GS.TSKH.Đinh Phạm Thái trong phòng thí nghiệm của
trường Đại học Bách khoa Hà Nội, nhằm hoàn nguyên bismut từ quặng đa kim núi Pháo(Đại Từ, Thái Nguyên).
Với con mắt của người trong nghề khi bước chân lên đỉnh núi Pháo, phóng tầm nhìn xung quanh, GS. Đinh Phạm Thái nhận ra ngay khu khai thác, khu tuyển và nhà xưởng chế biến đã khá hoàn chỉnh, đang được vận hành nhịp nhàng. Mắt ông dừng lại hồi lâu tháp hoàn nguyên sản phẩm nhô cao, khá bề thế và ông chợt nghĩ: Nếu mai này không cần phải xây lò hoàn nguyên nữa khi đã ứng dụng phương pháp mới của mình, thì sẽ góp phần giảm đáng kể giá thành và nâng cao chất lượng sản phẩm, thời gian qua cha con ông đã bỏ ra bao công sức chỉ vì điều đó…
Núi Pháo thuộc huyện Đại Từ, Thái Nguyên, thời trước có câu “Lử khử lừ khừ, chẳng Đại Từ cũng Võ Nhai”, đó là những vùng hoang vu ma thiêng nước độc của tỉnh miền núi phía Bắc. Nhưng mấy năm gần đây, bỗng chốc núi Pháo hút được nhiều nhà đầu tư trong, ngoài nước đến làm ăn và chẳng bao lâu sau đó trở thành một khai trường có vốn đầu tư lớn, nhộn nhịp vào bậc nhất nước ta hiện nay. Ở đây đã phát hiện một mỏ quặng đa kim gần như lộ thiên, ước trữ lượng trên 80 triệu tấn, vào hàng lớn nhất, nhì so với những mỏ đa kim của thế giới. Giới chuyên môn gọi “đa kim” vì trong quặng chứa nhiều thành phần quý hiếm như: vonfram, florit, bismut, đồng, vàng…Vonfram là kim loại siêu cứng, điểm nóng chảy cao dùng để chế tạo sợi tóc bóng đèn, mũi khoan, chế tạo vũ khí hay máy bay phản lực; florit là chất khoáng canxi florua được dùng nhiều trong công nghiệp luyện kim và điện lạnh; bismut là kim loại màu xám đen có nhiệt độ nóng chảy thấp, không độc, được sử dụng nhiều trong các thiết bị điện tử, công nghệ hạt nhân, hàng không, dược phẩm và mỹ phẩm… Dự án khai thác, chế biến mỏ đa kim núi Pháo sẽ hoạt động trong vòng 20 năm, từ năm ngoái chủ đầu tư đã bắt đầu thực hiện việc chế biến sâu khoáng sản trước khi xuất khẩu. Cần phải nói thêm rằng, buổi đầu mỏ này đưa vào khai thác khá trầy trật, sau mấy lần bán đi mua lại thay đổi chủ sở hữu, nay mới chính thức thuộc về Công ty tài nguyên Masan, nằm trong Tập đoàn Masan.
Các thỏi kim loại bismut trong phòng thí nghiệm được tinh luyện theo phương pháp “nhiệt kim kép”.
