Vấn đề công nghệ và môi trường
trong khai thác bauxite ở Tây Nguyên

Ngày 24/4/2009, Bộ Chính trị đã có ý kiến kết luận về Quy hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến, sử dụng bauxite giai đoạn 2007 - 2015, có xét đến năm 2025, trong đó Bộ Chính trị đã đặc biệt nhấn mạnh vấn đề công nghệ và môi trường. Để làm sáng tỏ và tạo sự đồng thuận chung về vấn đề này chúng tôi xin cung cấp và trao đổi thêm một vài thông tin có liên quan.

Vấn đề công nghệ: Trong thông báo nêu trên Bộ Chính trị đã đặc biệt lưu ý: “Việc lựa chọn công nghệ là một nội dung quan trọng; yêu cầu là phải sử dụng thiết bị và công nghệ hiện đại trên thế giới”. Đây là một lưu ý rất cơ bản. Bất kỳ dự án đầu tư công nghệ nào, vấn đề đặt ra hàng đầu cần được thẩm định là tính hợp lý của công nghệ. Đối với bất kỳ dự án khai khoáng nào, công nghệ phải phù hợp với loại khoáng vật là đối tượng sẽ được khai thác và đưa vào tuyển luyện. Nguồn gốc hình thành và thành phần thạch học của khoáng vật bauxite rất khác nhau. Bauxite là tên gọi chung của các khoáng vật có chứa nhiều Al₂O₃. Cũng có những khoáng vật có chứa Al₂O₃, nhưng không nhiều, có tên gọi không phải là bauxite (ví dụ như apatite). Điều quan trọng chúng ta cần đặc biệt quan tâm trước hết là sự phù hợp của công nghệ tuyển-luyện đối với loại bauxit của Tây Nguyên. Công nghệ tuyển-luyện là các giải pháp kỹ thuật dựa trên các quá trình vật lý và hóa học của việc chuyển đổi từ bauxite nguyên khai thành alumina. Ngoài các giải pháp kỹ thuật, liên quan đến công nghệ cần phải tính đến là kinh nghiệm của con người (nhà thầu). Để đánh giá kinh nghiệm, chúng ta cần xem xét những thành tích của nhà thầu trong các dự án “tương tự”. Nhìn chung, bauxite của Tây Nguyên thuộc loại “phong hóa” khác bauxite thuộc loại “sa khoáng” về nguồn ngốc địa chất. Như vậy, công nghệ và kinh nghiệm của nhà thầu về bauxite sa khoáng khác với công nghệ và kinh nghiệm về bauxite phong hóa.
Chất lượng quặng bauxite: có ảnh hưởng rất quyết định đến tính khả thi về mặt kinh tế cũng như tính cạnh tranh của công nghệ được lựa chọn. Nhìn chung, công nghệ Bayer được áp dụng cho loại bauxite có chất lượng cao, có hàm lượng SiO₂ thấp. Chỉ số  “Modunsilic” (mSi) của bauxite có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi lựa chọn công nghệ và có ảnh hưởng quyết định đến hiệu quả của công nghệ. Chỉ số này được xác định bằng tỷ lệ giữa thành phần Al₂O₃ và SiO₂ trong quặng bauxite. Chỉ số này càng cao càng tốt (thành phần Al₂O₃ càng cao, và SiO₂ càng thấp càng tốt). Theo đánh giá chung, chất lượng bauxite của VN thuộc loại thấp, chứ không phải là cao như nhiều người lầm tưởng. So với bauxite của các nước trên thế giới, bauxit của Tây Nguyên thuộc loại chất lượng thấp nhất, đòi hỏi phải có thêm công đoạn tuyển rửa quặng nguyên khai để tăng modun silic, vì vậy tính cạnh tranh khi sử dụng công nghệ Bayer cũng là thấp. Đây thực sự là một thách thức đối với chủ đầu tư. Chỉ số mSi của bauxite Tân Rai và Nhân Cơ chỉ có 3,5-7,8 (trung bình 4,93) trong khi của Indonesia 14-18; Jamaica 15-25; Úc 11-20, Ấn Độ 20-25; Pháp 11-18; Nam Tư (cũ) 10-20; Hungary 10-13; Suriman 18-23; Hy Lạp 10-19 v.v. Trong công nghệ Bayer chỉ số mSi sẽ quyết định (ảnh hưởng tới) tỷ lệ thu hồi hóa học của alumina. Như ta đã biết, theo lý thuyết, khi áp dụng công nghệ Bayer cho bauxite của Tây Nguyên có modun silic mSi=4,93, tỷ lệ thu hồi Al₂O₃ (trên cơ sở hóa học) tối đa (chưa tính đến các yếu tố khác) là (1-1:4,93) x 100% = 79,71%. Modun  silic càng thấp, tỷ lệ thu hồi này càng thấp, và tính hiệu quả càng thấp. Trong quá khứ, chúng ta đã có các nghiên cứu cụ thể để lựa chọn công nghệ. Kết quả cho thấy, cần có quy trình cụ thể đối với bauxite của từng mỏ. Mỏ “1 tháng 5” và mỏ Tân Rai cần có hai quy trình khác nhau, với các thông số công nghệ khác nhau (áp suất và nhiệt độ hòa tách, nồng độ kiềm trung bình, thời gian hòa tách, tốc độ hòa tách, yêu cầu khử silic v.v.).
