Trung Quốc biến thứ từng bị bỏ đi thành nguyên liệu giá trị

Một mỏ quặng sắt ở tỉnh Tứ Xuyên, tây nam Trung Quốc. Ảnh: Tân Hoa Xã.

Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) cho biết một cơ sở xử lý quặng sắt tại thành phố An Sơn, tỉnh Liêu Ninh, đã hoàn tất nghiệm thu và vận hành ổn định ở công suất tối đa, mở ra hướng tận dụng nguồn quặng chất lượng thấp và quặng đuôi quy mô lớn, Guangming Daily đưa tin.

Nhà máy do Viện Kỹ thuật Quá trình (IPE) thuộc CAS phát triển có công suất xử lý 5,56 triệu tấn quặng sắt khó xử lý và quặng đuôi mỗi năm. Công nghệ tại đây có thể xử lý quặng đuôi chỉ chứa khoảng 11% sắt, sau đó tạo ra tinh quặng có hàm lượng sắt lên tới 65%, theo Tân Hoa Xã.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho biết đây là giải pháp đầu tiên trên thế giới cho phép xử lý loại quặng đuôi có hàm lượng sắt siêu thấp ở quy mô công nghiệp. Công nghệ được kỳ vọng giúp Trung Quốc khai thác hiệu quả hơn nguồn tài nguyên trong nước, đồng thời giảm áp lực từ sự phụ thuộc vào quặng sắt nhập khẩu.

Quặng sắt sau khi được tuyển thành tinh quặng sẽ trở thành nguyên liệu đầu vào cho ngành sản xuất thép. Đây là vật liệu xuất hiện trong phần lớn công trình và sản phẩm quen thuộc, từ nhà cửa, cầu đường, ôtô, tàu hỏa đến máy móc và đồ gia dụng.

Do đó, việc tận dụng những nguồn quặng trước đây khó khai thác có thể giúp Trung Quốc bổ sung nguyên liệu cho ngành thép, đồng thời củng cố chuỗi cung ứng các sản phẩm phục vụ đời sống.

Trung Quốc là quốc gia tiêu thụ quặng sắt lớn nhất thế giới nhưng lại phụ thuộc vào nhập khẩu để đáp ứng hơn 80% nhu cầu của mình. Ảnh: Shutterstock.

Trung Quốc hiện là nước tiêu thụ quặng sắt lớn nhất thế giới, chiếm hơn một nửa nhu cầu toàn cầu nhưng phải nhập khẩu hơn 80% lượng quặng sử dụng. Australia, Brazil, Ấn Độ và Nam Phi nằm trong nhóm các nguồn cung lớn của nước này.

Trong khi đó, Trung Quốc sở hữu trữ lượng quặng sắt lớn thứ tư thế giới. Phần lớn quặng trong nước có hàm lượng sắt thấp, khiến khoảng một nửa nguồn tài nguyên được đánh giá là khó khai thác hiệu quả về kinh tế bằng các phương pháp truyền thống.

Để giải quyết bài toán này, nhóm nghiên cứu IPE phát triển công nghệ nung từ hóa tầng sôi. Phương pháp này kiểm soát quá trình nung để thay đổi đặc tính từ của các khoáng vật chứa sắt, qua đó giúp chúng dễ được tách khỏi vật liệu thải hơn. Hệ thống cũng cho phép kiểm soát chính xác thời gian các hạt vật liệu lưu lại trong lò phản ứng,

Công nghệ đạt tỷ lệ chuyển hóa khoáng vật sắt sang pha từ hóa khoảng 98%. Mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình nung ở mức 0,82 GJ/tấn, thấp hơn khoảng 35% so với các công nghệ tương đương.

Theo SCMP, nền tảng nghiên cứu của công nghệ này đã được xây dựng từ những năm 1950 và 1960 tại Viện Luyện kim Hóa học Trung Quốc.

Đến năm 2004, Giáo sư Zhu Qingshan khởi động lại nỗ lực đưa công nghệ nung từ hóa quặng sắt khó xử lý lên quy mô công nghiệp. Ông cùng các cộng sự dành hơn hai thập kỷ để hoàn thiện quy trình.

Nhà máy tại An Sơn gồm 3 dây chuyền, mỗi dây chuyền có công suất 1,85 triệu tấn/năm. Dự án được khởi công vào tháng 3/2024, thử nghiệm toàn bộ quy trình vào tháng 9/2025 và chính thức vận hành từ tháng 1/2026.

Cơ sở này nằm trong kế hoạch của Ansteel Group nhằm tái xử lý 24 triệu tấn quặng đuôi mỗi năm. Theo nhóm nghiên cứu CAS, công nghệ mới có tiềm năng khai thác gần 30 tỷ tấn quặng sắt khó xử lý và gần 10 tỷ tấn quặng đuôi chứa sắt trên toàn Trung Quốc.

Các công nghệ do nhóm phát triển hiện đã được cấp phép cho những dự án có tổng công suất xử lý hơn 15 triệu tấn mỗi năm.