nhìn đến năm 2050.

Chì, kẽm, titan và vonfram là 4 nhóm khoáng sản được ưu tiên. Kế hoạch hướng tới nâng cao hiệu quả thu hồi tài nguyên, chất lượng sản phẩm, từng bước phát triển vật liệu có giá trị cao và bảo vệ môi trường.

Để định hướng này đi vào sản xuất, việc xác định đúng nhu cầu đổi mới công nghệ tại doanh nghiệp có ý nghĩa quan trọng. Có đơn vị cần cải tiến công nghệ tuyển để nâng tỷ lệ thu hồi khoáng sản; có doanh nghiệp quan tâm đến công nghệ luyện, điện phân kim loại, giảm tiêu hao năng lượng hoặc xử lý chất thải. Những yêu cầu cụ thể đó là cơ sở để lựa chọn nhiệm vụ nghiên cứu sát với nhu cầu thực tế.

Công đoạn đúc chì thỏi tại Nhà máy luyện chì, Công ty CP Khoáng sản Bắc Kạn. Nhà máy có công suất thiết kế 5.000 tấn chì kim loại/năm.

Trong định hướng phát triển khoa học, công nghệ giai đoạn 2026-2030, tỉnh cũng xác định việc tăng cường phối hợp giữa cơ quan quản lý, nhà trường và doanh nghiệp là nội dung cần quan tâm. Hoạt động đặt hàng nghiên cứu từ phía doanh nghiệp còn ít.

Việc kết nối các bên vì thế cần hướng đến xác định rõ nhu cầu, khả năng nghiên cứu, địa chỉ thử nghiệm và điều kiện ứng dụng kết quả. Trên cơ sở đó, Sở Khoa học và Công nghệ khảo sát để xác định bài toán, điểm nghẽn về công nghệ tại các doanh nghiệp; tiến hành đặt hàng, tuyển chọn những nhiệm vụ giải quyết vấn đề đổi mới dây chuyền, nâng cao chất lượng sản phẩm. Tiêu chí ưu tiên là các đề tài có sự tham gia của Nhà nước, nhà trường và doanh nghiệp.

Theo hướng này, doanh nghiệp trực tiếp nêu những vướng mắc trong sản xuất; các trường, viện tham gia nghiên cứu, thử nghiệm giải pháp; cơ quan quản lý hỗ trợ kết nối, đặt hàng và triển khai nhiệm vụ khoa học, công nghệ.

Khi các bên cùng tham gia ngay từ khâu xác định vấn đề, kết quả nghiên cứu sẽ có thêm điều kiện được kiểm chứng và ứng dụng vào thực tế.

Phát triển công nghiệp khai khoáng, luyện kim theo hướng xanh là quá trình đổi mới toàn diện, trong đó khoa học, công nghệ giữ vai trò then chốt. Khi các giải pháp về chế biến sâu, sử dụng hiệu quả tài nguyên, tiết kiệm năng lượng và phục hồi môi trường được triển khai đồng bộ, ngành công nghiệp này sẽ có điều kiện gia tăng giá trị sản xuất, giảm tác động đến môi trường và phát triển bền vững hơn. Đây cũng là hướng đi để Thái Nguyên phát huy hiệu quả nguồn tài nguyên khoáng sản, gắn tăng trưởng công nghiệp với trách nhiệm bảo vệ môi trường.