Chủ định của GS. Đinh Phạm Thái lên núi Pháo lần này chỉ nhằm riêng cho việc chế biến bismut, nó chiếm tỷ lệ 0,1% trong quặng (trong khi vonfram chiếm 0,21%, florit chiếm 8%). Tất nhiên, việc chế biến quặng đa kim lâu nay trên thế giới đã có phương pháp tuyển các tinh quặng riêng biệt, trong đó có tinh quặng bismut. Để thu được bismut từ tinh quặng người ta thường dùng phương pháp thủy luyện để có sản phẩm trung gian biosen (BiOCl), từ đó luyện hoàn nguyên ở nhiệt độ cao bằng than cùng với chất trợ dung đặc biệt, hoặc bằng khí hyđro. Trước khi GS. Đinh Phạm Thái lên đây, trong phòng thí nghiệm ông đã có phương pháp chế biến riêng, triển vọng đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao hơn cách làm truyền thống kể trên. Giờ tuy ông đã nghỉ hưu, vì yêu cái nghề luyện kim màu đã từng đeo đuổi cả cuộc đời mà ông lặn lội nơi rừng núi, song vẫn thấy trong lòng phấn chấn lạ thường, mỗi bước chân trèo núi thêm phần dẻo dai. Ngày còn tại chức, ông là giảng viên khoa Luyện kim, trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Cũng như những người thầy yêu nghề, có trình độ cao khác, ông vừa giảng dạy vừa nghiên cứu khoa học. Cách nay gần 40 năm, ông từng lặn lội lên tận mỏ thiếc Tĩnh Túc, Cao Bằng, tìm ra một phương pháp tinh luyện thiếc mới, được cấp bằng sáng chế cá nhân đầu tiên ở nước ta. Cũng từ phát kiến mới về luyện thiếc mà ông đã hoàn thành luận văn tiến sĩ khoa học(TSKH), trở thành một chuyên gia đầu ngành về luyện kim màu. Lần này ông lại đến với bismut, một thứ kim loại đặc biệt, ở nước ta rất ít được nghiên cứu. Ngày trước làm đề tài có kinh phí của nhà nước, đi đâu có xe công đưa đón, cần thì phòng thí nghiệm phục vụ, nay đã về với đời thường, việc nghiên cứu khoa học chỉ là tự nguyện, tự chi phí về mọi mặt. Nhưng ông không thích an nhàn, đã thành “quán tính”, đầu óc lúc nào cũng vẩn vơ nghĩ đến nghề cũ và…thơ (Ông vốn là hội viên Hội Nhà văn Việt Nam, đã xuất bản 3 tập thơ và có bài được giải cao). Vả lại, thời của mạng toàn cầu Internet, những thông tin liên quan đến nghề, thường là mới mẻ, hấp dẫn. Ngày người ta chưa phát hiện ra mỏ đa kim núi Pháo, nghiên cứu sinh Trần Viết Thường thuộc trường Cao đẳng luyện kim Thái Nguyên được ông hướng dẫn đề tài về thu hồi thiếc và bismut từ bùn anot trong tinh luyện thiếc Thái Nguyên. Thầy trò làm theo cách truyền thống để thu hồi bismut với việc vận dụng cụ thể vào bùn anot, cuối cùng đã thành công. Sau 3 năm nghiên cứu, trò có bằng tiến sĩ và trở về trường nhậm chức hiệu trưởng; còn thầy thì đã nẩy ra một ý tưởng mới trong quá trình làm thí nghiệm. Một lần, GS. Đinh Phạm Thái đang làm “nhờ” ở phòng thí nghiệm của trường cũ, ông để chất biosen trong cốc thủy tinh thí nghiệm cho tự khô, mà đáng ra phải dùng phương pháp chuẩn là lắng lọc và sấy. Khi lấy bột biosen ra, tình cờ ông dùng một cái thìa nhôm nhỏ không biết ai đã để đấy xúc và cạo bột đáy cốc. Bỗng trong bột biosen màu trắng xuất hiện một vài vẩy đen, như một thứ dị vật bên ngoài rơi vào. Linh cảm nghề nghiệp mách bảo ông: Có thể đây là hệ quả của một phản ứng hóa học nào đấy(?) Ông chủ ý xiết mạnh tay hơn, đầu thìa cũng bắt đầu xuất hiện màu đen, màu đặc trưng của bismut. Trái tim nhà khoa học khi đó bỗng đập rộn ràng vì phấn khích, hệt như từng có được phát kiến mới trong tinh luyện thiếc ở mỏ Tĩnh Túc ngày nào. Sự phát triển của khoa học qua các thời đại, không hiếm trường hợp “tình cờ” mà có phát kiến lớn, như chuyện I. Newton nhìn thấy quả táo rụng đã khám phá ra một định luật bất hủ là Vạn vật hấp dẫn. Nhưng ông không hề ảo tưởng mình có phát hiện gì “to tát”, mà chỉ đơn thuần vì sự đam mê nghề thôi thúc ông tìm hiểu đến cùng dấu hiệu nhỏ nhoi trên. Ông lặp lại nhiều lần thí nghiệm, rồi lấy hẳn bột nhôm trộn vào bột biosen, điều thú vị là chẳng mấy chốc chất màu đen xuất hiện dày đặc. Chất màu đen, không phải chất nào khác, chính là bismut hoàn nguyên ở nhiệt độ thường. Điều thú vị nữa, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường lại tỏa nhiệt khá mãnh liệt và sản phẩm đạt độ sạch rất cao. Phản ứng này chưa từng được mô tả trong bất kỳ sách giáo khoa hoặc tài liệu khoa học nào thuộc lĩnh vực hóa chất công nghiệp và luyện kim. Từ đây, ông mạnh dạn đưa ra một khái niệm chuyên môn mới, gọi là “phản ứng nhiệt kim kép” vì có sự tham gia của một muối kép oxy-clorua kim loại. Và ông lên núi Pháo để tìm hiểu thêm về quy mô, trữ lượng mỏ quặng quý, đồng thời sẽ thương lượng với chủ đầu tư nhượng một số lượng quặng nguyên khai nhất định để đưa thực hiện thí nghiệm với số mẫu lớn nhằm kiểm nghiệm chắc chắn hơn cho chủ thuyết mới của mình.
