dat hiem hien trang khai thac va van de moi truong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

--------

ĐỀ TÀI: “HIỆN TRẠNG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC
QUẶNG ĐẤT HIẾM Ở NƯỚC TA VÀ NHỮNG TÁC ĐỘNG
ĐẾN MÔI TRƯỜNG”
Giảng viên hướng dẫn
Môn
Học viên thực hiện:
Lớp
Khóa

: PGS. TS. Đặng Thị Thanh Lê
: Nguyên tố đất hiếm
: Nguyễn Đình Thiện
: Cao học Kỹ thuật hóa học
: 5 đợt 2

MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………3
1


PHẦN I: GT CHUNG VỀ CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤ HIẾM…….……4
1.1 Giới thiệu về ĐH[1]………………………………………………………….…4
1.2 Cấu trúc nguyên tử của các nguyên tố đất hiếm…………………….………6
1.2.1. Cấu hình Electron…………………………………………………….…….6
1.2.2 Một số tính chất quan trọng của đất hiếm……………………………….….7
1.3 Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH…………………………….….8
1.4. Khả năng tạo phức của nguyên tố đất hiếm…………………………..……11

PHẦN II. KHOÁNG SẢN ĐẤT HIẾM Ở VIỆT NAM…………..…14
2.1. Đặc điểm phân bố……………………………………………………………14
2.2. Các kiểu mỏ công nghiệp……………………………………………………14
2.3. Trữ lượng và tài nguyên……………………………………………….........16

III. HIỆN TRẠNG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC QUẶNG ĐẤT
HIẾM VÀ NHỮNG TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG……………19
3.1. Tình hình nghiên cứu công nghệ xử lý chế biến quặng ở Việt Nam………19
3.2. Khai thác và sử dụng đất hiếm ở Việt Nam………………………………..21
3.2.1 Một số mỏ khai thác đất hiếm ở Việt Nam…………………………………21
3.2.2 Sử dụng đất hiếm ở Việt Nam………………………………………………22
3.3 Những tác động đến môi trường……………………………………………...24
3.3.1 Những khả năng gây ô nhiễm………………………………………………24
3.3.2 Hiện trạng môi trường khu mỏ Yên Phú [4]…………………………..….28
3.3.3 Hiện trạng môi trường mỏ Đông Pao[8]………………………………..…28
3.3.4 Một số giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng của phóng xạ…………………..29
Kết luận……………………………………………………………………….…..31
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………..32
MỞ ĐẦU
Đất hiếm là loại khoáng sản được nhiều nước trên thế giới xếp vào loại khoáng
sản chiến lược, có giá trị đặc biệt không thể thay thế và đóng vai trò cực kỳ quan
trọng trong các ngành công nghệ cao. Do vậy, nhiều nước trên thế giới coi đất hiếm
là vàng của thế kỷ 21 và cả thế kỷ 22. Các nhà khoa học gọi đất hiếm là những
2


nguyên tố của tương lai. Thị trường nguyên liệu khoáng đất hiếm là thị trường rất
trẻ so với thị trường các nguyên liệu khoáng khác.
Việt Nam có tài nguyên đất hiếm lớn, các mỏ đất hiếm chủ yếu thuộc nhóm
nhẹ phân bố tập trung ở vùng Tây Bắc, hàm lượng oxyt đất hiếm trong các mỏ hầu

hết thuộc loại trung bình và cao (Nậm Xe, Đông Pao), cơ sở giao thông, điều kiện
khai thác tương đối thuận lợi. Vì vậy, nhà nước cần có chính sách đầu tư thăm dò,
khai thác nguồn tài nguyên khoáng sản này phục vụ phát triển kinh tế khu vực và đất
nước.
Đất hiếm ở Việt Nam được phát hiện từ những năm 1956 và được đầu tư tìm
kiếm, đánh giá, thăm dò từ năm 1957 đến nay. Các kết quả điều tra, đánh giá đã
chỉ ra Việt Nam là nước có tiềm năng lớn về đất hiếm. Hiện nay nhu cầu sử dụng
đất hiếm ngày càng tăng. Công tác điều tra, đánh giá và thăm dò đất hiếm cũng như
nghiên cứu chính sách đầu tư khai thác, chế biến, xuất khẩu đất hiếm hiện nay ở
nước ta cũng đang dần được quan tâm đầu tư và phát triển. Sự phát triển của công
nghiệp khai thác đất hiếm và những vấn đề liên quan đến tác động môi trường mỏ
đất hiếm cũng cần phải được quan tâm.
Bài tiểu luận này sẽ trình bày một cách khái quát về “Hiện trạng công
nghiệp khai thác quặng đất hiếm ở nước ta và những tác động đến môi trường”.

3


PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC NGUYÊN TỐ ĐẤT
HIẾM
1.1 Giới thiệu về ĐH[1]
Thuật ngữ “đất hiếm” (ĐH) (rare earth) chỉ nhóm 17 nguyên tố kim loại có tính
chất hoá học tương tự nhau hay còn được biết đến là họ lantanit và chúng chiếm
các vị chí từ 57-71 trong Bảng hệ thống tuần hoàn Men-đe-le-ép. Hai nguyên tố
khác là Y (vị trí 39) và Sc (vị trí 21) có tính chất hoá học tương tự nên cũng được
xếp vào họ các nguyên tố ĐH.
Hình 1:Các nguyên tố ĐH trong Bảng tuần hoàn Men-đe-le-ép

Những nguyên tố ĐH được chia làm hai nhóm, nhóm nặng và nhóm nhẹ,
theo trọng lượng nguyên tử và vị trí của chúng trong Bảng tuần hoàn.

Các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) bao gồm 17 nguyên tố: Scandi (Sc), Ytri
( Y), La và 14 nguyên tố họ lantanit (Ln). Họ lantanit bao gồm các nguyên tố sau:
xeri (Ce), praseođim (Pr), neodim (Nd), prometi (Pm), samari (Sm), europi (Eu),
gadolini (Gd) , tecbi (Tb), dysprosi (Dy), honmi (Ho), ecbi (Er), tuli (Tm), ytecbi
(Yb) và lutexi (Lu) có số thứ tự từ 58 đến 71 được xếp vào cùng 1 ô với Lantan
( số thứ tự 57) trong bảng tuần hoàn nguyên tử Medeleev.
Một số đặc điểm cơ bản của nguyên tố đất hiếm được trình bày trong bảng 1:
4


Bảng 1: Một số đặc điểm của nguyên tố đất hiếm
Số hiệu
nguyên
tử

Tên
nguyên tố

Kí
hiệu

Khối
lượng
nguyên tử

Số oxi hóa

HLTB
trong vỏ
trái đất

(ppm)

