Quặng sắt là loại đá hay khoáng vật chứa hàm lượng sắt đủ cao để khai thác và chế biến thành gang và thép. Đây cũng là lý do nhiều người quan tâm đến câu hỏi quặng sắt là gì và vai trò của nó trong các ngành công nghiệp trọng yếu hiện nay.

Các thành phần chính gồm hematit, magnetit, goethit, limonit và siderit. Là nguyên tố phổ biến trong vỏ Trái Đất, sắt chỉ tồn tại ở dạng hợp chất và không ở dạng tự do. Việt Nam hiện có 216 mỏ quặng sắt với trữ lượng khoảng 1,2 tỷ tấn, trong đó Thạch Khê (Hà Tĩnh) và Quý Xa (Lào Cai) là hai mỏ lớn nhất. Chất lượng quặng không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng sắt mà còn bị ảnh hưởng bởi các tạp chất như silic, phốt pho, lưu huỳnh.

Khoảng 98% lượng quặng sắt trên toàn cầu được dùng để sản xuất gang thép, đóng vai trò thiết yếu trong xây dựng, giao thông, năng lượng và sản phẩm gia dụng. Phần còn lại ứng dụng trong y học và vật liệu công nghiệp. Quặng sắt được khai thác chủ yếu bằng hai phương pháp là lộ thiên và ngầm.

Dù đóng vai trò kinh tế lớn, hoạt động khai thác gây ra nhiều hệ quả môi trường như suy giảm đa dạng sinh học, ô nhiễm không khí và nước, biến dạng địa hình. Các biện pháp như phục hồi sinh thái, công nghệ sạch và đánh giá tác động môi trường là giải pháp hướng đến khai thác bền vững.

Quặng sắt: Tất tần tật về định nghĩa, tính chất và vai trò quan trọng

Với tất cả lí do đó, Phế Liệu Sao Việt đang không ngừng mở rộng dịch vụ thu mua phế liệu trên toàn quốc, góp phần vào chuỗi tái chế hiệu quả và giảm áp lực lên việc khai thác các nguồn quặng sắt nguyên sinh.

Quặng sắt là gì?

Quặng sắt là loại đá hoặc khoáng vật có chứa hàm lượng sắt đủ cao để khai thác và xử lý một cách kinh tế. Nói một cách đơn giản, đây là “nguyên liệu đầu vào” để con người chiết tách ra sắt phục vụ cho sản xuất và xây dựng.

Quặng sắt tiếng Anh là gì?

Quặng sắt trong tiếng Anh là iron ore.

“Iron” nghĩa là sắt,
“Ore” nghĩa là quặng.

Thành phần phổ biến trong quặng sắt là các hợp chất giàu oxit sắt, bao gồm:

Hematit (Fe₂O₃): chứa khoảng 69,9% sắt
Magnetit (Fe₃O₄): chứa đến 72,4% sắt
Goethit (FeO(OH)): chứa khoảng 62,9% sắt
Limonit (FeO(OH)·nH₂O): chứa khoảng 55% sắt
Siderit (FeCO₃): chứa khoảng 48,2% sắt

Quặng sắt là loại đá hoặc khoáng vật có chứa hàm lượng sắt đủ cao để khai thác và xử lý một cách kinh tế

Các khoáng vật này thường có màu sắc đặc trưng như xám sẫm, vàng tươi, đỏ nâu hoặc tím sẫm. Mặc dù sắt là nguyên tố phổ biến thứ tư trong lớp vỏ Trái Đất, nhưng sắt nguyên chất lại không tồn tại tự nhiên mà luôn liên kết trong khoáng vật, chủ yếu dưới dạng oxit.

Quá trình hình thành quặng sắt

Sắt không có sẵn trên bề mặt Trái Đất dưới dạng kim loại tự do. Nó được tạo ra từ các phản ứng trong sao lớn và phát tán vào vũ trụ khi các sao này phát nổ. Một phần sắt đó đã kết hợp vào Trái Đất khi hành tinh hình thành.

Do trọng lực, phần lớn sắt chìm xuống lõi Trái Đất, chỉ còn một phần nhỏ nằm ở lớp vỏ, tồn tại dưới dạng khoáng vật như oxit, carbonat hay silicat.

Ban đầu, con người chủ yếu khai thác các loại quặng dễ lấy gần mặt đất như goethit. Sau đó, khi nhu cầu tăng, các mỏ hematit chất lượng cao được khai thác nhiều. Ngày nay, nhờ công nghệ, ta còn có thể khai thác cả các mỏ magnetit phẩm cấp thấp hơn.

Quặng sắt được khai thác từ đâu?

