Vài suy nghĩ về phát triển bô xít ở Việt Nam

1.Tài nguyên bô xít Việt Nam

Xét về nguồn gốc, quặng bô xít ở Việt Nam thuộc 2 loại chính là bô xít nguồn gốc trầm tích (một số bị biến chất) tập trung ở các tỉnh phía Bắc như Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Giang, Sơn La và Nghệ An và bô xít nguồn gốc phong hoá laterite từ đá bazan tập trung ở các tỉnh phía Nam như Kon Tum, Đắk Nông, Lâm Đồng, Đồng Nai, Bình Dương, Phú Yên và Quảng Ngãi.

1.1. Bô xít nguồn gốc trầm tích

Thành phần hoá học của bô xít loại này thay đổi: Al2O3 = 42-57%; SiO2 = 4-15 %; Fe2O3 = 20-29%; TiO2 =2-4%; MKN (mất khi nung) = 11-13%; thành phần khoáng vật: diaspore, boehmit, chlorite, kaolinite, haematite …

Về mặt phân bổ không gian, trừ một số điểm quặng phân bổ rải rác ở Sơn La, Lai Châu, bô xít tập trung ở các cụm khoáng ở các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Lỗ Sơn-Hải Dương và Quỳ Hợp - Quỳ Châu, Nghệ An.

a/ Hà Giang có 27 tụ khoáng và điểm quặng, trong đó có 3 tụ khoáng qui mô trung bình, phân bố ở các huyện Đồng Văn, Mèo Vạc, Quản Bạ, phần lớn các tụ điểm này đã được tìm kiếm sơ bộ. Hàm lượng quặng bô xít ở đây: Al2O3 = 30-45% (cao nhất 59, 56%); SiO2 = 10-15%; Fe2O3 = 19-25% (cao nhất 34,1%, thấp nhất 9%); TiO2 = 1,3-5,5%; CaO = 0,01-1,83%; S = 0,002-0,55%, modul silic thường khoảng 4-10. Tài nguyên của các nhóm tụ khoáng ở Hà Giang dự tính khoảng 60 triệu tấn.

b/ Cao Bằng có 35 tụ khoáng và điểm quặng, trong đó có 5 tụ khoáng qui mô trung bình, phân bố chủ yếu ở các huyện Hà Quảng, Quảng Hoà, Trùng Khánh, Trà Lĩnh và Nguyên Bình. Hàm lượng quặng bô xít : Al2O3 = 30-65% (trung bình > 43%); SiO2 = 4,5-15% (thấp nhất là 1,2%, cao nhất là 31,8%); Fe2O3 = 19-25% (thấp nhất là 2,5 %; cao nhất là 40,16 %); TiO2 = 2-4%; CaO = 0,1-0,8%, các tạp chất có hại (TiO2 , CaO, S) ở trong giới hạn cho phép của nhiều lĩnh vực sử dụng. Các tụ khoáng Sóc Giang, Lũng Rì, Táp Ná, Tổng Cáng, Bản Chùa, Phục Hoà đã được thăm dò tính trữ lượng các cấp B và C1 + C2 khoảng 240 triệu tấn.

c/ Lạng Sơn có 36 tụ khoáng và điểm quặng, trong đó có 1 mỏ khoáng quy mô trung bình, phân bố ở các huyện Cao Lộc, Văn Lãng, Bắc Sơn, Văn Quán, Chi Lăng, Hữu Lũng. Nhiều tụ khoáng đã được tìm kiếm, thăm dò. Hàm lượng quặng bô xít: Al2O3 = 44,65-58,84%; SiO2 = 6,4-19,2 %; Fe2O3 = 21,32-27,35%; TiO2 = 1,2-3,26%; CaO = 0,18-0,42%; S < 0,02%; P205 = 0,01-0,03%; thành phần khoáng vật chủ yếu là diaspore (60-70%), boehmite (20-30%), một ít gibbsitic. Riêng 2 tụ khoáng Tam Lung và Ma Mèo có hàm lượng quặng bô xít: Al2O3 = 47,71-50,07%; SiO2 = 8,81-19,97%; Fe2O3 = 21,76-25,0%; TiO2 = 2,57-3,35%; CaO = 0,8%; S = 0,02%; P2O5 = 0,02%. Trữ lượng B + C1 + C2 của các tụ khoáng đã thăm dò khoảng 33 triệu tấn, trong đó 2 tụ khoáng Tam Lung và Ma Mèo là 21,4 triệu tấn; tài nguyên của cả các nhóm tụ khoáng dự tính khoảng 50 triệu tấn.

d/ Mỏ bô xít Lỗ Sơn, huyện Kim Môn, Hải Dương: Đã được khai thác từ 1937 đến 1943, và được thăm dò lại trong năm 1959 để cung cấp nguyên liệu cho Nhà máy Đá mài Hải Dương. Nguồn bô xít này đã gần cạn kiệt.