Các oxit

21

Scandi

Sc

44,956

0, +3

-

Sc2O3: trắng

39

Ytri

Y

88,905

0, +3

29,00

Y2O3: trắng

57

Lantan

La

138,91

0, +3, +4

29,00

La2O3: trắng

58

Xeri

Ce

140,13

0, +3, +4

60,00

Ce2O3: trắng
CeO2: vàng nhạt

59

Prazeodim

Pr

140,92

0, +2, +3, +4

9,00

Pr5O11(Pr3O3): lục
đen

60

Neodim

Nd

144,27

0, +3, +4

37,00

Nd2O3: hồng

61

Prometi

Pm

145

0, +3, +4

-

-

62

Samari

Sm

150,35

0, +2, +3, +4

8,00

Sm2O3: nâu

63

Europi

Eu

152,0

0, +2, +3

1,30

EuO: trắng

64

Gadolini

Gd

157,26

0, +3

8,00

Gd2O3: không màu

65

Tebi

Tb

158,93

0, +3, +4

2,50

Tb4O7: đen

66

Điprozi

Dy

152,51

0, +3, +4

5,00

Dy2O3: vàng nhạt

67

Honmi

Ho

164,94

0, +3

1,70

Ho2O3: vàng

68

Eribi

Er

167,27

0, +3

3,00

Er2O3: hồng

69

Tuli

Tm

168,94

0, +2, +3, +4

0,50

Tm2O3: lục nhạt

70

Ytecbi

Yb

173,04

0, +2, +3

0,33

YbO: trắng

71

Lutexi

Lu

174,99

0, +3

0,50

Lu2O3: trắng

1.2. Cấu trúc nguyên tử của các nguyên tố đất hiếm
1.2.1. Cấu hình Electron
- Cấu hình electron của Scandi, Ytri và Lantan:
5


Sc: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 hay [Ar] 3d1 4s2

21

Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d1 5s2 hay [Ar] 4d1 5s2

39
57

La: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f 14 5s2 5p6 5d1 6s2 hay [Xe] 5d1 6s2

- Cấu hình electron chung của các Lantanit:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f n 5s2 5p6 5dm 6s2
Trong đó : m= 0 hoặc 1
n: thay đổi từ 0 đến 14
Dựa vào đặc điểm xây dựng phân lớp 4f, các lantanit được chia thành hai phân
nhóm :


Nhóm Xeri hay nhóm Lantanit nhẹ:

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

4f2

4f3

4f4

4f5

4f6

4f7

4f75d1



Nhóm Tecbi hay nhóm Lantanit nặng:

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

4f7+2

4f7+3

4f7+4

4f7+5

4f7+6

4f7+7

4f145d1

Các nguyên tố đất hiếm khi được kích thích nhẹ, một (ít khi hai) trong các
electron 4f nhảy sang obital 5d, electron 4f còn lại bị các electron 5s 25p6 chắn với
tác dụng bên ngoài cho nên không có ảnh hưởng qua trọng đến tính chất của đa số
nguyên tố đất hiếm. Như vậy tính chất của NTĐH được quyết định chủ yếu bởi các
electron 5d16s2. Sự khác nhau trong kiến trúc nguyên tử chỉ ở lớp ngoài thứ 3 ít có
ảnh hưởng đến tính chất hóa học của nguyên tố nến các NTĐH rất giống nhau.
Ngoài những tính chất đặc biệt giống nhau, các NTĐH cũng có những tính chất
không giống nhau, từ Ce đến Lu một số tính chất biến đổi đều đặn và một số tính
chất biến đổi tuần hoàn.
Sự biến đổi đều đặn được giải thích bằng sự co lantanoit (là sự giảm bán
kính nguyên tử của chúng theo chiều tăng của số thứ tự nguyên tử). Nguyên nhân
của sự co là do sự tăng lực hút của các lớp eclectron ngoài (n=5 và n=6) khi điện
6


tích hạt nhân tăng lên từ La đến Lu. Sự co lantanit làm cho nguyên tử của các
nguyên tố đứng sau La – Lu ở trong chu kỳ 6 có bán kính không khác mấy so với
nguyên tố cùng nhóm ở trong chu kỳ 5. Ví dụ, những cặp nguyên tố Zr – Hf, Nb Ta có bán kính thực tế bằng nhau v.v…. Chính vì vậy, những nguyên tố trong chu
kỳ 5 và 6 thuộc nhóm IV B, V B và VI B có tính chất giống nhau từng đôi một.
Sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các lantanoit và hợp chất được giải thích
bằng việc điền vào các obitan 4f, lúc đầu mỗi obitan một electron và sau đó mỗi
obitan một electron thứ hai. Ví dụ sự biến đổi của tổng năng lượng ion hóa thứ
nhất, thứ hai và thứ ba của các lantanoit: năng lượng đó tăng từ La đến Eu là cực
đại rồi giảm xuống ở Gd và tiếp tục tăng lên đến Yb là cực đại và giảm xuống ở
Lu. Sự giảm sút đột ngột tổng năng lượng ion hóa ở Gd và Yb chứng tỏ sự dễ dàng
mất một electron d dư thừa so với cấu hình bền 4f7 và 4f14.
1.2.2 Một số tính chất quan trọng của đất hiếm
a. Trạng thái oxi hóa
Electron hóa trị của Lantanit chủ yếu là các electron 5d 1 6s2 nên số oxi hóa

bền và đặc trưng của chúng là +3. Tuy nhiên, chúng có thể tồn tại các số oxi hóa
+2, +4 do việc mất các electron ns2 hay (n-1)d, (n-2)f như những nguyên tố đứng
gần La (4f0), Gd (4f7) và Lu (4f14) có số oxi hóa biến đổi. Ví dụ như Ce (4f 26s2)
ngoài số oxi hóa +3 còn có số oxi hóa đặc trưng là +4. Đó là kết quả của việc
chuyển 2 electron 4f sang obitan 5d. Tương tự như vậy, Pr (4f 36s2) có thể có số oxi
hóa +4 nhưng kém đặc trưng hơn so với Ce. Ngược lại, Eu (4f 76s2) có thể có số oxi
hóa +2, Sm (4f66s2) cũng có số oxi hóa +2 nhưng kém đặc trưng hơn. Điều tương
tự cũng xẩy ra trong nhóm Tecbi (Tb 4f 96s2 và Dy 4f106s2) có thể có số oxi hóa +4,
Yb 4f146s2 và Tm 4f136s2 có thể có số oxi hóa +2.
Số oxi hóa của các nguyên tố họ Lantan cũng có sự biến đổi tuần hoàn:
+4
+3
+2
La
Ce
Pr
Nd
Pm

