Kỳ 3: Giải pháp nào cho việc xử lý bùn đỏ phát sinh tại các nhà máy alumin Tây Nguyên?

Theo dõi KTMT trên

BBT: Trong kỳ 2 đăng trên tạp chí Kinh tế Môi trường, chúng tôi đã đưa ra nhận xét: Rào cản cho việc mở rộng quy mô khai thác bauxite và sản xuất alumin ở Tây Nguyên duy nhất hiện nay là nguy cơ ô nhiễm chất thải nguy hại “bùn đỏ”. Để làm rõ lý do trên hướng tới mục tiêu mở rộng quy mô sản xuất alumin, trong bài viết này chúng tôi sẽ trình bày chi tiết về bản chất của bùn đỏ và các giải pháp xử lý bùn đỏ phát sinh từ các nhà máy alumin Tây Nguyên.

Khu thải bùn đỏ tại nhà máy sản xuất alumin.

Bản chất bùn đỏ của các nhà máy alumin Tây Nguyên

Thành phần hóa học chính của bùn đỏ của hai nhà máy alumin Tân Rai, Lâm Đồng và Nhân Cơ, Đắc Nông gồm hợp chất ô-xít các nguyên tố Fe, Al, Si, Ti, Na, Ca.

Thành phần hóa học chính của bùn đỏ hai nhà máy alumin Tân Rai và Nhân Cơ (Nguồn: Báo cáo tổng hợp đề tài khoa học QGTĐ 11-06 do nhóm tác giả thực hiện).

Kết quả phân tích đầy đủ thành phần hóa học của các mẫu bùn đỏ nhà máy Tân Rai và Nhân Cơ bằng phương pháp kích hoạt Notron tại Viện Hạt nhân Đà Lạt cho thấy: có sự khác biệt tương đối lớn về thành phần các nguyên tố vi lượng. Trong đó, đáng chú ý là hàm lượng các nguyên tố có khả năng phóng xạ (Th, U, Ce) ở bùn đỏ nhà máy alumin Nhân Cơ cao hơn nhiều lần hàm lượng các nguyên tố đó ở bùn đỏ nhà máy alumin Tân Rai. Trong khi đó, hàm lượng nguyên tố quý hiếm có giá trị thu hồi như : Ti, V, Cr, Hf cũng rất khác nhau.

Kết quả phân tích thành phần hóa học các mẫu bùn đỏ hai nhà máy alumin Tân Rai và Nhân Cơ bằng phương pháp kích hoạt Notron.

Như vậy, so sánh với bùn đỏ của các nhà máy ở nước ngoài, bùn đỏ của hai nhà máy alumin của Việt Nam có hàm lượng Fe cao hơn, nhưng nghèo Al và Si, cũng như có thành phần nguyên tố vi lượng khác biệt hơn. Bùn đỏ của các nhà máy alumin Tân Rai và Nhân Cơ có phông phóng xạ rất thấp, được xem là không bị nhiễm phóng xạ; Khác biệt hoàn toàn với bùn đỏ của Hungari và các nước khác; Phát sinh từ nguyên liệu khoáng là bauxite biến chất: Dạng Bơmit (AlOOH) hay Diaspo (HAlO2). Ðây chính là lý do dẫn đến khả năng chúng ta có khả năng tận dụng bùn đỏ cho các ứng dụng thực tiễn khác, thay cho việc chôn lấp thường xuyên được thực hiện ở Hungari, Trung Quốc hay Ấn Ðộ.

Thành phần khoáng vật của các mẫu bùn đỏ theo số liệu phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X không có sự khác nhau nhiều, trong đó các khoáng vật chính là: Hematit, Gipxit, Gơtit, Monmorilonit, Kaolinit, Thạch anh.

Thành phần độ hạt bùn đỏ nhà máy alumin Tân Rai được chia thành 3 nhóm theo tỉ lệ % như sau: Cấp hạt 1 mm - 0,05 mm chiếm 57,%, cấp hạt 0,001 mm đến < 0,05 mm chiếm 33,8%, cấp hạt <0,001 mm chiếm 9,13%.

