1. Đất hiếm là gì?
Đất hiếm hay còn gọi là nguyên tố đất hiếm (Rare earth) là một loại khoáng sản đặc biệt, thuộc nhóm nguyên tố hiếm, trong vỏ trái đất chỉ có hàm lượng rất ít và rất khó tách biệt từng nguyên tố.
Các nguyên tố đất hiếm có chứa 17 nguyên tố có từ tính và tính điện hóa đặc biệt. Trong đó, 15 nguyên tố nhóm Lantan trong bảng tuần hoàn cộng với scandium và yttrium .
17 nguyên tố đất hiếm đó là: Xeri (Ce), dysprosi (Dy), erbi (Er), europi (Eu), gadolini (Gd), holmi (Ho), lantan (La), luteti (Lu), neodymi (Nd), praseodymi (Pr), promethi (Pm), samari (Sm), scandi (Sc), terbium (Tb), thuli (Tm), ytterbi (Yb) và yttri (Y).
Đất hiếm được phân loại thành các nguyên tố nhẹ (lanthanum đến samarium) và các nguyên tố nặng (europium đến lutetium). Loại thứ hai ít phổ biến hơn và do đó đắt hơn.
2. Việt Nam có đất hiếm không?
Tài nguyên đất hiếm được phân bố rải rác trên khắp thế giới. Việt Nam là một trong năm quốc gia có trữ lượng đất hiếm lớn nhất.
- Vị trí số 1: Trung Quốc: 44 triệu tấn (chiếm 37,9% trữ lượng toàn cầu)
- Vị trí số 2: Việt Nam: 22 triệu tấn (chiếm 18,9%)
- Vị trí số 3: Brazil: 21 triệu tấn (chiếm 18,1%)
- Vị trí số 4: Nga: 12 triệu tấn (chiếm 10,3%)
- Vị trí số 5 Ấn Độ: 6,9 triệu tấn (chiếm 5,9%)
Ở Việt Nam, đất hiếm được phân bố chủ yếu ở vùng núi phía Bắc. Đó là các tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Lào Cai, Yên Bái và các tỉnh ven biển Bắc Trung Bộ và Trung Bộ như: Hà Tĩnh, Ninh Thuận, Bình Thuận
Ở Lai Châu có mỏ đất hiếm kiểu quặng gốc có trữ lượng lớn nhất cả nước. Theo thống kê trên địa bàn tỉnh Lai Châu có 4 mỏ, điểm khoáng sản đất hiếm.
Ở Lào Cai có mỏ đất hiếm dạng hấp phụ ion. Một số mỏ đất hiếm được tìm thấy ở Yên Bái, Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Nghệ An, Kon Tum, Lâm Đồng…
- Việt Nam có 4 mỏ đất hiếm có trữ lượng lớn gồm:
- Mỏ Nậm Xê, xã Nậm Xê, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu. Diện tích 125,98 km2. Trữ lượng khoảng 10 triệu tấn.
- Mỏ Đông Pao, thuộc Bản Hon, Tam Đường, Lai Châu. Diện tích 53,99 km2. Trữ lượng từ 8 đến 10 triệu tấn.
- Mỏ Mường Hum, xã Mường Hum, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai. Diện tích 26,84 km2. Chưa rõ trữ lượng nhưng được đánh giá là có trữ lượng lớn..
- Mỏ Yên Phú, thuộc Yên Phú, Văn Yên, Yên Bái. Trữ lượng khoảng 20.000 tấn.
- Các mỏ đất hiếm có trữ lượng thấp hơn nhưng có tiềm năng để khai thác, bao gồm:
- Mỏ đất hiếm Kỳ Ninh, xã Kỳ Khang, huyện Kỳ Anh, Hà Tĩnh.
- Mỏ đất hiếm Kẻ Sung ở Thừa Thiên-Huế.
- Mỏ đất hiếm Cát Khánh, xã Cát Khánh, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định.
- Mỏ đất hiếm Hàm Tân, huyện Hàm Tân, tỉnh Bình Thuận.
Trữ lượng đất hiếm ở Việt Nam và thế giới (Ảnh minh hoạ)
3. Phương pháp nhận biết đất hiếm
Có một số cách để nhận biết đất hiếm, đó là dựa trên các đặc điểm vật lý của chúng, hoặc sử dụng phương pháp phân tích hóa học.
3.1 Phương pháp vật lý
- Phân biệt một số nguyên tố đất hiếm qua màu sắc của chúng.
- 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
Ta dùng một thanh thép tác động vào mẫu đất, nếu thấy để lại vết xước trên thanh thép thì khả năng cao đó là đất hiếm.