7


Sm
Eu
Gd
Tb
Ho
Er
Tm
Yb

Nu

Sự khác nhau về tính chất của các lantanoit có liên quan đến sự co lantanoit
và cách điền electron vào các obitan 4f tất nhiên là không lớn, Nhưng trên nền
chung của những tính chất rất giống nhau của các lantanoit, sự khác nhau về tính
chất có tầm quan trọng trong việc tách riêng các nguyên tố lantanoit ra khỏi nhau.
b. Bán kính nguyên tử và ion
Bán kính ion lantanit giảm dần từ La3+ đến Lu3+, sự lấp đầy eletron dần vào
obitan 4f gây nên sự giảm đều đặn bán kính ion Ln 3+ và được gọi là sự co lantanit
hay còn gọi là sự nén lantanit. Hiện tượng co dần của lớp vỏ electron bên trong chủ
yếu là do sự che chắn lẫn nhau không hoàn toàn của các eletron 4f trong khi lực
hút của hạt nhân tăng dần. Sự co lantanit ảnh hưởng rất lớn đối với sự biển đổi tính
chất của các nguyên tố đất hiếm (NTDH) từ La đến Lu. Trong phân nhóm nhẹ thì
prometi (Pm) là nguyên tố mang tính phóng xạ.
Bảng 2: Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nhẹ [1]
Nguyên tố
La

Bán kính
Số TT
nguyên tử
nguyên tử
(A0)
57
1,877
8

Bán kính
ion
(A0)

1,061


Ce

58

1,825

1,034

Pr

59

1,828

1,013

Nd

60

1,821

0,995

Sm

62

1,802

0,964

Eu

63

2,042

0,950

Gd

64

1,082

0,938

1.3 Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH
Nguyên tố đất hiếm tồn tại ở dạng đơn chất và hợp chất:
- Ở dạng đơn chất là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại kiềm và kiềm
thổ. Nhóm Xeri hoạt động hơn nhóm Tecbi. Kim loại ở dạng tấm bền ở trong
không khí khô. Trong không khí ẩm kim loại bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ
màng cacbonat bazơ được tạo nên do tác dụng với nước và khí CO2.
- Ở dạng hợp chất, nguyên tố đất hiếm tồn tại những dạng hợp chất sau:
a. Oxit của các NTĐH (Ln2O3)
Oxit của các nguyên tố này là những chất rắn vô định hình hay ở dạng tinh

thể, có màu gần giống như màu Ln 3+ trong dung dịch và cũng biến đổi màu theo
quy luật biến đổi tuần hoàn, rất bền nên trong thực tế thường thu các nguyên tố này
dưới dạng Ln2O3.
Ln2O3 là oxit bazơ điển hình không tan trong nước nhưng tác dụng với nước
nóng (trừ La2O3 không cần đun nóng) tạo thành hidroxit và có tích số tan nhỏ, tác
dụng với các axit vô cơ như: HCl, H2SO4, HNO3…, tác dụng với muối amoni theo
phản ứng:
Ln2O3

+ 6 NH4Cl

2 LnCl3

+ 6 NH3

+ 3 H2 O

b. Hydroxit của NTĐH: [Ln(OH)3]
Hydroxit của NTĐH là những chất kết tủa ít tan trong nước, trong nước thể
hiện tính bazơ yếu, độ bazơ giảm dần từ La(OH)3 đến Lu(OH)3 , tan được trong các
9


axit vô cơ và muối amoni, không tan trong nước và trong dung dịch kiềm dư.
Ln(OH)3 không bền, ở nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln2O3.
Ln(OH)3 →

Ln2O3 + H2O

c. Một số hợp chất khác

Lantanoit trihalogenua (LnX3): Là những chất ở dạng tinh thể có cấu tạo ion.
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của chúng đều cao và giảm xuống tuef bromua
đến iodua. Các triflorua khan không tan trong nước còn các trihalogenua khan khác
hút ẩm và chảy rữa khi để trong không khí ẩm. Các triclorua khan có khả năng hấp
thụ khí NH3 tạo nên những amoniacat LnCl3.xNH3
Hợp chất của Ln(II): Trạng thái oxi hóa +2 là đặc trưng đối với Eu và một
phần đối với Sm và Yb. Các hợp chất của Eu, Sm và Yb tương tự với hợp chất của
Ca, Sr và Ba. Các oxit LnO và hidroxit là hợp chất có tính bazơ. Cac muối
cacbonat và sunfat của Ln(II) đồng hình với muối tương ứng của Sr(II) và Ba(II)
và đều ít tan. Muối clorua là thường gặp hơn hết, tan trong nước cho dung dịch có
màu vàng lục hay không màu của ion [Eu(H 2O)n]2+, màu đỏ máu của [Eu(H2O)2]2+
và màu vàng của [Yb(H2O)n]2+. Những ion này đều dễ bị oxi không khí oxi hóa,
Sm(II) và YB(II) còn có tác dụng với nước giải phóng hidro. [3, 4]
Hợp chất của Ln(IV): Trạng thái oxi hóa +4 là đặc trưng đối với Ce và một
phần đối với Tb và Pr. Những hợp chất của Tb(IV) và Pr(IV) đều kém bền hơn
những hợp chất của Ce(IV) nên là chất oxi hóa rất mạnh. Thế oxi hóa khử của các
cặp Tb4+/Tb3+ và Pr4+/Pr3+ là trên 3V, còn của Ce4+/Ce3+ là 1,6V. Vì vậy, hợp chất
cảu Pr(IV) và Tb(IV) không tồn tại được trong dung dịch nước, chúng oxi hóa
nước giải phóng oxi :
4Pr4+ + 2H2O = 4Pr3+ + O2 + 4H+
+ Xeri đioxit (CeO2) là chất dạng tinh thể màu vàng nhạt, có mạng lưới kiểu
CaF2. Nó khó nóng chảy (tnc là 2500oC), rất bền nhiệt và không tan trong nước. Sau
khi đã được nung, oxit đó trở nên trơ về mặt hóa học: không tan trong các dung
dịch axit và kiềm nhưng tác dụng khi đun nóng. Được dùng làm bột mài bóng đồ
thủy tinh.
+ Xeri(IV) hidroxit (Ce(OH)4) là chất dạng kết tủa nhầy, màu vàng, thực tế
không tan trong nước và có thành phần biến đổi CeO2.xH2O. Nó là bazơ yếu, yếu
hơn Ce(OH)3 cho nên muối của Ce(IV) bị thủy phân rất mạnh khi tan trong nước.
10

