nghiên cứu công nghệ thu hồi các nguyên tố quý hiếm cd, in trong bả trung gian của nhà máy điện phân kẽm sông công thái nguyên

Cộng hoà xà hội chủ nghĩa Việt Nam Bộ công thơng Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim - Báo cáo tổng kết đề tài Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ thu hồi nguyên tố quý hiếm: Cd, In bả trung gian nhà máy điện phân Kẽm sông công - Thái Nguyên M số đề tài: N59 Chủ nhiệm đề tài: Kỹ s Phạm Xuân Kính Ngày tháng 12 năm 2008 Ngày tháng 12 năm 2008 Thủ trởng quan chủ quản Thủ trởng đơn vị chủ trì 7359 19/5/2009 BCTK: Nghiên cứu c«ng nghƯ thu håi Cd, In b· trung gian nhà máy điện phân Kẽm quan phối hợp thực Công ty trách nhiệm hữu hạn nhà nớc thành viên kim loại màu Lu Xá - Thái Nguyên Những ngời tham gia đề tài Ngô Văn Quyền - Kỹ s Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Lê Hồng Sơn - Kỹ s Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Mai Thị Thanh - Kỹ thuật viên Viện khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu công nghệ thu hồi Cd, In bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm Mục lục Mở đầu Ch−¬ng I - Tæng quan 1.1 Vµi nÐt vỊ kim loại Kẽm khoáng vật chứa Kẽm 1.2 Nguồn tài nguyên quặng Kẽm giới Việt Nam 1.2.1 Tài nguyên quặng Kẽm giới 1.2.2 Tài nguyên quặng Kẽm ViÖt Nam 1.3 Tình hình nghiên cứu nớc 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ë n−íc ngoµi 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nớc 10 1.4 Mét sè vÊn ®Ị lý thuyết làm sở cho phơng pháp nghiên cứu 11 1.4.1 Cơ sở lý thuyết trình xử lý bà Kẽm bà Cađimi 11 1.4.2 Cơ sở lý thuyết phơng pháp thiêu Oxy hoá 11 1.4.3 C¬ së lý thut cđa ph−¬ng pháp tách kim loại hợp chất 11 1.4.4 Vài nét loại bà 12 Ch−¬ng II - Phơng pháp nghiên cứu chuẩn bị 13 2.1 Mục tiêu đề tài 13 2.2 Phơng pháp nghiên cứu 13 2.3 MÉu nghiªn cøu 13 2.4 Sơ đồ công nghệ định hớng thu hồi Oxit Inđi, Cađimi bà nhà máy điện phân Kẽm sông Công - Thái Nguyên 14 2.5 Hoá chất, thiết bị dụng cụ thí nghiệm 17 2.5.1 Ho¸ chÊt nguyªn vËt liƯu 17 2.5.2 ThiÕt bÞ thÝ nghiƯm 17 2.5.3 VËt t− 22 2.5.4 Công tác phân tích 22 Ch−¬ng III - Néi dung nghiªn cøu 23 3.1 Nghiên cứu thông số tách Oxit Inđi bà Kẽm 23 3.1.1 Khảo sát chế độ thiêu kết bà 23 3.1.2 Nghiên cứu trình tách Chì Axit Sunfuric 23 Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu công nghệ thu hồi Cd, In bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm 3.1.3 Nghiên cứu tách Inđi Kẽm kim loại 26 3.2 Nghiên cứu thông số công nghệ tách Cađimi từ bà cađimi 28 3.2.1 Khảo sát chế độ thiêu kết 28 3.2.2 Nghiªn cứu trình tách Chì axit Sunfuric 28 3.2.3 Nghiên cứu thông số công nghệ tách Cađimi Đồng từ bà Cađimi 30 3.2.4 Nghiên cứu thông số công nghệ tách Cađimi từ hỗn hợp Cađimi Đồng kim