Quá trình nghiên cứu địa chất mỏ từ 1960-1985: Trải qua quá trình nghiên cứu kỹ lưỡng chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn từ 1960- 1964, các đoàn địa chất đã phát hiện, tiến hành khoan kiểm tra và đo địa vật lý để xác định sơ bộ điều kiện địa chất khu mỏ; Giai đoạn 1970- 1985: các chuyên gia địa chất Liên Xô và các đoàn địa chất Việt Nam đã thực hiện khoan thăm dò như sau: i) từ 1971-1974 đã thăm dò tìm kiếm; ii) từ 1978-1980 thăm dò sơ bộ; iii) từ 1981-1984 thăm dò tỷ mỷ; iv) từ 8/1984 - 2/1985: Lập báo cáo kết quả thăm dò tỷ mỷ.
Quá trình nghiên cứu khả năng khai thác và tuyển quặng sắt mỏ Thạch Khê: Giai đoạn 1985- 1987: các chuyên gia mỏ và luyên kim Liên Xô đã lập Luận chứng kinh tế kỹ thuật (TEO) liên hợp thép tại Hà Tĩnh bao gồm Dự án khai thác, tuyển mỏ Thạch Khê công suất 3 triệu tấn/năm và Dự án luyện gang lò cao và sản xuất thép với công suất 1,5 triệu tấn/năm. Giai đoạn 1990- 1997 do các tổ chức tư vấn nước ngoài thực hiện. Cụ thể, năm 1990-1991 Liên công ty Krupp - Lohrho Pacific lập Báo cáo tiền khả thi khai thác mỏ với công suất 10 triệu tấn tinh quặng/năm. Năm 1991 nhóm các công ty của Nhật Bản (Mitsui, Nichimen và Nissho Iwai) đứng đầu là Công ty Nippon Steel lập Báo cáo tiền khả thi khai thác mỏ quặng sắt Thạch Khê với công suất 5 triệu tấn/năm. Năm 1992 UNIDO lập Báo cáo: nêu ra 3 phương án cơ cấu sản phẩm và đã chọn phương án 2 với công suất 10 triệu tấn/năm. Tháng 5/1994 Công ty Tư vấn kỹ thuật Dr. Otto Gold lập "Báo cáo đánh giá địa chất và chất lượng mỏ quặng sắt Thạch Khê". Tháng 7/1994 Công ty Rheinbraun Engineering (RE) của LB Đức lập Dự án tháo khô mỏ bằng phương pháp mô hình hóa và lỗ khoan hạ thấp nước ngầm. Báo cáo của RE cho thấy vấn đề nước ngầm và nước mặt hoàn toàn có thể kiểm soát được. Từ 1995-1997 tổ hợp Consortium gồm các nhà tư vấn mỏ và luyện kim của Krupp (Đức), Tập đoàn mỏ Genco (Nam Phi) và Mitsubishi (Nhật Bản) phối hợp thực hiện: (1) Lập Báo cáo khả thi chi tiết (DFS) Dự án khai thác mỏ Thạch Khê công suất 10 triệu tấn/năm, sản phẩm chủ yếu dùng để xuất khẩu; (2) Khoan thêm 21 lỗ khoan để lấy mẫu kiểm tra số liệu và kiểm chứng đánh giá tài liệu địa chất vùng mỏ do Liên Xô và Việt Nam thực hiện trước đây; (3) Lấy 65 tấn mẫu quặng sắt gửi sang Đức nghiên cứu luyện kim. Giai đoạn 2001- 2004, Viện Quản lý mang tên V. A. Trapeznikov thuộc Viện hàn lâm khoa học LB Nga chủ trì (tham gia có Viện tuyển khoáng Mekhanobr, Viện Kim loại đen Maxcova - SNITRERMET, Viện Khoa học mỏ Giproruda và Viện tháo khô mỏ VIOGEM) thực hiện: i) Nghiên cứu 4 tấn mẫu quặng (về công nghệ tuyển, vê viên và thiêu kết để giảm hàm lượng kẽm (Zn) đảm bảo tiêu chuẩn quặng sắt xuất khẩu; ii) Lập PrFS Dự án khai thác mỏ Thạch Khê công suất khai thác 5 triệu tấn quặng/năm để sản xuất quặng thiêu kết (PA1) và phương án (PA2) để sản xuất quặng vê viên cho luyện gang lò cao. Giai đoạn 2005 - 2008, phía LB Nga do Viện Giproruda chủ trì (tham gia có Viện Mekhanobr, VIOGEM) và phía Việt Nam có Viện KHCN Mỏ Luyện kim tiến hành lập Báo cáo khả thi (FS) khai thác, tuyển mỏ Thạch Khê với công suất khai thác giai đoạn I là 5 triệu tấn quặng/năm, giai đọan II là 10 triệu tấn quặng/năm để cung cấp cho các nhà máy thép liên hợp trong nước và xuất khẩu. Giai đoạn 2008- 2013, công ty Tư vấn Đầu tư – TKV chủ trì tham gia có Viện VIOGEM (LBNga), Viện KHCN Mỏ Luyện kim cung các tổ chức tư vấn liên quan đã thực hiện: (1) Lập Dự án điều chỉnh Báo cáo khả thi (FS) khai thác, tuyển mỏ Thạch Khê; (2) Lập thiết kế kỹ thuật và tổng dự toán thi công Dự án mỏ Thạch Khê công suất khai thác giai đoạn I là 5 triệu tấn quặng/năm, giai đọan II là 10 triệu tấn quặng/năm để cung cấp cho nhu cầu luyện kim trong nước; (3) Lập báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM); (4) Thực hiện các nghiên cứu khác liên quan để làm rõ tài liệu địa chất và địa chất thủy văn... để làm cơ sở cho thiết kế khai thác mỏ và tuyển quặng sắt.