Do tính bazơ yếu đó, nó có thể kết tủa trong dung dịch có môi trường axit mạnh
pH ~ 1, trong khi Ln(OH)3 kết tủa trong môi trường có pH từ 6.5 (đối với
Ln(OH)3) đến ~ 8 (đối với La(OH)3). Điều kiện kết tủa khác nhau này được dùng
để tách xeri ra khỏi các NTĐH khác. Xeri là nguyên tố phổ biến nhất trong các đất
hiếm, thường chiếm trên 50% tổng lượng đất hiếm. Việc tách xeri ra trước làm cho
quá trình phân chia các đất hiếm còn lại trở nên ít phức tạp hơn nhiều.
+ Muối của xeri(IV): Không có nhiều, thường gặp hơn hết là CeF4 ở dạng
tinh thể màu trắng, Ce(SO4)2 ở dạng tinh thể màu vàng, Ce(CH 3COO)4 ở dạng tinh
thể màu đỏ. Muối của xeri thường không bền, bị thủy phân rất mạnh trong nước
nên ion Ce4+ chỉ tồn tại trong dung dịch có môi trường axit mạnh. Trong các muối
kết tinh được từ dung dịch nước, muối bền hơn là muối kép
(NH4)2[Ce(NO3)6].2H2O. Nó là chất dạng kết tinh màu đỏ - da cam, trong đó ion
Ce4+ có số phối trí bằng 12, mỗi ion NO3- là một phối tử hai càng, liên kết với ion
Ce4+ qua 2 nguyên tử Oxi. Các muối của Ce(IV) đều có tính oxi hóa tương đối
mạnh (EoC4+/C3+ = 1.61V). Trong hóa học phân tích, phản ứng khử Ce 4+ đến Ce3+
được dùng để chuẩn độ các chất khử.
1.4. Khả năng tạo phức của nguyên tố đất hiếm
Khả năng tạo phức của các nguyên tố đất hiếm kém hơn các nguyên tố họ d
vì obitan 4f đang được diền electron ở các nguyên tố đất hiếm bị chắn bới lớp vỏ
5s2 5p6 , do đó sự xen phủ của chúng với các obitan chứa cặp electron của phối tử
là không đáng kể và do bán kính ion của các nguyên tố đất hiếm khá lớm nên
tương tác kim loại- phối tử là kém bền. Sự tạo thành phức chất bền giữa nguyên tố
đất hiếm và các phối tử hữu cơ có thể được giải thích dưạ vào 2 yếu tố:
1. Hiệu ứng chelat có bản chất entropy, ví dụ với phối tử H 5DTPA phản ứng
tạo phức với Ln3+ xảy ra:
Ln(H2O)n3+

+

DTPA5- → Ln(H2O)(n-8)DTPA2- + 8H2O

Quá trình phản ứng làm tăng số tiểu phân từ 2 đến 9, entropy của phản ứng
tăng.
2. Liên kết giữa ion đất hiếm với phối tử chủ yếu mang đặc tính ion, vì vậy
điện tích âm của phối tử càng lớn, tương tác tĩnh điện của nó với ion đất hiếm càng
mạnh và do đó phức chất tạo thành càng bền. Đối với các phối tử có các nguyên tử
phối trí khác nhau, trong các phức chất của nguyên tố đất hiếm khuynh hướng tạo
11


phức giảm dần theo thứ tự: O > N > S, còn ở các nguyên tố họ d thứ tự là N > S >
O.
- Một số phức chất của nguyên tố đất hiếm
Phức chất của lantanoit(III): Giống với ion Ca2+, ion Ln3+ có thể tạo nên với
những phối tử thông thường như NH3, Cl-, CN-,… những phức chất rất không bền:
trong dung dịch loãng những phức chất đó phân li hoàn toàn, trong dung dịch đặc
chúng kết tinh ở dạng muối kép. Những phức chất bền của Ln 3+ là phức chất vòng
càng tạo nên với những phối tử hữu cơ có nhiều càng như axit xitric, axit tactric,
axit aminopoliaxetic. Những phức chất vòng càng này có độ bền tăng lên theo
chiều giảm của bán kính ion, nghĩa là từ Ce đến Lu. Khi tạo phức, ion Ln 3+ làm
biến đổi cấu tạo phân tử của phối tử nhiều càng như góc giữa liên kết và độ dài của
các liên kết,…Bởi vậy, sự khác nhau tuy rất ít về bán kính của các ion ở trong day
lantanoit có ảnh hưởng đến tính chất của các phức chất vòng càng mạnh hơn nhiều
so với các hợp chất đơn giản như hidroxit, nitrat, clorua. Sự khác nhau về độ bền
của các phức chất vòng càng của các lantanoit là cơ sở để tách riêng từng nguyên
tố đất hiếm ra khỏi hỗn hợp.
Phức chất của lantanoit(III) với axit xitric: Axit xitric là axit ba nấc, thường
được kí hiệu là H3Cit, có cấu tạo: H3C6H5O7
Axit xitric và muối xitrat tạo nên với ion Ln 3+ phức chất monoxitrat

LnCit.xH2O tan ít trong nước nhưng tan trong dung dịch natri xitrat nhờ tạo nên
phức chất đixitrato Na[LnCit2].yH2O tan trong nước. Những phức chất đixitrato là
những phức chất lần đầu tiên được sử dụng để phân chia hỗn hợp đất hiếm bằng
phương pháp trao đổi ion và ngày nay còn được tiếp tục dùng trong phân tích hóa
học
Phức chất của lantanoit(III) với axit etylendiamintetraaxetic: EDTA và muối
của nó tạo nên với các ion Ln3+ những phức chất vòng càng có công thức
H[Ln(EDTA). Những phức chất này rất bền, hằng số bền của chúng biến đổi từ ≈
1015 ở Ce đến ≈ 1019 ở Lu. Ngày nay trong phân tích hóa học và công nghệ, người
ta sử dụng phức chất này để phân chia các nguyên tố đất hiếm bằng phương pháp
trao đổi ion.
Hợp chất của Ln(IV): Trạng thái oxi hóa +4 là đặc trưng đối với Ce và một
phần đối với Tb và Pr. Những hợp chất của Tb(IV) và Pr(IV) đều kém bền hơn
những hợp chất của Ce(IV) nên là chất oxi hóa rất mạnh. Thế oxi hóa khử của các
12