Quặng sắt được khai thác từ các mỏ dưới lòng đất hoặc lộ thiên, sau đó được chế biến để loại bỏ các tạp chất và tăng hàm lượng sắt. Quặng sắt chế biến sau đó được sử dụng trong các lò cao để sản xuất gang và thép.

Một số mỏ sắt lớn đã và đang được khai thác tại Việt Nam

Tính đến nay, Việt Nam có 216 mỏ quặng kim loại sắt với tổng trữ lượng khoảng 1,2 tỷ tấn, trong đó có 762 triệu tấn đã được thăm dò và khai thác . Tuy nhiên, chỉ 13 mỏ đạt trữ lượng trên 1 triệu tấn, trong đó các mỏ lớn nhất đã và đang được quan tâm bao gồm:

Mỏ quặng	Vị trí	Trữ lượng (ước tính)	Ghi chú
Thạch Khê (Hà Tĩnh)	Huyện Thạch Hà	~500–544 triệu tấn	Mỏ sắt lớn nhất Đông Nam Á; hàm lượng Fe trung bình ~58 %
Quý Xa (Lào Cai)	Huyện Văn Bàn	~112–121 triệu tấn	Mỏ lớn thứ hai, hàm lượng Fe ~52–55 %; đã khai thác nhưng giấy phép hết hạn
Trại Cau (Thái Nguyên)	TP Thái Nguyên	hàng chục triệu tấn	Cung cấp nguyên liệu chính cho NM Gang Thép Thái Nguyên
Tiến Bộ (Thái Nguyên)	TP Thái Nguyên	hàng chục triệu tấn	Gần khu vực Trại Cau, nguồn cấp bổ sung đáng kể
Ngườm Cháng & Nà Lũng (Cao Bằng)	Cao Bằng	hàng triệu tấn	Trữ lượng nhỏ hơn, song hàm lượng Fe cao 55–65 %, phù hợp khai thác nhỏ lẻ

Mỏ Thạch Khê và Quý Xa hiện là hai mỏ trọng điểm của ngành thép Việt Nam. Mỏ Thạch Khê với trữ lượng ~544 triệu tấn, dự kiến cung cấp nguồn nguyên liệu lâu dài, nhưng vẫn đang chờ quyết định khai thác chính thức .

Thành phần cấu tạo và đặc tính của quặng sắt

Quặng sắt là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất gang và thép, đóng vai trò thiết yếu trong ngành công nghiệp hiện đại. Mặc dù sắt là nguyên tố phổ biến thứ tư trong lớp vỏ Trái Đất, không phải tất cả các khoáng vật chứa sắt đều có thể khai thác hiệu quả.

Phân loại các mỏ quặng sắt phổ biến

Dựa theo đặc điểm hình thành và cấu trúc địa chất, có bốn loại mỏ quặng sắt chính trên thế giới:

Hematit khối lượng lớn: Là loại phổ biến nhất, dễ khai thác và có hàm lượng sắt cao.
Quặng từ tính (Magnetit): Chứa hàm lượng sắt cao nhưng khó xử lý hơn.
Titanomagnetit: Chứa cả titan và magnetit, thường có trong đá bazan và phức tạp khi luyện kim.
Đá sắt Pisolit (pisolitic ironstone): Là dạng quặng hình thành từ sự kết tụ của các hạt nhỏ, thường gặp ở vùng nhiệt đới.

Các khoáng chất chính tạo nên quặng sắt

Trong quặng sắt, sắt thường tồn tại ở dạng các khoáng vật cụ thể với hàm lượng sắt khác nhau. Dưới đây là năm khoáng chất phổ biến nhất:

Hematit (Fe₂O₃)

Hàm lượng sắt: ~70% Fe
Đặc điểm: Giàu sắt, màu đỏ nâu, dễ khai thác và xử lý.

Magnetit (Fe₃O₄)

Hàm lượng sắt: ~72,4% Fe
Đặc điểm: Màu đen từ tính mạnh, trữ lượng lớn, nhưng cần xử lý phức tạp hơn.

Goethit (FeO(OH))

Hàm lượng sắt: ~63% Fe
Đặc điểm: Thường kết hợp với các khoáng vật khác, phổ biến ở dạng đầm lầy.

Limonit (FeO(OH)·nH₂O)

Hàm lượng sắt: Lên đến ~60% Fe
Đặc điểm: Màu nâu vàng, hình thành từ quá trình phong hóa quặng khác.

Siderit (FeCO₃)

Hàm lượng sắt: ~48,2% Fe
Đặc điểm: Là dạng quặng cacbonat, ít phổ biến hơn, khó xử lý.