loại 32 3.2.5 Nghiên cứu khả thu hồi Cađimi 33 3.3 KÕt qu¶ đạt đợc 35 3.3.1 Các thông số tối u công nghƯ thu håi Oxit In®i tõ b· KÏm 35 3.3.2 Các thông số tối u công nghệ thu hồi Cađimi từ bà Cađimi 36 3.3.3 Lập sơ đồ công nghệ dựa số liệu đà lựa chọn 36 Chơng IV - Định hớng áp dụng kết nghiên cứu đề tài 39 4.1 Dự kiến áp dụng kết nghiên cứu ®Ị tµi 39 KÕt ln kiến nghị 40 I KÕt luËn 40 II KiÕn nghÞ 40 ViƯn khoa häc vµ công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu công nghệ thu hồi Cd, In bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm Danh mục bảng biểu, hình vẽ hình ảnh Bảng 1: C¸c kho¸ng vËt KÏm chđ u Bảng 2: Trữ lợng quặng Kẽm số quốc gia giới Bảng 3: Trữ lợng quặng Kẽm số tỉnh, thành phố lÃnh thổ Việt Nam .9 Bảng Thành phần hoá học bà Kẽm: 13 B¶ng Thành phần hoá học bà Cađimi: .13 Bảng Thành phần hoá học b· S¾t .14 Bảng Thành phần hoá học bà Đồng 14 B¶ng Thành phần hoá học bà Kẽm sau thiêu 23 B¶ng ¶nh h−ëng nång đồ axit Sunfuric đến hiệu suất tách Chì .24 Bảng 10 ảnh hởng thời gian đến trình hoà tách Chì 25 Bảng 11 ảnh hởng lợng Kẽm đến hiệu suất tách Inđi .26 B¶ng 12 ¶nh h−ëng thêi gian ®Õn hiƯu st t¸ch In®i 27 Bảng 13 Thành phần bà Cađimi sau thiêu 28 B¶ng 14 ¶nh hởng nồng độ axit Sunfuric đến hiệu suất tách Chì 29 Bảng 15 ảnh hởng thời gian đến hiệu suất tách Chì bà Cađimi .30 Bảng 16 ảnh hởng lợng Kẽm đến hiệu suất tách Cađimi Đồng bà Cađimi 31 Bảng 17 ảnh hởng thời gian đến hiệu suất tách Cađimi Đồng bà Cađimi 32 Bảng 18 ảnh hởng nồng độ axit Sunfuric đến hiệu suất tách Cađimi 33 Bảng 19 ảnh hởng lợng Kẽm đến hiệu suất thu hồi Cađimi 34 Bảng 20 ảnh hởng thời gian đến hiệu suất thu hồi Cađimi .34 Hình Sơ đồ công nghệ định hớng thu hồi Oxit Inđi từ bà Kẽm .15 Hình Sơ đồ công nghệ định hớng thu hồi Cađimi kim loại từ bà Cađimi .16 Hình Sơ đồ công nghệ thu håi Oxit In®i tõ b· KÏm 38 Hình Sơ đồ công nghệ thu hồi Cađimi kim loại từ bà Cađimi 39 Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu công nghệ thu hồi Cd, In bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm Hình ảnh 1: Hệ thống thiết bị tủ hốt phòng thí nghiệm dùng để phân huỷ mẫu hoà tách quặng axit đặc 18 Hình ảnh 2: Hệ thống làm giàu quặng thiết bị đo lờng (Cân kỹ thuật, cân điện máy soi khoáng vËt) 19 Hình ảnh 3: Các thiết bị hoà tách hoá chất chuyên dùng phòng thí nghiệm 20 Hình ảnh 4: Hệ thống lò nung, tủ sấy làm việc nhiệt độ cao .20 - Lß nung Trung Quèc cã bé khèng chÕ nhiƯt ®é: Tmax: 1.4000C - Tđ sÊy Ba Lan có nhiệt độ sấy tối đa: Tmax: 3500C Hình ¶nh 5: 21 - HƯ thèng hoµ tách 50kg quặng/ mẻ - Hệ thống lò nung tủ sấy làm việc nhiệt độ trung bình + Lò nung dây may so Đức: Tmax: 10000C + Tủ sấy Pháp nhiệt độ sấy tối đa Tmax: 2000C có gắn quạt thông gió Hình ảnh 6: Toàn cảnh