Microsoft Word Phandau ZnO CỘNGHÒAXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM BỘCÔNGTHƯƠNG VIỆNKHOAHỌCVÀCÔNGNGHỆMỎ LUYỆNKIM BÁOCÁOTỔNGKẾTĐỀTÀICẤPBỘ NGHIÊNCỨUXÂYDỰNGCÔNGNGHỆSẢNXUẤTOX YTKẼMTỪBÃTROKẼMMẠNÓNG Chủnhiệmđềtài TS Lê[.]
CỘNGHỊAXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM BỘCƠNGTHƯƠNG VIỆNKHOAHỌCVÀCƠNGNGHỆMỎ-LUYỆNKIM BÁOCÁOTỔNGKẾTĐỀTÀICẤPBỘ NGHIÊNCỨUXÂYDỰNGCƠNGNGHỆSẢNXUẤTOX YTKẼMTỪBÃTROKẼMMẠNĨNG Chủnhiệmđềtài:TS.LêGiaMơ 7351 19/5/2009 THÀNHPHỐHÀNỘI–2008 cộnghòaxhộichủnghĩaviệtnam Bộcôngthơng ViệnkhoahọcvàcôngnghệMỏ-Luyệnkim BOCOTNGKTTICPB NGHIấNCUXYDNGCễNGNGHSNXUTOX YTKMTBTROKMMNểNG Chnhimti:TS.LờGiaMụ BCTK:NghiờncuxõydngcụngnghsnxutoxytkmZnOtbótrokmmnúng Nhữngngờithựchiện TT Họvàtên Chứcvụ Cơquan LêGiaMô LêHồngSơn KSK LuyệnkimViệnKH&CHMỏ- NguyễnVănChính S LuyệnkimViệnKH&CHMỏ- NguyễnHịaAn KTV Luyệnkim ViệnKhoahọcvàCơngnghệMỏ-Luyệnkim TS ViệnKH&CHMỏ- MỤCLỤC Sốhiệu Danhmục Tr Mởđầu Tổngquan Tìnhhìnhnghiêncứutrongvàngồinước 1.1.1 Tìnhhìnhnghiêncứuởnướcngồi 1.1.2 Tìnhhìnhnghiêncứuởtrongnước Tổngquancơsởlýthuyết Vàinétvềcơngnghệmạkẽmnóng(mạnhúng) 1.2.1.1 Đặcđiểmchung 1.2.1.2 Côngnghệmạnhúngkẽm Côngnghệsảnxuấtoxytkẽm Hỏaluyệnoxytkẽm 10 1.2.2.1.1 Hỏaluyệnoxytkẽmtừkẽmkimloại 10 1.2.2.1.2 Luyệnbộtoxytkẽmtừquặngvàcácnguyênliệuchứakẽmkhác 10 Thủyluyệnoxytkẽm 11 1.2.2.2.1 Hịatách 11 1.2.2.2.2 Phươngpháplàmsạch 12 1.2.2.2.3 Kếttủacacbonatbazơkẽmbằngsơđavàthuhồioxytkẽm 13 Phươngphápnghiêncứuvàcơngtácchuẩnbị 15 2.1 Phươngphápnghiêncứu 15 2.2 Sơđồcơngnghệdựkiến 15 2.3 Thiếtbịvàhóachất 15 2.3.1 Thiếtbịnghiêncứu 15 2.3.2 Ngunliệuvàhóachất 15 2.3.3 Cơngtácphântích 16 Nộidungvàkếtquảnghiêncứu 17 NghiêncứucơngnghệhịatáchtrongdungdịchaxitsunfuricH 2SO4 17 3.1.1 Nghiêncứuảnhhưởngcủanồngđộaxit 17 3.1.2 NghiêncứuảnhhưởngcủatỷlệR/L 18 3.1.3 Nghiêncứuảnhhưởngcủathờigianhòatách 19 3.1.4 Nghiêncứuảnhhưởngcủanhiệtđộhòatách 20 Chương1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.2.1 1.2.2.2 Chương2 Chương3 3.1 3.2 Nghiêncứuquátrìnhlàmsạchdungdịch 21 3.2.1 3.2.2 3.3 ẢnhhưởngcủađộpHđếnqtrìnhthủyphân 2+thành NghiêncứukhửsâusắtbằngoxyhóaFe Nghiêncứukếttủacacbonatbazơkẽm 22 3+ Fe 23 24 3.3.1 ẢnhhưởngcủanồngđộNa2CO3trongdungdịchsôđađếnhiệusuấtthuhồik ẽmtrong kếttủa 25 3.3.2 Ảnhhưởngcủanhiệtđộđếnkếttủa 26 3.3.3 Ảnhhưởngcủasốlầnrửakếttủađếnchấtlượngsảnphẩm 27 Nghiêncứuquátrìnhnunghyđroxycacbonatkẽm 28 3.4.1 Nghiêncứuảnhhưởngcủanhiệtđộnung 28 3.4.2 Nghiêncứuảnhhưởngcủathờigiannung 29 3.5 Thínghiệmởquimơlớn 31 