Tạp chất đi kèm và ảnh hưởng đến chất lượng quặng

Trong quá trình khai thác và chế biến, quặng sắt luôn chứa một phần các khoáng vật không có giá trị thương mại – gọi chung là gangue. Một số thành phần tạp bao gồm:

Silic (SiO₂): Nếu hàm lượng quá cao sẽ làm giòn kim loại, giảm chất lượng thép.
Phốt pho (P): Dù với lượng nhỏ, phốt pho cũng có thể gây giòn thép khi nguội.
Lưu huỳnh (S): Tạo ra gang dễ gãy, khó luyện kim.

Vì vậy, chất lượng quặng không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng sắt, mà còn phải kiểm soát chặt chẽ hàm lượng tạp chất đi kèm để phù hợp với tiêu chuẩn sản xuất gang thép.

Ứng dụng của quặng sắt

Quặng sắt là nguyên liệu đầu vào không thể thiếu trong ngành luyện kim, đặc biệt là sản xuất gang và thép – nền tảng cho hầu hết ngành công nghiệp hiện đại.

Ứng dụng chính: Sản xuất gang và thép

Khoảng 98% lượng quặng sắt khai thác trên thế giới được dùng để sản xuất gang và thép. Thép là vật liệu chủ lực trong các lĩnh vực sau:

Xây dựng: nhà ở, cầu đường, nhà máy, sân bay…
Cơ sở hạ tầng giao thông: đường sắt, tàu điện, container, bến cảng…
Ngành vận tải: chế tạo ô tô, tàu thủy, máy bay…
Đồ gia dụng và công nghiệp nhẹ: máy giặt, tủ lạnh, bếp, thiết bị công nghiệp.
Năng lượng: sản xuất đường ống dẫn dầu, khí và thiết bị cho các nhà máy điện.

Ứng dụng phụ (chiếm khoảng 2%)

Dù chiếm tỷ lệ nhỏ, 2% còn lại của quặng sắt vẫn đóng vai trò đặc biệt trong các ngành chuyên dụng:

Y học:

Sắt phóng xạ (radioactive iron) được dùng làm chất đánh dấu trong nghiên cứu sinh hóa.
Oxit sắt đen (Fe₃O₄) được dùng trong điều trị thiếu máu và trong một số thuốc bổ sung sắt.

Công nghiệp vật liệu:

Sắt dạng bột dùng để chế tạo nam châm, phụ tùng ô tô, chất xúc tác và mực in từ tính.
Oxit sắt dùng làm chất tạo màu trong sơn, chất đánh bóng, mỹ phẩm và gốm sứ.

Sắt rèn và các hợp kim từ sắt

Bên cạnh dạng nguyên chất, sắt thường được kết hợp với các kim loại khác để tạo thành những hợp kim của sắt có độ bền và khả năng chống ăn mòn cao. Phổ biến nhất là sắt rèn (wrought iron): làm hàng rào, cửa cổng, móng ngựa, ống nước, đồ thủ công mỹ nghệ…

Sắt đóng vai trò đặc biệt trong các ngành chuyên dụng

Tình hình khai thác và chế biến quặng sắt hiện nay

Cùng với sự biến động của nền kinh tế và nhu cầu thị trường, hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt đang phải thích nghi với nhiều thách thức và xu hướng mới.

Hai phương pháp khai thác chính

Trong ngành khai khoáng hiện đại, có hai phương pháp khai thác quặng sắt phổ biến:

Khai thác lộ thiên: Đây là phương pháp phổ biến nhất vì chi phí thấp và phù hợp với những mỏ có trữ lượng lớn, chất lượng quặng cao nằm gần bề mặt đất. Hầu hết các mỏ lớn trên thế giới như ở Úc, Brazil đều áp dụng phương pháp này.
Khai thác ngầm: Áp dụng khi lớp quặng chất lượng nằm sâu dưới lòng đất hoặc khi địa hình không cho phép khai thác lộ thiên. Chi phí cao hơn nhưng vẫn được lựa chọn tại một số khu vực nhất định như Canada hay Thụy Điển.

Quy trình chế biến quặng sắt

Sau khi khai thác, quặng sắt phải trải qua quá trình chế biến để loại bỏ tạp chất và nâng hàm lượng sắt lên mức phù hợp cho sản xuất thép. Quá trình này gồm nhiều bước:

Nghiền quặng: Quặng được đưa vào máy nghiền để giảm kích thước, thường nhỏ bằng một viên bi.
Tách tạp chất (gangue): Tách các khoáng chất không mong muốn như silica và phốt pho để không ảnh hưởng đến chất lượng thép.
Thiêu kết & vê viên (pelletizing): Quặng mịn được kết tụ thành các viên nhỏ, sau đó nung cứng để sử dụng trong lò cao hoặc nhà máy sắt hoàn nguyên (DRI).

Xu hướng thị trường quặng sắt gần đây

Từ năm 2021 đến 2022, lạm phát toàn cầu khiến nhu cầu quặng sắt giảm nhẹ. Sản lượng thép thô toàn cầu giảm từ 85,5 triệu tấn (2021) xuống 82 triệu tấn (2022).