cặp Tb4+/Tb3+ và Pr4+/Pr3+ là trên 3V, còn của Ce4+/Ce3+ là 1,6V. Vì vậy, hợp chất
cảu Pr(IV) và Tb(IV) không tồn tại được trong dung dịch nước, chúng oxi hóa
nước giải phóng oxi :
4Pr4+ + 2H2O = 4Pr3+ + O2 + 4H+
Xeri đioxit (CeO2) là chất dạng tinh thể màu vàng nhạt, có mạng lưới kiểu
CaF2. Nó khó nóng chảy (tnc là 2500oC), rất bền nhiệt và không tan trong nước. Sau
khi đã được nung, oxit đó trở nên trơ về mặt hóa học: không tan trong các dung
dịch axit và kiềm nhưng tác dụng khi đun nóng. Được dùng làm bột mài bóng đồ
thủy tinh.
Xeri(IV) hidroxit (Ce(OH)4) là chất dạng kết tủa nhầy, màu vàng, thực tế
không tan trong nước và có thành phần biến đổi CeO2.xH2O. Nó là bazơ yếu, yếu
hơn Ce(OH)3 cho nên muối của Ce(IV) bị thủy phân rất mạnh khi tan trong nước.
Do tính bazơ yếu đó, nó có thể kết tủa trong dung dịch có môi trường axit mạnh

pH ~ 1, trong khi Ln(OH)3 kết tủa trong môi trường có pH từ 6.5 (đối với
Ln(OH)3) đến ~ 8 (đối với La(OH)3). Điều kiện kết tủa khác nhau này được dùng
để tách xeri ra khỏi các NTĐH khác. Xeri là nguyên tố phổ biến nhất trong các đất
hiếm, thường chiếm trên 50% tổng lượng đất hiếm. Việc tách xeri ra trước làm cho
quá trình phân chia các đất hiếm còn lại trở nên ít phức tạp hơn nhiều.
Muối của xeri(IV): Không có nhiều, thường gặp hơn hết là CeF 4 ở dạng tinh
thể màu trắng, Ce(SO4)2 ở dạng tinh thể màu vàng, Ce(CH3COO)4 ở dạng tinh thể
màu đỏ. Muối của xeri thường không bền, bị thủy phân rất mạnh trong nước nên
ion Ce4+ chỉ tồn tại trong dung dịch có môi trường axit mạnh. Trong các muối kết
tinh được từ dung dịch nước, muối bền hơn là muối kép (NH 4)2[Ce(NO3)6].2H2O.
Nó là chất dạng kết tinh màu đỏ - da cam, trong đó ion Ce 4+ có số phối trí bằng 12,
mỗi ion NO3- là một phối tử hai càng, liên kết với ion Ce 4+ qua 2 nguyên tử Oxi.
Các muối của Ce(IV) đều có tính oxi hóa tương đối mạnh (E oC4+/C3+ = 1.61V).
Trong hóa học phân tích, phản ứng khử Ce4+ đến Ce3+ được dùng để chuẩn độ các
chất khử.

13


PHẦN II. KHOÁNG SẢN ĐẤT HIẾM Ở VIỆT NAM
2.1. Đặc điểm phân bố:
Các kết quả nghiên cứu, tìm kiếm, thăm dò đã phát hiện và ghi nhận nhiều
mỏ, điểm quặng đất hiếm trên lãnh thổ Việt Nam.
Các mỏ đất hiếm gốc và vỏ phong hoá phân bố ở Tây Bắc gồm Nậm Xe,
Nam Nậm Xe, Đông Pao (Lai Châu), Mường Hum (Lào Cai), Yên Phú (Yên Bái).
Đất hiếm trong sa khoáng chủ yếu ở dạng monazit, xenotim là loại phosphat đất
hiếm, ít hơn là silicat đất hiếm (orthit). Trong sa khoáng ven biển, monazit,
xenotim được tập trung cùng với ilmenit với các mức hàm lượng khác nhau, phân
bố ven bờ biển từ Quảng Ninh đến Vũng Tàu. Sa khoáng monazit trong lục địa
thường phân bố ở các thềm sông, suối điển hình là các mỏ monazit ở vùng Bắc Bù

Khạng (Nghệ An) như ở các điểm monazit Pom Lâu - Bản Tằm, Châu Bình…
Monazit trong sa khoáng ven biển được coi là sản phẩm đi kèm và được thu hồi
trong quá trình khai thác ilmenit.
Ngoài các kiểu mỏ đất hiếm nêu trên, ở vùng Tây Bắc Việt Nam còn gặp
nhiều điểm quặng, biểu hiện khoáng hoá đất hiếm trong các đới mạch đồng molipden nhiệt dịch, mạch thạch anh - xạ - hiếm nằm trong các đá biến chất cổ,
trong đá vôi; các thể migmatit chứa khoáng hoá urani, thori và đất hiếm ở Sin
Chải, Thèn Sin (Lai Châu); Làng Phát, Làng Nhẻo (Yên Bái);… nhưng chưa được
đánh giá.
2.2. Các kiểu mỏ công nghiệp:
Theo nguồn gốc có thể chia các mỏ, điểm quặng đất hiếm trên lãnh thổ Việt Nam
thành ba loại hình mỏ như sau:
Mỏ nhiệt dịch: phân bố ở Tây Bắc gồm các mỏ lớn, có giá trị như Bắc Nậm
Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao, Mường Hum, Yên Phú và hàng loạt các biểu hiện
khoáng hoá đất hiếm trong vùng. Thân quặng có dạng mạch, thấu kính, ổ, đới
xuyên cắt vào các đá có thành phần khác nhau: đá vôi, đá phun trào bazơ, đá
syenit, đá phiến. Hàm lượng tổng oxit đất hiếm trong các mỏ thuộc loại cao từ 1%
đến trên 36%.
Mỏ sa khoáng: đã phát hiện 2 kiểu sa khoáng chứa đất hiếm gồm:
Sa khoáng lục địa: ở vùng Bắc Bù Khạng (Mỏ monazit Pom Lâu, Châu Bình
và Bản Gió), tại các mỏ, điểm quặng này đất hiếm dưới dạng khoáng vật monazit,
xenotim đi cùng ilmenit, zircon. Quặng nằm trong các trầm tích thềm sông bậc I và
II. Nguồn cung cấp các khoáng vật chứa đất hiếm chủ yếu từ khối granit Bù
14


Khạng. Hàm lượng monazit 0,15 ÷ 4,8kg/m 3, điều kiện khai thác, tuyển đơn giản
nên cần được quan tâm thăm dò và khai thác khi có nhu cầu.

