Khoa học và công nghệ mỏ - Những thành tựu và phương hướng phát triển

Đào Công Vũ, Nguyễn Thị Lài - Trung tâm Môi trường Công nghiệp

Ngày 28-29 tháng 11 năm 2020, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim (Viện) do Ông Đào Công Vũ – Phó Viện trưởng làm trưởng đoàn đã tham dự Hội nghị khoa học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ XXVII được tổ chức tại thị trấn Sapa - tỉnh Lào Cai với chủ đề "Khoa học và công nghệ mỏ - Những thành tựu và phương hướng phát triển”. Đây là chủ đề mà Viện rất quan tâm nhằm khẳng định vai trò khoa học và công nghệ đã được ứng dụng một cách rộng rãi và có hiệu quả cao trong ngành công nghiệp mỏ. Tuyển tập báo cáo Hội nghị đã lựa chọn 50 báo cáo trong tổng số hơn 100 báo cáo của các nhà khoa học, các nhà quản lý gửi về từ các Viện nghiên cứu, các Trường đại học, các Tập đoàn, Tổng công ty, Công ty... Các báo cáo được sắp xếp theo 4 phần: Phần 1. Những vấn đề chung; Phần 2. Công nghệ mỏ; Phần 3. Công nghệ chế biến khoáng sản, cơ điện - cơ khí, Phần 4. An toàn, môi trường và địa tin học.
Là đơn vị chuyên ngành nghiên cứu, triển khai KHCN trong khai thác, chế biến khoáng sản. Với chức năng nghiên cứu, triển khai các dự án về khoa học, công nghệ và môi trường trong ngành công nghiệp Mỏ và Luyện kim, bao gồm: Lập quy hoạch; lập dự án tư vấn đầu tư; nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và cung cấp máy, thiết bị đồng bộ thuộc dây chuyền công nghệ chuyên ngành; chuyển giao công nghệ; đánh giá môi trường chiến lược; đánh giá tác động môi trường; kế hoạch bảo vệ môi trường; xác nhận công trình bảo vệ môi trường; cung cấp dịch vụ khoa học - kinh tế; dịch vụ phân tích hoá - lý; đào tạo cán bộ; khai thác, chế biến, kinh doanh khoáng sản, kim loại; kinh doanh xuất, nhập khẩu trực tiếp nguyên liệu, các sản phẩm từ kim loại. Viện đã triển khai nhiều đề tài, Dự án nghiên cứu và đã ứng dụng trong sản xuất của Viện cũng như các đối tác trong ngành. Tham gia Hội nghị, Viện chia sẽ một số thành tựu trong nghiên cứu, triển khai như sau:
 
Những thành tựu trong nghiên cứu khoa học, ứng dụng sản xuất các sản phẩm thiếc tại Viện
Đối với ngành công nghiệp khai thác, chế biến quặng thiếc, Viện đã tham gia ngay từ những ngày đầu hòa bình sau kháng chiến chống Pháp với trình độ khai thác, chế biến hạn chế của một nước nông nghiệp lạc hậu từ các mỏ do người Pháp để lại, sau đó, với sự giúp đỡ của Liên Xô và các nước Xã hội chủ nghĩa (XHCN), các mỏ thiếc Tĩnh túc - Cao Bằng, Sơn Dương-Tuyên Quang, Quỳ Hợp-Nghệ An đã được khai thác, chế biến bằng công nghệ hiện đại tại thời điểm đó.
Từ những đề tài nghiên cứu về thiếc, Viện đã thực hiện Dự án sản xuất thử nghiệm công nghệ tuyển, luyện quặng thiếc; làm chủ được công nghệ tuyển, luyện thiếc quy mô công nghiệp. Cho đến nay Viện đã sản xuất được thiếc siêu sạch hàm lượng 99,99%Sn với sản lượng 600 – 700 tấn/năm.
Việc tận thu các khoáng vật có ích có trong quặng thiếc tạo ra các sản phẩm có giá trị cũng được Viện quan tâm, chú trọng. Năm 2018, Viện tiến hành dự án hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm thu hồi oxit vonfram trong quá trình xử lý quặng thiếc và thu được kết quả: Nghiên cứu hoàn thiện các thông số công nghệ cần thiết để tách và thu hồi oxit vonfram từ quá trình xử lý quặng thiếc chứa vonfram; triển khai sản xuất 9,5 tấn WO3; Xây dựng được đội ngũ cán bộ kỹ thuật nắm vững việc vận hành hệ thống thiết bị sản xuất oxit vonfram.
 
