Luận án : Nghiên cứu khả năng lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit gia nghĩa, tây nguyên

1 MỞ ĐẦU Theo kết quả thăm dò địa chất, nước ta được xếp vào quốc gia có trữ lượng bauxit lớn trên thế giới, chủ yếu tập trung tại Tây Nguyên. Đây là tiền đề quan trọng cho xây dựng nền công nghiệp alumin - nhôm Việt Nam trong tương lai. Đặc trưng nổi bật của bauxit Tây Nguyên là nhôm oxit tồn tại dạng khoáng vật gipxit, còn sắt chủ yếu ở dạng gơtit. Theo các nhà khoa học trong và ngoài nước, bauxit vùng này dễ hòa tách cho phép áp dụng công nghệ Bayer châu Mĩ để sản xuất alumin. Tuy nhiên, hạn chế lớn là bùn đỏ hình thành sau hòa tách bauxit này rất khó lắng. Đây là đánh giá đáng quan tâm đối với những người làm công nghệ sản xuất alumin. Lắng bùn đỏ là công đoạn quan trọng trong sản xuất alumin bằng công nghệ Bayer với chức năng tách cặn đỏ ra khỏi dung dịch natri aluminat. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng trực tiếp cũng như gián tiếp đến quá trình lắng bùn đỏ, trong đó phải kể đến như: thành phần vật chất và kích thước hạt của bauxit, chế độ công nghệ hòa tách, chế độ lắng bùn đỏ và đặc biệt là chất trợ lắng sử dụng. Với tầm quan trọng, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của quá trình lắng trong công nghệ alumin, đề tài nghiên cứu của luận án được chọn với tên gọi “Nghiên cứu khả năng lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên”. Nội dung trọng tâm của đề tài là nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng và khả năng cường hóa quá trình lắng bùn đỏ bauxit Gia Nghĩa bằng các chất trợ lắng là chất hữu cơ tự nhiên và chất hữu cơ tổng hợp biến tính. Mục tiêu của luận án: - Xác định các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến khả năng lắng bùn đỏ. - Xác định khả năng cường hóa quá trình lắng bùn đỏ bằng các chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên, hữu cơ tổng hợp biến tính ở dạng độc lập hoặc kết hợp, đồng thời làm rõ cơ chế tương tác của chúng với bùn đỏ. - Đề xuất phương án sử dụng chất trợ lắng với hàm lượng lựa chọn và chế độ tương ứng. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu là bùn đỏ của bauxit Gia Nghĩa – một trong những nguồn quặng có tính đại diện về trữ lượng và thành phần vật chất cho bauxit khu vực Tây Nguyên. - Đã sử dụng phương pháp nghiên cứu sau đây để thực hiện nội dung của luận án: phương pháp tổng hợp, phân tích đánh giá, phương pháp thực nghiệm và các phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm. 2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án: Đây là công trình nghiên cứu cơ bản, toàn diện đầu tiên ở nước ta về lắng bùn đỏ trong công nghệ sản xuất alumin bằng phương pháp Bayer châu Mỹ từ quặng tinh bauxit Gia Nghĩa. + Làm rõ căn cứ khoa học của một số yếu tố ảnh hưởng đáng kể tới khả năng lắng của bùn đỏ: thành phần vật chất (hàm lượng gơtit), kích thước hạt và lượng nạp bauxit cho hòa tách, hệ số pha loãng huyền phù, nhiệt độ lắng. + Khảo sát khả năng trợ lắng bùn đỏ của các chất hữu cơ tự nhiên (tinh bột mỳ, tinh bột DR), hữu cơ tổng hợp biến tính (HX400, HX600) và phương án kết hợp (tinh bột DR với HX600).  