Xét về tính chất, bùn đỏ còn chứa một lượng kiềm dư (NaOH) lớn từ quá trình Bayer, nên độ pH thường khá cao, dao động trong khoảng pH từ 10-13. Bùn đỏ nhà máy alumin Tân Rai lấy tại hồ bùn đỏ số 1 có pH là 11,12-11,23. Bùn đỏ lấy từ hồ bùn đỏ số 1 nhà máy alumin Nhân Cơ có giá trị pH thấp hơn là 10,5, có lẽ do quá trình tuần hoàn nước từ hồ chứa bùn đỏ được thực hiện nhiều lần nên một lượng kiềm dư đã được tận dụng trở lại dây chuyền sản xuất. Do thành phần cấp hạt tương đối thô, bùn đỏ thường có diện tích bề mặt thấp, dao động từ 9 – 24 m2 g-1, trong đó mẫu bùn đỏ Tân Rai có diện tích bề mặt là 11,3 m2 g-1.

Thế Zeta của bùn đỏ nhà máy alumin Tân Rai, cấp hạt <0,002 mm.

Các hạt keo Fe và khoáng vật sét là thành phần chính của bùn đỏ trong môi trường nước có chứa một lượng kiềm dư lớn thường mang điện tích âm khá lớn. Hình ảnh trên trình bày biến động thế điện động Zeta của bùn đỏ Tân Rai cấp hạt mịn < 0,002 mm. Theo đó, các hạt keo bùn đỏ Tân Rai cấp hạt mịn có điện tích âm khá cao từ 400 mV ở pH = 6, có thể đạt 900 mV ở khoảng pH từ 8,5-11. Ðây chính là lý do dẫn đến phần trung tâm của các hồ bùn đỏ nhà máy alumin Tân Rai dù đã ngừng đổ bùn từ 3 năm trước đến nay vẫn chưa đông cứng. Trong trường hợp này, lưới điện tích âm tăng lên sẽ làm gia tăng lực đẩy giữa các hạt keo, giữa các hạt keo hình thành các màng nước, nên bùn đỏ có xu hướng phân tán mạnh hơn.

Biến đổi bùn đỏ trong các quá trình môi trường

Trong quá trình chôn lấp, các chất ô nhiễm từ bùn đỏ có thể lan truyền vào môi trường, đặc biệt các chất ô nhiễm, đó là các ion kim loại linh động như Na+, U4+, Th4+. Do đó, nước ngầm và đất xung quanh các hồ chôn lấp bùn đỏ có thể bị ô nhiễm thể hiện bởi việc gia tăng pH của nước ngầm, gia tăng nồng độ các kim loại nặng và phông phóng xạ. Các hồ chôn bùn đỏ, đặc biệt phần trung tâm hồ do chứa các hạt mịn hơn nên rất khó đông cứng. Trong điều kiện nắng nóng và bốc hơi lớn, bề mặt hố bùn đỏ có thể xuất hiện lớp xút (NaOH) màu trắng; Ðiều này đã từng xuất hiện ở hồ chôn bùn đỏ số 1 của nhà máy alumin Tân Rai về mùa khô. Phần rìa các hồ bùn đỏ do chứa các hạt kích thước lớn và độ sâu nhỏ nên có thể đóng cứng do các hạt keo sắt mất nước trở thành các khối khoáng vật Hematit. Trong trường hợp hồ chôn bùn đỏ hoàn toàn kín, lượng kiềm dư trong khối bùn đỏ sẽ luôn tồn tại và có khả năng gây ô nhiễm khi có sự cố vỡ hồ; Trường hợp hồ bùn đỏ không kín hoàn toàn, thì lượng NaOH này sẽ hòa tan dần vào nước mưa có độ pH thường là 6 - 6,5 và di chuyển vào môi trường nước mặt xung quanh.

