RSS

Bauxite là gì?

04 Mar

Bauxite (hay Bô xít) là một loại quặng nhôm trầm tích có màu hồng, nâu được hình thành từ quá trình phong hóa các đá giàu nhôm hoặc tích tụ từ các quặng có trước bởi quá trình xói mòn. Quặng bô xít phân bố chủ yếu trong vành đai xung quanh xích đạo đặc biệt trong môi trường nhiệt đới. Từ bôxit có thể tách ra alumina (Al203), nguyên liệu chính để luyện nhôm trong các lò điện phân, chiếm 95% lượng bôxít được khai thác trên thế giới. Tên gọi của loại quặng nhôm này được đặt theo tên gọi làng Les Baux-de-Provence ở miền nam nước Pháp, tại đây nó được nhà địa chất học là Pierre Berthier phát hiện ra lần đầu tiên năm 1821.

Hình thành

Bô xít hình thành trên các loại đá có hàm lượng sắt thấp hoặc sắt bị rửa trôi trong quá trình phong hóa. Quá trình hình thành trải qua các giai đoạn:
1) phong hóa và nước thấm lọc vào trong đá gốc tạo ra ôxít nhôm và sắt;
2) làm giàu trầm tích hay đá đã bị phong hóa bởi sự rửa trôi của nước ngầm;
3) xói mòn và tái tích tụ bô xít.
Quá trình này chịu ảnh hưởng của một vài yếu tố chính như
a) đá mẹ chứa các khoáng vật dễ hòa tan và các khoáng vật này bị rửa trôi chỉ để lại nhôm và sắt;
b) độ lổ hổng có hiệu của đá cho phép nước thấm qua;
c) có lượng mưa cao xen kẽ các đợt khô hạn ngắn;
d) hệ thống thoát nước tốt;
e) khí hậu nhiệt đới ẩm;
f) có mặt lớp phủ thực vật với vi khuẩn. Theo một mô hình mô phỏng quá trình này thì giá trị pH thích hợp đạt khoảng 3,5-4,0.

Đào mỏ là một hoạt động ô nhiễm môi trường thiên nhiên và nguy hiểm.

Dù quy hoạch khai thác thế nào chăng nữa đào mỏ là đụng đến “long mạch”, nghĩa đến hệ thống nước tự nhiên. Nếu nước chảy trên mặt đất thì có thể dự báo luồng nước sẽ chảy về hướng mới nào. Nhưng khó ai có thể biết những luồng nước ngầm ở đâu và đoán trước được nước sẽ chảy đi đâu. Ngoài ra, những tảng đá bị đập vỡ sinh ra những diện tích trao đổi hóa học và sinh học mới giữa nước và khoáng vật. Khó ai biết hệ thống nước tự nhiên sẽ có đặc tính hóa học và sinh học mới như thế nào.

Điều biết chắc là, sau khi một mỏ ngưng hoạt động thì cảnh quan, môi trường thiên nhiên sinh thái và đời sống kinh tế xã hội địa phương sẽ hoàn toàn khác hẳn xưa. Đó là một điều tốt hay xấu tùy ở tình huống cá biệt của quy hoạch khai thác mỏ và phương pháp hoàn thổ sau khi mỏ ngưng hoạt động.

Đào mỏ lộ thiên

Nếu lớp đất đá có quặng ở gần mặt đất hay ở dưới những lớp đất đá không có quặng không dày lắm thì người ta dùng phương pháp đào mỏ lộ thiên: cạo những lớp đất đá vô quặng ở trên lớp có quặng rồi lấy đất đá có quặng để xử lý trích quặng (hình 1 và 2). Đây là phương pháp thông dụng nhất.

Hình 1 – Phương pháp cạo núi

Đào mỏ lộ thiên sinh ra nhiều bụi.

