Vermiculit là khoáng vật alumosilicat ngậm nước, có khả năng phồng nở mạnh khi được xử lý nhiệt ở nhiệt độ thích hợp, làm giảm khối lượng riêng và tạo ra cấu trúc xốp đặc trưng. Nhờ những tính chất ưu việt này, vermiculit phồng nở được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng và bảo vệ môi trường, đặc biệt là trong các vật liệu cách nhiệt, chống cháy, xử lý ô nhiễm và cải tạo đất. Trên thế giới, các sản phẩm vermiculit có giá trị gia tăng cao đã được nghiên cứu và thương mại hóa tương đối hoàn chỉnh. Tuy nhiên, tại Việt Nam, nguồn tài nguyên vermiculit dù đã được phát hiện và đánh giá nhưng vẫn chủ yếu ở dạng khai thác thô, công nghệ chế biến sâu còn hạn chế, các sản phẩm ứng dụng có giá trị gia tăng cao phần lớn vẫn phải nhập khẩu.

Trong bối cảnh nhu cầu sử dụng vật liệu thân thiện môi trường, tiết kiệm năng lượng và có nguồn gốc trong nước ngày càng gia tăng, việc nghiên cứu làm chủ công nghệ chế biến sâu khoáng vermiculit Việt Nam là yêu cầu cấp thiết. Vì thế, trong thời gian từ năm 2020 đến năm 2023, nhóm nghiên cứu của ThS. Nguyễn Quang Minh tại Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến sâu khoáng vermiculit thành sản phẩm có giá trị gia tăng cao”.

Nhóm nghiên cứu đã đánh giá đặc điểm thành phần khoáng vật, thành phần hóa học và tính chất công nghệ của quặng vermiculit Việt Nam, làm cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp tuyển và chế biến phù hợp. Quy trình tuyển cơ học quặng vermiculit nguyên khai đã được xây dựng và tối ưu, tạo ra tinh quặng vermiculit có hàm lượng và chất lượng đáp ứng yêu cầu cho các bước chế biến tiếp theo.

Các nghiên cứu về tiền xử lý hóa học đã xác định được tác nhân và bộ thông số công nghệ tối ưu để tách loại các oxit tạp chất như Fe₂O₃, Al₂O₃, MgO trong quặng vermiculit. Kết quả cho thấy việc sử dụng dung dịch axit photphoric với nồng độ thích hợp, kết hợp các điều kiện nhiệt độ, thời gian và số vòng phản ứng tối ưu, đã nâng cao đáng kể chất lượng nguyên liệu, tạo tiền đề cho quá trình xử lý nhiệt và biến tính vật liệu.

Bên cạnh đó, các tác giả đã nghiên cứu thành công các phương pháp xử lý nhiệt để tạo vermiculit phồng nở, đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian và phương pháp gia nhiệt đến độ phồng nở và tính chất vật liệu. Các sản phẩm vermiculit phồng nở sau xử lý và biến tính thể hiện các đặc tính tốt về độ bền nhiệt, khả năng cách nhiệt, chống cháy và ổn định cấu trúc, đáp ứng yêu cầu ứng dụng trong công nghiệp và xây dựng. Đồng thời, các nghiên cứu biến tính hóa học và bề mặt đã mở rộng khả năng ứng dụng của vermiculit trong xử lý môi trường và cải tạo đất nông nghiệp.

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, các tác giả đã xây dựng được cụm quy trình công nghệ chế biến sâu khoáng vermiculit Việt Nam thành các sản phẩm có giá trị gia tăng cao, phù hợp với điều kiện nguyên liệu và trình độ công nghệ trong nước. Các quy trình này có tính khả thi, thân thiện với môi trường và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên khoáng sản trong nước

Kết quả nghiên cứu góp phần làm chủ công nghệ chế biến sâu khoáng vermiculit Việt Nam và có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao giá trị tài nguyên khoáng sản, phục vụ phát triển bền vững ngành công nghiệp khai khoáng.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21730/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)