Antimon là kim loại màu hiếm, làm nguyên liệu sản xuất vòng bi, trục máy, phụ tùng ôtô trong công nghiệp, chiếm từ 10-12% khối lượng của các sườn điện cực ắc quy. Trong lĩnh vực quốc phòng, antimon được dùng để chế tạo vỏ lựu đạn, chất nổ.
PGS. TS Đào Ngọc Nhiệm,Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho biết, đây là kim loại nằm sâu trong địa tầng, nên giá của antimon lên đến 62.000 USD/tấn. Việc tìm ra phương pháp mới giúp tận thu được antimon từ các quặng thải và quặng nghèo, tăng hiệu suất thu hồi trong nước. "Chi phí của quy trình công nghệ này chỉ bằng 1/3 so với quy trình nhập ngoại, nhưng vẫn cho hiệu suất thu hồi tương đương. Quy trình không sử dụng hóa chất độc hại, khép kín và an toàn môi trường", ông Nhiệm nói.
Kim loại antimon. Ảnh: Wikipedia.
Chuyên nghiên cứu về các vật liệu quý hiếm, PGS. TS Đào Ngọc Nhiệm chia sẻ, trong quá trình tham gia tìm hiểu về công nghệ thu hồi vàng tại Hòa Bình từ năm 2000, nhóm nghiên cứu đã phát hiện quặng đuôi có chứa một lượng đáng kể kim loại antinom. "Lúc đó chúng tôi chưa có đủ điều kiện để nghiên cứu. Đến năm 2013, khi Viện giao cho thực hiện đề tài nghiên cứu chiết tách, thu hồi antimon có độ sạch ít nhất là 99,5% từ quặng antimon Tân Lạc, Hòa Bình, nhóm mới có đủ nguồn lực để nghiên cứu một cách hệ thống về thu hồi làm sạch antimon từ các nguồn quặng nghèo", PGS. Nhiệm nói.
Để thực hiện, ông và cộng sự đã nghiên cứu và sử dụng kỹ thuật mới vào chiết tách và tận thu kim loại hiếm antimon từ quặng thải và quặng nghèo. Kỹ thuật mới sử dụng phương pháp chiết lỏng-lỏng, gồm quá trình sử dụng các dung môi hữu cơ để tách chiết antimon. So với hai phương pháp truyền thống là hỏa luyện và thủy luyện, phương pháp này được nhóm nghiên cứu cho biết, có thể tận thu antimon với hiệu suất tới 99,9%, khép kín, không gây hại môi trường.
Thiết bị thu hồi antimon. Ảnh: NVCC.
Ông Nhiệm mô tả, ban đầu nhóm đã nghiền quặng thành các hạt có kích thước 0,74 micromet, sau đó phân tích thành phần cấu trúc và nguyên tố. Kết quả cho thấy trong quặng thải chứa chủ yếu kim loại antimon thô và một phần khoáng nhỏ.
Dùng kỹ thuật chiết lỏng-lỏng bằng cách bổ sung antimon dạng hydroxit vào dung dịch hữu cơ axit clohydric (HCl) pha loãng bằng nước, để thu được dung dịch muối antimon clorua có nồng độ từ 0,08-0,25 M. Sau đó chiết antimon clorua bằng dung dịch tác nhân chiết để thu được pha hữu cơ chứa antimon.
Sau đó cho tiếp xúc với dung dịch HCl có nồng độ trong khoảng từ 6-9 M để rửa giải pha hữu cơ chứa antimon, kết quả thu được pha nước chứa antimon. Cuối cùng, điện phân để thu được antimon kim loại với hiệu suất đạt đến 99,9%.
Phương pháp của PGS Nhiệm và cộng sự đã được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp bằng sáng chế cuối tháng 2. Nhóm nghiên cứu đang trong quá trình liên hệ và kết nối để chuyển giao cho các nhà máy về tinh chế thu hồi antimon tại Việt Nam, giúp sử dụng hiệu quả nguồn khoáng sản có ích làm nguyên liệu cho sản xuất, thay thế nhập ngoại.
Nguyễn Xuân