Hình 2. Sơ đồ phân bố các mỏ đất hiếm ở Việt Nam
Sa khoáng ven biển: ven biển Việt Nam có nhiều mỏ và điểm quặng sa

khoáng ilmenit có chứa các khoáng vật đất hiếm (monazit, xenotim) với hàm lượng
từ 0,45 ÷ 4,8kg/m3 như mỏ Kỳ Khang, Kỳ Ninh, Cẩm Hòa , Cẩm Nhượng (Hà
Tĩnh), Kẻ Sung (Thừa Thiên Huế), Cát Khánh (Bình Định), Hàm Tân (Bình
Thuận)… Tuy nhiên, monazit, xenotim trong các mỏ titan sa khoáng chưa được
đánh giá đầy đủ.
Kiểu mỏ hấp thụ ion: kiểu mỏ này do Tổng công ty Dầu khí và kim loại
Quốc gia Nhật Bản (JOGMEC) phát hiện trong quá trình điều tra cơ bản địa chất
15


theo biên bản ghi nhớ giữa Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam với Tổng công
ty Dầu khí và Kim loại Quốc gia Nhật Bản (JOGMEC) ngày 25 tháng 10 năm
2007 về đề án “Điều tra cơ bản địa chất đối với các nguyên tố đất hiếm đi kèm với
khoáng hóa Vàng - đồng - oxit sắt tại các tỉnh Lào Cai, Yên Bái và Lai Châu" tại
khu vực huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai với hàm lượng trung bình tổng đất hiếm
khoảng 0,0443 ÷ 0,3233% tREO.
Đất hiếm khu vực huyện Bảo Thắng được phát hiện chủ yếu khu vực của đá
gneis milonit hóa hoặc đá gneis bị cà nát hay đá phiến giàu felspat và đá laterit và
đá felspat bị kaolin hóa. Trên cơ sở đó mỏ đất hiếm hấp thụ ion được hình thành ở
khu vực này.
Đất hiếm ở khu vực này không có sự tương quan hàm lượng giữa các
nguyên tố phóng xạ (urani, thori) với đất hiếm. Kết quả nghiên cứu địa hóa ở khu
vực này cho thấy đường địa hóa của urani, thori và đất hiếm là không trùng nhau.
Kết quả khảo sát cho thấy, đất hiếm hấp thụ ion tồn tại ở hệ tầng Sinh Quyền, theo
bản đồ địa chất 1:200.000, hệ tầng Sinh Quyền phân bố dọc sông Hồng từ Lào Cai
sang đến Trung Quốc. Do đó, kiểu mỏ này cần được quan tâm đánh giá thăm dò để
khai thác khi có nhu cầu do điều kiện khai thác, tách tuyển quặng đơn giản.
Theo thành phần nguyên tố quặng đất hiếm trên lãnh thổ Việt Nam có thể chia làm
hai loại:
Đất hiếm nhóm nhẹ: gồm các mỏ Nam Nậm Xe, Bắc Nậm Xe, Đông Pao và

quặng sa khoáng. Trong đó, khoáng vật đất hiếm chủ yếu là bastnezit (Nậm Xe,
Đông Pao, Mường Hum) và monazit (Bắc Bù Khạng, sa khoáng ven biển).
Đất hiếm nhóm nặng: điển hình là mỏ Yên Phú. Trong mỏ, hàm lượng tổng
oxyt đất hiếm không cao (trung bình 1,12%) nhưng tỷ lệ hàm lượng oxyt đất hiếm
nhóm nặng khá cao chiếm 21,0 ÷ 43,5% tổng oxyt đất hiếm. Ngoài mỏ Yên Phú,
mỏ đất hiếm Mường Hum cũng có tỷ lệ hàm lượng oxyt đất hiếm nhóm nặng so
với tổng hàm lượng oxyt đất hiếm tương đối cao (21,16 ÷ 36,43%).
2.3. Trữ lượng và tài nguyên:
Trữ lượng và tài nguyên đất hiếm ở các mỏ đã được tìm kiếm, đánh giá và
thăm dò được thống kê ở bảng 3

16


Bảng 3. Tổng hợp trữ lượng và tài nguyên đất hiếm ở Việt Nam
T
T

Tên mỏ,
điểm
quặng

Đá
chứa
quặng

Mỏ
đất hiếm
Đông
Pao

Mỏ
đất hiếm
Yên Phú

Đá của
hệ tầng
Đồng
Giao
Đá của
hệ tầng
Sông
Mua

3

Mỏ
đất hiếm
Bắc
Nậm Xe

Đá vôi
của hệ
tầng
Na
Vang

4

Mỏ
đất hiếm

Nam
Nậm Xe

5

Mỏ
đất hiếm
Mường
Hum

Đá
andezit
của hệ
tầng
Viên
Nam
Nằm
trong
trầm
tích Đệ
tứ

6

Mỏ
monazit
Pom Lâu

7

Mỏ
monazit
Châu
Bình

1

2

Thành
phần
khoáng
vật quặng
Bastnezit,
parizit,
lantanit

Hàm
lượng
trung
bình
2,54÷6,
75%
TR2O3

samarskit,
cheralit,
xenotim,
ferguxonit,
monazit,

octit
Bastnezit,
parizit,
cordilit,
fluocerit,
sinkizit,
lantanit,
mariniakit,
octit,
monazit,
xenotim,
uranokiecxi
t,
Parizit,
flogopit,
basnezit,
lantanit

Trầm
tích đệ
tứ

Monazit,
bastnezit,
samarskit,
rabdophani
t, cordinit,
exinit.
Monazit,
xenotim,

orthit

Trầm
tích đệ
tứ

Monazit,
xenotim,
orthit

Trữ lượng-Tài nguyên (tấn)
121

122

333

460.8
56

1.697.
524

2.552.
852

1,01÷1,
21%
TR2O3

27.29
8

4.082

31.3
80

Thăm
dò năm
2011

Quặng
phong
hóa:
2,0÷
16,8%
Quặng
gốc:
0,6÷31,
35%
TR2O3

1.744.
662

5.962.
799

7.70

7.46
1

Đang
thăm
dò

193.4
88

740.8
91

3.15
0.00
0

4.09
0.05
9

Đang
thăm
dò

1,0÷3,1
8%
TR2O3

45.97

6

83.2
31

129.
207

0,15÷4,
8
kg/m3M
onazit
0,15 ÷
4,8
kg/m3M
onazit

1.090

225

1.31
5

2.632

734

3.36
6

0,5÷36
%
TR2O3

17

5.680

Tổn
g
4.71
1.23
2

Ghi
chú
Thăm
dò năm
2011


8

Mỏ
monazit
Bản Gió

Trầm
tích đệ

tứ

Monazit,
xenotim,
orthit

0,15 ÷
4,8
kg/m3M
onazit

710

2.03
9

2.74
9

Qua bảng 3 cho thấy:
Tổng trữ lượng và tài nguyên đất hiếm trong các mỏ gốc và phong hóa ở
Việt Nam đạt khoảng 16,7 triệu tấn tổng oxyt đất hiếm, tập trung chủ yếu ở tỉnh
Lai Châu. Các mỏ đất hiếm gốc và phong hóa ở Việt Nam đều thuộc loại quy mô
lớn, trong đó mỏ đất hiếm lớn nhất là Bắc Nậm Xe.
Tổng trữ lượng và tài nguyên monazit khoảng 7.000 tấn. Khối lượng tài
nguyên không lớn nhưng phân bố tập trung, điều kiện khai thác, tuyển đơn giản
nên cần được quan tâm thăm dò và khai thác khi có nhu cầu.

