Khoáng sản nào khiến Mỹ gấp rút xây dựng nhà máy mới cho quốc phòng?
Một cơ sở chỉ xử lí khoảng một tấn quặng mỗi ngày, nghe không giống dự án có thể tác động tới ngành quốc phòng. Nhưng với antimon, quy mô nhỏ không đồng nghĩa với vai trò nhỏ.
Dây chuyền thử nghiệm tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho được xây dựng để tách antimon trisulfua đạt tiêu chuẩn quân sự từ quặng của dự án Stibnite. Hợp chất này được dùng trong hạt nổ mồi, bộ phận khởi phát quá trình cháy của thuốc phóng trong đạn dược.
Mỹ muốn khôi phục chuỗi cung ứng hoàn chỉnh trong lãnh thổ Mỹ, từ quặng dưới lòng đất tới nhà máy sản xuất đạn. Lục quân Mỹ gọi đó là chiến lược “từ mỏ đến viên đạn”.
Nhà máy một tấn mỗi ngày thực sự làm gì?
Dự án do Lục quân Mỹ phối hợp với Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho và Perpetua Resources triển khai. Hệ thống được thiết kế theo dạng mô-đun, đặt trong các container có thể vận chuyển và nhân rộng nhanh hơn nhà máy luyện kim truyền thống. Theo Reuters, chương trình đã tiêu tốn khoảng 30 triệu USD trong nhiều năm. Dây chuyền có thể tạo ra khoảng 7 đến 10 tấn antimon trisulfua mỗi năm, đủ đáp ứng nhu cầu của Lục quân Mỹ trong thời bình.
Con số một tấn mỗi ngày nói về lượng vật liệu đầu vào được xử lí ở quy mô thử nghiệm, không phải một tấn antimon thành phẩm. Nhiệm vụ hiện nay là xác nhận quy trình có ổn định hay không, tỉ lệ thu hồi ra sao và sản phẩm có duy trì chất lượng quân sự giữa các mẻ quặng khác nhau hay không. Bộ Năng lượng Mỹ cho biết chương trình sẽ kiểm chứng thiết kế nhà máy, đồng thời thử khả năng tạo ra tinh quặng antimon trisulfua và tinh quặng pyrit chứa vàng từ quặng Stibnite.
Nhà máy mô-đun vừa cung cấp sản lượng cần thiết trong thời bình, vừa giúp đào tạo nhân lực. Nếu nhu cầu tăng, quân đội có thể mở rộng bằng cách lắp đặt thêm các dây chuyền tương tự. Toàn bộ cơ sở có thể được vận chuyển trong bốn container.
Antimon nhỏ bé nhưng không thể thiếu trong đạn dược
Antimon là á kim màu trắng bạc, giòn, thường được dùng để tạo hợp kim hoặc sản xuất hợp chất chuyên dụng. Khi pha với chì, nó làm kim loại cứng hơn. Antimon trioxide được dùng trong vật liệu chống cháy, còn antimon trisulfua giữ vai trò đặc biệt trong đạn dược.
Trong hạt nổ mồi, antimon trisulfua tham gia hỗn hợp nhạy với va đập. Khi kim hỏa tác động, hạt nổ mồi tạo ngọn lửa đốt thuốc phóng. Thuốc phóng sinh khí, tạo áp suất đẩy đầu đạn ra khỏi nòng. Nếu hạt nổ mồi không hoạt động, thuốc phóng không được kích hoạt và phát bắn sẽ thất bại.
Lục quân Mỹ cho biết antimon sulfua liên quan tới gần 30% các loại đạn dược quân sự, chủ yếu ở bộ phận mồi. Vật liệu phải hoạt động ổn định trong nhiều điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và môi trường. Quặng có antimon chưa đủ. Nó phải được tuyển, tinh chế và kiểm soát chất lượng để đạt cấp độ quân sự.
Antimon còn xuất hiện trong đạn vạch đường, đạn xuyên giáp, pháo sáng, cảm biến hồng ngoại và kính nhìn đêm. Trong dân sự, nó được dùng trong ắc quy chì, vật liệu chống cháy, gốm, thủy tinh và chất bán dẫn.
Nhu cầu không quá lớn nhưng tiêu chuẩn cao khiến antimon dễ bị bỏ quên. Quân đội không thể để một vật liệu nhỏ làm đình trệ cả dây chuyền đạn dược.
