Biến bùn đỏ thành vật liệu xây dựng không nung

Sản xuất vật liệu xây dựng không nung từ bùn đỏ. (Ảnh minh hoạ).

Theo quy hoạch khai thác bô-xít ở Tây Nguyên, dự án Alumin Nhân Cơ (tỉnh Đắk Nông) và Tân Rai (Lâm Đồng) theo tính toán sẽ thải ra lượng bùn đỏ khô khoảng 1,2 triệu tấn. Đây sẽ là vấn đề xã hội lớn nếu không có giải pháp xử lý hiệu quả khối lượng bùn đỏ thải ra sau khai thác bô-xít ở Tây Nguyên. Theo GS Nguyễn Văn Hiệu, khi chọn giải pháp xây dựng hồ bùn đỏ, các nhà lập dự án đều đánh giá rất an toàn nhưng 10- 20 năm sau chưa ai nói trước. Nếu có một nhà máy thép về tinh quặng sẽ giải quyết được vấn đề đó.

Bởi vậy theo GS Hiệu, đề tài “Công nghệ sản xuất tinh quặng sắt, thép và vật liệu xây dựng không nung từ bùn đỏ” của TS Vũ Đức Lợi đã đạt tới trình độ khoa học có thể nói là đứng vào hàng đầu trong số các nước có bùn đỏ và đang xử lý nghiên cứu bùn đỏ. Tất nhiên, trên thế giới không phải quốc gia nào cũng có nhà máy sản xuất Alumin.

Bắt đầu nghiên cứu từ năm 2009, sau hơn hai năm, từng bước hoàn thiện công nghệ với sự hợp tác của Công ty cổ phần thép Thái Hưng, năm 2012, nhóm nghiên cứu do TS Vũ Đức Lợi chủ trì đã từng bước nâng trọng lượng mỗi mẻ thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm từ 1 tấn, 2,5 tấn, 5 tấn, rồi 10 tấn, 200 tấn bùn đỏ với kết quả thu hồi sắt đạt hơn 70%.

Chia sẻ về quá trình nghiên cứu và thử nghiệm công trình nghiên cứu, TS Vũ Đức Lợi cho biết nhóm nghiên cứu đã nhiều lần gặp thất bại. Những thất bại này liên quan chủ yếu nhất đến hiệu quả kinh tế. Ở giai đoạn đầu tiên, công trình nghiên cứu từ bùn đỏ để làm ra các loại vật liệu có giá trị kinh tế rất cao như vật liệu xử lý asen, clo. Nhưng 1 năm tiêu thụ tối đa 1-2 tấn thì xét trên phương diện giải quyết bài toán về môi trường không hiệu quả.

Phương án sản xuất vật liệu xây dựng không nung từ bùn đỏ trên Tây Nguyên cũng được đặt ra song thời điểm đó ở Tây Nguyên tiêu thụ vật liệu này rất thấp. Nếu tính thêm giá thành vận chuyển thì hiệu quả kinh tế lại không cao bởi khi dùng càng nhiều bùn đỏ thì vật liệu càng nặng. Với công nghệ hoàn nguyên trực tiếp thép từ bùn đỏ mà nhiều nước trên thế giới đang áp dụng thì cho kết quả lỗ khoảng 300 nghìn trên 1 tấn thép.

“Điều này đặt ra cho nhóm nghiên cứu làm sao vừa giải quyết bài toán về môi trường nhưng vẫn đáp ứng được hiệu quả kinh tế. Nếu xây dựng hồ bùn đỏ cần 200 tỷ thì thay vì xây hồ bùn đỏ, chúng ta có thể thì bù sang công nghệ làm quặng sắt. Giờ chúng tôi đang tính toán để ra được tinh quặng sắt với giá bán có lãi” – TS Lợi nói.

Về phương diện kinh tế, TS Nguyễn Văn Tuấn - Công ty CP thương mại Thái Hưng, cho biết, không nhà đầu tư nào lại quyết định dùng quặng nghèo để sản xuất vì sẽ làm tăng tiêu hao nguyên liệu, năng lượng, đẩy giá thành sản phẩm lên cao. Trong khi nguyên liệu truyền thống có trên 56% là sắt thì bùn đỏ chỉ có 50% - đây là một câu hỏi cần được tính đến. Ngoài ra, trong bùn đỏ có hàm lượng nhôm dư rất cao, chiếm 17%, trong khi nguyên liệu truyền thống không vượt quá 2% cũng là vấn đề phức tạp.

“Thời điểm chúng tôi nghiên cứu, giá quặng sắt vào khoảng 100 đô la trên 1 tấn. Chúng tôi đưa ra phương án khoảng 1.450.000 đồng, tính thêm khấu hao tài sản, các chi phí phát sinh… thì giá quặng như vậy hoàn toàn có thể làm được. Tuy nhiên trong hoàn cảnh suy thoái kinh tế, như tại thời điểm hiện tại khi giá quặng sắt chỉ dao động trong khoảng trên 60 đô la thì hiệu quả không còn nữa.

Tuy nhiên, phương án phải bù lỗ không quá nhiều”- TS Tuấn khẳng định.
Đặt trong bối cảnh không nhà đầu tư nào xây dựng nhà máy đơn lẻ để xử lý riêng bùn đỏ nên có thể chia sẻ một phần kinh phí từ việc bỏ được xây hồ bùn đỏ để bù vào chỗ này. Hiện bình quân doanh nghiệp phải bỏ ra hơn 10 đô la cho 1 tấn xử lý bùn đỏ mỗi năm. Ngoài ra còn kinh phí môi trường, tiền đất phải xây hồ trả hàng năm…

Hiện nay công trình đang trong quá trình triển khai dự án khả thi để ứng dụng. Theo GS Nguyễn Văn Hiệu, dự kiến của ngành khoa học vật liệu của Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam là biến tất cả phế thải như bùn đỏ và tro sỉ kết hợp lại thành vật liệu xây dựng không nung, trở thành vật liệu tại chỗ để xây dựng nhà trên Tây Nguyên.

Hiện đề tài đã được Viện Hàn lâm cấp kinh phí để triển khai thử nghiệm và giao cho TS Vũ Đức Lợi chủ trì nghiên cứu. Với ưu điểm gạch sản xuất ra có màu đỏ, không cần phải sơn tường, GS Hiệu lạc quan: “Tôi có ước mơ là đồng bào các dân tộc Tây Nguyên tới đây đều có nhà xây từ gạch đỏ làm từ bùn đỏ và tro sỉ. Điều này không chỉ giải quyết được hàng triệu tấn bùn đỏ các nhà máy thải ra mỗi năm mà còn xử lý được một chất gây ô nhiễm nữa là Clo do các nhà máy nhiệt điện ven biển Việt Nam thải ra vốn đang là vấn đề rất lớn.

Bên cạnh đó, có thể dùng làm bê tông cho đường giao thông thì tăng độ bền của bê tông, khiến mặt đường không bị lõm, không bị trật ra, rất hiệu quả về ý nghiã xã hội và kinh tế”.