Mặt hàng chiến lược của nhiều ngành sản xuất công nghiệp
Hiện nay, Antimon được xem là một kim loại màu quan trọng và là mặt hàng chiến lược cao đối với các quốc gia trên thế giới như Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu, Đức, Nhật Bản... Sỡ dĩ Antimon được coi trọng vì nó có những đặc tính vật lý - hóa học độc đáo khiến nó trở thành một thành phần không thể thiếu trong lĩnh vực quân sự, năng lượng và sản xuất. Sự khan hiếm của các cơ sở sản xuất Antimon trên thị trường phụ thuộc phần lớn vào Trung Quốc và Nga cùng với khả năng thay thế và tỷ lệ tái chế thấp khiến giá trị thương mại của Antimon ngày càng tăng. Antimon được liệt vào danh sách rủi ro về khoáng sản của Cơ quan Khảo sát địa chất Anh và danh sách vật liệu quan trọng của Ủy ban châu Âu.
Tại Việt Nam, những năm gần đây, các công ty, cơ sở sản xuất Antimon đã tăng sản lượng và công suất chế biến để đáp ứng nhu cầu sử dụng Antimon phục vụ nhu cầu sản xuất trong nước. Để có thể chế biến được Antimon kim loại có giá trị xuất khẩu (>99%), các nhà sản xuất cần phải xác định đúng thành phần tạp chất có trong nguồn nguyên liệu đầu vào là tinh quặng Antimon, nhằm lựa chọn công nghệ chế biến, phối trộn các hóa chất thuốc thử phù hợp để loại bỏ phần lớn tạp chất. Hàm lượng các nguyên tố Sb, Au, Ag, As, Cu, Pb, Bi, Se, Sn, Cd có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chế biến cũng như giá trị thương mại của Antimon (giá thành tinh quặng ngoài phụ thuộc vào hàm lượng chính là Sb, còn bị dao động bởi hàm lượng kim loại quý hiếm là Au, Ag và hàm lượng nguyên tố tạp trong tinh quặng). Ngoài ra, các nhà sản xuất Antimon còn cần kiểm soát đến thành phần của đầu ra là xỉ antimon (bao gồm Sb, Au, Ag) để đánh giá hiệu suất của quá trình sản xuất antimon và tận thu kim loại quý.
Cơ sở khoa học xác định giá trị kim loại trong Antimon
Những năm gần đây, việc khai thác khoáng sản ở Việt Nam ngày càng được kiểm soát nghiêm ngặt nhằm đảm bảo an ninh nguồn nguyên liệu cho sản xuất và xuất khẩu. Việc đánh giá đúng chất lượng tinh quặng và xỉ Antimon là cần thiết, nhằm phục vụ công tác sản xuất chế biến Antimon trong nước, hướng tới xuất khẩu. Tuy nhiên, Việt Nam vẫn chưa ban hành các tiêu chuẩn quốc gia và cũng chưa có bất kỳ đề tài nghiên cứu nào được công bố về việc xác định thành phần loại tinh quặng này. Trước thực trạng trên, các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã đề xuất và được phê duyệt thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng quy trình xác định hàm lượng Sb, Au, Ag, As, Cu, Pb, Bi, Se, Sn, Cd trong tinh quặng Antimon và xác định hàm lượng Au, Ag, Sb trong xỉ Antimon” nhằm xây dựng được dự thảo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về phương pháp phân tích xác định thành phần tinh quặng và xỉ Antimon, với quy trình thực hiện tối ưu, tránh sử dụng hóa chất độc hại, có tính khoa học, khả năng ứng dụng, tính thống nhất cao để tiến đến ban hành tiêu chuẩn quốc gia.
Hạt hợp kim Au-Ag thu được sau quá trình cupen hóa.
Đề tài đã tiến hành nghiên cứu các cơ sở lý thuyết và thực tiễn để xây dựng các phương pháp phân tích xác định Sb, Au, Ag, Cu, Pb, Cd, Se, Bi, Sn, As trong tinh quặng Antimon và Au, Ag, Sb trong xỉ Antimon. Dựa trên quá trình tổng quan về đối tượng nghiên cứu, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, đề tài đã làm rõ các tài liệu, công trình nghiên cứu, thông tin khoa học liên quan đến quy trình xác định thành phần hóa học của tinh quặng và xỉ Antimon. Đặc biệt, đề tài lựa chọn và xây dựng các phương pháp phân tích phù hợp, vừa đảm bảo được tính tương đương hài hòa với các phương pháp đang được áp dụng tại các nước trong khu vực và trên thế giới, vừa đáp ứng với các điều kiện ở các phòng thí nghiệm tại Việt Nam.
Mỗi quy trình phân tích được xây dựng đều đã được nghiên cứu, lựa chọn, khảo sát đánh giá, tối ưu hóa từng điều kiện phân tích, đánh giá sự ảnh hưởng của các các nguyên tố có trong nền mẫu đối với việc xác định các nguyên tố cần phân tích, nhằm đưa ra một quy trình phân tích tối ưu và hiệu quả, tiết kiệm được chi phí và thời gian phân tích, cũng như tránh sử dụng những hóa chất độc hại. Tính chính xác và độ ổn định của các phương pháp được thể hiện bằng cách đánh giá quy trình thông qua độ chụm và độ đúng, kết quả cho thấy, các phương pháp đều có độ lặp lại và độ thu hồi tốt, đáp ứng yêu cầu của Hiệp hội các nhà hoá phân tích chính thống (AOAC). Ngoài ra, nghiên cứu đã thực hiện so sánh liên phòng với các phòng thí nghiệm uy tín để đánh giá độ tái lập của phương pháp, các kết quả thu được đều chứng tỏ phương pháp có độ tin cậy cao, đáp ứng yêu cầu phân tích mẫu thực tế.
Từ các kết quả nghiên cứu của đề tài, các nhà khoa học của Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã xây dựng 13 dự thảo tiêu chuẩn quốc gia xác định thành phần hóa học trong tinh quặng và xỉ Antimon để áp dụng phân tích tại tất cả các phòng thí nghiệm trong nước nhằm đánh giá chính xác, kịp thời chất lượng tinh quặng và xỉ Antimon phục vụ cho công tác nhập khẩu cũng như sản xuất của các nhà chế biến Antimon và các doanh nghiệp liên quan.
Phong Vũ