Báo cáo nghiên cứu khả thi của Dự án do Viện Ghiprodura (CHLB Nga) phối hợp với các tổ chức tư vấn Việt Nam lập, được Bộ Công Thương thẩm định thiết kế cơ sở kết quả tại Thông báo số 170/TB-BCT ngày 20/03/2008. Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) của Dự án đã được Bộ TNMT phê duyệt tại Quyết định số 2332/QĐ-BTNMT ngày 07/11/2008. Dự án đã được Hội đồng quản trị Công ty CP Sắt Thạch Khê (TIC) phê duyệt tại Quyết định số 23/QĐ-HĐQT ngày 24/11/2008. Sau khi được bóc thử nghiệm 12,7 triệu m3 tầng phủ, nhận thấy còn một số bất cập nên TIC đã xin điều chỉnh lại Dự án.
Quá trình điều chỉnh dự án, xin ý kiến góp ý, thẩm tra, thẩm định phê duyệt Dự án điều chỉnh được thực hiện từ tháng 11/201- 12/2014. Được các đơn vị, tổ chức góp ý, thẩm tra, thẩm định gồm: (1) Góp ý của UBND tỉnh Hà Tĩnh tại văn bản số 283/UBND-CN1 ngày 20/01/2014; (2) Hội Khoa học và Công nghệ mỏ Việt Nam thẩm tra tính hiệu quả và khả thi của Dự án; (3) Tổ công tác thẩm định do Tập đoàn CN Than – Khoáng sản Việt Nam thành lập thực hiện thẩm định Dự án. Được Bộ Công Thương chủ trì thẩm định tại văn bản số 7313/BCT-CNNg ngày 16/8/2013. Chính phủ thông qua tại văn bản số 8467/VPCP-KTN ngày 10/10/2013. Hội đồng quản trị TIC phê duyệt tại Quyết định số 01/QĐ-HĐQT ngày 02/12/2014.
Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và Đề án cải tạo phục hồi môi trường của Dự án điều chỉnh đã được Bộ TNMT phê duyệt tại Quyết định số 1753/QĐ-BTNMT ngày 23/9/2013 của Bộ TNMT. Đề án xả thải của Dự án điều chỉnh được Bộ TNMT thẩm định và cấp Giấy phép xả thải số 153/GP-BTNMT ngày 25/01/2014. Ủy ban nhan dân tỉnh Hà Tĩnh phê duyệt điều chỉnh lộ trình bồi thường, hỗ trợ và tái định cư dự án khai thác mỏ sắt Thạch Khê điều chỉnh tại Quyết định số 1358/QĐ-UBND ngày 15/5/2013.
Thiết kế kỹ thuật và dự toán XDCT (TKKT-TDT phê duyệt năm 2016):
Đơn vị tư vấn nước ngoài (Công ty CBM của CHLB Đức) đã thẩm định độc lập TKKT của Dự án theo chỉ đạo của Chính phủ tại thông báo số 158/TB-VPCP ngày 18/04/2014. TKKT được Bộ Công Thương chủ trì thẩm định từ tháng 4/2015 ÷ 3/2016 thông qua 03 phiên họp Hội đồng thẩm định. TIC đã hoàn thiện và phê duyệt thiết kế kỹ thuật và dự toán XDCT của Dự án tại Quyết định số 05/QĐ-HĐQT ngày 29/4/2016.
Như vậy, Dự án đã đáp ứng đầy đủ mọi yêu cầu về thủ tục pháp lý cũng như các văn bản chỉ đạo của Chính phủ.