Trong công nghiệp gốm sứ, chất màu đóng vai trò quan trọng, nó quyết định tính thẩm mỹ của sản phẩm, song chi phí màu cho sản xuất gốm sứ là khá lớn, chiếm tới hơn 20% chi phí nguyên liệu và hiện nay hầu hết chúng ta vẫn phải nhập ngoại với giá thành cao (do các chất màu chất lượng thấp không đáp ứng yêu cầu cho sản xuất các sản phẩm chất lượng cao). Với sự phát triển khá nhanh trong vực sản xuất gạch men, gốm và các lĩnh vực khác ở nước ta khoảng 15 năm qua, việc sử dụng các loại chất màu chất lượng cao có ý nghĩa đáng kể trong việc tạo ra các sản phẩm gạch ốp lát, gốm có chất lượng cao phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu.

Hàng năm nước ta sản xuất khoảng 150 triệu mét vuông gạch gốm ốp lát, vì vậy nhu cầu về chất màu các loại sẽ vào khoảng 10-12 nghìn tấn/năm tuy nhiên hầu hết hiện nay các nhà máy này đều phải nhập khẩu với chi phí khoảng 10-12 triệu USD/năm.Trong quá trình sản xuất sơn vô cơ chịu nhiệt, doanh nghiệp đã phải nhập khẩu các chất màu từ một số nước như: Nhật Bản, Trung Quốc, Nga và Tây Ban Nha. Giá nhập khẩu chất màu vô cơ chịu nhiệt vào khoảng 250 - 650 nghìn đồng/kg và khi mua phải đặt trước khoảng 2 tuần. Nhu cầu về chất màu cho sản xuất sơn chịu nhiệt hiện nay vào khoảng 20-30 tấn/năm. Bên cạnh nhu cầu khá lớn về các loại chất màu vô cơ chịu nhiệt như đã nêu ở trên thì nước ta là nước có nhiều loại khoáng sản có chứa các nguyên tố trong thành phần của các chất màu vô cơ chịu nhiệt, ví dụ như: Ti có trong quặng Ilmenit, Al và Si có trong Cao lanh, Cr có trong quặng Cromit, Mn có trong quặng Pyroluzit và Sb có trong quặng Antimon. Vì vậy việc chế biến các loại quặng trên để tạo ra nguyên liệu cho sản xuất một số chất màu vô cơ dạng oxit hỗn hợp có ý nghĩa quan trọng.

Nhằm làm chủ được công nghệ sản xuất một số chất màu vô cơ chịu nhiệt trên nền spinel: màu đen, xanh coban, tím, vàng chanh, vàng nghệ từ một số nguyên liệu sẵn có trong nước; chế tạo được hệ thống thiết bị chế biến khoáng sản vô cơ làm nguyên liệu chính và sản xuất hệ bột màu vô cơ chịu nhiệt dùng cho công nghiệp gốm sứ, màng phủ chịu nhiệt; sản xuất thử nghiệm 5 loại chất màu vô cơ chịu nhiệt (màu đen, xanh coban, tím, vàng chanh, vàng nghệ) cho công nghiệp gốm sứ, màng phủ chịu nhiệt, PGS. TS. La Thế Vinh cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất một số chất màu vô cơ chịu nhiệt dùng cho công nghiệp gốm sứ, màng phủ chịu nhiệt từ các khoáng vô cơ sẵn có trong nước”.

Chế biến một số khoáng sản sẵn có trong nước để làm nguyên liệu cho sản xuất chất màu vô cơ chịu nhiệt có ý nghĩa quan trọng, không chỉ giải quyết vấn đề sử dụng có hiệu quả tài nguyên của đất nước mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị về mặt kinh tế, góp phần chủ động được nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất gạch ốp lát, gốm sứ, sơn, nhựa và một số lĩnh vực liên quan khác. Vì vậy đề tài có tính cấp thiết và mang ý nghĩa thực tiễn.

Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài đưa ra các kết luận như sau:

- Đã làm chủ được công nghệ và thiết bị chế biến 5 loại quặng: Ilmenit, Cao lanh, Cromit, Pyroluzit và Antimon thành nguyên liệu chính để sản xuất các chất màu đen, xanh coban, tím, vàng chanh, vàng nghệ;

- Đã làm chủ được công nghệ và thiết bị sản xuất một số chất màu vô cơ chịu nhiệt hệ spinel: màu đen, xanh coban, tím, vàng chanh, vàng nghệ từ nguyên liệu sẵn có trong nước;

- Đã sản xuất được 5 loại chất màu vô cơ chịu nhiệt (màu đen, xanh coban, tím, vàng chanh, vàng nghệ) hệ spinel đạt chỉ tiêu chất lượng làm nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ, màng phủ chịu nhiệt. Trong đó đã sử dụng các chất màu trên để sản xuất sơn vô cơ chịu nhiệt cung cấp ra thị trường, mang lại hiệu quả kinh tế;

- Đã xác định được các chỉ tiêu chất lượng của 5 loại chất màu và xây dựng được TCCS cho 5 loại chất màu;

- Đã công bố 2 bài báo trên tạp chí Hóa học, đào tạo được 1 thạc sĩ và đăng ký 1 sở hữu trí tuệ (được chấp nhận đơn hợp lệ).

Với những kết quả nghiên cứu thu được, đề tài mong muốn được tiếp tục hỗ trợ phát triển thành Dự án sản xuất thử nghiệm nhằm làm chủ hoàn toàn công nghệ sản xuất một số bột màu từ các nguyên liệu trong nước, sản phẩm có khả năng thương mại hóa, góp phần khai thác và sử dụng hiệu quả tài nguyên đồng thời thúc đẩy và nâng cao giá trị các sản phẩm hàng hóa sản xuất trong nước.

Đề tài được thực hiện đã tạo điều kiện tốt trong việc nâng cao trình độ cho cán bộ của đơn vị chủ trì, đồng thời khẳng định vị thế và vai trò của nghiên cứu khoa học đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường.

Trong quá trình thực hiện đề tài các cán bộ của đơn vị chủ trì đã tiếp xúc nhiều hơn với thực tiễn, góp phần gắn kết giữa lý thuyết và thực hành. Doanh nghiệp tham gia phối hợp đã có điều kiện để tiếp cận với các công nghệ và phương pháp sản xuất mới, hiện đại trong lĩnh vực chế biến khoáng sản, sản xuất vật liệu mới và xử lý môi trường, tạo ra các sản phẩm chất lượng tốt có tính cạnh tranh, giảm chi phí sản xuất khi áp dụng công nghệ mới, tạo cho doanh nghiệp chủ động về nguyên liệu (bột màu) và tăng khả năng cạnh tranh của sản phẩm (sơn vô cơ chịu nhiệt).

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã có tác động tốt và mang lại lợi ích về mặt khoa học công nghệ trong chế biến khoáng sản và sản xuất vật liệu mới. Từ các kết quả nghiên cứu của đề tài có thể nhân rộng mô hình áp dụng trong chế biến sâu khoáng sản là hướng mà Chính phủ đang khuyến khích triển khai.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19549/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)