Tỷ lệ tổn thất quặng: Trong ý kiến kết luận của Bộ Chính trị đã nêu rõ “chú ý đúng mức đến việc tiết kiệm tài nguyên”. Đây là một vấn đề quan trọng có liên quan đến việc lựa chọn các giải pháp công nghệ và tính khả thi của dự án, đảm bảo khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên không tái tạo là bauxit. Vì chất lượng quặng bauxite của Tây Nguyên thấp, để áp dụng công nghệ Bayer đòi hỏi phải có khâu nâng cấp chất lượng bauxite bằng công đoạn tuyển-rửa. Theo số liệu nghiên cứu ban đầu (văn bản số 8377/TKV-NT ngày 10/12/2008), hằng năm, chúng ta cần khai thác tới 3,4 triệu tấn bauxite có hàm lượng quặng Al₂O₃ là 35-39% để tuyển ra 1,6 triệu tấn quặng tinh có hàm lượng Al₂O₃ là 47-52%. Như vậy, chỉ tính riêng công đoạn “chuẩn bị” này tổn thất quặng đã lên tới 37%. Sau đó sử dụng kiềm NaOH để hòa tách 1,6 triệu tấn quặng tinh để thu được 0,65 triệu tấn alumina với hàm lượng quặng Al₂O₃ là 98,6%. Như vậy, tỷ lệ tổn thất tài nguyên (quặng Al₂O₃) trong cả dây truyền công nghệ được áp dụng là rất lớn (tới 49-50%). Cái giá phải trả (tổn thất tài nguyên) như vậy là tương đối cao, còn cao hơn cả tỷ lệ tổn thất than đang được khai thác tại Quảng Ninh hơn 120 năm qua. Vì vậy chúng ta phải đặc biệt quan tâm tính hợp lý của cả dây truyền công nghệ. Tổng tài nguyên than của chúng ta có hàng trăm tỷ tấn, trong khi tổng tài nguyên bauxite của chúng ta chỉ có vài tỷ tấn. Về mặt kinh tế-tài nguyên, theo nguyên tắc để đảm bảo đánh giá đúng hiệu quả kinh tế -xã hội của công nghệ hay của dự án, chúng ta cần đưa chỉ số về tổn thất tài nguyên này được tính thành tiền vào phần “chi phí”.
Vấn đề bùn đỏ: Trong kết luận, Bộ Chính trị đã nhấn mạnh vấn đề ảnh hưởng tới môi trường của các dự án bauxit: “nếu không được quản lý tốt, không tính đến tác động môi trường thì sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng mà việc khắc phục phải mất nhiều năm với chi phí tốn kém lớn”. Bùn đỏ có liên quan mật thiết đến vấn đề môi trường và sinh thái. Liên quan đến bùn đỏ có hai vấn đề cần quan tâm, đó là: công nghệ thải bùn đỏ và địa điểm chôn cất bùn đỏ. Nhiều ý kiến cho rằng, việc chọn công nghệ “ướt” là một sai lầm, rất nguy hiểm về môi trường, không cần phải “thí điểm”, mà cần được (và có thể) sửa sai ngay từ bây giờ khi còn chưa muộn. Khái niệm “ướt” ở đây gắn với chất NaOH, chứ không phải gắn với H₂O như cách hiểu thiếu khoa học của một số người (gắn với nước mưa). Bãi thải bùn đỏ theo công nghệ “khô” rất khó bị mưa lũ cuốn trôi, ít có nguy cơ bị vỡ đập, chiếm dụng ít diện tích đổ thải, suất đầu tư thấp hơn (tới 30-50%) và bản thân ít độc hại. Còn bãi thải bùn đỏ theo công nghệ “ướt” rất dễ bị mưa lũ cuốn trôi (kể cả sau khi đã được tháo khô), rất dễ bị vỡ đập (vì phải chịu tác động của áp lực thủy tĩnh), chiếm dụng nhiều diện tích hơn (tới 50%-100%), suất đầu tư cao hơn và bản thân bãi thải rất độc hại (đặc biệt là khi chưa kịp tháo khô). Việc chôn cất bùn đỏ gần biển được các nước áp dụng vì như vậy là chúng ta đã vô hiệu hóa được bùn đỏ theo kiểu nôm na cho “kẻ cắp gặp bà già”. Nước biển (có độ pH cũng cao) là môi trường duy nhất “không biết sợ” bùn đỏ. Hay bùn đỏ có tràn ra biển thì cũng như “muối tràn ra biển”.