Trong quá trình nung bùn đỏ, các khoáng vật Fe chứa nước như Gơtit (FeOOH) sẽ mất nước để chuyển đổi thành Hematit (Fe2O3), kiềm dư sẽ tác động với Al(OH)3 và SiO2 có trong bùn đỏ để chuyển thành khoáng vật silicat như Albite (NaAlSi3O8) làm mất dạng linh động của ion Na+. Sự thay đổi thành phần và đặc biệt là sự biến mất của thành phần NaOH trong bùn đỏ đã được phân tích và lý giải trong các bài báo. Bùn đỏ còn có khả năng hấp thụ CO2, nên có thể được xem là phương án giảm nhẹ biến đổi khí hậu. Bùn đỏ khi thực hiện quá trình biến tính bằng nhiệt hay các hóa chất khác nhau có thể trở thành vật liệu hấp thụ kim loại nặng, phân hủy các khí độc hại.

Hồ chứa bùn đỏ tại Nhà máy Alumin Tân Rai.

Giải pháp xử lý và ứng dụng bùn đỏ

Các giải pháp xử lý và ứng dụng bùn đỏ trên Thế giới:

Ngoài phương pháp chôn lấp đối với bùn đỏ có chứa hàm lượng cao các nguyên tố phóng xạ; Khá nhiều phương án xử lý và ứng dụng bùn đỏ phát sinh từ các nhà máy sản xuất alumin được các nhà nghiên cứu nước ngoài đề xuất. Các tác giả Harekrushna Sutar, Subash Chandra Mishra, Santosh Kumar Sahoo, Ananta Prasad Chakraverthy and Himanshu Sekhar Maharana (2014) đã có bài báo tổng quan về các phương án sử dụng bùn đỏ cho các mục tiêu khác nhau trên thế giới như sau:

Tận thu các kim loại quý hiếm trong bùn đỏ

Bùn đỏ chủ yếu chứa các thành phần nguyên tố như: Fe2O3, Al2O3, SiO2, CaO, Na2O và K2O. Bên cạnh đó, nó cũng chứa các nguyên tố có giá trị để làm ra các chế phẩm khác, chẳng hạn như: Ga, Sc, Nb, Li, V, Rb, Ti và Zr.Ví dụ, hàm lượng TiO trong bùn đỏ được sản xuất ở Ấn Ðộ có thể lên tới 24%. Do đó, bùn đỏ có ý nghĩa rất lớn để thu hồi kim loại, đặc biệt là các nguyên tố đất hiếm từ bùn đỏ. Việc thu hồi sắt từ bùn đỏ phát sinh từ quy trình công nghệ Bayer đã được các nhà khoa học trên thế giới thực hiện trong hàng chục năm. Các nhà nghiên cứu ở Nga, Hungary, Mỹ và Nhật Bản đã thực hiện các thí nghiệm sản xuất sắt từ bùn đỏ. Các nhà nghiên cứu từ Ðại học Trung Nam, Trung Quốc đã chế tạo thép trực tiếp bằng sắt thu hồi từ bùn đỏ. Theo Zhong et al., đã thu hồi Al2O3 và Na2O trong bùn đỏ bằng phương pháp muối nóng chảy phụ, với tỷ lệ thu hồi Al2O3 là 88%.

Sản xuất vật liệu xây dựng từ bùn đỏ

Sử dụng bùn đỏ để sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, gạch, ngói lợp và gốm sứ thủy tinh là hướng đi khả thi và có giá trị thực tiễn nhất. Một số sản phẩm cụ thể của quá trình gồm:

- Silicat tổng hợp (Geopolymer) là vật liệu aluminosilicate tổng hợp có tiềm năng sử dụng thay thế cho xi măng Portland và cho các vật liệu tổng hợp và gốm sứ công nghệ cao tiên tiến. Vật liệu này được chế tạo bằng phản ứng hóa học giữa bùn đỏ và dung dịch silicat kim loại kiềm trong điều kiện môi trường có tính kiềm cao. Sản phẩm của phản ứng này là một polime vô định hình dạng bán tinh thể liên kết các hạt bùn đỏ riêng lẻ biến đổi vật liệu dạng hạt ban đầu thành dạng nhỏ gọn và mạnh mẽ. Bùn đỏ phản ứng với tro bay, thủy tinh lỏng tạo ra vật liệu xi măng sử dụng trong các công trình đường bộ.

