Việc khai thác đất hiếm trên thế giới bắt đầu từ thập niên 50 của thế kỷ trước, thoạt tiên là những sa khoáng monazit trên các bãi biển. Vì monazit chứa nhiều thorium (Th) có tính phóng xạ ảnh hưởng đến môi trường nên việc khai thác bị hạn chế. Theo các chuyên gia, quá trình khai thác, chế biến đất hiếm phát sinh nhiều nguyên tố độc hại và có tính phóng xạ, do vậy nếu khai thác, chế biến đất hiếm không đúng quy trình kỹ thuật có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và những hệ lụy về môi trường, sức khỏe của người dân xung quanh khu vực khai thác.

Từ năm 1965, việc khai thác đất hiếm chủ yếu diễn ra ở vùng núi Pass, Colorado - Mỹ. Đến năm 1983, Mỹ mất vị trí độc tôn khai thác vì nhiều nước đã phát hiện mỏ đất hiếm. Trong đó, ưu thế khai thác dần nghiêng về phía Trung Quốc vì nước này đã phát hiện được đất hiếm. Đến năm 2004, vùng mỏ Bayan Obo của Trung Quốc đã sản xuất đến 95.000/102.000 tấn đất hiếm của thế giới.

Đất hiếm được sử dụng trong các ngành công nghệ cao

Theo các nhà chuyên môn thuộc Tổng hội Địa chất Việt Nam, đất hiếm gồm 17 nguyên tố, được sử dụng nhiều trong các ngành công nghệ cao như công nghệ thực phẩm, y tế, gốm sứ, máy tính, màn hình tivi màu, ôtô thân thiện với môi trường, nam châm, pin, radar, tên lửa...

Theo PGS.TS Nguyễn Xuân Cự, bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường Đất (Đại học Quốc gia Hà Nội) thì 17 nguyên tố này đều là những nguyên tố dạng hiếm và có trong bảng tuần hoàn Men-đê-lê-ép như: Dysprosium (Dy), Erbium (Er), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Holmium (Ho), Lutetium (Lu), Terbium (Tb)... Ngoài ra, nhóm nguyên tố này có hàm lượng ít trong vỏ trái đất và rất khó tách ra từng nguyên tố riêng biệt. Trữ lượng đất hiếm trên thế giới khoảng 87,7 triệu tấn. Trong đó, tập trung chủ yếu ở các nước như: Trung Quốc (27 triệu tấn); Liên Xô trước đây (19 triệu tấn); Mỹ (13 triệu tấn), Australia (5,2 triệu tấn); Ấn Độ (1,1 triệu tấn), Canada (0,9 triệu tấn); Nam Phi (0,4 triệu tấn); Brazil (0,1 triệu tấn); các nước còn lại (21 triệu tấn). Nhu cầu hằng năm chỉ cần 125.000 tấn thì 700 năm nữa mới cạn kiệt loại khoáng sản này.

Việt Nam cũng là một trong những nước sở hữu nguồn tài nguyên đất hiếm, kết quả nghiên cứu, tìm kiếm thực hiện từ năm 1958 đến nay đã phát hiện được nhiều điểm tụ khoáng đất hiếm ở Bắc Nậm Xe, Nam Nậm Xe, Đông Pao (Lai Châu), Mường Hum (Lào Cai) và Yên Phú (Yên Bái).

Đất hiếm trong sa khoáng chủ yếu ở dạng monazit, xenotim là loạt phosphate đất hiếm, ít hơn là silicat đất hiếm (orthit) gồm 2 loại chính: Trong lục địa và ven biển, phân bố ở các thềm sông, suối là các mỏ ở vùng Bắc Bù Khạng (Nghệ An) ở các điểm như: Pom Lâu - Bản Tằm, Châu Bình, Bản Gió, hàm lượng monazite chiếm 0,15-4,8kg/m³, điều kiện khai thác, tuyển đơn giản nên cần được đánh giá, thăm dò, khai thác khi có nhu cầu. Còn ở ven biển có nhiều mỏ và điểm quặng sa khoáng ilmenit có chứa các khoáng vật đất hiếm (monazit, xenotim) hàm lượng từ 0,45-4,8kg/m³ như mỏ Kỳ Ninh, Kỳ Khang, Cẩm Hòa, Cẩm Thượng (Hà Tĩnh), Kẻ Sung (Thừa Thiên - Huế), Cát Khánh (Bình Định), Hàm Tân (Bình Thuận)… Tuy nhiên, các khoáng vật hiếm trong các mỏ hiện nay chưa được đánh giá đầy đủ.