thiết bị thí nghiệm đề tài thu hồi sản phẩm .21 Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu công nghệ thu hồi Cd, In bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm Mở đầu Nhà máy điện phân Kẽm sông Công Thái Nguyên đợc khởi công xây dựng từ tháng 12/2003 thức vào hoạt động tháng 8/2005, công suất tối đa 1000 Kẽm kim loại năm Bên cạnh u điểm sản xuất lợng Kẽm kim loại phục vụ cho kinh tế quốc dân, giảm bớt nhập khẩu, nhà máy cha đặt vấn đề thu hồi nguyên tố có ích loại bà nh: Cadimi, Chì, Inđi nhằm hạ giá thành sản phẩm, tận thu tài nguyên cho đất nớc, đáp ứng chiến lợc phát triển bền vững ngành công nghiệp Việt Nam Chính lẽ nhà máy điện phân Kẽm sông Công - Thái Nguyên có công văn yêu cầu viện Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim tiến hành khảo sát khả tận thu kim loại quý từ bà Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, Viện Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim tiến hành nghiên cứu đề tài Nghiên cứu công nghệ thu hồi nguyên tố quý Inđi, Cađimi bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm sông Công - Thái Nguyên theo định số 1199/QĐ-BCT ngày 03 tháng 12 năm 2007 Bộ công thơng định sè 18 VMK.C2 ký ngµy 20/01/2008 cđa ViƯn tr−ëng ViƯn Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Mục tiêu đề tài nghiên cứu đa hai quy trình công nghệ thu hồi Oxit Inđi từ bà Kẽm Cađimi từ bà Cađimi trình thuỷ luyện điện phân Kẽm nhằm hoàn thiện công nghệ khép kín, đảm bảo môi trờng đa số sản phẩm phục vụ cho ngành kinh tế quốc dân Có đợc kết nghiên cứu ổn định phòng thí nghiệm tiến tới áp dụng quy mô mở rộng xử lý tận thu nguyên tố có ích bà Đề tài đợc triển khai Trung tâm nghiên cứu sản xuất vật liệu kim loại Viện Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu c«ng nghƯ thu håi Cd, In b· trung gian nhà máy điện phân Kẽm Chơng I - Tổng quan 1.1 Vài nét kim loại Kẽm khoáng vật chứa Kẽm Kẽm kim loại màu đợc sử dụng nhiều rộng rÃi kinh tế quốc dân, đứng thứ sau nhôm Đồng, phổ biến công nghệ tráng mạ Kẽm, sản xuất hợp kim Đồng thau, sản xuất sơn, công nghiệp cao su ngành công nghiệp khác - Trong tự nhiên Kẽm hầu nh tồn dạng hợp chất Có nhiều khoáng vật chữa Kẽm đợc chia làm nhóm chính: Nhóm khoáng vật oxit nhóm khoáng vật sulfua - Nhóm khoáng vật ôxyt: Đây nhóm khoáng vật thứ sinh tạo thành trình ôxi hoá từ khoáng vật sulfua Điển hình khoáng vật ôxit có Calamin (H2Zn2SiO5), Smitsonit (ZnCO3) Ngoài có Hiđrôzinkit (ZnCO3.3Zn(OH)2), Zinkit (ZnO), Vilemit (2ZnSiO2); Franclinhit ((Zn,Mn)O.Fe2O3); Ademin (Zn2 (OH){AsO4}4) - Nhãm kho¸ng vËt sulfua: Kho¸ng vËt sulfua KÏm phỉ biÕn nhÊt hiƯn phổ biến mỏ Chợ §iỊn lµ Sfalerit (ZnS) Sfalerit bao gåm thÕ hƯ từ màu đen đến xanh phớt vàng, dạng khiÕt Sfalerit chøa 67,1% Zn