18

III. HIỆN TRẠNG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC QUẶNG ĐẤT
HIẾM VÀ NHỮNG TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG
3.1. Tình hình nghiên cứu công nghệ xử lý chế biến quặng ở Việt Nam
Nghiên cứu công nghệ xử lý chế biến quặng đất hiếm ở Việt Nam chủ yếu
được thực hiện ở Viện KH&CN Việt Nam, Viện Luyện kim màu, Viện Công nghệ
Xạ hiếm và một số trường đại học ở Hà Nội.
Một trong những giai đoạn quan trọng trong công nghệ chế biến quặng đất
hiếm là nghiên cứu phân chia tinh chế các nguyên tố đất hiếm thành nguyên tố
riêng rẽ có độ tinh khiết cao.Đặc điểm của tinh quặng đất hiếm được đưa vào
nghiên cứu phân huỷ là hàm lượng đất hiếm cỡ 30-35%. Hai phương pháp cơ bản
được dùng để phân huỷ tinh quặng đất hiếm bastnaesite là phương pháp HC1NaOH và phương pháp axit H2SO4.
Monazit
Dd NaOH 45%

Quặng không tan và kết tủa hidroxit
của Th và đất hiếm

Dd Na3PO4

Dd HCl đặc

Quặng không tan

Dd muối clorua của Th và đất hiếm
NaOH pH= 3,5

ThO2

Dd (La, Ln)Cl3

Hình 3: Sơ đồ phá hủy quặng bằng xút
Những nghiên cứu về quá trình phân huỷ quặng đất hiếm bằng axit HC1 đã
lựa chọn được các thông số cộng nghệ như: nhiệt độ phân huỷ, nhiệt độ hoà tách,
19


tốc độ và thời gian phân huỷ, sự tương quan giữa hơi nước quá nhiệt và khối lượng
dung dịch phản ứng. Sản xuất thử nghiệm tổng oxit đất hiếm quy mô bán sản xuất
cũng như một số thử nghiệm sản xuất đã cung cấp sản phẩm cho nhu cầu nghiên
cứu và ứng dụng trong nước.
Quá trình phân huỷ theo phương pháp HC1-NaOH chủ yếu được thử nghiệm
ở mức độ phòng thí nghiệm. Phương pháp axit H 2SO4 đã được triển khai ở quy mô
pilot, gồm các giai đoạn chính như: phân huỷ tinh quặng bằng axit H 2SO4 ở 110 –
1200C, có cấp nhiệt; ngân hoà tách đất hiếm bằng nước; lắng lọc; khử Ce (IV)
thành Ce (III) bằng H2O2 hoặc bằng phoi sắt, sau đó kết tủa tổng sunphat kép đất
hiếm (III) bằng Na2SO4; chuyển hoá đất hiếm từ dạng sunphat kép sang dạng
hydroxit bằng dung dịch NaOH. Quy trình sản xuất áp dụng vào thực tế đã sản
xuất được một số sản phẩm oxit đất hiếm có độ sạch kỹ thuật cung cấp cho thị
trường.

Hình 4: Sơ đồ công nghệ quá trình xử lý Bastnaesie Đông Pao
20


Phương pháp tinh chế được nghiên cứu và phát triển ở Viện Công nghệ Xạ
hiếm. Dung môi chính được sử dụng là PC88A. Công nghệ được nghiên cứu phát
triển là nghiên cứu phân chia nhóm tổng đất hiếm Yên Phú. Quy trình này được
thử nghiệm ở quy mô thiết bị chiết 300ml/bậc. Quy trình phân chia nhóm tổng đất
hiếm Đông Pao ở quy mô 4lít/bậc. Phân chia tinh chế Y bằng phương pháp chiết

với Aliquat 336 trong môi trường SCN. Phân chia tinh chế Gd, Sm cũng được
nghiên cứu nhưng thực hiện trên thiết bị chiết 300ml/bậc. Các thông số của quá
trình phân chia này được thực hiện trên việc sử dụng phần mềm mô phỏng do Viện
Công nghệ Xạ hiếm nghiên cứu và phát triển.
Trên cơ sở phương án công nghệ và kết quả nghiên cứu, Viện Công nghệ Xạ
hiếm đã xây dựng sơ đồ công nghệ xử lý tinh quặng đất hiếm Đông Pao và tách
trực tiếp xeri từ dung dịch hoà tách thu nhận xeri hàm lượng cao (>90%) và tổng
đất hiếm. Với sơ đồ công nghệ này Viện đã thử nghiệm trên thiết bị pilot monazite
do Ấn Độ giúp với mẻ 500kg và đã xử lý gần 10 tấn tinh quặng. Kết quả cho thấy
công nghệ dễ mở rộng quy mô, suất đầu tư nhỏ, không thải khí độc hại như SOx và
HF, nhiệt độ phản ứng thấp.[3]
3.2. Khai thác và sử dụng đất hiếm ở Việt Nam
Việt Nam đã bắt đầu khai thác đất hiếm từ vài chục năm nay, nhưng sản
lượng rất ít. Lúc đó, Tiệp Khắc và Ba Lan đã tham gia khai thác đất hiếm ở Việt
Nam nhưng không nhiều. Hằng năm, Việt Nam mới chỉ khai thác nhỏ, cỡ vài chục
tấn quặng bastnaesit ở Đông Pao và vài ngàn tấn quặng monazit hàm lượng 35%45% R203 ở sa khoáng ven biển miền Trung để bán theo đường tiểu ngạch.
3.2.1 Một số mỏ khai thác đất hiếm ở Việt Nam
a, Mỏ đất hiếm Yên Phú, Yên Bái[4]
Mỏ đất hiếm Yên Phú thuộc địa phận xã Yên Phú, huyện Văn Yên, tỉnh Yên
Bái được Đoàn Địa chất 35 phát hiện năm 1961 trong quá trình đo từ xạ hàng
không và sau đó kiểm tra mặt đất. Năm 1986 – 1990 Đoàn 150 thuộc Liên đoàn 10
tìm kiếm đánh giá trên diện tích 0,3 km2 ở tỷ lệ 1/2.000. Kết quả, với hàm lượng
biên 0,3%, hàm lượng công nghiệp tối thiểu 0,6% TR2O3 đã đánh giá tổng trữ
lượng đất hiếm cấp C1+C2 = 17.189 tấn TR2O3 gồm: cấp C1= 6.282 tấn, cấp C2 =
10. 908 tấn. Mỏ đất hiếm Yên Phú là mỏ có quy mô nhỏ, trữ lượng không lớn song
điểm đặc biệt mỏ đất hiếm Yên Phú là mỏ duy nhất của Việt Nam có nhóm nặng
chiếm 30 – 40% tổng đất hiếm, trong khi các mỏ khác chỉ có nhóm nhẹ và trung.
21