Để giảm thiểu bất tiện đó thì người ta rào công trường bởi một hàng bụi cây dày đặc và công nhân phải đeo mặt nạ phòng bụi. Nhưng đeo mặt nạ thì cũng vẫn hít một lượng bụi lớn. Những hạt bụi dính vào hốc phổi làm cho những tế bào ở đó chết đi. Đó là bệnh silicosis mà, thời Pháp thuộc, dân quê đồng bằng Bắc Bộ tưởng nhầm là bệnh lao khi đi làm phu ở các mỏ than Quảng Ninh và bị mắc bệnh này. Dù với hàng rào cây đó hay không, những vùng lân cận vẫn có bụi. Bụi bay trên trời và bám vào nhà cửa, quần áo, bàn ghế, xe cộ… Bụi bám vào cây cỏ làm cho thảo vật bạc mầu và héo. Con người và súc vật thở một không khí nhiễm bụi và cũng mắc bệnh silicosis. Bụi xâm nhập vào chuỗi thực phẩm vì rau quả bị nhiễm, gia súc bị nhiễm vì thở khí có bụi và ăn cây cỏ bị nhiễm. Có công nhân mỏ về hưu vì mất sức lao động chỉ còn có một nửa lá phổi để sống!

Ở những mỏ lộ thiên cảnh quan bị con người thay đổi trầm trọng:

Dân địa phương phải dọn đi sinh sống ở nơi khác,cây cối bị đốn để giải phóng địa bàn cho công trường khai đào, một lượng lớn đất bị khai đào và chất đống ở nơi khác.

Những phương pháp giảm thiểu những hậu quả xấu đó:

lưu trữ riêng đất mùn cây để sau này có thể dùng để phủ lại những diện tích đã bị cạo trọc và trồng lại cây đã bị đốn khi khu mỏ sẽ ngưng hoạt động,
lưu trữ đất đá không có quặng để sau này có thể đắp lại những nơi đã bị khai đào,
sau khi khai thác hết khu mỏ thì cải tạo cảnh quan như cũ, phục hồi những sinh hoạt lâm nghiệp nông nghiệp và, nếu có thể, phục hồi môi trường thiên nhiên sinh thái hay tạo ra một môi trường thiên nhiên sinh thái khác hài hòa với thiên nhiên.

Dù sao thì cũng không thể đắp lại được hết tất cả những nơi đã bị khai đào.

Quá lắm thì những chỗ trũng còn lại có thể dùng làm hồ nuôi cá hay làm khu du lịch nghỉ dưỡng. Đất đá bị đập vỡ không còn trạng thái đặc cứng xưa nên rừng sẽ không mọc lại như xưa và đồng ruộng phải được canh tác theo lối khác. Những dòng sông cũng như dòng nước ngầm cũng sẽ không chảy như xưa nữa.

Đào mỏ hầm

Nếu lớp đất có quặng ở sâu dưới mặt đất thì người ta dùng phương pháp đào hầm để bớt phải đào và vận chuyển nhiều đất đá không có quặng (hình 3).

Với phương pháp này, người ta đào hai cái giếng ở hai đầu khu mỏ. Một giếng dùng để thổi gió thông hơi hầm và một giếng dùng để thoát gió. Dưới mặt đất, người ta đào một mạng đường hầm liên kết hai giếng này. Hai giếng và mạng đường hầm cũng dùng để người lên xuống đi lại và để vận chuyển khí cụ, vật liệu và đất đá.

Hình 3 – Phương pháp đào hầm

So với những phương pháp lộ thiên, phương pháp đào hầm xâm phạm môi trường thiên nhiên trên mặt đất ít hơn vì ngoài đất của giếng và những đường hầm giao liên, người ta chỉ đào và vận chuyển ra ngoài đất đá có quặng thôi. Nhờ đất mùn cây ở nguyên tại chỗ, cảnh quan thiên nhiên bị xúc phạm ít hơn và nếu bị xúc phạm thì phục hồi mau hơn. Nếu lớp đất đá không có quặng ở trên lớp đất đá có quặng rắn và dày thì cảnh quan ngoài trời không bị ảnh hưởng gì đáng kể. Quá lắm thì những tường nhà có thể rạn nứt.

Nhưng khi trần hầm sập thì mặt đất ở trên khu mỏ có thể bị lún (hình 3b) làm nguy hại đến nhà cửa. Cả chục năm sau khi khu mỏ đã được khai thác hết, trần hầm vẫn có thể tiếp tục sập và nếu chưa sập thì vẫn còn khả năng một ngày nào đó sẽ sập. Vì lý do an toàn diện tích đất ở trên một khu mỏ chỉ có thể dùng để trồng rừng, làm ruộng và nuôi súc vật thôi.