Đối với chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên, đã phát hiện ra tinh bột DR – nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước, có khả năng trợ lắng cao hơn tinh bột mỳ - chất trợ lắng truyền thống. Đây là một phát hiện mới đóng góp đáng kể vào việc phát triển loại chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên. Còn với hai chất trợ lắng hữu cơ tổng hợp biến tính HX400 và HX600 thì HX600 cho kết quả lắng cao hơn.  Phương án kết hợp giữa chất hữu cơ tổng hợp biến tính (HX600) và hữu cơ tự nhiên (tinh bột DR) với hàm lượng được chọn đạt hiệu quả kinh tế - kỹ thuật tốt. Sự kết hợp này cũng là một đóng góp mới trong việc đa dạng hóa phương án sử dụng chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên và tổng hợp biến tính. Kết quả lựa chọn phương án sử dụng độc lập chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên (tinh bột DR) hay hữu cơ tổng hợp biến tính (HX600) hoặc phương án kết hợp cả hai loại trên không chỉ có ý nghĩa lớn đối với thực tiễn lắng trong công nghệ sản xuất alumin mà còn giảm được mức độ gây ô nhiễm môi trường. Nội dung và bố cục của luận án: Ngoài phần mở đầu và phần kết luận chung, nội dung của luận án được trình bày trong 4 chương. Chương 1. Tổng quan về bùn đỏ và quá trình lắng bùn đỏ Chương 2. Cơ sở lý thuyết quá trình lắng tách bùn đỏ Chương 3. Chuẩn bị mẫu và các phương pháp nghiên cứu Chương 4. Kết quả và thảo luận 3 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Sự hình thành và những tính chất đặc trưng của bùn đỏ Kể từ khi được phát minh vào năm 1888 và năm 1894 cho đến nay, công nghệ Bayer (mang tên nhà phát minh Dr.Karl Josep Bayer) vẫn chiếm vị trí chủ đạo trong công nghiệp sản xuất alumin - Al 2 O 3 của thế giới. Hiện nay và dự báo trong tương lai, khoảng 90% sản lượng alumin của thế giới vẫn được sản xuất bằng công nghệ này. Nguồn nguyên liệu chính cho sản xuất alumin là bauxit. Thành phần của bauxit thay đổi trong phạm vi rất rộng không chỉ giữa các mỏ mà ngay chính trong một địa điểm khai thác. Theo độ sâu khác nhau, thành phần vật chất của bauxit đã có sự khác biệt rõ rệt. Thành phần hoá học và khoáng vật cơ bản của bauxit ở một số nước được xử lý bằng công nghệ Bayer nêu trong bảng 1.1 và bảng 1.2. Bảng 1.1. Thành phần hóa học và khoáng vật cơ bản của bauxit [76] Thành phần hoá học, % Thành phần khoáng vật Al 2 O 3 : 40  65 diaspo  - Al 2 O 3 .H 2 O bơmit - Al 2 O 3 .H 2 O gipxit -Al 2 O 3 .3H 2 O SiO 2 : 0,5  10 kaolinit Al 4 (OH) 8 .SiO 2 .O 10 thạch anh SiO 2 Fe 2 O 3 : 3  30 hematit  - Fe 2 O 3 gơtit - Fe 2 O 3 .H 2 O TiO 2 : 0,5  8 anatat TiO 2 rutin TiO 2 H 2 O: 10  34 hydrat trong diaspo, bơmit, gipxit, gơtit Bảng 1.2. Thành phần hóa học cơ bản của bauxit ở một số nước [49] Tên nước Thành phần hóa học, % Al 2 O 3 Fe 2 O 3 SiO 2 TiO 2 MKN Liên Xô (cũ) 52 25 4,0 2,2 11 Guinea 41-43 23-28 1,9-2,3 1,5-3,0 23-25 Jamaica 49-50 20-24 1-3 2,3 24-28 4 Như vậy, Al 2 O 3 là hợp chất chính tồn tại trong bauxit. Quá trình sản xuất alumin bằng công