đ/ Quỳ Hợp-Quỳ Châu (Nghệ An) có các thành tạo bô xít bị biến chất, không có giá trị, trừ điểm quặng ở Bản Ngọc có than quặng gốc với qui mô nhỏ (tài nguyên dự tính khoảng 1 triệu tấn).

2.2. Bô xít trong vỏ phong hoá đá bazan ở phía Nam

Tổng diện tích phân bố loại bazan này hay còn gọi bô xít laterite hơn 20.000 km2. Các khối bazan có diện tích từ vài chục ngàn km2 và phân bố trên địa hình hiện tại với độ cao tuyệt đối từ vài chục mét đến 1.200 m. Các tích tụ bô xít laterite có giá trị kinh tê đều tập trung ở 3 mức địa hình 2.500-2.950 m, 1.000-1.100 m và 600-900 m. Độ dày của vỏ phong hoá bazan đạt tới 60 m, trong đó đới bô xít laterite có độ dày biến đổi 1-1,5 m.

Hàm lượng quặng bô xít laterite: Al2O3 = 36-39%; SiO2 = 5-10%; Fe2O3 =25-29%; TiO2 = 4-5%; MKN (mất khi nung) = 21-23%. Các mảnh cục, kết vón bô xít cỡ hạt trên 1 mm có hàm lượng Al2O3 = 42-53 %; SiO2 = 1,6-5%; Fe2O3 = 17-22%; TiO2 = 2-3%; MKN = 22-23%. Một số tụ khoáng bô xít đã được điều tra, khảo sát, thăm dò ở các mức độ khác nhau, có tiềm năng lớn, được phân bố trong các vùng sau.

a/ Đắk Nông-Phước Long: Các vùng chứa quặng bô xít laterite lớn nhất và có triển vọng nhất nằm ở các huyện Đắk Min, Gia Nghĩa, Đắk Nông của tỉnh Đắk Nông, Phú Lập tỉnh Đồng Nai và Phước Long tỉnh Bình Phước, như các tụ khoáng và điểm quặng: “1/5”, Gia Nghĩa, Bắc Gia Nghĩa, Nhân Cơ, Bù Nông, Đắk Song, Tuy Đức, Bù Na, Thống Nhất, Đa Topok. Chỉ có tụ khoáng “1/5” đã được thăm dò tỉ mỉ, tính trữ lượng các cấp B + C1 + C2 , còn các tụ khoáng khác thì chỉ mới tìm, kiếm đánh giá hoặc khảo sát sơ bộ.

Tụ khoáng “1/5” phân bố ở độ cao từ 800 đến 1.000 m thuộc xã Quảng Đức, huyện Đắc Nông, tỉnh Đắc Nông, đã đươc thăm dò tỉ mỉ (mạng lưới 200x200). Hàm lượng quặng bô xít: Al2O3 = 48-50,1%; SiO2 = 2,08-3,48%; Fe2O3 = 17,10-21,82%; thành phần khoáng vật trong tinh quặng: gibbsitic = 59,7-79,9%, kaolinite = 1-3,4%, thạch anh (quartz) = 0,3%, alumogoetite = 7,7-29%, ilmenite = 0,2-0,8%; trữ lượng các cấp B + C1 + C2 tính cho cỡ hạt  > 3 mm là 97 triệu tấn.

b/ Bảo Lộc: gồm các tụ khoáng: Bảo Lộc, Tân Rai, Tây Bảo Lộc, Gia Bạc, Tây Gia Bạc thuộc huyện Bảo Lộc và huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng, trong đó chỉ mới có Tân Rai được thăm dò tỉ mỉ (mạng lưới 200x200), Bảo Lộc mới ở mức độ điều tra đánh giá, còn lại chỉ mới khảo sát. Tài nguyên chủ yếu tập trung ở 2 tụ khoáng Tân Rai và Bảo Lộc.

Tụ khoáng Tân Rai thuộc huyện Di Linh, có các thân quặng bô xít phân bổ ở độ cao tuyệt đối 800-1.080 m. Hàm lượng bô xít: Al2O3 = 44,69%; SiO2 = 2,61%; Fe2O3  = 23,35%; TiO2 = 3,52%; MKN = 24,30%; thành phần khoáng vật: gibbsitic = 59,2%, kaolinite = 8,8%, goetite = 17,4%, haematite = 8,6%, ilmenite = 3,0%, anatas = 1,4%. Trữ lượng quặng tụ khoáng Tân Rai có cỡ hạt > 2-3 mm đạt 57 triệu tấn cấp C1 và 120 triệu tấn cấp C2.