Công ty Cổ phần Tập đoàn Thái Dương đã lập Dự án đầu tư xây dựng công
trình khai thác và chế biến quặng đất hiếm mỏ đất hiếm Yên Phú với quy mô
khoảng 250.000 tấn quặng nguyên khai/năm ( 5.000 tấn quặng tinh) trong thời gian
8 năm. Quặng đất hiếm phân bố ngay trên mặt địa hình và chủ yếu trong tầng
phong hóa nên sẽ khai thác bằng phương pháp lộ thiên bằng máy xúc, không nổ
mìn. Công nghệ tuyển được áp dụng là phương pháp tuyển từ tách tinh quặng sắt
kết hợp với phương pháp tuyển nổi tách tinh quặng đất hiếm, sử dụng hóa chất qua
nhiều công đoạn để thu được các sản phẩm quặng tinh.
b, Mỏ đất hiếm Đông Pao, Lai Châu[5]
Việt Nam mới chỉ khai thác nhỏ, cỡ vài chục tấn quặng banexit ở Đông Pao
và vài ngàn tấn quặng monazit hàm lượng 35-45% R203 ở sa khoáng ven biển
miền Trung để bán theo đường tiểu ngạch.
Mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường (Lai Châu) hiện đang được Công
ty Cổ phần Đất hiếm Lai Châu (Vimico) quản lý. Theo báo cáo nghiên cứu dự án,
khu vực này là mỏ khoáng sản đất hiếm lớn nhất Việt Nam vào thời điểm hiện tại,
với tổng diện tích hơn 11km2, trữ lượng trên 5 triệu tấn ôxít và thân quặng chính là
F3 và F7, một loại quặng quý hiếm rất cần trong chế tạo công nghệ điện tử. Mỏ sẽ
được khai thác lộ thiên, tuyển khoáng và thủy luyện có công suất quặng nguyên
khai là 1.088.000 tấn.
3.2.2 Sử dụng đất hiếm ở Việt Nam
Tại nước ta, các nhà nghiên cứu đã đi vào ba hướng ứng dụng ĐH:
1.

Sử dụng làm chế phẩm vi lượng ĐH 93 nhằm nâng cao năng suất cây
trồng.

2.

Sử dụng trong xúc tác lọc khí độc từ lò đốt rác y tế và ôtô xe máy.

3.

Sử dụng chế tạo và ứng dụng của nam châm đất hiếm.

22


Hình 5: Một ứng dụng nam châm đất hiếm của người Việt Nam

Hình 6: Máy tuyển từ ứng dụng vật liệu nam châm đất hiếm
Ở Việt Nam, khoảng thời gian 5 năm trở lại đây thì đã có một số đơn vị tiến
hành việc nghiên cứu dạng vật liệu mới này, tuy nhiên đây vẫn được xem là lần
23


đầu tiên trong việc nghiên cứu thành công một dạng vật liệu để đem ứng dụng vào
việc chế tạo máy. Và điều đáng tự hào là Việt Nam cũng đã trở thành quốc gia đầu
tiên trong khu vực đã thực hiện việc ứng dụng thành công NdFeB để chế tạo máy
tuyển từ ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến khoáng sản.Từ một loại vật
liệu NdFeB, các kĩ sư đã cho ra đời 7 loại máy tuyển từ mới: dạng máy tuyển từ
tang trống ướt, máy tuyển từ con lăn có cường độ cao, máy tuyển từ tang trống khô
DDS, máy tuyển từ đa hướng, máy tuyển từ tang trống kép, máy hút sắt và máy
tuyển từ con lăn kép.Và tất cả đều đã được khách hàng lựa chọn ứng dụng ngay
vào trong hoạt động sản xuất của mình và đem lại kết quả khá tốt. Dựa trên cơ sở
các công nghệ hiện đại và tiên tiến trên thế giới, đồng thời có sự kết hợp với kết
quả nghiên cứu tính chất đặc thù ủa mỗi loại khoáng sản của Việt Nam, các nhà
khoa học đã dựa trên những điều đó để có thể chế tạo ra các thiết bị máy tuyển từ
mamg tính đặc thù, phù hợp hơn với đặc điểm cấu tạo từng thành phần riêng của
các dạng khoáng sản.[6]
3.3 Những tác động đến môi trường

3.3.1 Những khả năng gây ô nhiễm
Việc khai thác, tuyển và tinh chế quặng đất hiếm ở Việt Nam gây ra những
tác động ảnh hưởng đến môi trường sau đây là sơ đồ các nguồn thải chính và nguy
cơ rủi ro, ô nhiễm môi trường trong khai thác và chế biến quặng đất hiếm.
Khai thác và chế biến quặng đất hiếm sinh ra một khối lượng lớn chất thải
(gồm chất thải rắn, nước thải và khí bụi thải), đặc biệt chất thải rắn có khối lượng
gấp nhiều lần khối lượng khoáng sản thu hồi được. Các loại chất thải này nếu
không được kiểm soát và quản lý thích hợp sẽ là nguồn gây ô nhiễm và rủi ro môi
trường tiềm tàng. Hình 7 dưới đây tổng hợp các nguồn thải chính có khả năng gây
ô nhiễm và rủi ro môi trường trong quá trình khai thác và chế biến quặng đất hiếm
mà không có biện pháp quản lý và kiểm soát môi trường
Từ sơ đồ hình 7 trên cho thấy những nguy cơ ảnh hưởng đến môi trường
trong quá trình khai thác, xủ lý, tinh chế quặng đất hiếm. Vậy sau đây sẽ là một số
khu mỏ đất hiếm đang có ảnh hưởng đến môi trường. Việc khai thác, chế biến đất
hiếm có nguy cơ gây ô nhiễm hơn là khai thác các loại như than đá, dầu mỏ rất
nhiều. Vì chế biến đất hiếm phải dùng nhiều loại hóa chất có ảnh hưởng đến môi
trường. Ngoài ra, trong đất hiếm có những khoáng chất mang tính phóng xạ với
cường độ cao hơn những loại phóng xạ khác; tức chứa đựng hai nguy cơ: ô nhiễm
hóa chất và ô nhiễm phóng xạ.

24


Hình 7. Sơ đồ các nguồn thải chính và nguy cơ rủi ro, ô nhiễm
môi trường trong khai thác và chế biến quặng đất hiếm[7]
25