- Viện Nghiên cứu Xây dựng Trung ương, Roorkee, Ấn Ðộ đã nghiên cứu tiềm năng sử dụng bùn đỏ để điều chế vật liệu ổn định. Kết quả thử nghiệm cho thấy các mẫu đất sét nén có chứa bùn đỏ và phụ gia bùn đỏ xi măng có cường độ nén cao, giảm độ dẫn thủy lực và tỉ lệ phồng so với mẫu đất sét tự nhiên. Do đó, người ta đã kết luận rằng bùn đỏ và xi măng vật liệu bùn đỏ có thể được sử dụng thành công để ổn định lớp lót đất sét trong các ứng dụng địa kỹ thuật.

- Các nhà khoa học đã tiến hành một loạt các nghiên cứu về sản xuất xi măng sử dụng bùn đỏ, tro bay, vôi và thạch cao làm nguyên liệu. Sử dụng xi măng bùn đỏ không chỉ làm giảm mức tiêu thụ năng lượng của sản xuất xi măng, mà còn cải thiện cường độ đóng rắn của xi măng, cũng như khả năng chống lại sự tấn công của muối Sunfat. Ở Trung Quốc, người ta đã hoàn thành nghiên cứu về việc sản xuất xi măng Sulfo-Aluminate từ bùn đỏ vào năm 1955.

- Sản xuất gạch xây dựng: Bùn đỏ được dùng thay thế cho nguyên liệu thô truyền thống là đất sét được sử dụng trong sản xuất gạch, việc sử dụng bùn đỏ không chỉ có thể giảm chi phí nguyên liệu mà còn có ý nghĩa môi trường lớn.

- Yang JK và cộng sự đã tiến hành một thí nghiệm đối với thủy tinh tro bay - bùn đỏ, trong đó hàm lượng tối đa của bùn đỏ và tro bay là hơn 90%. Họ đã thu được quá trình xử lý nhiệt tối ưu thông qua điều tra sự kết tinh và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo mầm và phát triển tinh thể.

- Bê tông khí là một vật liệu xây dựng xốp nhẹ mới có hiệu suất tuyệt vời như cách nhiệt, chống cháy và chống địa chấn, và được làm từ đá vôi và vật liệu silic. Bê tông khí bùn đỏ, được phát triển bằng cách sử dụng xi măng (15%), vôi (12% - 15%), bùn đỏ (35% - 40%) và cát silic (33% - 35%), có cường độ nén và mật độ khối tuân thủ các tiêu chuẩn về độ bền của khối bê tông.

Sử dụng bùn đỏ như một loại vật liệu xây dựng:

Vật liệu nền đường cao cấp sử dụng bùn đỏ từ quá trình thiêu kết có triển vọng, điều này có thể dẫn đến việc tiêu thụ bùn đỏ quy mô lớn. Người ta trộn bùn đỏ, tro bay, vôi và nước theo tỉ lệ 2: 1: 0,5: 2,43, sau đó bơm hỗn hợp vào mỏ để ngăn sụt lún mặt đất trong quá trình khai thác bauxite. Nhựa PVC (polyvinyl clorua), bùn đỏ không chỉ là chất độn có tác dụng tăng cường, mà còn là chất ổn định nhiệt hiệu quả và rẻ tiền, cung cấp cho các sản phẩm PVC chất chống lão hóa rất tốt. Tuổi thọ của nó gấp 2 đến 3 lần so với các sản phẩm PVC thông thường. Ðồng thời, nhựa composite PVC bùn đỏ có đặc tính chống cháy và có thể được chế tạo thành máy nước nóng năng lượng mặt trời bằng nhựa bùn đỏ và hồ sơ xây dựng bằng nhựa.