3.6 Xửlýmơitrường 32 3.6.1 Xửlýchấtthảikhívàbụi 32 3.6.2 Xửlýchấtthảinước 32 3.6.3 Xửlýchấtthảirắn 32 Địnhhướngápdụngkếtquảnghiêncứu 34 4.1 Chiphínguyênvậtliệuchính 34 4.2 Dựkiếnápdụngkếtquảnghiêncứu 34 Kếtluậnvàkiếnnghị 35 Kếtluận 35 Kiếnnghị 35 Tàiliệuthamkhảo 36 Phụlục 37 3.4 Chương4 MỤCLỤCBẢNGVÀHÌNH Sốhiệu Danhmục Tr Bảng1 Điềukiệnkếttủacủamộtsốkimloạitrongdungdịchsunfat 12 Bảng2 Thànhphầnhóahọcbãtrokẽmmạnóng 16 Bảng3 Ảnhhưởngcủa nồngđộđếnhiệusuấthịatách 17 Bảng4 ẢnhhưởngcủatỷlệL/Rđếnhiệusuấthịatách 18 Bảng5 Ảnhhưởngcủathờigianhịatáchđếnhiệusuấthịatách 19 Bảng6 Ảnhhưởngcủanhiệtđộđếnhiệusuấthịatách 20 Bảng7 Nồngđộcácnguntốcótrongdungdịchhịatách 22 Bảng8 Kết quảkhửFe,Cu,AlởđộpHkhácnhau 22 Bảng9 Kết quảkhửsắtbằngoxyhóavớitácnhânKMnO4 24 Bảng10 ẢnhhưởngcủanồngđộddNa2CO3đếnή%thuhồikẽmtrongkếttủa 25 Bảng11 Ảnhhưởngcủanhiệtđộđếnhiệusuấtkếttủa 26 Bảng12 Kếtquảthínghiệmảnhhưởngcủasốlầnrửa 27 Bảng13 Ảnhhưởngcủanhiệtđộnungđếnchấtlượngcủasảnphẩm 29 Bảng14 ẢnhhưởngcủathờigiannungđếnchấtlượngcủasảnphẩmZnO 30 Bảng15 Kếtquảthínghiệmmẻlớn 31 Bảng16 Chấtlượngsảnphẩm 32 Bảng17 Dựtínhchiphícácngunvậtliệucho1.000Kgsảnphẩm 34 Hình1 Sơđồngunlýcơngnghệmạnhúngkẽmnóngchảy Hình2 SơđồthủyluyệnsảnxuấtZnOvàZn 13 Hình3 Thiếtbịthínghiệmtrongphịngthínghiệm 15 Hình4 SơđồcơngnghệdựnghiêncứucơngnghệthuhồiZnOtừbãtrokẽmmạnóng 16 Hình5 Ảnhhưởngcủanồngđộddhịatáchđếnhiệusuấthịatách 18 Hình6 ẢnhhưởngcủatỷlệL/Rđếnhiệusuấthịatách 19 Hình7 Ảnhhưởngcủathờigianđếnhiệusuấthịatách 20 Hình8 Ảnhhưởngcủanhiệtđộđếnhiệusuấthịatách 21 Hình9 ẢnhhưởngcủapHđếnhiệusuấttáchcáctạpchất 23 Hình10 Ảnhhưởngcủatỷlệmolsơđa/kẽmđếnhiệusuấtthuhồikẽmkhikếttủa 25 Hình11 Ảnhhưởngcủanhiệtđộđếnhiệusuấtthuhồikẽmkhikếttủa 26 Hình12 Ảnhhưởngcủasốlầnrửađếnchấtlượngsảnphẩmvàhiệusuấtthuhồikẽm 28 Hình13 Ảnhhưởngcủanhiệtđộnungđếnchấtlượngsảnphẩm, 29 Hình14 Ảnhhưởngcủathờigiannungđếnchấtlượngsảnphẩm 30 Hình15 SơđồcơngnghệsảnxuấtZnOtừbãtrokẽmmạnóng 33 MỞĐẦU Nguồnp h ết h ảichứakẽmt r o n g c ô n g nghiệpk h p h o n g p h ú gồm:P h ếth ảitrongmạkẽmnóng,khiđúcrót,nấuchảykẽmxửlýphếliệuchứakẽm.Đól cácloạibã trokẽmmạnóng,bãkẽmcứng,bụitừcáclịđiệnhồquangluyệnthép phếliệu,táichếp hếliệtơ.Kẽmởcácdạngphếliệunàythườngởdạngkimloại,oxyt,hợpkim,chứacá ctạpchấtởmứcđộkhácnhautùytheoxuấtxứcủachúng.