ĐẤT HIẾM , CHÚNG ĐƯỢC XỬ DỤNG ĐỂ LÀM GÌ ? SAO LẠI QUAN TRỌNG TRONG KỶ NGHỆ 

Đất hiếm ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nhiều lãnh vực thiết yếu cho quá trình chuyển đổi năng lượng, bao gồm Turbine gió và ô tô điện.

Vậy đất hiếm là gì?

Đất hiếm là 17 nguyên tố hóa học thuộc Nhóm 3 của bảng tuần hoàn, tồn tại dưới dạng kim loại. Những nguyên tố này không bao giờ tồn tại dưới dạng kim loại tinh khiết, mà chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất trong quặng. Đất hiếm được phân loại thành nhẹ hoặc nặng. Theo công ty kinh doanh kim loại Tradium, hơn 95% các loại đất hiếm đã biết là đất hiếm nhẹ: Cer, Lanthan, Neodym  Praseodym. Do đó, tỷ lệ xuất hiện của các nguyên tố đất hiếm nặng như: Dysprosium, Erbium, Europium, Gadolinium, Holmium, Lutetium, Promethium, Samarium, Scandium, Terbium, Thulium, Ytterbium und Yttrium -i - là dưới 5%. Giống như kim loại dùng trong kỹ nghệ, các nguyên tố đất hiếm được phân loại là "kim loại chiến lược", nghĩa là chúng đóng vai trò thiết yếu cho đổi mới kỹ nghệ.

Về mặt địa chất, chúng không thực sự hiếm, nhưng rất khó khai thác vì các mỏ của chúng thường phân tán mịn trong đá và hiếm khi hình thành các mỏ tập trung. Để khai thác chúng một cách kinh tế, cần phải khai thác một lượng lớn đá và giải quyết bằng chất hóa học qua nhiều giai đoạn. Do đó, cái tên "nguyên tố đất hiếm" không hẳn ám chỉ sự phong phú của chúng mà ám chỉ quá trình khai thác khó khăn và tốn nhiều năng lượng.

Quá trình tách ròi các nguyên tố đất hiếm hết sức phức tạp. Quặng chứa các nguyên tố cần thiết trước tiên được khai thác và nghiền nát. Sau đó, các trải qua các giai đoạn hóa học được xử dụng để tách các nguyên tố đất hiếm từ quặng. Mỗi thành phần nguyên tố khác nhau phải được sử dụng một dung dịch hóa học riêng, điều này làm phức tạp quá trình tách nguyên tố trong đất hiếm. Hơn nữa, các nguyên tố đất hiếm thường được tìm thấy ở cùng địa điểm với các nguyên tố phóng xạ, điều này làm phức tạp đáng kể việc khai thác chúng. Tradium lưu ý thêm, các nguyên tố đất hiếm chủ yếu được tìm thấy ở Trung Quốc, Brazil, Việt Nam, Nga, Ấn Độ và Úc.

Các nguyên tố đất hiếm được xử dụng để làm gì?

Vì các nguyên tố đất hiếm được phân loại là kim loại chiến lược, nên ứng dụng của chúng rất rộng. Một tỷ lệ tương đối lớn các nguyên tố đất hiếm được xử dụng để sản xuất nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao. Theo Tradium, những nam châm này được xử dụng trong các cơ phận khác nhau, bao gồm Turbine gió, động cơ điện....

CÁC MỎ ĐẤT HIẾM TRÊN THẾ GIỚI

Các mỏ nguyên tố đất hiếm có giá trị kinh tế lớn nhất nằm ở Nội Mông, Trung Quốc (ví dụ, mỏ Bayan Obo có trữ lượng 2,9 triệu tấn, với hàm lượng quặng chiếm 3–5,4% kim loại đất hiếm). Trung Quốc cũng sở hữu các mỏ lớn nguyên tố đất hiếm nặng ở phía nam, có nhu cầu đặc biệt cao. Người ta ước tính các mỏ này sẽ cạn kiệt trong vòng 300 đến 400 năm nữa nếu khai thác quá mức. Gần hai phần ba các nguyên tố đất hiếm nặng Dysprosi và Terbi trên thị trường thế giới đến từ Myanmar, một quốc gia bị tàn phá bởi nội chiến. 

