Đất hiếm là gì?

Đất hiếm được gọi là "vitamin của nền công nghiệp hiện đại" vì là thành phần không thể thiếu trong sản xuất các loại thiết bị và linh kiện trong công nghệ thông tin, y khoa, giao thông, hóa lọc dầu, luyện kim, quân sự và nhiều lĩnh vực khác.

Tóm lại, đất hiếm rất quan trọng vì không có chúng thì không thể sản xuất những sản phẩm thiết yếu phục vụ đời sống con người, và càng không thể thiếu trong chế tạo vũ khí, khí tài quân sự.

Theo số liệu của trang chuyên ngành kỹ thuật khai thác mỏ Mining Technology và chuyên trang về đất hiếm Rare Earth Investments, hiện nay quốc gia có trữ lượng đất hiếm nhiều nhất thế giới gồm:

Trong suốt ba thập niên qua, Trung Quốc là quốc gia khai thác và xuất khẩu đất hiếm lớn nhất thế giới, chiếm đến 80% tổng sản lượng toàn cầu. Điều này đã tạo ấn tượng sai lệch rằng đất hiếm chỉ hiện diện ở xứ sở đông dân nhất thế giới này.

Thực ra, trên thế giới có đến 13 quốc gia có nhiều đất hiếm, trong đó Việt Nam có trữ lượng lớn xếp thứ hai thế giới với 22 triệu tấn.

Theo một báo cáo của Công ty nghiên cứu Zion Market Reseach (Ấn Độ), thị trường đất hiếm thế giới nằm 2018 có trị giá là 8,1 tỉ USD và sẽ tăng lên đến 14,4 tỉ USD vào năm 2025.

Bản tin thị trường tháng 5-2019 của Tổ chức SMM Metal Price (Trung Quốc) cho biết giá cao nhất là Terbium thành phẩm với 656.000 USD/tấn, rẻ nhất là Cerium thành phẩm chỉ 4.900 USD/tấn.

Một nhà máy xử lý quặng đất hiếm ở Malaysia - Ảnh: New York Times

Tên chính thức của đất hiếm là nguyên tố đất hiếm (REE - Rare Earth Element), để chỉ 17 nguyên tố hóa học có mặt trên bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Chúng bao gồm các nguyên tố (xếp theo thứ tự alphabet): Cerium (Ce); Dysprosium (Dy); Erbium (Er); Europium (Eu); Gadolinium (Gd); Holmium (Ho); Lanthanum (La); Lutetium (Lu); Neodymium (Nd); Praseodymium (Pr); Promethium (Pm); Samarium (Sm); Scandium (Sc); Terbium (Tb); Thulium (Tm); Ytterbium (Yb) và cuối cùng là Yttrium (Y).

Dù 17 nguyên tố nêu trên được gọi bằng cái tên "hiếm", nhưng chúng không hiếm như người ta tưởng vì có mặt khắp nơi trong vỏ Trái đất nhưng không tích tụ lại một nơi như các mỏ kim loại khác.

Loại nguyên tố có nhiều nhất là Cerium với hàm lượng là 68 phần triệu (ppm - part per million), ngay cả loại có ít nhất là Thulium và Lutetium cũng có hàm lượng cao gấp 200 lần so với hàm lượng vàng đang có trong thiên nhiên.

Chỉ có Promethium là cực hiếm, khoảng 570g trong toàn bộ lớp vỏ Trái đất, nhưng nguyên tố này hầu như chỉ sử dụng trong một số thí nghiệm khoa học và có thể sản xuất nhân tạo với số lượng lớn.

Việc trích xuất nguyên tố đất hiếm từ quặng thô là rất khó khăn và tốn kém, do hiếm khi chúng tập trung một chỗ với hàm lượng đủ lớn để việc khai thác đạt được hiệu quả kinh tế.

Đồng thời, việc khai thác và xử lý đất hiếm lại tàn phá môi trường rất nghiêm trọng, nên các quốc gia phương Tây rất hạn chế cấp phép khai thác trong nước. Đây là nguyên nhân người ta gọi chúng là "đất hiếm".

Mới đây, CNN vừa đưa tin Nhật đã tìm ra một mỏ đất hiếm có trữ lượng đến 16 triệu tấn từ lớp bùn đáy biển quanh hòn đảo nhỏ Minamitori, cách bờ biển Nhật 1.200 km. Người Nhật gọi đây là một phát hiện cực kỳ quan trọng, giúp họ không còn lệ thuộc vào nguồn đất hiếm nhập khẩu từ nước ngoài, chủ yếu là từ Trung Quốc.

Theo khảo sát sơ bộ, trữ lượng một số loại đất hiếm quan trọng như yttrium đủ sức đáp ứng nhu cầu toàn thế giới trong 780 năm, dysprosium trong 730 năm, europium trong 620 năm và terbium trong 420 năm, tức là người Nhật sẽ có kho đất hiếm gần như vô tận.

Tại Việt Nam, năm 2014, công ty Dong Pao Rare Earth Development của Nhật đã liên doanh với công ty Lai Châu-Vimico Rare Earth JSC của Việt Nam để khai thác đất hiếm ở huyện Tam Dương, tỉnh Lai Châu và xây dựng một nhà máy chế biến đất hiếm ở Bà Rịa-Vũng Tàu.

Các loại đất hiếm và công dụng:

Một mẩu quặng đất hiếm trước khi xử lý - Ảnh: Wikipedia

Công việc xử lý đòi hỏi phải nung nóng quặng lên nhiệt độ 1.000 độ C - Ảnh New York Times

Terbium thành phẩm dạng kim loại có giá đến 658.000 USD một tấn - Ảnh: Wikipedia

Việc khai thác đất hiếm tàn phá môi trường rất nghiêm trọng - Ảnh: Earth Projec.