nghệ Bayer từ quặng bauxit thực chất là quá trình hòa tan Al 2 O 3 trong dung môi kiềm - NaOH, nhằm tách thành phần Al 2 O 3 có trong bauxit ra khỏi các tạp chất khác không bị hòa tan, tạp chất này chủ yếu là các ôxit. Chất lượng của bauxit không chỉ được đánh giá qua hàm lượng thành phần có ích Al 2 O 3 mà còn phải căn cứ vào cả tạp chất rất có hại là SiO 2 . Bauxit được coi là tốt nhất nếu chúng có hàm lượng nhôm ôxit cao và silic ôxit thấp. Trong thực tế, chất lượng bauxit được đánh giá bằng môđun silic – M Si . M Si > 7: bauxit có chất lượng tốt, thích hợp với công nghệ Bayer. 3 < M Si < 7: bauxit có chất lượng trung bình, thích hợp với công nghệ thiêu kết hoặc kết hợp hai công nghệ: Bayer và thiêu kết. M Si < 3: bauxit có chất lượng kém, không phù hợp cho sản xuất alumin. Hàm lượng hydrat - nước kết tinh quyết định cấu trúc tinh thể của nhôm ôxit. Về phương diện này, có các khoáng vật chứa Al 2 O 3 tương ứng: gipxit - Al 2 O 3 .3H 2 O hay còn gọi là hydragilit, bơmit và diaspo (Al 2 O 3 .H 2 O). Độ hòa tan của các khoáng vật này trong dung dịch kiềm xếp theo thứ tự từ cao đến thấp. Mặt khác, các tính chất vật lý, hoá học cũng khác nhau. Tùy thuộc vào dạng tồn tại của khoáng vật chứa nhôm trong bauxit, người ta chia công nghệ Bayer thành hai loại: công nghệ Bayer châu Âu và công nghệ Bayer châu Mỹ. Công nghệ Bayer châu Mỹ: áp dụng cho loại bauxit chứa chủ yếu khoáng vật dạng gipxit dễ hòa tách, nhiệt độ hòa tách cao nhất đạt 140145 o C. Công nghệ Bayer châu Âu: áp dụng cho loại bauxit chứa chủ yếu khoáng vật dạng bơmit hoặc diaspor, nhiệt độ hòa tách >200 o C có khi đạt tới ~300 o C [85]. Tuy không ngừng được hoàn thiện về công nghệ, kỹ thuật và đã có nhiều bổ sung, cải tiến, song về nguyên lý cơ bản của công nghệ này thì không thay đổi. Hình 1.1 giới thiệu sơ đồ công nghệ Bayer sản xuất alumin tổng quát và rút gọn. Al 2 O 3 .3H 2 O Gipxit  - Al 2 O 3 .H 2 O Bơmit α - Al 2 O 3 .H 2 O Diaspo  -Al 2 O 3  -Al 2 O 3 Corindon 5 Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất alumin từ bauxit bằng phương pháp Bayer tổng quát và rút gọn [4] Bauxit NaOH Đập Dung dịch cái Nghiền/ (Tiền khử silic) CaO Hoà tách Dung dịch luân lưu Pha loãng/ (Hậu khử silic) Lắng bùn đỏ Dung dịch aluminat Lọc kiểm tra Trao đổi nhiệt Phân huỷ Lọc, Rửa Al(OH) 3 Nung Sản phẩm Alumin Tâm mầm Bùn đỏ Rửa/Lọc Nước Nư ớc rửa Thải 6 Công nghệ Bayer gồm các công đoạn chủ yếu sau: Gia công quặng tinh bauxit: quặng tinh bauxit được đập, nghiền đến cỡ hạt thỏa mãn các công đoạn tiếp theo. Tùy thuộc vào hàm lượng silic có trong quặng mà công đoạn khử silic được thực hiện trước công đoạn hòa tách - tiền khử silic. Thông thường, công đoạn tiền khử silic được thực hiện cùng công đoạn nghiền ướt quặng trên một thiết bị nghiền. Hòa tách: quặng tinh bauxit sau khi nghiền và khử silic được hòa tách trong dung dịch kiềm tạo thành hệ huyền phù gồm: pha lỏng là dung dịch natri aluminat – NaAlO 2 và pha rắn – bùn đỏ. Huyền phù được pha loãng nhằm tăng tỷ lệ lỏng/rắn, một mặt giúp cho xử lý những công đoạn sau được dễ dàng hơn, mặt khác tránh