Kho¸ng vËt sulfua Ýt phỉ biến Vuazit (ZnS) có mạng tinh thể khác víi Sfalerit, Gotlarit (ZnSO4.7H2O) C¸c kho¸ng vËt sulfua KÏm thờng kèm với khoáng vật chứa Chì phổ biến Galenit (PbS) Khoáng vật chứa Kẽm tự nhiên thờng cộng sinh với khoáng vật Chì, Đồng, Thiếc, Cađimi, Antimon, khoáng vật phi kim Thạch anh, Mica, Canxit, Đôlômit, Sêrixit Các khoáng vật Kẽm chủ yếu nêu bảng số 1: Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu công nghệ thu hồi Cd, In bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm Bảng 1: Các khoáng vật Kẽm chủ yếu Công thức Hàm lợng Zn % Tỷ trọng g/cm3 Độ cứng Calamin 2ZnO.SiO2.H2O 54,5 3,4 - 3,5 4-5 Smits«nit ZnCO3 59,5 3,58 - 3,8 2,5 ZnO 80,3 5,7 2ZnSiO2 59,1 4,1 5-6 (Zn,Mn)O.Fe2O3 - - 5,2 ZnS 67,1 3,5 - 4,2 3-4 Tên khoáng vật Zinkit Vilemit Franclinhit Sfalerit 1.2 Nguồn tài nguyên quặng Kẽm giới Việt Nam 1.2.1 Tài nguyên quặng Kẽm giới Nguồn nguyên liệu quặng Kẽm có 50 quèc gia, tËp trung chñ yÕu ë Australia, Trung Quèc, Canada, Peru Theo sè liƯu cđa Tỉ chøc Nghiªn cứu Kẽm Chì Quốc tế (ILZSG) tổng hợp số liệu có Việt Nam trữ lợng quặng Kẽm số nớc đợc nêu bảng số Bảng 2: Trữ lợng quặng Kẽm số quốc gia trªn thÕ giíi TT Qc gia, vïng l·nh thỉ Trữ lợng khai thác, 103 Kẽm %/ TTGiới Tổng trữ lợng kim loại, 103 Australia 33.000 15,00 80.000 Trung Quèc 33.000 15,00 92.000 Mü 30.000 13,64 90.000 Canada 11.000 5,00 31.000 Mexico 8.000 3,64 25.000 Peru 16.000 7,27 20.000 C¸c n−íc khác 89.000 40,45 122.000 Toàn giới 220.000 100,00 460.000 Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 BCTK: Nghiên cứu công nghệ thu hồi Cd, In bà trung gian nhà máy điện phân Kẽm 1.2.2 Tài nguyên quặng Kẽm Việt Nam Việt Nam nguồn quặng Kẽm không nhiều tập trung chủ yếu tỉnh Miền Bắc Trữ lợng quặng Kẽm số vùng lÃnh thổ Việt Nam nêu bảng số Trong quặng Kẽm Việt Nam Kẽm cộng sinh số kim loại quý nh: Đồng, Cađimi, Inđi, Gali, Gecmani Bảng 3: Trữ lợng quặng Kẽm số tỉnh, thành phố lnh thổ Việt Nam TT Tỉnh, thành phố 10 11 Bắc Kạn Tuyên Quang Hà Giang Thái Nguyên Yên Bái Thanh Hoá Cao Bằng Lạng Sơn Nghệ An Quảng Bình Các tỉnh lại Trữ lợng, C1 C2 1.198.574 19.888.622 13.820.334 910.387 372.596 1.601.800 2.739.549 3.500.000 1.237.500 15.000.000 T nguyên dự báo, 11.651.625 4.129.015 2.915.024 1.419.844 2.000.000 850.000 - TL+TNDB kim lo¹i, tÊn 1.810.259 1.286.039 103.102 103.548 123.819 160.555 269.500 100.000 33.320 58.534 - Nhày máy điện phân Kẽm Sông Công - Thái Nguyên đà nhập dây chuyền công nghệ điện phân Kẽm Trung Quốc đà vào hoạt động tháng 8/2005 1.3 Tình hình nghiên cứu nớc 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nớc nớc đà đa nhiều phơng pháp xử lý thu hồi nguyên tố: Đồng, Cađimi, Inđi, Gali, Gecmani bà đa hai phơng pháp công nghệ tận thu Cađimi