Với phương pháp đào hầm thì bụi bị kìm hãm trong hầm. Khói từ những công cụ khai đào và khói từ những chất nổ dùng để đập vỡ đất đá cũng bị kìm hãm trong hầm. Để giảm thiểu những hậu quả xấu cho an toàn vệ sinh lao động người ta phun nước gần nơi khai đào để cho bụi và khói mau lắng xuống đất. Nhưng dù áp dụng những phương pháp này nồng độ bụi và khói trong hầm vẫn cao hơn là ở ngoài trời nên tỷ lệ công nhân mỏ bị silicosis và những bệnh của bộ hô hấp cao hơn là ở những mỏ lộ thiên.

Môi trường thiên nhiên lao động trong hầm rất nóng và ẩm. Khi xuống dưới lòng đất thì nhiệt độ tăng. Thêm vào đó, những động cơ tỏa nhiệt mà nhiệt lượng không thể thoát đi đâu được. Ở nhiệt độ cao, nước ngầm và nước mang từ bên ngoài bốc hơi tạo ra một không khí có độ ẩm cao. Để công nhân có thể thở và làm việc ở một nhiệt độ mà con người có thể chịu đựng được, người ta thổi vào hầm gió đã được làm lạnh. Vì làm việc nặng nhọc ở những nơi eo hẹp, nóng, ẩm và nguy hiểm hơn, tỷ lệ công nhân bị tai nạn cao hơn là ở những mỏ lộ thiên. Đất đá rơi từ trần hầm là nguồn tai nạn chính. Ở các hầm mỏ than lại còn có nguy cơ khí methan nổ

Chế biến bauxit thành nhôm

Nguyên tử nhôm (Al) chiếm 8,1% vỏ quả đất, nhiều hạng ba trên địa cầu sau nguyên tử oxy (O) và silic (Si). Đất đá có quặng nhôm gọi là bauxit, sinh ra từ sự phân hoá đất đá khi khí hậu luân phiên khô và ẩm. Một tụ quặng bauxit đáng được khai thác chứa 40 đến 60% alumin, nghĩa là oxyd aluminium Al2O3. Những khoáng vật khác chứa trong quặng bauxit là oxyd sắt, oxyd silic và oxyd titan[25].

Nhôm tự nhiên trong quặng ở ba dạng khoáng vật:

Boehmite, mono hydrat alumin Al2O3(H2O), ở các nước có khí hậu kiểu Địa Trung Hải như Pháp, Hy Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ,…

gibbstite, tri hydrat alumin Al2O3(H2O)3, ở các nước nhiệt đới như Guinea, Nam Mỹ, Ấn Độ, Australia,…

và diaspore, một dạng mono hydrat và tri hydrat, ở các nước vùng Caribbean.

Đa số những mỏ bauxite ở gần mặt đất và được khai thác lộ thiên. Sau khi được hiệu chỉnh trong suốt thế kỷ thứ XIX, công nghệ chế biến nhôm từ bauxit thành nhôm bây giờ đã ổn định (hình 6).

Quy trình chế biến nhôm từ bauxit

So với những phương pháp biến chế quặng thành kim loại khác, những khâu khai thác mỏ, xử lý đất đá và tinh luyện kim loại không có gì đặc biệt về kỹ thuật cũng như về bảo vệ an toàn vệ sinh, y tế và môi trường thiên nhiên.

Phân loại khoáng vật theo quy trình Bayer, tên người sáng chế quy trình này. Quy trình diễn biến như sau:

(a) hoà tan hydrat alumin của bauxit trong một dung dịch hydroxyd natri NaOH ở nhiệt độ 200/250 C để tạo ra aluminat natri NaAlO2,

(b) lọc những dung dịch để loại bùn đỏ chứa những chất bẩn, chủ yếu gồm bởi những oxyd chứa trong quặng bauxit,

(c) chờ cho dung dịch nguội để cho aluminat natri trở lại dạng hydrat alumin và kết tủa,

(d) lọc một lần nữa để hoàn nguyên hydroxyd natri,

(e) nung hydrat alumin để có alumin Al2O3.

Quy trình Bayer chế biến alumin từ bauxit

Phần lớn alumin, khoảng 90%, dùng để sản xuất nhôm. Nhưng vì alumin là một vật liệu rắn và chịu lửa nên cũng được dùng để sản xuất vật chịu lửa và chất mài. Một phần nhỏ dùng để sản xuất kem đánh răng và đèn huỳnh quang.

