Đất hiếm là một khái niệm ngày càng quan trọng trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển của công nghệ tiên tiến. Tuy nhiên, đối với nhiều người, câu hỏi “Đất hiếm là gì?” vẫn còn là một ẩn số. Chúng ta thường nghe đến “vũ khí chiến lược” của các cường quốc; nhưng liệu đất hiếm có liên quan đến điều này như thế nào? Cùng OneDay khám phá qua bài viết sau!
1. Tìm hiểu về đất hiếm – đất hiếm là gì
1.1 Đất hiếm là gì? Đất hiếm có thực sự hiếm
Đất hiếm (Rare-earth element – REE) là tên gọi chung của một nhóm 17 nguyên tố hóa học thuộc bảng tuần hoàn; bao gồm Scandi (Sc), Ytri (Y) và 15 nguyên tố của nhóm Lanthan (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu).
Đất hiếm là một loại khoáng sản có giá trị lớn; tuy nhiên không có quá nhiều người biết đất hiếm là gì. Các nguyên tố đất hiếm, theo IUPAC, là một nhóm gồm 17 nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn; bao gồm scandi, ytri và 15 nguyên tố của nhóm Lanthan, loại trừ prometi. Chúng thường xuất hiện trong lớp trầm tích, các mỏ quặng và cát đen.
Mặc dù gọi là hiếm, nhưng chúng không hiếm trong vỏ Trái Đất.
Ngoại trừ nguyên tố Prometi (Pm) có tính phóng xạ; các nguyên tố đất hiếm còn lại tương đối dồi dào trong lớp vỏ Trái Đất. Nguyên tố Ceri (Ce) thậm chí phổ biến hơn cả đồng.
Tuy nhiên, chúng thường phân tán và không tập trung thành khoáng vật; khiến quá trình khai thác đất hiếm trở nên khó khăn và tốn kém. Điều này giúp làm nổi bật giá trị quý giá của các nguyên tố đất hiếm; trở thành một nguồn tài nguyên quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và khoa học.
1.2 Đặc điểm chung của đất hiếm – Đất hiếm là gì
Đất hiếm đặc trưng bởi một số đặc điểm quan trọng như sau:
- Độ cứng cao: Đất hiếm có độ cứng cao, chỉ đứng sau kim cương. Điều này làm cho chúng trở thành vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ cứng cao; như dụng cụ cắt và mài.
- Độ từ tính cao: Tính năng này khiến đất hiếm trở thành vật liệu lý tưởng cho những sản phẩm yêu cầu độ từ tính cao; như nam châm và động cơ điện.
- Độ dẫn nhiệt cao: Đất hiếm thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ dẫn nhiệt cao; như chất làm mát và các thiết bị điện tử.
- Độ dẫn điện cao: Chúng được ưa chuộng trong các ứng dụng đòi hỏi độ dẫn điện cao; như dây dẫn và thiết bị điện tử.
- Độ phản xạ cao: Đất hiếm thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ phản xạ cao; như kính và sơn.
- Độ bền hóa học cao: Chúng là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền hóa học cao; như thiết bị điện tử và trong ngành công nghiệp.
2. Phương pháp nhận biết đất hiếm
Có một số cách để nhận biết đất hiếm, dựa trên các đặc điểm vật lý hoặc sử dụng phương pháp phân tích hóa học.
2.1 Phương pháp vật lý
- Phân biệt qua màu sắc:
– Lantan: Trắng
– Cerium: Xám bạc
– Praseodymium: Hồng
– Neodymium: Đỏ
– Samarium: Màu xanh lá cây
– Gadolinium: Màu vàng
– Terbium: Màu hồng
– Dysprosium: Màu tím
– Holmium: Màu đỏ
– Erbium: Màu đỏ tía
– Thulium: Màu xanh lá cây
– Ytterbium: Màu trắng
– Lutetium: Màu xanh lục
– Promethium: Không phân biệt được bằng mắt thường
- Độ cứng: Dùng thanh thép tác động lên mẫu đất. Nếu để lại vết xước trên thanh thép, có thể đó là đất hiếm.
- Độ từ tính: Nhiều đất hiếm có độ từ tính cao. Nhận biết qua độ hút của mẫu với nam châm.
Tìm hiểu: Kinh Nghiệm Đầu Tư Đất Nền Cho Những "Chiếu Mới": An Toàn, Lãi Cao
2.2 Phương pháp hóa học
- Phân tích quang phổ: Sử dụng ánh sáng để phân tích thành phần mẫu. Đất hiếm có các vạch quang phổ đặc trưng, giúp xác định chúng.
- Phân tích hóa học: Phân tích thành phần hóa học của mẫu bằng các phản ứng hóa học. Dựa vào các ion của chúng trong dung dịch để xác định nguyên tố đất hiếm.