Trữ  lượng cấp C1 + C2 quặng nguyên khai của tụ khoáng Bảo Lộc là 378 triệu tấn, trong đó C1 là 209 triệu tấn với hàm lượng Al2O3 = 44,69 %; SiO2 = 6,7%.

c/ Vùng Kon Plong-An Khê có các tụ khoáng: Măng Đen, Kon Hà Nừng, phân bố ở các huyện Kon Plong và An Khê tỉnh Kon Tum, đã được thăm dò trong năm 1982-1984. Tụ khoáng Măng Đen đã được thăm dò trên diện tích 90 km2  , trữ lượng cấp C2 là 156,8 triệu tấn quặng nguyên khai với hàm lượng trung bình: Al2O3 = 38,61 %; SiO2 = 12,93%, mô đul silic là 3. Hàm lượng trung bình của tinh quặng có cỡ hạt > 1 mm: Al2O3 = 44, 21%; SiO2 = 5,9%, mô đul silic là 7, 5, thực thu khi tuyển là 55,8%. Tụ khoáng Kon Hà Nừng đã được thăm dò trên diện tích 550 km2, trữ lượng cấp C2 là 210,5 triệu tấn quặng nguyên khai với hàm lượng trung bình: Al2O3 = 39,64%; SiO2 = 12,71%, mô đul silic là 3,1. Hàm lượng trung bình của quặng tinh có cỡ hạt > 1 mm: Al2O3 = 53,23%; SiO2 = 3,81, mô đul silic là 13,9, thực thu khi tuyển là 35,02%. Cũng cần phải lưu ý ở đây: Kon Hà Nừng là khu vực thượng nguồn, nên việc khai thác bô xít ở đây sẽ ảnh hưởng tới môi trường sinh thái đầu nguồn và hạ nguồn.

d/ Vùng An Hoà-Phú Yên có 2 tụ khoáng được tìm kiếm tỉ mỉ trên mạng lưới cấp C2  từ năm 1983-1985 là An Xuân và Sơn Định thuộc huyện Tuy An và huyện Đồng Xuân. Hàm lượng trong quặng nguyên khai: Al2O3 = 39-43%; SiO2 = 5-11%. Trữ lượng quặng nguyên khai cấp C1 +C2 của 2 tụ khoáng này là 24,3 triệu tấn.

đ/ Vùng Quảng Ngãi có các tụ khoáng An Điềm, Trường Thọ, Thiên ấn, Thần Thần, Trung Sơn, A Lin thuộc loại qui mô nhỏ,  tróng tụ khoáng Thiên Ân đã  thăm dò tìm kiếm. Hàm lượng quặng bô xít nguyên khai: Al2O3 = 41-42%; SiO2 = 10-12%. Tài nguyên quặng nguyên khai của 2 tụ khoáng Thiên ấn và Thần Thần hơn 1 triệu tấn.

2. Thuận lợi và khó khăn khi khai thác, chế biến và vận tải bô xít Việt Nam

Theo tài liệu “Địa chất khoáng sản và dầu khí Việt Nam”, thì trữ lượng và tài nguyên bô xít Việt Nam đã được thăm dò là khoảng 2.772 triệu tấn, trong đó bô xít laterite là 2.258 triệu tấn. Dự báo quặng bô xít nguyên khai có thể đạt tới 6.750-7.600 triệu tấn. Theo số liệu này, Việt Nam đứng ở vị trí thứ 4 sau Australia, Guinea, Brazil về trữ lượng đã được thăm dò. Vấn đề đặt ra là Việt Nam có nên hình thành một nền công nghiệp khai thác bô xít, sản xuất alumina, điện phân nhôm không? Về mặt khai thác, Việt Nam sẽ không gặp phải khó khăn gì vì các mỏ bôxít nằm gần mặt đất, rất thuận lợi cho việc sử dụng công nghệ khai thác lộ thiên. ở đây khó khăn nhất là nằm ở bảo vệ môi trường và cung độ vận tải bôxít quá lớn, nhất là khi khai thác các mỏ tại vùng Tây Nguyên.