Oxit Inđi bà thải trung gian Kẽm phổ biến Viện khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Năm 2008 b) Nghiên cứu ảnh hởng thời gian đến khả tách Chì b Cađimi Để nghiên cứu ảnh hởng thời gian đến hoà tách Chì, tiến hành mẫu thí nghiệm sau đây: Lấy 200g bà Cađimi đà thiêu cho vào cèc chøa 1000ml dung dÞch axit Sunfuric 15% + NhiƯt độ hoà tách : nhiệt độ phòng + Tốc độ khuấy : 100 vòng/ phút + Kích thớc hạt bà : 0,063mm + Thời gian hoà tách : giờ, giê, 3giê, giê, giê HiƯu st t¸ch Chì bà Cađimi đợc nêu bảng 15 Bảng 15 ảnh hởng thời gian đến hiệu suất tách Chì b Cađimi TT Khối lợng bà Cađimi (g) Lợng Pb b· (g) ThÓ tÝch dd H2SO4 15% (l) Thời gian hoà tách (h) Lợng Pb tách (g) HiƯu st t¸ch (%) 200 8,5 1000 4,2 49,4 200 8,5 1000 5,8 68,2 200 8,5 1000 8,20 96,5 200 8,5 1000 8,18 96,2 200 8,5 1000 8,10 96,0 3.2.3 Nghiên cứu thông số công nghệ tách Cađimi Đồng từ bà Cađimi Cho Kẽm kim loại vào dung dịch Sunfat sau đà loại bỏ Chì Do lực hoá học Kẽm mạnh Cađimi Đồng nên Kẽm hoàn nguyên Cađimi Đồng kim loại, Kẽm tan vào dung dịch tạo thành Sunfat KÏm (xem ph¶n øng (2), (3), (4) trang 11) Vì để tận thu tốt Cađimi Đồng ta tiến hành nghiên cứu thông số sau: a) Tỷ lệ rắn lỏng Lấy 200g bà Cađimi đà thiêu cho vµo cèc thủ tinh, dung tÝch 1500ml cã chøa 1000ml axit Sunfuric nồng độ 15% cốc + Thời gian khuÊy : giê + Tèc ®é khuÊy : 100 vòng/phút + Nhiệt độ hoà tách : Nhiệt độ phòng + Kích thớc hạt bà : 0,063mm + Lợng Kẽm cho vào: - 36g Lọc, loại bỏ Chì, nớc lọc cho Kẽm vào để hoàn nguyên Cađimi Đồng Kết thu đợc ghi bảng 16 Bảng 16 ảnh hởng lợng Kẽm đến hiệu suất tách Cađimi Đồng b Cađimi TT Khối lợng bà (g) Lợng Cađimi Đồng bà (g) Thể tích dd H2SO4 15% (ml) Lợng kẽm cho vào khử (g) Lợng Cađimi Cu thu đợc (g) Hiệu suất tách (%) 200 20,1 1000 40,0 200 20,1 1000 12 12 59,7 200 20,1 1000 18 17 84,6 200 20,1 1000 24 19,1 95,0 200 20,1 1000 30 18,8 93,5 200 20,1 1000 36 18,7 93 b) Nghiên cứu thời gian hoà tách Cađimi Đồng bà Cađimi Lấy 200g bà Cađimi đà thiêu cho vào cốc thuỷ tinh có dung tích 1500ml chứa 1000ml dung dịch axit Sunfuric 15% cốc + Thêi gian khuÊy : giê + Tèc ®é khuấy : 100 vòng/phút, + Nhiệt độ hoà tách : Nhiệt độ phòng + Lợng Kẽm cho vào: 24 g + Thời gian ấn định : 1h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h Kết thu đợc ghi bảng 17 Bảng 17 ảnh hởng thời gian đến hiệu suất tách Cađimi Đồng b Cađimi TT Khối lợng bà Cađimi (g) Lợng Cađimi Cu bà (g) Thể tích dd H2SO4 15% (ml) Thời gian hoà tách (h) Lợng Cađimi Cu thu đợc (g) Hiệu suất tách (%) 200 20,1 1000 7,5 37,3 200 20,1 1000 12,6 62,7 200 20,1 1000 16 79,6 200 20,1 1000 18 89,5 200 20,1 1000 19,08 94,9 200 20,1 1000 18,9 94 3.2.4 Nghiên cứu thông số công nghệ tách Cađimi từ hỗn hợp Cađimi Đồng kim loại Cađimi