3. Vai trò và tầm quan trọng của đất hiếm
Đất hiếm trở nên quan trọng đến mức không có nguyên tố nào có thể thay thế được. Đất hiếm không chỉ xuất hiện trong các ngành công nghiệp mà còn chơi một vai trò quan trọng trong nông nghiệp và y tế.
3.1 Ứng dụng đất hiếm trong công nghiệp
- Chế tạo nam châm vĩnh cửu: Sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng nam châm như máy tạo nhịp tim, ổ đĩa, mô tơ và loa.
- Sản xuất kính: Nguyên tố như cerium, lanthanum và lutetium thường được sử dụng để tạo màu và đánh bóng kính.
- Công nghệ lọc dầu: Làm chất xúc tác trong việc lọc và xử lý dầu.
- Vật liệu siêu dẫn và phát quang: Đóng góp vào sản xuất vật liệu siêu dẫn và các chất phát quang trong công nghệ điện tử.
3.2 Ứng dụng trong nông nghiệp
- Tăng năng suất: Thêm vào phân bón vi lượng để tăng năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh cho cây trồng.
- Diệt mối mọt: Sử dụng trong các chế phẩm phân bón để diệt mối mọt trong cây mục và bảo tồn di tích lịch sử.
3.3 Ứng dụng trong y tế
- Sản xuất thiết bị y tế: Đất hiếm được sử dụng để sản xuất thiết bị phẫu thuật, máy tạo nhịp tim, và các loại thuốc trị ung thư.
- Cảm biến tên lửa: Đất hiếm có thể được sử dụng để chế tạo cảm biến cho hệ thống tên lửa.
3.4 Ứng dụng trong quốc phòng
Ngoài ra, đất hiếm còn chơi một vai trò không thể phủ nhận trong ngành quốc phòng. Nó được sử dụng trong sản xuất các loại vũ khí tối tân; từ tàu ngầm hạt nhân, tàu khu trục, máy bay tiêm kích, đến thiết bị truyền động cho cánh tên lửa, hệ thống tên lửa, thiết bị laser phát hiện mìn, radar, và các thiết bị định vị thủy âm trên tàu ngầm.
Đất hiếm không chỉ là một khái niệm khoa học; mà còn là một yếu tố quyết định trong sự tiến bộ và đa dạng của nhiều lĩnh vực quan trọng.
Đọc thêm: Đất Hỗn Hợp Là Gì? Định Giá & Quy Định Mới Nhất Về Đất Hỗn Hợp
4. Trữ lượng đất hiếm toàn cầu và Việt Nam
Theo thống kê của cơ quan thống kê năm 2021, lượng đất hiếm trữ trong nước Việt Nam ước tính khoảng 22 triệu tấn, đứng thứ hai chỉ sau Trung Quốc.
Tuy nhiên, Việt Nam vẫn đang đối mặt với thách thức về việc khai thác hiệu quả và chưa thể xuất khẩu mặt hàng này.
4.1 Tình hình phân bổ trữ lượng đất hiếm tại Việt Nam
Vùng Tây Bắc Việt Nam là nơi có sự tập trung đáng kể của trữ lượng đất hiếm. Các mỏ gốc và vỏ phong hoá như Nam Nậm Xe, Đông Pao, Yên Phú đã được xác định là nguồn cung chính của đất hiếm trong khu vực này. Các khu vực lục địa như Châu Bình, Bản Gió, Pom Lâu – Bản Tằm cũng là nơi xuất hiện nhiều mỏ đất hiếm, đặc biệt là các dạng monazit, xenotim hoặc orthit.
Ngoài ra, trữ lượng đất hiếm cũng được phát hiện ở các vùng ven biển như mỏ Kỳ Ninh, Cát Khánh, Hàm Tân, Cẩm Thượng (Hà Tĩnh) và ven bờ biển từ Quảng Ninh đến Vũng Tàu. Đặc điểm này làm cho Việt Nam có tiềm năng lớn để khai thác và sử dụng đất hiếm để phát triển các ngành công nghiệp quan trọng, đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp hiện đại và công nghệ cao. Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn lực này vẫn là một thách thức do yếu tố kỹ thuật và môi trường.
4.2 Tiềm năng và khó khăn trong khai thác đất hiếm ở Việt Nam
Việt Nam đang đối mặt với nhiều khó khăn trong quá trình khai thác đất hiếm, mặc dù có tiềm năng phát triển trong lĩnh vực này.
- Tiềm năng: Việt Nam sở hữu lượng lớn tài nguyên đất hiếm, đặc biệt là các mỏ đất hiếm nhẹ với điều kiện khai thác thuận lợi. Hàm lượng đất hiếm trong các mỏ đa dạng, từ trung bình đến cao, tạo ra một nguồn lực quan trọng.