Những kết quả và định hướng hoạt động nghiên cứu khoa học trong lưu giữ và xử lý quặng đuôi
Hiện tại, các nghiên cứu về lưu giữ và xử lý quặng đuôi chủ yếu thực hiện bởi Viện Khoa học và công nghệ mỏ - Luyện kim, Cục kỹ thuật An toàn Môi trường Công nghiệp trực thuộc Bộ Công Thương và một số đơn vị sản xuất trực tiếp. Trong khoảng hơn một thập niên, từ năm 2009 đến năm 2020, nhiều đề tài, nhiệm vụ liên quan đến quặng đuôi đã được thực hiện. Trong giai đoạn đầu, những nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu tổng hợp, phân loại, đánh giá mức độ và các sự cố môi trường có liên quan đến quặng đuôi, từ đó xác định được định hướng nghiên cứu cũng như tầm quan trọng của việc xử lý thải quặng đuôi. Hai công trình nghiên cứu tiêu biểu được Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim thực hiện là Dự án hợp tác quốc tế “Điều tra, thống kê nguồn thải; đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường, sự cố của các nguồn thải trong khai thác và chế biến khoáng sản” được thực hiện vào năm 2009-2010 và Nhiệm vụ “Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp giảm thiểu sự cố và ô nhiễm môi trường từ các hồ thải quặng đuôi trong chế biến một số loại khoáng sản trên toàn quốc” được thực hiện năm 2015. Theo đó, quặng đuôi là một trong những nguồn chất thải cần phải được quan tâm xử lý để giảm thiểu tối đa ô nhiễm từ ngành khai thác mỏ tới môi trường. Và, trong giai đoạn từ năm 2010 đến 2015, đã có nhiều sự cố xảy ra liên quan đến đập/hồ thải ở Cao Bằng, Bắc Kạn, Yên Bái, Lào Cai, Lâm Đồng…
Những nghiên cứu tiếp theo được chia làm hai hướng chính, một là lưu giữ quặng đuôi, hai là xử lý quặng đuôi. Đối với xử lý quặng đuôi, số lượng nghiên cứu còn khá hạn chế, công trình tiêu biểu là Đề tài Khoa học Công nghệ cấp Bộ “Nghiên cứu sử dụng khoáng apatit để xử lý các kim loại nặng trong bùn thải quặng đuôi” được Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim thực hiện năm 2014. Nửa cuối của giai đoạn này tập trung chủ yếu vào hồ thải quặng đuôi, từ các nhiệm vụ xây dựng sổ tay hướng dẫn trong thiết kế, vận hành, quản lý đến xây dựng yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, thi công, nghiệm thu và bắt đầu có những công trình nghiên cứu về ứng dụng công nghệ mới cho thành phần hệ thống của hồ thải. Cụ thể:
Năm 2016: Nhiệm vụ “Xây dựng hướng dẫn kỹ thuật thiết kế, vận hành, quản lý và kiểm tra, giám sát an toàn môi trường các hồ thải quặng đuôi” được thực hiện bởi tác giả Đinh Văn Tôn và nnk. Sổ tay cung cấp những thông tin quan trọng về Quy trình thiết kế và xây dựng công trình hồ thải quặng đuôi; Quy trình quản lý, vận hành kiểm tra và giám sát an toàn các hồ thải quặng đuôi; Xây dựng và phê duyệt kế hoạch ứng phó các sự cố, rủi ro từ các hồ thải quặng đuôi.
Năm 2017-2018: Nhiệm vụ: “Nghiên cứu xây dựng các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế hồ thải quặng đuôi” được tác giả Nguyễn Thị Hồng Gấm và nnk thực hiện. Kết quả của nhiệm vụ đã đưa ra được những khác biệt cơ bản của đập thải và đập thủy lợi, tổng hợp, phân tích các tài liệu có liên quan, từ đó đưa ra yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế hồ thải quặng đuôi. Dự thảo tiêu chuẩn “Đập thải quặng đuôi - các yêu cầu kỹ thuật thiết kế” đã đưa ra được bảng phân loại, phân cấp công trình đập thải, yêu cầu kỹ thuật từ việc xác định vị trí, tải trọng tác động, lựa chọn kết cấu, vật liệu đắp đập đến thông số của từng bộ phận công trình và các hệ số an toàn ổn định thấm, trượt và tải trọng động đất khi thiết kế công trình đập thải.
Năm 2019: Nhiệm vụ “Nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm công nghệ chống thấm hồ thải quặng đuôi ở các nhà máy tuyển khoáng sử dụng màng phun áp lực thay thế màng chống thấm HDPE” được tác giả Lê Hữu Khương và nnk thực hiện. Kết quả của nhiệm vụ đã đưa ra được các yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với bộ phận chống thấm của hồ thải quặng đuôi với các loại vật liệu: đất sét, màng polyetylen mật độ cao (HDPE), màng đất sét bentonite (GCL),…, nghiên cứu thử nghiệm chống thấm bằng màng phun áp lực tại mỏ Đa kim Núi Pháo, xây dựng được quy trình chống thấm cho hồ thải bằng công nghệ phun áp lực là một công nghệ mới, lần đầu tiên được thử nghiệm tại Việt Nam, đồng thời đánh giá được khả năng áp dụng và biện pháp triển khai mở rộng công nghệ.
Năm 2020: Nhiệm vụ “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng các yêu cầu kỹ thuật thi công và nghiệm thu hồ thải quặng đuôi” đang được thực hiện bởi tác giả Hoàng Thị Xuân và nnk. Hiện tại, nhiệm vụ đang được thực hiện triển khai đánh giá hiện trạng thi công công trình hồ thải quặng đuôi và xây dựng các yêu cầu kỹ thuật trong quá trình thi công đối với từng thành phần hệ thống của hồ thải: đập thải, các công trình thoát nước, đường ống, trạm bơm, lót chống thấm. Dự thảo tiêu chuẩn “Hồ thải quặng đuôi - yêu cầu kỹ thuật thi công”“Hồ thải quặng đuôi - yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu” cung cấp những yêu cầu cơ bản trong thi công và nghiệm thu công trình hồ thải, đặc biệt là đưa ra được các yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng, quặng đuôi, đá thải làm vật liệu thi công và các yêu cầu khác với mục tiêu đảm bảo công trình được thi công đúng mục đích thiết kế.
 