Mỏ lớn nhất được biết đến bên ngoài Trung Quốc, với ít nhất 1,4 triệu tấn có thể sử dụng, là Núi Weld ở Tây Úc. Các mỏ lớn cũng tồn tại ở Grönland, với nguồn tài nguyên tiềm năng là 2,6 triệu tấn, hiện chỉ có một nhà máy thí điểm đang hoạt động. Tương tự, các mỏ lớn đã được tìm thấy ở Kanada. Vào tháng 1 năm 2023, kim loại đất hiếm đã được phát hiện tại mỏ Per Geijer của mỏ quặng sắt Kiruna ở Thụy Điển. Dựa trên ước tính tài nguyên ban đầu, công ty khai thác LKAB dự đoán trữ lượng đất hiếm lên tới hơn một triệu tấn. Đây là mỏ lớn nhất được biết đến thuộc loại này ở Âu châu.

Tỷ trọng sản lượng thế giới của Trung Quốc được báo cáo là khoảng 97,5% vào năm 2014, giảm xuống còn 71% vào năm 2018 và xuống còn 60% vào năm 2022. Úc chiếm 12% và Hoa Kỳ chiếm 9%. Bên cạnh mỏ đất hiếm ở Hoa Kỳ (Mountain Pass, California), các mỏ khác được tìm thấy nằm ở Ấn Độ, Brazil và Malaysia. Nam Hàn đã công bố ý định hợp tác khai thác đất hiếm với Việt Nam vào năm 2010. 

Các nhà khoa học Nhật Bản đã tìm thấy ra một lượng lớn đất hiếm ở Thái Bình Dương vào giữa năm 2011. Mỏ lớn nhất được phát hiện cho đến nay được tìm thấy ở Bắc Hàn vào năm 2013. Mỏ Jongju ước tính chứa khoảng 216 triệu tấn. Nam Phi có một số mỏ đất hiếm (RE) có giá trị kinh tế cao, ví dụ như tại khu hổn hợp Carbonatite gần Phalaborwa và tại mỏ Steenkampskraal ở tỉnh Western Cape, nơi đã được tái khởi động sau năm 2010. Một số mỏ thuộc nhiều loại khác nhau tồn tại ở Cộng hòa Dân chủ Congo, một số trong đó đang được khai thác.

Năm 2012, Seltenerden Storkwitz AG đã tiến hành thăm dò tại Đức. Các ước tính về tài nguyên từ những năm 1980 của các nhà địa chất cho mỏ gần Storkwitz (một huyện của Delitzsch, Sachsen) đã được xác nhận ở độ sâu 600 mét. Đây là nguồn tài nguyên 4,4 triệu tấn quặng chứa 20.100 tấn hợp chất đất hiếm (chủ yếu là Oxit) với hàm lượng khoảng 0,45%. Dự án đã bị dừng lại vào năm 2017 do không khả thi về mặt kinh tế.

Các loại quặng kim loại đất hiếm quan trọng nhất là Monazit và Bastnäsit. Hàm lượng kim loại đất hiếm trong quặng từ Mount Weld được báo cáo là 10% vào năm 2011, và ở Mountain Pass là 8–12% vào năm 2005.

Nguồn tham khảo:

1. Seltene Erden: Woher sie kommen - und warum sie so wichtig sind

https://www.br.de/nachrichten/wirtschaft/seltene-erden-was-ist-das-warum-sie-so-wichtig-sind,V10MiNl

2.Metalle der Seltenen Erden

https://de.wikipedia.org/wiki/Metalle_der_Seltenen_Erden

3.Seltene Erden Liste, Verwendung und Vorkommen

https://nachhaltige-produktion.de/seltene-erden-liste-verwendung-und-vorkommen/

Vũ Thái An, người lính VNCH, 3 November 2025