Đâylànguồnngunliệukẽmth ứsinhqgiácầntậnthu Ởnướctabãtrokẽmmạnónglàloạiphếliệuthườnggặptrongmạnhúng(Mạống,t ơn,cộtđiện,kếtcấuthép)vớisốlượnghàngtrămtấn/ năm,đượctạob ởiq u t r ì n h o x y h ó a b ềm ặtk ẽmk i m loạil ỏng.C h ú n g l h ỗnh ợ pcủao x y t kẽm,kẽmk i m loạilẫnv o đ ngt h ờic h ứam ộtsốt ạpchấtkhácn h ưsắt,chì, n h ô m v đặcb i ệtlàh ợpc h ấtc l o r u a d o đặct h ù phảis ửd ụngp h ụgiacloruat r o n g mạnhúng.Dochứalượngcloruakhálớn(5÷20%)nênloạibãnàylàđốit ượngkhóxửl ýđểtậnthukẽmtrongđó Trướcucầucủathựctiễn,nhằmtìmhướngcơngnghệxửlýloạibãnàyđểtậnthukẽ mdướidạngoxytkẽm,mộtloạisảnphẩmcónhucầulớnởnướctachocácngànhsảnxuấtcao su,sơn Trongnăm2008tạiViệnKhoahọcvàCơngnghệMỏLuyệnkimtiénhànhtriểnkhaiđ ề tài“Nghiêncứuxâydựngcơngnghệsảnxuấtoxytkẽm ZnOtừtrokẽmmạnóng”theohợpđồngsố110.08.RD/HĐKHCNkýngày31/1/2008củaBộCơngThương.Kếtquảnghiêncứucủađềtàicóýnghĩath ựctiễn,sẽlàmcơsởchoviệcđịnhhướngxửlýhiệuquảnguồnphếliệunàyvớimụctiêu:Xây dựngđượcquitrìnhsảnxuấtoxytkẽmZnOtừbãtrokẽmmạnóngcủacácnhàmáymạkẽ mnóngtạiViệtNam,đồngthờithuđượcmộtlượngsảnphẩmcóchấtlượng95,0÷97,0% ZnO CHƯƠNG1:TỔNGQUAN 1.1 TÌNHHÌNHNGHIÊNCỨUVÀSẢNXUẤTTRONGVÀNGỒINƯỚC 1.1.1 Tìnhhìnhnghiêncứuởnướcngồi Ởnướcngồithườngdùngphươngphápthủyluyệnđểtậnthukẽmtrongb ã trok ẽmvàcácngunliệuchứakẽmkhác.Đãcómộtsốcơngtrìnhnghiêncứuvấnđềtác hcloruatừdungdịchsunfatkẽmnhưchiếtxuấtbằngamin,hịat c h traođổiion,kếtt ủadạnghyđroxycacbonatkẽm vàthuđượckếtquảtốt.Cáctácgiảđãđưaramộtsốphư ơngpháp: - Táchcloruarakhỏidungdịchbằngphươngphápchiếtxuấtvớiamin[4] - Hòat c h t r o bãk ẽmm ạn ó n g c h ứac l o r u a t r o n g c h ấtlỏnghữucơq u a màngtrao đổic a t i o n – Versatic9 1 Cloruac h ứat r o n g p h a h ữucơđ ợ crửab ằngn ước.Kẽmvàcáckiml oạicóíchkhácđượclấyrabằngaxitsunfuricH2SO4[4] - Mộtphươngphápkhácđểxửlýbãtrokẽmmạnóngchứaclorualàhịa tácht r o n g dungdịchaxitsunfuricH2SO4,tiếptheokếttủakẽmcacbonatkhôngchứac l o r u a K ẽmc a c b o n a t t h u đượcl n g u y ê n l i ệub a n đầuc h o s ảnxuấto x y t kẽmZ n O haykẽ mkimloại(Kẽmđiệnphân)[5] 1.1.2 Tìnhhìnhnghiêncứuởtrongnước Ởt r o n g nướcbãkẽmđ ợ ct h u g o m v t h u hồik ẽmk i m loạit r o n g đóbằn gphươngphápnấuchảythiêntíchthủcơng,cịnbãtrohầunhưchưađượcnghiêncứux ửlý Trongnăm2000– 2001tạiViệnNghiê ncứuMỏvà Luy ệnkim đãtriểnk h a i nghiêncứuđ ề t i “Nghiê ncứuc ô n g nghệt h u h ồikẽmt ừb ã kẽmb ằngphươngp h p chưngcấtc h â n k h ô n g ”.Đ ố it ượngn g h i ê n cứul b ã k ẽmcứng( H ợpk i m kẽm-sắtchì).B ằngphươngp h p c h ưngc ấtt r o n g c h â n k h ô n g t h u đượcs ảnp h ẩml k ẽm9 , % v ớihàml ượngsắtlàFe< 0,01%[2].Phươngp h p n y hiệuquả,k h đ ngiảnđ ãđ ợ cápd ụngp h ổbiếnở TrungQ u ốc.Ở V i ệtN a m cũngnê ns ửd ụngphươn