Sản lượng quặng sắt toàn cầu cũng giảm từ 2.680.000 tấn (2021) xuống 2.600.000 tấn (2022) do tình hình thị trường.

Tuy nhiên, các chuyên gia dự báo từ năm 2023 trở đi, nền kinh tế phục hồi sẽ kéo theo sự phục hồi mạnh mẽ về nhu cầu thép và quặng sắt.

Vai trò nổi bật của các quốc gia xuất khẩu

Úc vẫn giữ vững vị trí là quốc gia sản xuất và xuất khẩu quặng sắt lớn nhất thế giới.
Trung Quốc tiêu thụ 62% sản lượng xuất khẩu quặng sắt của Úc.
Năm 2021–2022, xuất khẩu quặng sắt mang lại cho Úc 108,9 tỷ AUD.

Các quốc gia xuất khẩu lớn khác:

Brazil
Nam Phi
Canada

Các nước này đóng vai trò quan trọng trong việc cung ứng nguồn quặng chất lượng cao cho thị trường toàn cầu.

Khai thác quặng sắt ảnh hưởng như thế nào tới môi trường tự nhiên?

Như đã đề cập ở trên, hoạt động khai thác quặng sắt đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế và công nghiệp luyện kim, nhưng đi kèm với đó là những tác động đáng kể tới môi trường tự nhiên, cụ thể:

Suy giảm đa dạng sinh học

Việc mở rộng các mỏ khai thác thường đòi hỏi phá rừng và thay đổi lớp phủ thực vật, từ đó làm mất môi trường sống tự nhiên của nhiều loài động thực vật.

Ô nhiễm không khí và nước

Quá trình khoan, nổ mìn, vận chuyển và nghiền quặng tạo ra lượng lớn bụi mịn phát tán vào không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Ngoài ra, nước thải chứa kim loại nặng và hóa chất từ quá trình tuyển quặng nếu không được xử lý đúng cách có thể gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm.

Thay đổi địa hình và xói mòn đất

Các mỏ lộ thiên làm biến đổi mạnh mẽ cấu trúc địa hình, tạo ra các hố sâu và bãi thải khổng lồ. Những khu vực này dễ bị xói mòn, trượt đất trong mùa mưa và gây mất ổn định cảnh quan địa chất.

Tác động tới cộng đồng địa phương

Khai thác quy mô lớn có thể làm thay đổi sinh kế, điều kiện sống của người dân bản địa, đặc biệt khi việc tái định cư không được thực hiện bài bản.

Biện pháp giảm thiểu tác động môi trường

Để hạn chế các ảnh hưởng tiêu cực, nhiều quốc gia và doanh nghiệp đã áp dụng:

Công nghệ khai thác thân thiện với môi trường (như khai thác có kiểm soát, phục hồi mỏ sau khai thác).
Xử lý nước thải và bụi trước khi thải ra môi trường.
Áp dụng quy trình đánh giá tác động môi trường (ĐTM) nghiêm ngặt trước khi cấp phép khai thác.
Tái trồng rừng và khôi phục hệ sinh thái sau khai thác.

Biện pháp giảm thiểu tác động môi trường

Khai thác quặng sắt bền vững là xu hướng tất yếu để cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên cho các thế hệ sau.

Tài nguyên thiên nhiên như quặng sắt đang dần trở nên khan hiếm và việc khai thác mới ngày càng đối mặt với nhiều rào cản về môi trường và chi phí, tái chế và tận dụng nguồn sắt từ phế liệu trở thành một giải pháp bền vững. Đây cũng chính là lý do Phế Liệu Sao Việt không ngừng mở rộng dịch vụ thu mua phế liệu sắt trên toàn quốc, góp phần quan trọng vào chuỗi tái sản xuất và giảm áp lực lên khai thác khoáng sản nguyên sinh.

Với hệ thống thu mua linh hoạt, giá cả cạnh tranh và quy trình làm việc chuyên nghiệp, Phế Liệu Sao Việt chính là đối tác đáng tin cậy cho các cá nhân, doanh nghiệp đang tìm kiếm giải pháp xử lý phế liệu hiệu quả – vừa bảo vệ môi trường, vừa tối ưu giá trị kinh tế từ chính nguồn sắt đã qua sử dụng.

Đánh Giá post

Nguyễn Lài

Tôi là Nguyễn Lài – Biên tập viên Content tại Phế liệu Sao Việt. Tôi sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức bổ ích cùng các thông tin thị trường mới nhất trong lĩnh vực phế liệu toàn quốc. Hy vọng sẽ giúp bạn nắm rõ thị trường phế liệu, cập nhật mỗi ngày.