Triển khai thiết kế, thi công các công trình khai thác, chế biến khoáng sản
Từ những giải pháp nghiên cứu khoa học công nghệ, Viện đã triển khai tư vấn thiết kế, thi công nhiều nhà máy trong lĩnh vực khai thác, chế biến khoáng sản. Điển hình có thể kế đến một số Nhà máy như nhà máy tuyển quặng đồng số 2 – Chi nhánh mỏ tuyển đồng sin Quyền; Nhà máy nghiền zircon siêu mịn Sông Bình; .... và được các đối tác đánh giá cao, hệ số vận hành ổn định, đảm bảo đúng yêu cầu của Chủ đầu tư.
Nhân dịp các đoàn đối tác tham dự Hội nghị, Viện cũng đã dẫn Đoàn Công ty TNHH Mỏ Nikel Bản Phúc và Công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo tham quan và giới thiệu một số thành tựu mà Viện đã nghiên cứu - tư vấn thiết kế cho các cơ sở khai khoáng tại Lào Cai. Các đối tác đánh giá cao trình độ và kết quả mà Viện đã thực hiện. Qua đó đã khẳng định việc nghiên cứu khoa học của Viện được ứng dụng hiệu quả trong thực tế sản xuất và mở ra cơ hội hợp tác của Viện với các đối tác trong thời gian tới.
 

Đối tác
MO MIEN NAM
Vimluki
cie
Bộ Công thương
Doi tac 5