hiện tượng nhôm hydroxit phân hủy sớm. Tuy nhiên, nếu trong dung dịch natri aluminat vẫn chứa hàm lượng silic ôxit cao thì cần phải thêm công đoạn khử silic sau hòa tách - hậu khử silic. Phân chia pha rắn và lỏng hay còn gọi là lắng bùn đỏ nhằm tách bùn đỏ ra khỏi dung dịch natri aluminat. Phân hủy dung dịch: Dung dịch natri aluminat sạch được phân hủy ở nhiệt độ thích hợp với việc cho thêm mầm nhôm hydroxit để kết tủa Al(OH) 3 . Nung Al(OH) 3 : Sản phẩm Al(OH) 3 cuối cùng được lọc, rửa và nung để tạo thành alumin. Quá trình khử silic của bauxit Trong công nghệ Bayer, khi hoà tan bauxit với dung dịch kiềm, các khoáng vật chứa SiO 2 có trong bauxit như caolinit, haloysit, illit…sẽ tham gia phản ứng với kiềm và tạo ra hợp chất mới 3(Na 2 O.Al 2 O 3 .2SiO 2 )Na 2 X.aH 2 O với X có thể là CO 3 2- , SO 4 2 , 2OH - , 2AlO 2 - ….hợp chất này không tan, tích tụ thành bùn bám vào các đường ống, thiết bị trao đổi nhiệt, các ôtôcla, thiết bị cô đặc và ở nhiều vị trí khác nhau trên dây chuyền dẫn đến nhiều sự cố ách tắc hoạt động nhà máy sản xuất alumin. Để giảm bớt những sự cố này, công đoạn tiền khử silic và hậu khử silic được đưa vào dây chuyền công nghệ Bayer. Những phương pháp công nghiệp dùng để khử SiO 2 của dung dịch natri aluminat bao gồm [3]: Khử trong ôtôcla ở 150170 0 C Khử trong ôtôcla có thêm vôi Khử ở áp suất thường không có chất cho thêm Khử ở áp suất thường có cho thêm vôi hoặc chất phụ gia khác 7 Trong quá trình khuấy trộn dung dịch, không phải toàn bộ SiO 2 đều tạo thành alumosilicat không tan và không phải lắng ra ngay lập tức. Dung dịch càng đậm đặc thì SiO 2 còn lại trong dung dịch càng nhiều, còn khi dung dịch ở nhiệt độ càng cao và lắng càng lâu thì SiO 2 trong dung dịch càng ít. Quá trình hòa tách bauxit bằng phương pháp Bayer Công nghệ Bayer được dựa trên cơ sở của phản ứng thuận nghịch sau [3]: Lúc đầu phản ứng xảy ra nhanh, sau đó chậm dần và không thể hòa tách triệt để Al 2 O 3 từ bauxit kể cả khi kéo dài thời gian mà vẫn giữ nguyên nhiệt độ hòa tách. Hiệu suất của quá trình hòa tách phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: nhiệt độ, thời gian hòa tách, nồng độ dung dịch, tỷ lệ rắn/lỏng, bản chất của bauxit…. Để tính hiệu suất hoà tách lý thuyết cần dựa trên cơ sở phân tích hoá và phân tích pha (dạng tồn tại của khoáng vật chứa nhôm). Tuy nhiên, để đơn giản hóa, hiệu suất hoà tách lý thuyết ( lt ) thường được tính theo công thức sau [3]: ,%100. 32 232 OAl SiOOAl lt    (1.1) Trong đó: Al 2 O 3 - hàm lượng nhôm ôxit trong tinh quặng bauxit SiO 2 - hàm lượng silic ôxit trong tinh quặng bauxit Còn hiệu suất hoà tách thực tế ( tt ) được tính theo công thức [3]: %1001%100 32 32 32 32 32 32 32 3232            bd bx bx bd bx bd bx bdbx tt OFe OFe x OAl OAl OAl OFe OFe xOAlOAl n (1.2) Trong đó: Al 2 O 3 bx , Al 2 O 3 bd là hàm lượng Al 2 O 3 trong bauxit và trong bùn đỏ Fe 2 O 3 bx , Fe 2 O 3 bd là hàm lượng Fe 2 O 3 trong bauxit và trong bùn đỏ Quá trình lắng tách bùn đỏ ra khỏi dung dịch natri aluminat Sau khi hòa tách bauxit, việc tách dung dịch natri aluminat ra khỏi bùn