Ứng dụng bùn đỏ trong kiểm soát ô nhiễm

Các ứng dụng này bao gồm:

- Xử lý nước thải: Bùn đỏ là một ứng dụng đầy hứa hẹn trong xử lý nước để loại bỏ các ion kim loại nặng và kim loại nặng, các anion vô cơ như nitrat, florua và phốt phát, cũng như các chất hữu cơ bao gồm thuốc nhuộm, hợp chất phenolic và vi khuẩn. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng bùn đỏ thô được xử lý bằng axit vì axit là để phát triển các chất hấp phụ hiệu quả để loại bỏ phosphate khỏi dung dịch nước. Nghiên cứu về việc sử dụng bùn đỏ để loại bỏ thuốc nhuộm từ nước thải dệt may cũng đã được tiến hành. Một số nghiên cứu đã được thực hiện để sử dụng bùn đỏ để loại bỏ chlorophenol khỏi nước thải. Bùn đỏ trung hòa trong kỹ thuật hấp phụ hàng loạt đã được sử dụng để loại bỏ phenol khỏi pha nước, sử dụng bùn đỏ dạng hạt để loại bỏ florua khỏi nước. Bùn đỏ đã được chuyển đổi thành một chất hấp phụ rẻ tiền và hiệu quả để loại bỏ cadmium, kẽm, chì và crom khỏi dung dịch nước. Việc loại bỏ arsenate khỏi dung dịch nước cũng đã được nghiên cứu bởi các nhà nghiên cứu khác nhau trên thế giới.

- Cải thiện đất bằng bùn đỏ: Bùn đỏ có tác dụng cải thiện môi trường đất đã bị ô nhiễm bởi các nguyên tố kim loại nặng. Một trong những giải thích cho cơ chế quá trình cải thiện đất là bùn đỏ có thể hấp thụ các ion kim loại nặng như Cu2+, Ni2+, Zn2+, Pb2+, Cd2+, Cr6+, Mn4+, Co3+ và Hg2+ trong đất; Dạng ion kim loại nặng thay đổi từ các ion trao đổi thành các oxit liên kết. Một cơ chế khác là phản ứng kết tủa cacbonat trong bùn đỏ với các ion kim loại nặng và điều đó khiến các ion này lắng đọng.

- Xử lý khí thải chứa lưu huỳnh bằng bùn đỏ: Bùn đỏ của các quá trình Bayer là chất hấp thụ tuyệt vời cho SO2. Các phản ứng hóa học chính sử dụng trong xử lý SO2 gồm:

SO2 (g) + Na2O → Na2SO3

4SO2 (g) + 4Na2O → 3Na2SO4 + Na2S

4,5SO2 (g) + Al2O3 → Al2 (SO4)3 + 1.5S

4SO2 (g) + 4CaO → 3CaSO4 + CaS

Bùn đỏ là chất hấp thụ và cũng là chất xúc tác

- Bùn đỏ cũng có thể được sử dụng làm chất xúc tác cho quá trình hydro hóa, hydro hóa và oxy hóa hydrocarbon. Nó cũng đã được nghiên cứu như là một hỗ trợ trong quá trình oxy hóa ướt xúc tác của các chất hữu cơ có trong nước thải công nghiệp.

- Các tính chất của bùn đỏ như hàm lượng sắt dưới dạng oxit sắt (Fe2O3), diện tích bề mặt lớn, khả năng chống thiêu kết, khả năng chống độc và chi phí thấp khiến nó trở thành chất xúc tác tiềm năng hấp dẫn cho nhiều phản ứng. Bằng sáng chế Hoa Kỳ 4017425 mô tả một phương pháp sử dụng bùn đỏ làm chất hấp phụ, chất xúc tác, chất trao đổi ion và chất làm rõ đặc biệt liên quan đến quá trình cracking xúc tác, khử màu hydrocarbon, làm rõ khí thải và quá trình hấp phụ.

Các ứng dụng khác

- Bùn đỏ có để được phun sơn vì bùn đỏ bao gồm các oxit kim loại của sắt, titan, silicon, nhôm.

- Tác giả Michael Johnson đề xuất phương án sử dụng bùn đỏ để chế tạo các bộ lưu điện dựa trên tính chất của Fe dùng cho các thiết bị năng lượng mặt trời và gió nhỏ lẻ.

