Đất hiếm - ‘Vitamin’ của công nghiệp hiện đại

Ứng dụng trong công nghiệp, nông nghiệp

Đất hiếm được coi là tối quan trọng trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp công nghệ cao, công nghệ năng lượng “xanh”, và công nghệ quốc phòng. Đất hiếm hiện diện trong nhiều thiết bị phổ biến như điện thoại di động, máy tính, tivi, đèn compact...

Đất hiếm có rất nhiều ứng dụng: Dùng để chế tạo nam châm vĩnh cửu cho máy phát điện; Dùng để đưa vào các chế phẩm phân bón vi lượng nhằm tăng năng suất và chống chịu sâu bệnh cho cây trồng; Dùng để chế tạo các nam châm trong các máy tuyển từ trong công nghệ tuyển khoáng; Dùng để diệt mối mọt, các cây mục nhằm bảo tồn các di tích lịch sử; Dùng làm xúc tác trong công nghệ lọc hóa dầu và xử lý môi trường; Dùng làm vật liệu siêu dẫn; Các ion đất hiếm cũng được sử dụng như vật liệu phát quang trong các ứng dụng quang điện; Dùng trong công nghệ laser; Dùng trong công nghiệp chế tạo xe ôtô (hybrid), pin, ổ cứng máy tính, tua-bin gió, điện thoại di động; Dùng trong lĩnh vực quân sự (chế tạo tên lửa, radar, xe tăng...)…

Theo “Báo cáo thị trường nam châm đất hiếm toàn cầu 2023-2028” có trên ResearchAndMarkets.com, thị trường nam châm đất hiếm toàn cầu đạt giá trị 18,45 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến đạt 21,04 tỷ USD vào năm 2028. Nam châm đất hiếm, nổi tiếng với tính chất từ tính đặc biệt, là nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ hợp kim nguyên tố đất hiếm. Những nam châm này không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp như điện tử, ô tô, sản xuất năng lượng (tua-bin gió), thiết bị y tế (máy chụp cộng hưởng từ), máy bay không người lái…

Khai thác

Theo Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia, việc khai thác đất hiếm bắt đầu từ những năm 50 của thế kỷ trước, thoạt tiên là những sa khoáng monazit trên các bãi biển. Vì monazit chứa nhiều thorium (Th) có tính phóng xạ ảnh hưởng đến môi trường nên việc khai thác bị hạn chế. Từ năm 1965, việc khai thác đất chủ yếu diễn ra ở vùng núi Pass, bang California, Mỹ. Đến năm 1983, Mỹ mất vị trí độc tôn khai thác vì nhiều nước đã phát hiện mỏ đất hiếm.

Ưu thế khai thác dần nghiêng về phía Trung Quốc vì nước này đã phát hiện được đất hiếm. Đến năm 2004, vùng mỏ Bayan Obo của Trung Quốc đã sản xuất đến 95.000/102.000 tấn đất hiếm của thế giới. Cho tới cuối thập niên 80, Mỹ vẫn là nước sản xuất đất hiếm số 1 thế giới, nhưng sau đó trọng tâm dịch chuyển sang Trung Quốc. Nhiều nước có trữ lượng đất hiếm lớn nhưng không khai thác hoặc khai thác hạn chế vì hai lý do chính: ô nhiễm môi trường và không cạnh tranh được với giá bán đất hiếm của Trung Quốc. Trung Quốc là nước có tiềm năng và có trữ lượng đất hiếm lớn nhất. Mỏ đất hiếm Baiyun Obo ở vùng Nội Mông của Trung Quốc là mỏ lớn nhất thế giới, hiện chiếm tới 50% sản lượng của nước này.