Ông Vũ Hồng, Phó tổng giám đốc Masan resources, đơn vị đang quản lý mỏ núi Pháo cho biết: Năm 2015 này công ty của ông đặt mục tiêu doanh thu 192 triệu USD và sang năm sẽ là 288 triệu USD…Hiện việc chế biến sâu để thu được các nguyên tố trong quặng đều theo phương pháp truyền thống. Nếu có thể áp dụng việc luyện theo phương pháp mới ưu việt hơn, dù chỉ riêng với bismut thôi, chắc hẳn đơn vị sẽ hoan nghênh, mục tiêu cuối cùng vẫn nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.
Vậy là GS.TSKH Đinh Phạm Thái với một linh cảm nghề nghiệp nhạy bén, đã phát hiện ra phản ứng “nhiệt kim kép” khi luyện bismut. Phát kiến này đã đăng trên tạp chí chuyên ngành “Kim loại” của Hội khoa học kỹ thuật Đúc luyện kim Việt nam (số 61, tháng 8-2015), được nhiều đồng nghiệp gần xa rất quan tâm. Nội dung bài báo thực chất còn là một mô tả sáng chế. Mới đây, Cục Sở hữu trí tuệ, Bộ Khoa học và công nghệ đã cấp bằng độc quyền sáng chế cho Phương pháp mới luyện bismut từ hợp chất BiOCl (Bằng số 14552, ngày 14-9-2015). Vậy là trong cuộc đời nghiên cứu khoa học của ông đã có được 2 bằng sáng chế quan trọng là luyện thiếc và luyện bismut, một bằng ở thời trai trẻ và một bằng khi tuổi đã mãn chiều. Hôm rồi, lại có thêm một nghiên cứu sinh từ trường Đại học Mỏ địa chất xin theo thầy nghiên cứu, để làm luận văn tiến sĩ với hướng mới về hoàn nguyên bismut ở nhiệt độ thường từ quặng núi Pháo.
“Thầy giáo già lên núi Pháo” chỉ là khởi đầu của một câu chuyện khoa học thú vị, có nhiều triển vọng. Thường thì sự hình thành và ứng dụng một phát kiến khoa học đều phải theo hai bước, bước đầu thực hiện trong phòng thí nghiệm và GS. Đinh Phạm Thái đã thu được kết quả ngoài mong đợi. Còn bước hai, ứng dụng sáng chế này vào sản xuất như thế nào “hạ hồi phân giải”, phải chờ sự kết hợp giữa nhà đầu tư và nhà khoa học. Dấu hiệu tích cực sau lần lên núi Pháo cho ta hy vọng về một sự vào cuộc giữa hai “nhà”, trước một phát kiến vừa mang ý nghĩa khoa học vừa mang ý nghĩa thực tiễn như vậy! Đây cũng là một minh chứng cho lòng yêu nghề, khát khao cống hiến của một nhà khoa học dù đã ở tuổi “xưa nay hiếm”.
Như trên đã “tiết lộ”, GS. Đinh Phạm Thái còn là một nhà thơ. Ông là hậu duệ của Hoàng giáp Đinh Nho Hoàn(1671-1715), tên được khắc trên bia tiến sĩ ở Văn Miếu Quốc Tử Giám, tác giả của tập thơ chữ Hán nổi tiếng Mặc Trai sứ tập, viết trên đường đi sứ nhà Thanh năm 1715 và cụ ngã bệnh mất vào năm đó. Có “gen” thi ca của tổ tiên, nên ngoài khoa học, những lúc có nhã hứng ông làm thơ. Hôm đó trên đường từ núi Pháo trở về, qua đèo Khế, tức cảnh sinh tình, ông có bài tứ tuyệt: Rừng ve dằng dặc trưa hè/Cành rây bột nắng ngựa xe bụi đường/Quặng sâu biền biệt người thương/Cuối đèo thả lỏng dây cương…/Ráng chiều.
Phạm Quang Đẩu
Nguồn:daidoanket.vn/tinh-hoa-viet/thay-giao-gia-len-nui-phao/81158