- Bùn đỏ có thể sử dụng làm chất hấp thụ CO2 làm giảm nhẹ biến đổi khí hậu (BÐKH) khi chôn vào các lỗ khoan trong lòng đất.

Như vậy, bùn đỏ khi hàm lượng các nguyên tố phóng xạ không cao có thể sử dụng trong nhiều lĩnh vực kinh tế và đời sống con người. Trong đó, ba phương hướng có hiệu quả vì giá thành rẻ và có khả năng triển khai quy mô rộng lớn để giải quyết hàng trăm triệu tấn bùn đỏ phát sinh trong sản xuất alumin ở các quốc gia trên thế giới, đó là: Sản xuất gạch xây dựng, sản xuất xi măng và làm bê tông. Phần lớn các giải pháp và phương án công nghệ tận dụng bùn đỏ nêu trên đang trong quá trình nghiên cứu hoặc mới bắt đầu thử nghiệm quy mô bán công nghiệp. Trong khi đó, giải pháp chủ yếu của Thế giới trong quản lý bùn đỏ hiện nay vẫn là chôn lấp bùn đỏ. Lý do có lẽ bắt nguồn từ thành phần chứa phóng xạ của bùn đỏ hay hiệu quả kinh tế chưa thật cao của các giải pháp kỹ thuật công nghệ.

Các nghiên cứu xử lý và ứng dụng bùn đỏ ở Việt Nam

Các nghiên cứu xử lý và ứng dụng bùn đỏ ở Việt Nam chủ yếu được triển khai ở quy mô phòng thí nghiệm, một số đã bắt đầu có thí nghiệm quy mô pilot. Phần viết này chỉ điểm qua một số công trình của các tác giả Việt Nam thực hiện trong nước và có công bố khoa học.

Phương hướng tận thu kim loại

Công trình duy nhất đã được nghiên cứu và triển khai quy mô pilot là sản xuất sắt xốp và thép từ bùn đỏ của nhà máy alumin Tân Rai. Công trình do nhóm nhà khoa học Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam dưới sự chủ trì của tác giả Vũ Ðức Lợi thực hiện. Công trình đã được Bộ Công thương và Chương trình Tây Nguyên tài trợ kinh phí khoảng 30 tỉ, sử dụng 20 tấn bùn đỏ nhà máy alumin Tân Rai, thu được 1,8 tấn thép tại nhà máy thép Thái Hưng, Hải Dương. Tuy kết quả của công trình đã được Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam tặng giải thưởng Trần Ðại Nghĩa và Cục Sở hữu trí tuệ, Bộ KH&CN cấp bằng sáng chế, nhưng có lẽ do phương án không có hiệu quả kinh tế và công nghệ sản xuất chưa khả thi nên chưa triển khai trong thực tế. Các nghiên cứu khác về thu hồi kim loại quý hiếm khác chưa được các nhà khoa học và công nghệ quan tâm.

Phương hướng sử dụng bùn đỏ làm gạch

Các tác giả bài báo này và loạt bài đăng trên Tạp chí Kinh tế Môi trường từ tháng 7/2019 đã triển khai đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp ÐHQGHN mã số QGTÐ 11.06 trong giai đoạn 2011-2013. Bên cạnh các kết quả nghiên cứu và đào tạo đã triển khai lấy 1 tấn bùn đỏ từ hồ bùn đỏ số 1 của nhà máy alumin Tân Rai và chế thử 200 viên gạch xây dựng trên dây truyền sản xuất gạch đất sét nung của nhà gạch Tuynel Hiệp Hòa. Phối liệu sử dụng để chế tạo gạch là bùn đỏ 60% và phụ gia là đất sét và cát, nhiệt độ nung 950OC. Kết quả thử nghiệm sản phẩm cho thấy: Gạch có chất lượng tốt và an toàn về môi trường.

Kết quả phân tích các thông số kỹ thuật vật liệu của gạch.