đỏ là một trong các khâu rất quan trọng trong dây chuyền công nghệ Bayer, nó phụ thuộc chủ yếu vào thành Hoà tách > 100 0 C Phân hóa < 100 0 C NaAl(OH) 4 (1) Al(OH) 3 + NaOH 8 phần vật chất của bauxit và điều kiện hòa tách. Đối với những loại quặng chứa nhiều sắt ở dạng gơtit thì việc lắng, lọc là rất khó khăn. Thông thường khi tiến hành quá trình này phải cho thêm chất trợ lắng. Phân hủy dung dịch natri aluminat Sau khi lắng, lọc, dung dịch natri aluminat được phân hủy để kết tủa ra nhôm hydroxit theo phản ứng sau: NaAl(OH) 4  Al(OH) 3  + NaOH (2) Phân hủy là một trong những quá trình hóa học phức tạp. Hiện nay, tồn tại nhiều lý thuyết với những cách giải thích khác nhau về cơ chế của quá trình này. Nói chung, quá trình phân hủy gồm hai giai đoạn: Tạo mầm kết tinh và phát triển mầm. Hiệu suất của quá trình phân hủy được tính bằng công thức [3]: ,%100.1100.          c a c ac      (1.3) Trong đó:  c : tỷ số costic của dung dịch cái  a : tỷ số costic của dung dịch aluminat trước khi phân hủy Nung nhôm hydroxit Nung là công đoạn cuối cùng trong sản xuất alumin. Mục tiêu của quá trình nung là làm mất nước của nhôm hydroxit - Al(OH) 3 để nhận được alumin - Al 2 O 3 . Quá trình nung có sự biến đổi trải qua từng giai đoạn nhiệt độ khác nhau [3]:  Ở nhiệt độ 110120 0 C: nhôm hydroxit mất hết nước ẩm.  Ở nhiệt độ 500550 0 C diaspor mất phân tử nước kết tinh và biến thành alumin không ngậm nước dạng γ-Al 2 O 3 dễ hút ẩm.  Ở nhiệt độ 850 0 C, γ-Al 2 O 3 bắt đầu chuyển pha thành α-Al 2 O 3 . Quá trình này kết thúc ở nhiệt độ 11501200 0 C. Như vậy, bùn đỏ được hình thành trong quá trình sản xuất alumin trực tiếp từ quặng tinh bauxit. Bùn đỏ là hỗn hợp các oxit không hòa tan trong môi trường kiềm, bao gồm: sắt oxit, silic oxit, titan oxit, nhôm oxit Do thành phần vật chất của bauxit khác nhau và công nghệ sản xuất từ chúng cũng có sự thay đổi nên thành phần hóa học của bùn đỏ thường có sự khác biệt (bảng 1.3). 9 Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loại bùn đỏ [49] Thành phần, % Trombetas (Brasil) Darling Range (Australia) South Manch (Jamaica) Nhiệt độ hòa tách, o C 143 143 245 Al 2 O 3 SiO 2 Fe 2 O 3 TiO 2 MKN Na 2 O CaO Khác 13,0 12,9 52,1 4,2 6,4 9,0 1,4 1,0 14,9 42,6 28,0 2,0 6,5 1,2 2,4 2,4 10,7 3,0 61,9 8,1 8,4 2,3 2,8 2,8 Về định tính, bùn đỏ có thành phần khoáng vật (bảng 1.4) tương tự như thành phần khoáng vật của bauxit, nhưng có sự thay đổi về định lượng và có thêm hai pha mới:  Na 2 O.Al 2 O 3 .2SiO 2 .nH 2 O tạo thành trong quá trình khử silic  Hợp chất có thành phần dao động của CaO với các cấu tử Al 2 O 3 , Na 2 O và SiO 2 , tạo thành khi trong công nghệ sản xuất alumin có bổ sung thêm vôi. Bảng 1.4. Thành phần khoáng vật của các loại bùn đỏ khác nhau [49] Hợp chất Trombetas Darling Range South Manch Gipxit Bơmit Diaspor Hematit Gơtit Illit Natrititanat Quartz Rutin CaTiO 2 Canxit Sodalit - 0,6 1,2 38 19 - - 2,2 0,8 1,5 1,4 - 5,6 3,5 2,5 14,5 14,5 4,7 0,6 37,1 - - 2,3 - 33 2 2 3,5 10 2 - 6 6 - 0,5 - 10 Bùn đỏ có khối lượng riêng 3,3 (từ bauxit Kirkvine, Jamaica), 2,8 (từ bauxit