Cú sốc nguồn cung khiến Mỹ phải hành động
Mỹ đã không sản xuất antimon trisulfua đạt chuẩn quân sự trong nước từ thập niên 1960. Trong thời gian dài, nước này dựa vào hàng nhập khẩu, đặc biệt là chuỗi khai thác và tinh chế do Trung Quốc chi phối. Theo Cục Khảo sát Địa chất Mỹ, Mỹ phụ thuộc nhập khẩu khoảng 84% nhu cầu antimon, còn nguồn từ Trung Quốc từng đáp ứng hơn một nửa lượng tiêu thụ. Trung Quốc cũng chiếm khoảng 59% sản lượng antimon khai thác toàn cầu trong bộ dữ liệu gần đây của USGS.
Lỗ hổng trở nên rõ ràng vào năm 2021, khi nguồn antimon trisulfua từ Trung Quốc không còn được chuyển sang Mỹ. Washington phải sử dụng kho dự trữ chỉ đủ khoảng một năm và tìm nguồn thay thế từ Ấn Độ cùng các thị trường khác. Sự cố này thúc đẩy quân đội phát triển nhà máy tinh chế quy mô nhỏ trong nước.
Áp lực tăng mạnh vào năm 2024. Từ ngày 15/9, Trung Quốc áp dụng cơ chế cấp phép xuất khẩu đối với quặng, kim loại, oxit antimon và một số hợp chất liên quan. Đến ngày 3/12/2024, Bắc Kinh tuyên bố về nguyên tắc không cấp phép xuất khẩu các mặt hàng lưỡng dụng liên quan đến antimon sang Mỹ, đồng thời cấm xuất khẩu vật liệu lưỡng dụng cho người dùng quân sự hoặc mục đích quân sự của Mỹ.
Từ ngày 9/11/2025, Trung Quốc tạm đình chỉ quy định về nguyên tắc không cấp phép các mặt hàng này sang Mỹ tới ngày 27/11/2026. Tuy nhiên, hàng xuất khẩu vẫn phải qua cơ chế cấp phép, còn lệnh cấm đối với người dùng quân sự và mục đích quân sự của Mỹ vẫn có hiệu lực.
Reuters ghi nhận giá antimon tăng mạnh, nguồn hàng khan hiếm và một số nhà sản xuất ắc quy phải mua qua thị trường trung gian với chi phí cao. Đến giữa năm 2025, lượng antimon Trung Quốc xuất khẩu ra toàn cầu chỉ còn khoảng một phần ba so với cùng kì năm trước.
Nhà máy vài container vì thế không chỉ là dự án luyện kim. Nó là cách Mỹ bảo đảm một vật liệu nhỏ không thể làm chậm cả dây chuyền sản xuất vũ khí.
Từ mỏ Stibnite đến chuỗi “từ mỏ đến viên đạn”
Nguồn quặng cho chương trình thử nghiệm đến từ Stibnite Gold Project ở miền trung Idaho, khu khai khoáng vàng, antimon và vonfram cũ. Perpetua Resources muốn tái phát triển khu vực để khai thác vàng, thu hồi antimon và phục hồi phần đất bị ảnh hưởng bởi hoạt động trước đây.
Theo Lục quân Mỹ, Stibnite chứa khoảng 148 triệu pound antimon, tương đương hơn 67.000 tấn, và là trữ lượng antimon được xác định lớn nhất tại Mỹ. Quân đội đánh giá đây là phương án gần nhất để tạo nguồn antimon sulfua cấp quân sự trong nước. Dự án đã nhận 22,4 triệu USD để phát triển quy trình sản xuất, cùng 59,3 triệu USD từ Đạo luật Sản xuất Quốc phòng cho nghiên cứu môi trường và kĩ thuật.
Tuy nhiên, nhà máy thử nghiệm không có nghĩa Mỹ đã lập tức tự chủ. Mỏ Stibnite vẫn phải xây dựng, huy động vốn, lắp đặt thiết bị và vận hành thương mại. Theo kế hoạch mới nhất của Perpetua Resources, dự án đang hướng tới bắt đầu sản xuất vàng và antimon trong năm 2029. Trong thời gian đó, dây chuyền tại Idaho chủ yếu dùng mẫu quặng để hoàn thiện công nghệ và chứng minh chất lượng đầu ra.
Chuỗi cung ứng bền vững còn phụ thuộc vào chi phí, xử lí chất thải, nhân lực luyện kim và hợp đồng mua dài hạn. Ngay cả khi chi phí sản xuất trong nước cao hơn, Washington có thể vẫn chấp nhận phần chênh lệch để đổi lấy khả năng kiểm soát nguồn cung, truy xuất nguồn gốc và mở rộng sản lượng khi xảy ra khủng hoảng.
Nhà máy một tấn mỗi ngày không nhằm cạnh tranh trực tiếp với các trung tâm luyện kim khổng lồ của Trung Quốc. Nó là bước thử cho một chuỗi cung ứng nhỏ hơn, phân tán hơn và nằm trong tầm kiểm soát của Mỹ.