Chất lượng sản phẩm alumina đã được Bộ Chính trị lưu ý: “sản phẩm phải có sức cạnh tranh trên thị trường khu vực và thế giới”. Chất lượng của alumina có liên quan đến 2 nhóm chỉ tiêu chính là hàm lượng, và cỡ hạt. Về hàm lượng, trong báo cáo của Bộ Công thương có công bố hàm lượng Al₂O₃ trong alumina “made in VN” (là 98,6%). Nhìn chung, hàm lượng tối thiểu của Al₂O₃ trong alumina dùng cho luyện nhôm là không được nhỏ hơn 98%. Nhưng, chỉ tiêu này là chưa đủ. Chúng ta còn phải quan tâm đến các chỉ tiêu khác (tùy thuộc vào thị trường và mục đích sử dụng của alumina) như hàm lượng của các hợp chất SiO₂; Fe₂O₃; TiO₂+V₂O5+Cr₂O₃+MnO; ZnO; Na₂O+K₂O quy đổi ra Na₂O. Về cỡ hạt, tỷ lệ dưới cỡ -45micron phải nhỏ hơn 10%, cỡ hạt trung bình 80-100 micron và trọng lượng riêng bề mặt không nhỏ hơn 35m2/g. Đây là các chỉ tiêu rất quan trọng có ảnh hưởng tới giá bán sản phẩm alumina sau này.
Bộ Chính trị đã chỉ đạo rất rõ: “cần rà soát lại toàn bộ các vấn đề có liên quan, nhất là việc đánh giá hiệu quả kinh tế và tác động môi trường, nếu thực sự có hiệu quả và bảo đảm yêu cầu về bảo vệ môi trường thì mới tiếp tục triển khai thực hiện”. Một vấn đề không kém phần quan trọng có thể và cần được thẩm định (tính toán, xác định chính xác) ngay từ đầu là dòng tiền (“Cash Flow”) của dự án. Nguồn vốn để xây dựng dự án có thể thu xếp được. Nhưng dự án sau khi xây dựng có vận hành được hay không còn phụ thuộc vào dòng tiền thực phải “dương” của dự án. Việc phải đảm bảo dòng tiền là “dương” trong các năm đầu khi chủ đầu tư phải thanh toán nợ vay ngân hàng là yếu tố sống còn của dự án. Thực tế cho thấy, các dự án “có yếu tố nước ngoài” (liên doanh với nước ngoài, và/hoặc vay vốn của nước ngoài) thường bị phía nước ngoài “thâu tóm” một cách nhẹ như lông hồng nếu Cash Flow không dương. Các đối tác nước ngoài thường dùng Cash Flow để thực hiện “diễn biến hòa bình” với chủ đầu tư (ép bán cổ phần hoặc không mua sản phẩm). Ý kiến chỉ đạo của Bộ Chính trị về việc “chưa chủ trương bán cổ phần cho tổ chức và cá nhân nước ngoài” chính là để tránh rủi ro này. Và cũng chính để đảm bảo dòng tiền dương của dự án, trong kết luận của Bộ Chính trị đã nêu rõ “Việc lựa chọn công nghệ là một nội dung quan trọng; yêu cầu là phải sử dụng thiết bị và công nghệ hiện đại trên thế giới”.