Xét về mặt hạ tầng cơ sở và giao thông vận tải

Hiện tại, chưa có các điều kiện về hạ tầng cơ sở ở vùng tụ khoáng, cảng xuất khẩu. Thông thường, tại vùng khoáng sản bô xít chỉ phát triển công việc khai thác và tuyển khoáng, còn sản xuất alumina và điện phân nhôm được bố trí ở gần cảng để tiện cho việc xuất khẩu cũng như để tiện cho việc tiếp nhận nhiên liệu (than hoặc dầu đốt, khí thiên nhiên), nguyên liệu (sô đa cốt tíc, đá vôi, fluocculents …) cho sản xuất alumina; anode, cốc hoá dầu, hắc ín lỏng, aluminium fluoride, fluorspar, silicon carbide… cho nhà máy điện phân nhôm. Ngay việc cung cấp nước cho tuyển rửa, cho vận chuyển và cho nhà máy alumina cũng không đơn giản: Nếu chỉ sản xuất 1 đến 2 triệu tấn alumina thì có thể giải quyết được vấn đề này ở cả Tây Nguyên lẫn ở cảng, nhưng lớn hơn nữa thì chắc chắn sẽ gặp khó khăn do điều kiện khí tượng-thuỷ văn và địa hình ở những khu vực này. Ngoài diện tích cho nhà máy alumina, còn phải lo tìm 200-300 ha gần đấy để chứa bùn đỏ thải ra từ nhà máy alumina với công suất 1,5-2,0 triệu tấn alumina; với trình độ xử lý môi trường hiện tại thì trên bãi bùn đỏ này cây cỏ cũng không mọc được (chi phí để thải 1 tấn bùn đỏ: 2,0-7,7 USD, chi phí thải bùn đỏ cho 1 tấn alumina: 1,61-4,99 USD).

Hiện nay, hầu hết các mỏ bô xít đang hoạt động trên thế giới đều nằm gần cảng xuất (FOB ports), khoảng cách tới cảng dưới 100 km. Trong khi đó, tiếp cận giao thông tới các tụ khoáng và từ mỏ ra các cảng ở Việt Nam là một vấn đề nan giải bởi các tụ khoáng nằm sâu ở trên cao nguyên hoặc vùng đồi núi cao, hiểm trở. Hiện đã có quốc lộ 20 xuyên suốt khu vực Tây Nguyên, nhưng khoảng cách từ vùng mỏ Đắk Nông tới cảng Thị Vải-Vũng Tầu khoảng 300 km. ở vùng mỏ Bảo Lộc-Di Linh có cơ sở hạ tầng, đường giao thông thuận lợi hơn, gần cảng Thị Vải hơn, nhưng vận chuyển 0, 6 triệu tấn alumina ra cảng ,và vận chuyển 50.000 tấn sô đa, 40.000 tấn đá vôi, than hoặc dầu đốt, khí thiên nhiên lên Bảo Lộc bằng ô tô không phải là việc đơn giản.

Nhìn chung, vận tải bằng đường sắt sẽ đem lại hiệu quả kinh tế-xã hội, góp phần phát triển và ổn kinh tế-xã hội ở vùng Tây Nguyên về lâu dài, nhưng trước mắt thì chưa có hiệu quả kinh tế nếu chỉ vận tải bô xít. Vốn đầu tư để xây dựng đường sắt rất lớn, nhà đầu tư khai thác bô xít - sản xuất alumina không thể đầu tư xây dựng tuyến đường sắt này bởi không thể có được sản phẩm alumina cạnh tranh.

Nhiều nước đã áp dụng hệ thống đường ống để vận chuyển khoáng sản rắn như than, đá vôi, apatit, đồng, sắt, bô xít,… Đầu tư xây dựng hệ thống này sẽ ít tốn kém hơn, giá vận chuyển cũng thấp hơn so với vận chuyển bằng đường sắt, không gây ô nhiễm môi trường và không thất thoát trong quá trình vận chuyển.

Việt Nam có đủ điều kiện để sản xuất nhôm?

Alumina chủ yếu để sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân.

Điện phân nhôm tiêu tốn một lượng điện rất lớn, chi phí cho điện đã chiếm 25% giá thành; để làm chảy 1 tấn nhôm cần khoảng 13,5-18,5 MWh để tách nhôm ra khỏi oxigen trong alumina; Tại nhà máy điện phân nhôm Moral của BHP ở Mozambic mức tiêu thụ thấp nhất là 13.500 kWh/tấn nhôm. Cao nhất là 16.292 kWh/tấn nhôm ở nhà máy Bratsk của Nga. Vì vậy, sản xuất nhôm chỉ đem lại hiệu quả khi giá điện thấp < 3 US cents/kWh.

Để có được giá điện thấp như vậy, các công ty điện phân nhôm thường có nhà máy điện riêng, hầu hết là thuỷ điện như Alcoa có tới 11 nhà máy thuỷ điện với tổng công suất 4.156 MW, Alcoa tự sản xuất được 25 % lượng điện cho sản xuất, còn lại mua theo hợp đồng dài hạn.

Giá điện ở Việt Nam hiện nay rất cao (trung bình 5,6 US cents/kWh), hàng năm xây dựng thêm khoảng 1.000 MW nhưng vẫn chưa đáp ứng nhu cầu sử dụng. Theo dự báo của các chuyên gia, từ năm 2017, nước ta sẽ thiếu điện sau khi đã khai thác hết các nguồn năng lượng sơ cấp cho sản xuất điện. Vì vậy chúng ta đang xem xét phương án xây dựng nhà máy điện nguyên tử trước năm 2017-2020.