- Độ từ tính
Nhiều đất hiếm có độ từ tính cao. Bạn có thể nhận biết đất hiếm qua độ hút của mẫu với nam châm.
3.2 Phương pháp hóa học
Phân tích quang phổ: Phương pháp phân tích quang phổ là phương pháp được sử dụng phổ biến, dùng ánh sáng để phân tích thành phần mẫu. Đất hiếm có các vạch quang phổ đặc trưng vì vậy có thể dùng để xác định chúng.
Phân tích hóa học: Phương pháp phân tích hóa học là phương pháp phân tích thành phần hóa học của mẫu bằng các phản ứng hoá học. Dựa vào các ion của chúng trong dung dịch để xác định nguyên tố đất hiếm.
4. Đặc điểm chung của đất hiếm
Đất hiếm bao gồm một số đặc điểm chính như sau:
Độ cứng cao
Đất hiếm có độ cứng cao, chỉ xếp sau kim cương. Vì vậy đây là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ cứng cao, ví dụ như dụng cụ cắt và mài.
Độ từ tính cao
Đây là lý do để đất hiếm trở thành những vật liệu lý tưởng ứng dụng vào những sản phẩm yêu cầu độ từ tính cao, ví dụ: Nam châm và động cơ điện.
Độ dẫn nhiệt cao
Đất hiếm là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ dẫn nhiệt cao, ví dụ: Chất làm mát và các thiết bị điện tử.
Độ dẫn điện cao
Đất hiếm được dùng là vật liệu cho các ứng dụng đòi hỏi độ dẫn điện cao, ví dụ: Dây dẫn và thiết bị điện tử.
Độ phản xạ cao
Đất hiếm trở thành những vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ phản xạ cao, ví dụ: Kính và sơn.
Độ bền hóa học cao
Đất hiếm là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền hóa học cao, ví dụ: Các thiết bị điện tử và công nghiệp.
5. Ứng dụng của đất hiếm
Đất hiếm thường được sử dụng nhiều trong các ngành đòi hỏi công nghệ cao như: Luyện kim, thực phẩm, hóa dầu, sản xuất linh kiện điện tư…. Và khó có vật liệu nào thay thế chúng.
Ứng dụng của đất hiếm (Ảnh minh hoạ)
Công nghiệp
Đất hiếm được sử dụng khá rộng rãi, được ứng dụng để:
- Sản xuất điện thoại, đèn huỳnh quang, diode phát sáng (LED), màn hình máy tính.
- Máy ảnh kỹ thuật số: Lanthanum chiếm tới 50% ống kính máy ảnh kỹ thuật số, bao gồm cả máy ảnh điện thoại di động.
- Đĩa máy tính. Nam châm đất hiếm được sử dụng trong đĩa cứng máy tính và ổ đĩa CD-ROM và DVD .
- Sản xuất kính, sử dụng chúng để đánh bóng và làm chất phụ gia cung cấp màu sắc và các đặc tính quang học đặc biệt cho kính.
- Làm đá lửa trong bật lửa
- Sản xuất tivi, giúp chế tạo các đèn cathode trong các máy vô tuyến truyền hình.
- Làm chất xúc tác, ứng dụng trong công nghệ lọc hóa dầu, xử lý môi trường.
- Làm vật liệu siêu dẫn.
- Chế tạo bộ phận cảm biến trong hệ thống tên lửa.
Nông nghiệp
Đất hiếm cũng được ứng dụng trong nông nghiệp, dùng để bổ sung vào phân bón cho cây trồng. Đặc biệt, các chế phẩm phân bón vi lượng giúp năng suất cao và cây trồng chống chọi sâu bệnh tốt.
Y tế
- Đất hiếm được sử dụng để cải thiện độ chính xác và hiệu quả của các thiết bị: Máy MRI, máy X-quang và máy siêu âm.
- Đất hiếm cũng được dùng để sản xuất thiết bị y tế, thuốc cho bệnh ung thư, thuốc trị viêm khớp.
Bên cạnh mặt có lợi, đất hiếm cũng có một số tác hại cần lưu ý. Đó là chúng rất độc, dễ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe con người trong quá trình khai thác sử dụng. Vì vậy ta cần cân nhắc kĩ khi thực hiện.
6. Kết luận
Việt Nam là một trong những quốc gia có tiềm năng lớn về đất hiếm. Cùng với công tác thăm dò và khai thác, cần tiếp tục đầu tư để phát hiện và đánh giá các loại đất hiếm. Từ đó nhằm gia tăng nguồn tài nguyên này, phục vụ phát triển kinh tế lâu dài.
Hi vọng nội dung trong bài viết trên đây của chúng tôi, đã phần nào giúp bạn hiểu về khái niệm và những vấn đề liên quan đến đất hiếm.