Arvida, Quebec) và 3,02 g/cm 3 (Kwinana). Li và Rutherford [43] nhận thấy, khối lượng riêng của bùn đỏ dao động từ 3,6÷4,0 g/cm 3 và diện tích bề mặt riêng 30÷50 m 2 /g với các loại bauxit khác nhau. Bùn đỏ có tính chất kiềm, pH từ 12÷13,5 (có khi tới 14). Bauxit trước khi đưa vào hòa tách phải nghiền đến cỡ hạt nhỏ và do quá trình tự vỡ vụn trong quá trình hòa tách nên bùn đỏ thường có cỡ hạt từ mịn đến rất mịn. Các hạt bùn đỏ có kích thước lớn hơn 150 µm chiếm 0,1÷50%, phổ biến nhất là 5%. Đa phần bùn đỏ có cấp hạt dưới sàng 100 µm, trong đó kích thước hạt nhỏ hơn 10 µm chiếm 80%. Bùn đỏ từ bauxit Jamaica có cấp hạt dưới sàng 44 µm chiếm tới 90% [6, 10]. Bùn đỏ của nhà máy chế biến bauxit thuộc NALCO có cấp hạt < 8 µm chiếm 80% trong đó cấp hạt < 5 µm chiếm 35% [47]. Theo Parekh và Goldberger [54], 50% bùn đỏ sau khi lắng có cỡ hạt nhỏ hơn 10 µm. Còn Yong và Ludwig [90] nhận thấy, bùn đỏ Kirkvine chiếm 75% cỡ hạt 1 µm nhưng bùn đỏ từ bauxit Arvida có cỡ hạt dưới 1 µm chiếm 25%. Glenister và Thornber [31] cho rằng, bùn đỏ Kwinana có cỡ hạt dưới 2 µm chiếm 40%. Cấp hạt mịn và diện tích bề mặt riêng lớn là nguyên nhân làm cho tốc độ lắng tự nhiên (lắng dưới tác động của trọng lực) của bùn đỏ diễn ra chậm. Phân bố cỡ hạt đặc trưng của bùn đỏ được trình bày trên hình 1.2. Hình 1.2. Phân bố kích thước hạt mịn và hạt thô đặc trưng của bùn đỏ [49] [...]... nghiên cứu khác tiến hành hòa tách kết hợp bauxit có khả năng lắng kém với bauxit có khả năng lắng tốt Kết quả cho thấy rằng, sự kết hợp này thúc đẩy khả năng lắng của bauxit lắng kém và làm giảm khả năng lắng của bauxit lắng tốt [93] Khi tiến hành lắng bùn đỏ của bauxit có khả năng lắng kém cho thêm 10% bùn đỏ được hòa tách ở nhiệt độ cao Kết quả chỉ ra rằng, khả năng lắng và nén chặt bùn đỏ tốt hơn... dạng khoáng khác nhau đến quá trình lắng bùn đỏ Cụ thể, nghiên cứu lắng bùn đỏ của một số loại bauxit được hòa tách ở 275 oC Khi hòa tách bauxit chứa ít SiO2 có cho thêm 12% SiO2 dạng kaolinit thì khả năng lắng bùn đỏ của bauxit này tương đương với bauxit chứa 12% SiO2 hòa tan Trong một thí nghiệm khác, ông cho thêm vào quá trình hòa tách SiO2 dạng thạch anh thì bùn đỏ lắng tương đương với bùn đỏ khi... quá trình lắng bùn Nhôm hydroxit kết tủa xuống làm cho khối lượng riêng của bùn đỏ giảm do đó giảm khả năng lắng bùn Theo Kompanhiet [93], những bauxit chứa nhiều khoáng silic hòa tan sẽ làm giảm khả năng lắng bùn vì nó sẽ tạo ra các kết tủa mịn trong quá trình hòa tách Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, với những bauxit chứa lớn hơn 10% SiO2 hòa tan thì độ nén bùn đỏ rất kém Kompanhiet cũng nghiên cứu hành... quá trình pha loãng và rửa bùn đỏ sau này [93, 96] 16 Khi nghiên cứu một vài mẫu bùn đỏ của bauxit thuộc Jamaica, Strahn [83] nhận thấy, tồn tại mối quan hệ tuyến tính giữa tỷ lệ hematit/gơtit với tốc độ lắng bùn đỏ Tốc độ lắng bùn đỏ của bauxit Jamaica chậm có liên quan trực tiếp đến cỡ hạt mịn, hạt coloid của khoáng vật sắt sau quá trình hòa tách Các nghiên cứu về lắng bùn đỏ của Orban và cộng sự [52],... cong lắng đặc trưng của các loại