Oxyd sắt và oxyd silic là phế liệu của quy trình Bayer thải ra dưới dạng bùn nổi tiếng được gọi là bùn đỏ. Bùn đỏ đặt vấn đề môi trường vì hydrat natri vẫn còn bám vào những hạt oxyd sắt oxyd silic. Nếu không thì hai khoáng vật này chỉ đặt vấn đề thẩm mỹ rất ấn tượng. Người ta có thể xấy bùn cho khô để làm phụ gia bêton cho ngành cầu đường. Nhưng phương pháp này tiêu thụ rất nhiều năng lượng tốn kém hơn là giá trị những chất phụ gia bêton khác. Ngoài ra tiêu thụ năng lượng thì sinh ra bụi và khí có hiệu ứng nhà kính. Đâu vào đó và với trình độ công nghệ hiện nay, phương pháp loại bùn đỏ là bơm xuống một hố sâu dưới đáy biển hay đổ vào một hồ nhân tạo hay một chỗ trũng.

Người ta khử oxy của alumin bằng phương pháp điện phân Heroult Hall, tên hai người sáng chế ra phương pháp này. Alumin chảy lỏng ở nhiệt độ 2.200 C. Để giảm nhiệt độ chảy lỏng xuống còn 950/1.000 C người ta trộn alumin với cryolith Na3AlF6 và một phần fluorid nhôm AlF3. Dưới điện thế 4 volt và 350.000 ampere, alumin được khử oxy và nhôm chảy lỏng được hút ra ngoài thùng điện phân và đúc thành thỏi thương phẩm (hình .

Thùng điện phân nhôm (dựa theo Wikipedia)

Cryolith có nguyên tử fluor và những điện cực làm bằng cacbon. Ở nhiệt độ cao trong lò điện phân hai vật này bốc hơi. Người ta dùng một mũ chụp thu hồi chúng và dùng lại. Nhưng cũng có một phần thoát ra khí quyển gây ô nhiễm môi trường thiên nhiên. Fluorit rất độc hại cho con người và những sinh vật khác. Cacbon và khí oxy trong khí quyển biến thành oxyd cacbon, một khí có hiệu ứng nhà kính.

Những phương pháp xử lý đất đá có quặng

Đất đá có quặng gồm bởi nhiều loại khoáng vật. Để tách quặng khỏi những đất đá khác bao quanh, người ta phải đập vỡ những cục đá có quặng. Những cục đá đó có thể được lựa sơ bộ để loại những cục không có quặng.

Sau đó, người ta nghiền và sàng những cục đá thành bột. Người ta nghiền đá nhuyễn tới một đường kính đủ nhỏ đề mỗi hạt bột chỉ có duy nhất một loại khoáng vật. Trước khi gửi đi nhà máy phân loại khoáng vật người ta kết tụ bột thành những viên hay những khối để vận chuyển dễ dàng.

Quy trình nghiền và sàng đất đá tiêu thụ nhiều năng lượng, rất ồn ào và sinh ra bụi. Làm việc thường xuyên ở môi trường thiên nhiên ồn ào sẽ bị bệnh suy thính và có thể bị điếc. Quy ra khối lượng đất đá được xử lý thì bụi sinh ra ở khâu này dễ khống chế hơn ở khâu đào mỏ lộ thiên.

Để giảm thiểu những hậu quả xấu này, công nhân phải đeo mảnh che tai chống tiếng động và mặt nạ chống bụi, những máy đập và những máy nghiền sàng phải có bộ lọc bụi, công xưởng có những cỗ máy này cũng phải có hệ thống thông gió trang bị bộ lọc bụi. Tuy nhiên, dù có những thiết bị đó, những vùng lân cận vẫn ồn ào, bụi bậm và tỷ lệ công nhân bị suy thính và mắc bệnh silicosis vẫn cao hơn ở những ngành công nghiệp khác.

Những phương pháp phân loại khoáng vật

Hàm lượng quặng trong những viên bột có thể rất ít, tỷ dụ vàng trong cát sỏi, nhưng có thể lên tới 70/80 phần trăm với trung bình là non 40 phần trăm. Người ta sàng lọc những viên bột quặng bằng cách lợi dụng những khoáng vật có khả năng hút nước, tỷ trọng, tĩnh điện tính, từ tính và/hay khả năng bị hòa tan khác nhau.