Mặc dù có tiềm năng nhưng nguồn tài nguyên này mới chỉ dừng ở mức độ khai thác nhỏ lẻ do công nghệ còn lạc hậu, chủ yếu sử dụng phương pháp thủ công, vì vậy dẫn đến tổn thất tài nguyên lớn (có những mỏ tổn thất tới 60%), công suất thấp, không tách được hết thành phần nguyên tố hiếm. Tại hội thảo góp ý xây dựng hướng dẫn kỹ thuật lập báo cáo đánh giá tác động môi trường đối với các dự án khai thác và chế biến đất hiếm giữa Bộ Tài nguyên và Môi trường và Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA), các chuyên gia môi trường cho rằng, việc tổ chức khai thác đất hiếm tại Việt Nam là một vấn đề cần phải xem xét kỹ càng vì đây là loại tài nguyên đòi hỏi trình độ khai thác ở mức cao. Bên cạnh vấn đề về môi trường, nếu trình độ kỹ thuật của nước ta chỉ dừng lại ở việc khai thác bán nguyên liệu thô chưa qua chế biến thì giá trị thu về cũng rất thấp.

Tiến sĩ khoa học kỹ thuật mỏ Nguyễn Thành Sơn (Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam) cho biết: Lâu nay nước ta cũng có khai thác đất hiếm. Năm 1990, cơ quan chức năng đã tiến hành thăm dò các mỏ Đông Pao, Bắc Nậm Xe, Nam Nậm Xe. Kết quả cho thấy, tổng trữ lượng cấp B khoảng 5.680 tấn và cấp C1 khoảng 2,1 triệu tấn; cấp C2 khoảng 7,7 triệu tấn. Tuy nhiên, tổng trữ lượng đất hiếm khai thác có lãi (theo tiêu chuẩn đánh giá của Liên Hiệp Quốc) thuộc cấp R-1-E (được thăm dò ở mức chi tiết và nếu khai thác phải có lãi) của Việt Nam vào khoảng 1 triệu tấn.

Hằng năm, Việt Nam mới chỉ khai thác nhỏ, cỡ vài chục tấn quặng banexit ở Đông Pao và vài ngàn tấn quặng monazit hàm lượng 35-45% R203 ở sa khoáng ven biển miền Trung để bán theo đường tiểu ngạch. Đất hiếm được nghiên cứu sử dụng trong các lĩnh vực nông nghiệp, chế tạo nam châm vĩnh cửu, biến tính thép, hợp kim gang, thủy tinh, bột màu, chất xúc tác trong xử lý khí thải ôtô... nhưng hiện vẫn dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm và bán công nghiệp.

Mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường (Lai Châu) hiện đang được Công ty Cổ phần Đất hiếm Lai Châu (Vimico) quản lý. Theo báo cáo nghiên cứu dự án, khu vực này là mỏ khoáng sản đất hiếm lớn nhất Việt Nam vào thời điểm hiện tại, với tổng diện tích hơn 11km², trữ lượng trên 5 triệu tấn ôxít và thân quặng chính là F3 và F7, một loại quặng quý hiếm rất cần trong chế tạo công nghệ điện tử. Mỏ sẽ được khai thác lộ thiên, tuyển khoáng và thủy luyện có công suất quặng nguyên khai là 1.088.000 tấn.

Thủ tướng Chính phủ đồng ý về nguyên tắc giao cho Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam chỉ đạo Vimico khẩn trương hoàn thiện hồ sơ để trình Bộ TN&MT cấp phép khai thác theo quy định của Luật Khoáng sản. Hiện nay, Công ty Khai thác khoáng sản Lavreco đã lập xong dự án đầu tư khai thác, chế biến đất hiếm mỏ Đông Pao.

Đất hiếm là khoáng sản chiến lược, có giá trị đặc biệt không thể thay thế và đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các lĩnh vực từ điện tử, kỹ thuật nguyên tử, chế tạo máy, công nghiệp hóa chất, đến lĩnh vực luyện kim và cả chăn nuôi trồng trọt. Đất hiếm được dùng để sản xuất các chất xúc tác, nam châm, hợp kim, bột mài, gốm, chất phát quang… Để chế tạo các máy điện thoại di động, ổ đĩa cứng máy tính... không thể không dùng đất hiếm. Nhiều nước coi đất hiếm là vàng của thế kỷ XXI, thậm chí của cả thế kỷ XXII. Các nhà khoa học thì gọi đất hiếm là những nguyên tố của tương lai.

Ở Việt Nam, để khai thác hiệu quả loại khoáng sản này, đồng thời đảm bảo an toàn môi trường, chất lượng công tác đánh giá tác động môi trường đối với các dự án khai thác cần phải phòng ngừa ô nhiễm ngay từ khi xem xét đầu tư dự án cũng như kiểm soát ô nhiễm sau khi dự án đi vào vận hành. Cùng với công tác thăm dò và khai  thác các mỏ đất hiếm đã biết như Đông Pao, Nậm Xe… cần tiếp tục đầu tư để phát hiện, đánh giá một cách đầy đủ khoáng sản quý giá này.

Kiên Nguyễn