Bộ Chính trị đã chỉ đạo:“Trong thời gian tới, phát triển ngành công nghiệp khai thác bauxite, chế biến alumina, nhôm phải bảo đảm lợi ích trước mắt, lâu dài và bền vững của đất nước”. Đây là một vấn đề rất quan trọng, xuyên suốt trong các tư tưởng phát triển bền vững nền kinh tế xã hội của VN. Đang trong thời kỳ khủng hoảng kinh tế toàn cầu, chúng ta dễ nhận thấy vấn đề “tăng trưởng” đã được xếp sau vấn đề “bền vững”. Liên quan đến vấn đề “trước mắt và lâu dài” chúng ta phải quan tâm đến giá trị năng lượng của bauxite-nhôm. Hiện nay, các quốc gia có thừa nguồn điện rẻ tiền, thường xuất khẩu điện thông qua việc sản xuất nhôm để xuất khẩu (vì nhôm dễ vận chuyển đi xa, còn thủy điện thì không thể truyền tải đi xa được). Thực chất là dùng điện khử oxy trong quặng Al₂O₃ để thu nhôm kim loại. Đối với một quốc gia rất nghèo về nguồn tài nguyên năng lượng như Việt Nam (thủy điện đã phát triển gần hết tiềm năng; dầu mỏ và khí đốt đang cạn kiệt; than đá khai thác ngày càng khó khăn; uranium có trữ lượng không đáng kể v.v.) chúng ta phải biết coi trọng bauxite như một nguồn tài nguyên năng lượng hóa thạch cho các thế hệ mai sau. Hiện nay, nếu khai thác bauxite chỉ để sản xuất ra alumina và nhôm, chúng ta phải trả giá quá cao (ngoài việc chịu tổn thất tài nguyên không tái tạo tới 50% như nêu trên, với công nghệ hiện tại còn phải tiêu hao tới 14.000-15.000kWh điện để sản xuất 1 tấn nhôm trong khi chúng ta không có đủ nguồn điện rẻ tiền). Nếu chúng ta biết tiết kiệm hoặc để dành tài nguyên khoáng sản bauxite, trong tương lai không xa (khoảng 20-30 năm nữa) với sự ra đời và phát triển của công nghệ nano nhôm thì bauxite Tây Nguyên chính là lời giải duy nhất có tính khả thi cao cho bài toán an ninh năng lượng của VN. Nhôm kim loại được các nhà khoa học coi là vật tích năng lượng quý nhất, vì quá trình oxy hóa của nhôm kim loại (quá trình ngược lại của việc luyện alumina thành nhôm) sẽ giải phóng một lượng nhiệt khổng lồ theo phương trình hóa học: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ – 30,91 МJ/kg; Đây chính là nguyên lý hoạt động của loại bom Napal. Hiện nay đã có những thử nghiệm thành công của ô tô chạy bằng nhôm. Đứng thứ hai sau nhôm là Silic (Si) cũng có trong thành phần bỏ đi của bauxite với công thức Si + O₂ → SiO₂ – 30,50 МJ/kg. Tuy nhiên, về mặt công nghệ, nhôm có ưu việt hơn hẳn so với silic. Bột nano nhôm được xếp đầu bảng về năng lực phản ứng và hiệu quả tích năng lượng cao (nếu bạn đọc quan tâm, chúng tôi xin nêu rõ vấn đề này trong một bài riêng). Công nghệ nano hiện nay đang được nhiều nước ưu tiên phát triển. Công nghệ nano than (carbon) ở VN đã thu được những kết quả đầy hứa hẹn. Chúng tôi tin rằng công nghệ nano nhôm ở VN cũng hoàn toàn có thể được đẩy mạnh triển khai nghiên cứu và ứng dụng.
Cuối cùng, chúng tôi cho rằng, để thực hiện nghiêm túc ý kiến chỉ đạo sáng suốt của Bộ Chính trị, chúng ta cần phải thực sự cầu thị, có tinh thần trách nhiệm cao, với ý thức chính trị đúng mức, và có hiểu biết cụ thể các khía cạnh có liên quan về công nghệ-kỹ thuật-môi trường-kinh tế-xã hội. Vì vậy, nếu được kiến nghị một lần nữa, chúng tôi xin mạnh dạn kiến nghị với Bộ Công thương và VUSTA xem xét tổ chức một cuộc Hội thảo “lượt về” (vòng hai) với chủ đề “Xây dựng các giải pháp để thực hiện nghiêm chỉnh và có hiệu quả các ý kiến chỉ đạo của Bộ Chính trị về triển khai các dự án bauxite-alumina-nhôm của VN”.