Nước bám vào một viên bột làm cho tỷ trọng trung bình của viên bột đó thay đổi. Sau khi nghiền đất đá có quặng thành bột, đổ bột vào một thùng nước, khuấy hỗn hợp đó và để lắng một hồi thì những viên bột tách ly tùy theo tỷ trọng trung bình của chúng. Sau đó chỉ cần hút hỗn hợp nước và bột ở tầng có quặng. Nếu nước không tách ly những khoáng vật khác nhau một cách đủ rõ rệt thì có thể pha thêm vào nước một vài chất hóa học như oxalic acid, xanthate hay dithiophosphate. Những chất hóa học này có tác động thay đổi tỷ trọng của nước và tỷ số tẩm ướt (dampening index) của nước với diện tích những hạt khoáng vật.

Khi chạy một máy lắc, máy xoắn, hay máy ly tâm thì những viên bột khoáng vật tách ly tùy theo tỷ trọng của chúng. Khi đổ bột đất đá có quặng không dẫn điện vào một thùng có điện tích thì những viên khoáng vật khác nhau sẽ tách ly tùy tĩnh điện tính của chúng. Khi đổ bột đất đá có quặng trên một xylanh đang quay đã được từ hóa thì những khoáng vật có từ tính khác nhau sẽ tách ly tùy từ tính của chúng.

Tất cả những phương pháp phân loại khoáng vật kể trên đều dùng nhiều nước. Sau khi lọc những viên bột quặng vẫn còn ướt. Sau khâu tách ly, người ta xấy bột bằng cách thổi khí nóng để cho bột ráo. Quy trình xấy này thải ra nhiều khí có bụi có chứa chất hóa học và cũng tiêu thụ nhiều năng lượng. Với công nghệ hiện đại, người ta đốt nhiên liệu không hoàn nguyên và sinh ra dioxyd cacbon, một khí có hiệu ứng nhà kính. Lượng khí này đáng kể nhưng ít hơn nhiều so với lượng khí rất lớn sinh ra từ những khí cụ đào mỏ, vận chuyển vật liệu và đập vỡ đất đá.

Dù không dùng phương pháp hòa tan khoáng vật, người ta cũng thường thêm vào nước ít nhiều chất hóa học tạo ra một dung dịch hóa học. Một số khoáng vật có thể hòa tan trong dung dịch đó và một số khác lắng xuống đáy thùng phản ứng. Sau khi lọc dung dịch để tuần hoàn, người ta đổ bùn trong một hồ nhân tạo hay một chỗ trũng chờ cho chất lỏng vẫn còn bám vào những vật liệu rắn bốc hơi. Sự có mặt của hồ chứa là một nguy cơ cho sức khỏe và môi trường vì nước đọng trong ao tù là nơi sinh sản của những côn trùng. Chất lỏng với những chất hoá học độc hại trong hồ có thể chảy ra ngoài vòng kiềm chế của nhà máy, gây lụt và ô nhiễm hóa học những vùng lân cận nếu: hồ chứa không đủ lớn để chứa tất cả nước mưa lũ,đê đập hồ chứa bị vỡ vì đã không được thiết kế kỹ và được xây dựng kiên cố, lòng hồ chứa không được lát bằng một lớp không thấm bền vững để cho bùn thấm vào lòng đất.

Một khi ô nhiễm như vậy rồi thì đất sẽ trở nên vô sinh không còn cây cỏ nào mọc ở đó nữa và nếu có thảo vật mọc được thì cây cỏ bị nhiễm độc, sinh vật ăn cây cỏ đó cũng sẽ bị nhiễm và, theo chuỗi thực phẩm, con người cũng bị nhiễm lây.

Sau khi khu mỏ ngưng hoạt động những hóa chất và vật liệu nguy hiểm khác vẫn còn ở dưới lòng hồ thể hiện một đe dọa về y tế. Sau khi khô thì những vật liệu đó sẽ thành bụi và có thể bị gió thổi đi xa. Để chống lại rủi ro này, sau khi hồ cạn thì người ta phủ mặt hồ với một tấm vải nhựa và lấp ở trên một lớp đất đá.

Những phương pháp tinh chế sản phẩm

Một khoáng vật có thể tự nhiên ở trạng thái nguyên chất ròng như là cacbon (kim cương), lưu huỳnh, vàng, đồng, platinium,… Sau khi tinh luyện, những khoáng vật đó có thể được dùng ngay làm nguyên liệu cho công nghiệp. Đại đa số khoáng vật khác ở trạng thái hỗn hợp các phân tử silicate, carbonate, sulfate, halide, oxyd, sulfid, phosphate hay hữu cơ. Những kim loại thường ở trạng thái oxyd và sulfid. Một số nhỏ ở trạng thái chlorid.