bùn đỏ [75] Quá trình nghiên cứu lắng bùn đỏ với nồng độ chất rắn khác nhau, nồng độ chất rắn lại phụ thuộc vào loại bauxit, chế độ hòa tách cũng như hàm lượng chất trợ lắng sử dụng Khả năng lắng phụ thuộc vào diện tích bề mặt riêng của pha rắn trong bùn đỏ [75] Thông thường người ta cho rằng, độ nghiền mịn của bauxit ảnh hưởng đến tốc độ lắng bùn đỏ Nhưng khi khảo... + (2 – 2x)NaAlO2 + (2 – x)H2O (4) Vì thế, trong thành phần bùn đỏ chỉ thấy xuất hiện hematit Một nghiên cứu cho thấy, quá trình lắng bùn đỏ khi hòa tách bauxit ở nhiệt độ 180÷230 oC cho tốc độ lắng chậm nhưng cũng bauxit này được hòa tách ở nhiệt độ 260 oC thì tốc độ lắng lại nhanh hơn đáng kể Giải thích nguyên nhân bùn đỏ lắng nhanh khi hòa tách ở nhiệt độ cao là do chuyển biến của sắt dạng gơtit sang... trước Lắng bùn đỏ là quá trình phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố và chế độ công nghệ của các công đoạn liên quan Vì vậy, để có được những đánh giá khoa học, tổng thể, nội dung nghiên cứu cần tập trung vào các vấn đề sau:  Thành phần vật chất của quặng tinh bauxit  Cỡ hạt quặng tinh bauxit cho hòa tách  Một số thông số hòa tách bauxit có liên quan trực tiếp tới khả năng lắng bùn đ : o Lượng nạp bauxit. .. 12 Đối với một số nhà máy xử lý bauxit bằng công nghệ Bayer thì khâu cần quan tâm nhất là khâu lắng tách bùn đỏ [93] Tốc độ lắng bùn đỏ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố [96 ]: Thành phần quặng, điều kiện hòa tách bauxit, kích thước hạt quặng và điều kiện lắng bùn, hoặc theo Cytec [28], các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng bùn đỏ bao gồm: kích thước hạt bauxit, SiO2 hòa tan, gơtit, tỷ lệ hematit/gơtit,... mịn bauxit 13 Buravlev và cộng sự [20] nghiên cứu quá trình lắng bùn đỏ từ hai loại quặng tinh bauxit khác nhau là Yugoslav và Greek thấy rằng, so với bùn đỏ Greek, bùn đỏ Yugoslav chứa nhiều cỡ hạt mịn hơn và tốc độ lắng chậm hơn Parekh và Goldberger [54] chỉ ra rằng, hầu hết bùn đỏ chứa khoảng 50% cỡ hạt dưới 10 m và tốc độ lắng của chúng chậm Nghiên cứu thành phần độ hạt của bùn đỏ từ quá trình hòa. .. tránh phá vỡ khối bông tụ Dejan Smolovi [72] đã nghiên cứu ảnh hưởng của chất kết bông đến quá trình lắng bùn đỏ Các chất kết bông được sử dụng để nghiên cứu gồm: tinh bột, A-185 HMW và hydroxamated polyacrylamides (HXPAMs) HX 300 của hãng Cytec với liều lượng sử dụng như sau: 1,5 kg tinh bột/tấn bùn đỏ; 0,08 kg A-185 HMW/tấn bùn đỏ; 0,45 kg HX300/tấn bùn đỏ Kết quả chỉ ra rằng, tốc độ lắng bùn đỏ . alumin, đề tài nghiên cứu của luận án được chọn với tên gọi Nghiên cứu khả năng lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên . Nội dung trọng tâm của đề tài là nghiên cứu các yếu tố. giảm khả năng lắng của bauxit lắng tốt [93]. Khi tiến hành lắng bùn đỏ của bauxit có khả năng lắng kém cho thêm 10% bùn đỏ được hòa tách ở nhiệt độ cao. Kết quả chỉ ra rằng, khả năng lắng và. hơn. Một nghiên cứu khác tiến hành hòa tách kết hợp bauxit có khả năng lắng kém với bauxit có khả năng lắng tốt. Kết quả cho thấy rằng, sự kết hợp này thúc đẩy khả năng lắng của bauxit lắng kém