Kết quả phân tích cho thấy, mặc dù quá trình gia công các viên gạch triển khai thủ công nhưng sản phẩm gạch sản xuất từ bùn đỏ cao hơn gạch đất sét nung Mac 75 và 50. Kết quả phân tích dung dịch chiết từ gạch ngâm trong môi trường nước pH=5 trong thời gian 18 - 56 giờ đều cho số liệu về lượng kim loại hòa tan ở mức rất thấp, nhỏ hơn nhiều tiêu chuẩn QCVN 07-2009 về ngưỡng chất thải nguy hại. Hiệu quả kinh tế của phương án theo tính toán khá cao, kể cả khi không có sự hỗ trợ từ kinh phí xử lý chất thải bùn đỏ. Tuy nhiên, chưa có sự hỗ trợ kinh phí triển khai pilot để nâng cao chất lượng sản phẩm và thăm dò thị trường sản phẩm.

Phương hướng sử dụng bùn đỏ làm vật liệu xây dựng

Các nhà khoa học thuộc Ðại học Bách khoa TP.HCM do PGS.TS Nguyễn Văn Chánh làm trưởng nhóm phối hợp với Ðại học Kumamoto, Nhật Bản và một số cơ quan quản lý giao thông đã triển khai đề tài “Nghiên cứu vật liệu tổng hợp từ bauxite và phế liệu tro bay, bùn đỏ để xây dựng đường vùng cao nguyên tỉnh Lâm Ðồng”. Tuy các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm khá đầy đủ, nhưng chưa có kết quả công bố và đánh giá về triển khai thực tế.

Phương hướng sử dụng bã thải sinh học và than bùn để trung hòa bùn đỏ thành đất trồng

Phương hướng này được các nhóm nhà khoa học thuộc trường Ðại học Ðà Lạt và Sở Khoa học và Công nghệ Lâm Ðồng tiến hành. Kết quả đang trong giai đoạn thử nghiệm quy mô nhỏ, chưa có công bố số liệu triển khai. Mặt khác, với khối lượng bùn đỏ hàng năm của hai nhà máy là 1,3 triệu tấn, khu vực Tây Nguyên không có đủ lượng than bùn cần thiết.

Sử dụng bã thải sinh học và than bùn để trung hòa bùn đỏ thành đất trồng. (Ảnh minh họa)

Các phương hướng sử dụng bùn đỏ trong kiểm soát ô nhiễm

Hiện nay có nhiều đề tài nghiên cứu ở các cấp Bộ và tỉnh triển khai nghiên cứu thử nghiệm sử dụng bùn đỏ để chế tạo các chất hấp thụ kim loại nặng (Pb, Cu, Zn, As, v.v.) trong nước thải; Chế tạo bùn đỏ hoạt tính để xử lý một số khí độc hại vô cơ và hữu cơ. Tuy nhiên, các nghiên cứu này đang dừng lại ở mức chế tạo thử nghiệm vật liệu nhưng chưa triển khai quy mô pilot.

Các tổng quan đã trình bày trên đây cho thấy: Trước tính cấp bách của vấn đề xử lý bùn đỏ có khối lượng rất lớn, nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường; Các nhà khoa học Việt Nam đã có nhiều cố gắng để triển khai nhiều hướng nghiên cứu rất đa dạng. Tuy nhiên, trừ nghiên cứu sản xuất sắt xốp từ bùn đỏ được triển khai ở quy mô pilot, nhưng chưa thành công về kinh tế và công nghệ; Các nghiên cứu khác chưa có điều kiện triển khai pilot để đánh giá đúng tính khả thi về kinh tế và phù hợp về công nghệ. Việc lựa chọn một giải pháp tận dụng bùn đỏ có quy mô lớn, sản phẩm có nhu cầu thị trường đang đặt ra với Bộ Công Thương và cơ quan chủ quản hai nhà máy alumin là Tập đoàn than và khoáng sản Việt Nam về chính sách và kinh phí để tiến tới việc phát triển hoạt động sản xuất alumin và ngành công nghiệp Nhôm tiềm năng của đất nước.

Kỳ 2: Công nghệ sản xuất Alumin và các vấn đề cấp bách về môi trường

Kỳ 1: Tiềm năng khoáng sản Bauxite Việt Nam

Nhóm PV KTMT