- Khó khăn:
– Quy mô khai thác nhỏ: Hiện tại, Việt Nam chỉ có khả năng thực hiện các hoạt động khai thác nhỏ; đặc biệt là thông qua phương thức khai thác thủ công. Điều này giới hạn quy mô sản xuất và hiệu suất khai thác.
– Công nghệ lạc hậu: Công nghệ khai thác đất hiếm tại Việt Nam vẫn chưa đạt đến mức cao; đặc biệt trong quá trình chiết lọc quặng thô thành quặng tinh chất. Sự thiếu hụt này ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác và chế biến.
– Kỹ thuật chưa đủ phát triển: Khả năng chiết tách và chế biến quặng đất hiếm để đạt được tinh chất cao vẫn chưa được phát triển đủ. Điều này làm giảm khả năng tận dụng triệt để tài nguyên đất hiếm có sẵn.
Mặc dù có những thách thức, nhưng với sự đầu tư và phát triển công nghệ; Việt Nam có tiềm năng lớn để phát triển ngành công nghiệp khai thác đất hiếm và tận dụng tối đa nguồn tài nguyên quý giá này.
4.3 Ô nhiễm môi trường – Đất hiếm là gì
Khi xem xét vấn đề đất hiếm, không thể phớt lờ đi tác động của nó đối với môi trường.
Quá trình khai thác đất hiếm, mặc dù đang sử dụng để chế tạo vật liệu thân thiện với môi trường; lại đồng thời gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Điều này đặt ra thách thức lớn cho các quốc gia thực hiện quá trình khai thác đất hiếm.
Đất hiếm, mặc dù là một nguồn tài nguyên chiến lược và quan trọng; đòi hỏi các chính sách khai thác hợp lý để tận dụng mọi tiềm năng của chúng trong việc phát triển đất nước. Đồng thời, việc triển khai biện pháp bảo vệ môi trường; ngăn chặn ô nhiễm cũng là một phần quan trọng không thể thiếu.
Chỉ thông qua sự kết hợp hài hòa giữa việc khai thác và bảo vệ môi trường; chúng ta mới có thể đảm bảo sự bền vững và phát triển trong việc sử dụng nguồn tài nguyên “vàng mười” này.
5. Vì sao đất hiếm được xem là “con bài chiến lược” của các cường quốc
Do có nhiều ứng dụng, đặc biệt trong những thiết bị quan trọng và đắt tiền; các mỏ đất hiếm là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất có giá trị và được xem là “vũ khí chiến lược” của các quốc gia; đặc biệt những quốc gia có trữ lượng đất hiếm lớn.
Tổ chức nghiên cứu địa chất Geological Survey của Mỹ ước tính trữ lượng đất hiếm của toàn thế giới vào khoảng 120 triệu tấn; trong đó Trung Quốc sở hữu 44 triệu tấn, 21 triệu tấn ở Brazil, 18 triệu tấn ở Nga…
Do khai thác đất hiếm có thể làm ảnh hưởng xấu đến môi trường, hoặc do việc khai thác khó khăn và tốn kém, nhiều quốc gia không thực hiện khai thác các nguyên tố đất hiếm.
Dù vậy, đất hiếm vẫn được khai thác phổ biến tại Trung Quốc. Quốc gia này đang nắm giữ 97% sản lượng toàn cầu của 17 kim loại đất hiếm. Đồng thời, Trung Quốc cũng chiếm 60% lượng tiêu thụ. Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc và các quốc gia châu Âu phải phụ thuộc lớn mạnh vào Trung Quốc để đáp ứng nhu cầu về đất hiếm.
Chính điều này đã giúp Trung Quốc tạo được áp lực với các quốc gia khác bằng cách hạn chế xuất khẩu đất hiếm để bảo vệ nguồn tài nguyên và môi trường. Điều này đã dẫn đến sự lo ngại về an ninh nguồn cung đất hiếm; và thúc đẩy các quốc gia khác tìm kiếm giải pháp tự chủ trong nguồn cung đất hiếm.
Tạm kết – Đất hiếm là gì
OneDay đã làm rõ khái niệm “đất hiếm là gì“; và nhấn mạnh tầm quan trọng của nó. Trong bối cảnh cạnh tranh quốc tế ngày càng khốc liệt; đất hiếm trở thành một “con bài chiến lược” mà các quốc gia lớn đang giữ trong tay. Với trữ lượng đất hiếm lớn, Việt Nam có thể đánh mạnh vào ngành khai thác này; đóng góp vào chuỗi cung ứng toàn cầu và đồng thời bảo vệ nguồn tài nguyên.