kim loại dễ dàng hoà tan axit Sunfuric loÃng, điều kiện Đồng hầu nh không tan nên tách chúng khỏi tơng đối dễ dàng Quá trình thực nh sau: Lấy 19,1g hỗn hợp Cađimi Đồng kim loại cho vào cốc thuỷ tinh, cốc chứa 1000ml dung dịch axit Sunfuric biến thiên từ ữ 5% Điều kiện thí nghiệm: + Tốc độ khuấy: 100vòng/phút + Nhiệt độ hoà tách: Nhiệt độ phòng + Nồng độ axit Sunfuric hoà tách tơng ứng: 1%, 2%, 3%, 4%, 5% Kết thùc nghiƯm ghi ë b¶ng 18 B¶ng 18 ¶nh h−ëng nồng độ axit Sunfuric đến hiệu suất tách Cađimi TT Khối lợng hỗn hợp Cd Cu (g) 19,1 1000 6,2 0,17 76,3 19,1 1000 7,2 0,23 88,8 19,1 1000 8,0 0,23 98,4 19,1 1000 7,99 0,8 98,2 19,1 1000 7,98 1,1 98,1 L−ỵng Cd Thể tích hỗn hợp dd H2SO4 Cd + Cu (g) (ml) Nồng độ H2SO4 (%) Lợng Cd vào dung dịch (g) Lợng Cu d2 (g) Hiệu suất tách Cd (%) 3.2.5 Nghiên cứu khả thu hồi Cađimi Cho Kẽm kim loại vào dung dịch Sunfat sau đà tách Đồng Kẽm hoàn nguyên Cađimi kim loại chuyển vào dung dịch Kẽm Sunfat Lọc, sấy thu đợc Cađimi, nớc lọc (nớc lọc gộp với nớc lọc 1) đem điện phân thu hồi Kẽm kim loại a) Nghiên cứu tỷ lệ rắn nỏng Điều kiƯn thÝ nghiƯm: + LÊy cèc thủ tinh, cho vào cốc 1000ml dung dịch chứa 8g Cađimi + Tốc độ khuấy: 100vòng/phút + Nhiệt độ hoà tách: Nhiệt độ phòng + Thời gian hoà tách: + Lợng Kẽm cho vào hoàn nguyên: 4g, 8g, 12g, 16g, 20g, 24g Kết thu đợc ghi bảng 19 Bảng 19 ảnh hởng lợng Kẽm đến hiệu suất thu hồi Cađimi TT Lợng Cađimi d2 (g) Thể thích d2 H2SO4 3% Lợng kẽm cho vào d2 (g) Thời gian hoà tách (h) Lợng Cađimi thu đợc (g) Hiệu suÊt t¸ch (%) 8,0 1000 4 3,4 42,5 8,0 1000 4,9 61,3 8,0 1000 12 6,8 85,0 8,0 1000 16 7,65 95,6 8,0 1000 20 7,63 95,3 8,0 1000 24 7,61 95,0 b) Nghiªn cøu hiƯu st tách Cađimi theo thời gian Điều kiện nghiên cứu: + Rót vào cốc thuỷ tinh, cốc 1000ml Cađimi nồng độ 8g/l + Lợng Kẽm cho vào cốc: 16g + Tốc độ khuấy: 100vòng/phút + Nhiệt độ hoà tách: Nhiệt độ phòng + Thời gian hoà tách: tơng øng víi 1h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h KÕt qu¶ thu đợc ghi bảng 20 Bảng 20 ảnh hởng thời gian đến hiệu suất thu hồi Cađimi TT Lợng Cađimi d2 (g) Thể thích d2 H2SO4 3% Lợng kẽm cho vào (g) Thời gian hoà tách (h) Lợng Cađimi thu đợc (g) Hiệu suất thu hồi (%) 8,0 1000 16 3,5 43,8 8,0 1000 16 5,2 65,0 8,0 1000 16 7,0 87,5 8,0 1000 16 7,63 95,4 8,0 1000 16 7,63 95,4 8,0 1000 16 7,62 95,2 3.3 Kết đạt đợc Qua trình nghiên cứu công nghệ thu hồi Oxit Inđi từ bà Kẽm Cađimi từ bà Cađimi, đà thu đợc thông số tối u nh sau: 3.3.1 Các thông số tối u công nghệ thu hồi Oxit Inđi từ b Kẽm * Công đoạn tách Chì - Nồng độ axit Sunfuric tối u: 20% - Thời gian hoà tách tối u: 4h Hiệu suất tách: 95,5% * Công nghệ thu hồi Oxit Inđi - Lợng Kẽm đa vào hoàn nguyên theo tỷ lệ:15g/10kg bà Kẽm đà thiêu kết Hiệu suất tách: 91,4% Tỷ lệ R/L: 1:5 - Thời gian hoà tách tối u: 3.3.2 Các thông số tối u công nghệ thu hồi Cađimi từ b Cađimi - * Công đoạn tách Chì axit Sunfuric - Nồng độ axit Sunfuric thích hợp: 15% Hiệu suất tách: 95,8% - Thời gian hoà tách tối u: 3h * Công đoạn hoàn nguyên Cađimi Đồng từ bà Cađimi - Lợng Kẽm đa vào hoàn nguyên theo tỷ lệ: 24g KÏm/200g b· Ca®imi - Tû lƯ R/L: 1:5 - Thời gian hoà tách: * Công đoạn tách Cađimi từ hỗn hợp Cađimi Đồng - Nồng độ axit Sunfuric hoà tách tối u: 3% * Công đoạn thu hồi Cađimi - Lợng Kẽm đa vào hoàn nguyên: 16g KÏm / 200g b· Ca®imi - Tû lƯ R/L: 1:5 - Thời gian hoà tách: 7,65 x100 = 90% Hiệu suất thực thu trình: 8,5 Trong đó: 7,65g lợng Cađimi thu đợc 8,5g lợng Cađimi tính theo lý thuyết 3.3.3 Lập sơ đồ công nghệ dựa số liệu đà lựa chọn Từ kết nghiên cứu đà đa lu trình công nghệ tối u cho trình tách Oxit Inđi Cađimi bà Kẽm bà Cađimi Hình 3: Sơ đồ công nghệ thu hồi Oxit Inđi từ b Kẽm Bà kẽm Thiêu H2SO4 20% - NhiƯt ®é: 900 - 10000C - Thêi gian : giê - Dé dµy líp liƯu: 10cm Hoµ tách Kết tủa (PbSO4) Dung dịch Zn Trung hoà D2 ®iƯn ph©n kÏm KÕt tđa SÊy, nung NhiƯt ®é: 10000C San phẩm In2O3 Bà Cađimi Thiêu H2SO4 15% - Nhiệt ®é: 650 - 7000C - Thêi gian : giê - Độ dày lớp liệu: 5cm Kết tủa (PbSO4) Hoà tách Dung dịch Zn D2 kẽm điện phân (1) Trung hoà Kết tủa Sấy H2SO4 loÃng D2 chứa Cađimi Hoà t¸ch DD kÏm (2) KÕt tđa Cd + Cu Läc, sấy Zn Trung hoà Kết tủa Cu Hình Sơ đồ công nghệ thu hồi Cađimi kim loại từ b Cađimi Lọc, sấy Cd Chơng IV Định hớng áp dụng kết nghiên cứu đề tài 4.1 Dự kiến áp dụng kết nghiên cứu đề tài Đề tài đà triển khai phòng thí nghiệm chuyên đề Trung tâm nghiên cứu sản xuất vật liệu kim loại Viện Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim Các số liệu đa báo cáo đáng tin cậy Quy trình công nghệ áp dụng trực tiếp Trung tâm Tam Hiệp - Viện Khoa học Công nghệ mỏ Luyện Kim chuyển giao công nghệ cho đơn vị có nhu cầu xử lý bà Kẽm nhằm tạo sản phẩm có giá trị, góp phần đa dạng hoá sản phẩm, më h−íng tiÕp thÞ míi cho ViƯn KÕt luận kiến nghị I Kết luận Thiết lập đợc lu trình công nghệ có thông số kỹ thuật đảm bảo tách Chì tận thu sản phẩm có ích bà Thu hồi sản phẩm: - Sunfat Chì (PbSO4), hàm lợng: 98%, hiƯu st thùc thu: 95,8% - Oxit In®i kü thuật: hàm lợng: 95,02%, hiệu suất thực thu: 91,4% - Cađimi kỹ thuật: hàm lợng: 96,01%, hiệu suất thực thu: 90,6% Đây điều có ý nghĩa thực tiễn đề tài nhằm giải lợng tồn đọng bà trung gian trình điện phân Kẽm II Kiến nghị Nhà máy điện phân Kẽm hàng năm cho 800 tÊn KÏm kim lo¹i s¹ch xuÊt x−ëng, nh−ng để lại vô số bà trung gian gây khó khăn cho mặt sản xuất, ô nhiễm môi trờng Vì đề tài đề nghị cho triển khai dự án sản xuất thu hồi kim loại có ích loại bà trung gian trình điện phân Kẽm Xin chân thành cảm ơn !