Tùy khoáng vật và tùy điều kiện kinh tế địa phương, người ta tinh chế sản phẩm theo một chuỗi quy trình xử lý hỏa luyện (pyrometallurgy), thuỷ luyện (hydrometallurgy) và điện luyện (electrometallurgy).

Nói chung về ô nhiễm môi trường thiên nhiên thì:

phương pháp hỏa luyện sinh ra nhiều bụi trộn với sulfur dioxyd và carbon dioxyd, hai khí có hiệu ứng nhà kính,

phương pháp thuỷ luyện ô nhiễm khí quyển ít hơn nhưng đặt vấn đề xử lý nước thải tương tự như ở khâu phân loại khoáng vật,

phương pháp điện luyện tiêu thụ rất nhiều điện và quy tụ những phiền phức của hai phương pháp trên nhưng ít hơn so với khối lượng được xử lý.

Sau khi tinh chế cơ bản như kể ở trên thì có kim loại ở trạng thái bột, chất xốp hay tảng vẫn còn chứa nhiều chất bẩn. Để đạt những tiêu chuẩn về độ tinh chế theo đòi hỏi của công nghiệp người ta dùng nhiều phương pháp tinh chế vật lý và hóa học khác. Sau khi đạt được độ tinh chế đó, người ta cũng có thể trộn những kim loại khác nhau để có những hợp kim có đặc tính cơ học và hóa học theo đòi hỏi của công nghiệp. Sau những khâu xử lý cuối cùng đó thì công ty khoáng sản có thể đưa ra thị trường những thương phẩm trung gian dưới đủ mọi hình dáng: những cuộn dây, những tấm tôn, những tấm mỏng hay dày, những thanh dài và những thỏi.

Hạ tầng hậu cần và công nghiệp phụ trợ

Một dự án khai thác mỏ cần nhiều hạ tầng hậu cần và công nghiệp phụ trợ.

Chi phí vận tải trong dây chuyền khai thác mỏ, xử lý đất đá, phân loại quặng và tinh chế sản phẩm lớn so với giá trị của thương phẩm vì: nơi khai thác mỏ và nơi chế biến quặng hay khoáng sản cách xa nhau,
quặng, khoáng vật, dù đã được phân loại, và sản phẩm, dù đã được tinh luyện, là những sản phẩm quy ra trọng lượng và khối lượng có giá trị thương mại rất thấp.
Để giảm thiểu chi phí vận tải, người ta cố gắng tìm cách xử lý đất đá ngay tại nơi khai thác mỏ, phân loại khoáng vật gần nơi khai thác mỏ và tinh chế sản phẩm ở ngay bên cạnh nhà máy phân loại khoáng vật. Tỷ dụ những tổ hợp gang thép đã được thành lập tại Lorraine, bên Pháp, hay Ruhrgebiet, bên Đức, những vùng khi xưa có những mỏ sắt và mỏ than. Cũng để giảm thiểu chi phí vận tải người ta ưu tiên dùng những phương tiện rẻ nhất khi phải xuất khẩu quặng hay khoáng vật: đường sắt từ khu mỏ đến hải cảng gần nhất rồi đường thuỷ đến nơi nhận. Tỷ dụ, ở Mauritania, người ta xây 650 km đường sắt để cho mỗi ngày một đoàn tầu gồm bởi ba đầu tầu và 200 toa tầu chở được 24.000 tấn quặng sắt từ mỏ Kedia d’Idjil đến cảng Casado. Ở nước nhập khẩu, người ta tìm cách đặt những nhà máy chế biến ở bến cảng tiếp nhận những quặng hay khoáng vật. Vì thế mà người ta lập khu gang thép ở hải cảng Fos, đầm Etang de Berre, miền Nam nước Pháp, để chế biến thép từ quặng sắt chở từ Mauritania và Nam Mỹ đến. Cũng vì thế mà xung quanh Etang de Berre có tới ba nhà máy lọc dầu, một trạm cuối tiếp nhận khí tự nhiên từ cảng Skida, bên Algeria, một nhà máy nhiệt điện lớn và vô số nhà máy hoá chất tiêu thụ phụ phẩm của các nhà máy kia.

Hệ thống hậu cần này đơn giản:

bên nước xuất khẩu thì có một đường sắt, một ống dầu hay một ống khi tự nhiên nối liền khu mỏ với một hải cảng,
bên nước nhập khẩu cũng lại có một đường sắt, một ống dầu hay một ống khí tự nhiên nối liền hải cảng với khu công nghiệp chế biến,
và ở giữa là một đội tầu chuyên môn chở hàng rời với những kho bãi và thùng chứa.
Nhưng vì trọng lượng và khối lượng phải vận chuyển lớn, hệ thống hậu cần này phải có công suất lớn hơn nhiều hệ thống hậu cần của những ngành sản xuất khác.

Như viết ở những phần trên, ngành khai thác mỏ cần đến hoá chất và nhiều năng lượng. Năng lượng trong ngành khai thác mỏ thường là điện và năng lượng hoá thạch. Vậy khi thiết kế một dự án khai thác mỏ thì phải tính thêm những cơ sở sản xuất những hoá chất và năng lượng đó. Tỷ dụ, trong chuỗi xử lý bauxit thành nhôm thì có một khâu cần đến hydroxyd natrium nên một nhà máy điện phân bauxit thành nhôm phải được kèm thêm một nhà máy hoá chất này.

Trong quy trình xử lý, hoá chất thường được tuần hoàn, tức là dùng lại. Nhưng nhu cầu về hoá chất vẫn còn lớn để thay thế những lượng bị thất lạc trong quy trình tuần hoàn hay trong những quy trình chế biến khác. Nếu không có nguồn hoá học tại chỗ thì phải nhập từ xa đến.

Năng lượng hoá thạch và hoá chất có thể mang từ xa đến những nhà máy xử lý khoáng sản. Nhưng điện thì phải sản xuất tại chỗ. Nếu không có điện với giá rẻ thì chỉ có cách là chở quặng đến một nơi khác có giá điện rẻ. Vào thập niên 1960, người ta xây một nhà máy luyện nhôm ở Mourenx, miền Tây Nam nước Pháp, để lợi dụng nguồn điện sản xuất từ một mỏ khí tự nhiên gần đó. Sau khi nguồn khí tự nhiên đó cạn nhà máy điện ngưng hoạt dộng. Người ta xây lại một nhà máy luyện nhôm lớn hơn tại Dunkerque, miền Bắc nước Pháp, và xây một nhà máy điện hạt nhân để cung cấp điện cho nhà máy luyện nhôm. Người ta xây hai nhà máy này ở bờ biển và xây thêm một hải cảng riêng để bớt phải vận chuyển bauxit được mang đến bằng tầu thuỷ.

Cung cấp những hoá chất và năng lượng đó sinh ra ô nhiễm. Hai nguồn ô nhiễm quan trọng này cộng với những nguồn ô nhiễm chúng tôi kế ở những phần trên làm cho ngành khai thác mỏ là ngành công nghiệp ô nhiễm nhiều nhất quy ra giá trị của sản phẩm cuối cùng.

Khai thác mỏ là ngành công nghiệp cần đến nhiều hạ tầng hậu cần với công suất cao và những nguồn năng lượng dồi dào, đặc biệt là điện. Đào mỏ xâm phạm nặng đến môi trường thiên nhiên. Lao động trong ngành khai thác mỏ nguy hiểm và có thể mắc nhiều bệnh trong đó bệnh silicosis là chính. Đời sống của dân xung quanh cũng bị ảnh hưởng bởi bụi, khói và tiếng động do công trường và những nhà máy sinh ra.

Các kỹ sư mọi ngành chuyên môn đều có nhiệm vụ chế tạo những sản phẩm kinh tế quốc dân cần đến mà cùng lúc vẫn phải bảo đảm an toàn lao động, an toàn vệ sinh y tế của người dân và toàn vẹn môi trường thiên nhiên. Nhưng, từ thời tiền sử khi nhân loại bắt đầu khai thác mỏ cho tới nay, an toàn, vệ sinh, y tế và môi trường thiên nhiên vẫn là những vấn đề lớn mà những người khai thác mỏ phải đương đầu.

Đặng Đình Cung
Kỹ sư tư vấn (Pháp)

A. Sản Xuất Aluminum.

B. Tái chế Aluminum.

Bauxite ảnh.

Nhôm ảnh.

Một số kiến thức cơ bản ABC về khai thác bô-xit và sản xuất alumin

Dowload ở đây !

 
Leave a comment

Posted by on March 4, 2012 in Chemistry

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: