Khái quát và ứng dụng thực tiễn của titan trong nền công nghiệp hiện đại

MTXD - Titan là một chất hóa học tồn tại phổ biến trên bề mặt trái đất và được ứng dụng vào đa dạng các lĩnh vực của đời sống từ nghiên cứu, sản xuất công nghiệp, hàng hải, y tế... Titan là từ viết tắt của Titanium. Đây là một nguyên tố hóa học có số thứ tự 22 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. 

Nhà máy chế biến của Công ty Cổ phần Sản xuất Zirconium và Titanium Hưng Thịnh tại xã Hòa Thắng, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận.

Titan là kim loại chuyển tiếp có màu trắng bạc, xuất hiện nhiều trong các tích tụ khoáng sản và hầu hết trong các sinh vật sống, vực nước hay đất đá.

Chất này rất phù hợp làm dụng cụ vì có khả năng giữ màu sắc cao và không bị hao mòn, không bị cũ theo thời gian.

So với các loại sản phẩm khác, titan có giá thành thấp hơn nhưng độ bền lại cao hơn, chính vì vậy mà nó được lựa chọn sử dụng để chế tác các sản phẩm.

Titan có độ cứng và bền hơn rất nhiều so với các kim loại khác nên việc chế tác sản phẩm, đồ dùng cũng như các loại trang sức rất phù hợp và dễ dàng.

Titan là khoáng sản quý hiếm được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp vì chúng có khả năng chịu nhiệt độ cao, kéo dãn tốt và độ chống ăn mòn cao.

Titan được sử dụng để chế tác thành trang sức khá bắt mắt, sang trọng, bên cạnh đó lại có độ bền cao, màu sắc thời trang nên được người dùng rất ưa chuộng.

Titan có thể dùng làm các khớp giả, răng sứ, các dụng cụ y tế và các ống dẫn trong chế biến thực phẩm nhờ đặc tính như trơ về mặt sinh lý. 

Titan còn được dùng để xây dựng các công trình kiến trúc.

Kim loại này được dùng làm thuốc nhuộm trắng trong sơn, kem đánh răng và nhựa. 

Bên cạnh đó, đây cũng là nguyên liệu để dùng làm gậy đánh golf, gọng kính cao cấp, xe đạp hay một số dụng cụ thí nghiệm.

Trụ sở của Công ty Cổ phần Sản xuất Zirconium và Titanium Hưng Thịnh tọa lạc trong khuôn viên nhà máy thuộc địa bàn xã Hòa Thắng, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận.

Titan là một kim loại có tính ứng dụng phổ cập rất đa dạng. Titan và các sản phẩm từ titan là những vật liệu quan trọng trong đời sống xã hội.

Ngày nay, với nhu cầu ngày càng phát triển, titan và các hợp kim từ titan càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cao cấp khác nhau như: Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, quân sự vì khả năng kéo dãn tốt, chống ăn mòn tốt và khả năng chịu đựng nhiệt độ rất cao. Nó được sử dụng trong quân sự như: Xe bọc thép, tàu hải quân, tàu vũ trụ và tên lửa, áo chống đạn, luyện kim, chế tạo máy, hóa chất, xây dựng, chế biến sơn, giấy, nhựa, lớp phủ; phục vụ cho ngành gốm sứ; pin điện thoại, chip điện tử. Ngoài ra titan còn được dùng để làm mỹ phẩm, giấy, nhựa cao cấp, chất chống mài mòn…

Một ứng dụng khác của nó là dùng chế tạo các dụng cụ như: gậy đánh golf, gọng kính cao cấp, xe đạp, dụng cụ thí nghiệm, thậm chí là máy tính xách tay. Titan là khoáng sản quý hiếm và có rất nhiều ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống. Từ titan thô, sau khi được chế biến sâu sẽ phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp, như công nghiệp quốc phòng, sản xuất máy bay, tàu vũ trụ; chế biến sơn, giấy, nhựa, lớp phủ; phục vụ cho ngành gốm sứ; pin điện thoại, chip điện tử. Ngoài ra titan còn được dùng để làm mỹ phẩm, giấy, nhựa cao cấp, chất chống mài mòn...

Titan là nguyên tố phổ biến thứ 9 và chiếm 0.6 % các nguyên tố trong vỏ trái đất. Có tới 70 khoáng vật, nhưng quan trọng hơn cả trong công nghiệp là khoáng vật ilmenit (có biến tính là leucoxen) và rutil (biến tính của nó là anataz, brukit), được phân bố rộng khắp trên trái đất và được khai thác chế biến ở hầu hết các châu lục.

Quặng titan thông thường được khai thác từ 2 dạng quặng chính là quặng sa khoáng ven biển và quặng gốc. Quặng titan thường được chế biến và đưa vào sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau dưới dạng Pigment, titan kim loại và hợp kim của chúng... Trên thế giới có khoảng 90% titan sử dụng dưới dạng pigment TiO2 chính là oxit TiO2.

Trong tự nhiên, titan không tồn tại ở dạng tự sinh mà chủ yếu tồn tại dưới dạng phổ biến và có giá trị kinh tế lớn nhất là các khoáng vật ilmenit (FeTiO3), rutil (TiO2); thứ đến là anataz (TiO2), leucoxen (TiO2.nH2O), brookit (TiO2). Trong quặng chứa titan nói chung còn có nhiều khoáng vật có ích đi kèm khác, đặc biệt như: zicon (ZrSiO4).

Ở Việt Nam, titan tồn tại dưới 2 dạng là quặng gốc có ở các tỉnh vùng Tây Bắc và quặng sa khoáng tại các tỉnh vùng duyên hải miền Trung.

Trước đây, titan thường được chế biến tách thành các loại tinh quặng thông qua các nhà máy tuyển tinh cho ra các sản phẩm tinh quặng: Ilmenite, Rutile, Zircon, Leucoxen…

Viện Khoa học Công nghệ Titan Việt Nam trực thuộc Công ty Cổ phần Sản xuất Zirconium và Titanium Hưng Thịnh, nơi làm việc của các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực titan như: GS TSKH Đặng Trung Thuận (nguyên Giảng viên cao cấp khoa Địa chất, trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội; nguyên Chủ tịch Hội Địa hóa Việt Nam), Tiến sĩ Nguyễn Thành Sơn (nguyên Trưởng ban Chiến lược Tập đoàn TKV) …

Ngày nay, nhằm nâng cao giá trị thương phẩm titan, nhiều nhà máy chế biến sâu đã được xây dựng và đi vào hoạt động với quy mô nhỏ, vừa và lớn tại các tỉnh duyên hải miền Trung như: Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Bình Thuận…

Nước ta có nguồn tài nguyên quặng titan-zircon khá phong phú, ước đạt 599 triệu tấn, thuộc Top 5 của Thế giới (trước đây là top 3), là tiền đề và điều kiện quan trọng để xây dựng ngành công nghiệp khai thác, chế biến titan hiện đại, phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế-xã hội đất nước theo đường lối công nghiệp hoá-hiện đại hoá và hội nhập quốc tế. Vì vậy, phát triển công nghiệp titan phải đồng bộ từ thăm dò, khai thác và chế biến ra sản phẩm, đảm bảo khai thác triệt để và tiết kiệm tài nguyên với công nghệ tiên tiến phù hợp, thân thiện với môi trường; đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa và xuất khẩu; phát triển hài hoà kinh tế-xã hội và văn hoá với bảo vệ môi trường sinh thái khu vực có tài nguyên titan, góp phần củng cố an ninh quốc phòng khu vực; kết hợp hài hoà giữa phát huy nội lực và hợp tác đầu tư; đảm bảo hiệu quả kinh tế và phát triển bền vững các dự án titan…

 Hoạt động khai thác titan sa khoáng tại huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận.

Ngày 03/9/2013 Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 1546/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng titan giai đoạn đến năm 2020, có xét đến năm 2030; trong đó theo định hướng quy hoạch phát triển thăm dò, khai thác, chế biến tại tỉnh Bình Thuận với công nghệ hiện đại, quy mô lớn.

Hiện nay, Bộ Công thương đang hoàn thiện Quy hoạch các loại khoáng sản thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn đến năm 2050 trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, theo đó ngành công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản titan chiếm một vị trí khá quan trọng. Đạt được các mục tiêu trên, công nghiệp titan sẽ là ngành kinh tế mũi nhọn, mang lại nhiều việc làm cho người lao động và đóng góp lớn vào Ngân sách Nhà nước.

 Bài & Ảnh: Lương Phong