Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Điều chế vật liệu hấp phụ từ xỉ thép và ứng dụng xử lý photphat trong nước

-

1*8<ӈ1+Ҧ,75,ӄ8

Ĉ,ӄ8&+ӂ9Ұ7/,ӊ8+Ҩ33+Ө7Ӯ;ӌ7+e39¬Ӭ1*'Ө1*;Ӱ/é3+273+$77521*1ѬӞ&

PREPARATION OF ADSORBENT FROM STEEL SLAG AND ITS APPLICANTION FOR PHOSPHATE REMOVAL IN WATER

&KX\rQQJjQK.ӻWKXұWP{LWUѭӡQJ 0mVӕ

/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

73+ӗ&Kt0LQKWKiQJQăP

&iQEӝKѭӟQJGүQNKRDKӑF761JX\ӉQ7Kӏ7Kӫ\ *KLU}KӑWrQKӑFKjPKӑFYӏYjFKӳNê

&iQEӝFKҩPQKұQ[pW 3*676+XǤQKĈҥL3K~ *KLU}KӑWrQKӑFKjPKӑFYӏYjFKӳNê

&iQEӝFKҩPQKұQ[pW3*6763KҥP1JX\ӉQ.LP7X\ӃQ *KLU}KӑWrQKӑFKjPKӑFYӏYjFKӳNê

/XұQYăQWKҥFVƭÿѭӧFEҧRYӋWҥL7UѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.KRDĈ+4*Tp HCM ngày 23 tháng 01 QăP

7KjQKSKҫQ+ӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗP

*KLU}KӑWrQKӑFKjPKӑFYӏFӫD+ӝLÿӗQJFKҩPEҧRYӋOXұQYăQWKҥFVƭ

1 *6761JX\ӉQ9ăQ3KѭӟF 2 3*676+XǤQKĈҥL3K~

3 3*6763KҥP1JX\ӉQ.LP7X\ӃQ 4 767UҫQ7Kӏ7ѭӡQJ9kQ

5 3*676ĈһQJ9NJ%tFK+ҥQK

;iFQKұQFӫD&KӫWӏFK+ӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7UѭӣQJ.KRDTXҧQOêFKX\rQQJjQKVDXNKLOXұQYăQÿmÿѭӧFVӱDFKӳDQӃXFy 

&+Ӫ7ӎ&++Ӝ,ĈӖ1* 75ѬӢ1*.+2$

0Ð,75ѬӠ1* 7¬,1*8<Ç1

1+,ӊ09Ө/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

+ӑWrQKӑFYLrQ1JX\ӉQ+ҧL7ULӅX MSHV: 1870282 1Jj\WKiQJQăm sinh: 27/02/1995 1ѫLVLQK%uQK3KѭӟF &KX\rQQJjQK.ӻWKXұWP{LWUѭӡQJ 0mVӕ

,7Ç1Ĉӄ7¬,

ĈLӅXFKӃYұWOLӋXKҩSSKөWӯ[ӍWKpSYjӭQJGөQJ[ӱOêSKRWSKDWWURQJQѭӟF

,,1+,ӊ09Ө9¬1Ӝ,'81*

1JKLrQ FӭX ÿLӅX FKӃ YұW OLӋX KҩS SKө Wӯ [Ӎ WKpS Yj ӭQJ GөQJ [ӱ OêSKRWSKDWWURQJQѭӟF:

- ĈLӅXFKӃYұWOLӋXKҩSSKөWӯFiFORҥL[ӍWKpS khác nhau - 7KtQJKLӋPKҩSSKөSKRWSKDWWӯFiFYұWOLӋXÿѭӧFÿLӅXFKӃ

- KҧRViWFiF\ӃXWӕҧQKKѭӣQJÿӃQTXiWUuQK[ӱOêSKRWSKDWFӫDYұWOLӋX

7UѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.KRD73+&0GѭӟLVӵKѭӟQJGүQFӫD761JX\ӉQ7Kӏ7Kӫ\ - JLҧQJYLrQ.KRD0{LWUѭӡQJ± Tài Nguyên ± %LӃQÿәLNKtKұXĈҥLKӑc &{QJQJKLӋS7KӵFSKҭP TP.HCM

(P[LQEj\WӓOzQJELӃWѫQFKkQWKjQKYjVkXVҳFÿӃn Cô YӅVӵWұQWkPKѭӟQJGүQYjWUX\ӅQGҥ\QKLӅXNLӃQWKӭFTXêEiXFKRHPWURQJVXӕWWKӡLJLDQOjPOXұQYăQ

(P[LQFKkQWKjQKFҧPѫQVӵKӛtrӧ cӫD%DQ/mQKÿҥo, Cán bӝ quҧn lý và nhân viên Phòng Thí nghiӋP P{L WUѭӡQJ ÿm QKLӋt tình hӛ trӧ và tҥR ÿLӅu kiӋn thuұn lӧi trong quá trình thí nghiӋm, và xin cҧPѫQVӵ hӛ WUӧNLQKSKtWӯ7UѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.KRD73+&0 trong quá trình WKӵFKLӋQ ÿӅWjL

&XӕLFQJHP[LQFKkQWKjQKFҧPѫQJLDÿuQKQJѭӡLWKkQYjEҥQEqÿmOX{QErQFҥQKӫQJKӝYjÿӝQJYLrQÿӇHPFyWKӇKRjQWKjQKWӕWFKѭѫQJWUuQKKӑFFӫDPuQKFNJQJQKѭNKRҧQJWKӡLJLDQWKӵFKLӋQÿӅWjL YӯDTXD

(P[LQFKkQWKjQKFҧPѫQ

Tp +&0QJj\«WKiQJ«QăP

+ӑFYLrQ

1JX\ӉQ+ҧL7ULӅX

7URQJ TXi WUuQK VҧQ [XҩW WKpS ciF WҥS FKҩW ÿѭӧF ORҥL Eӓ SKө SKҭP FӫD TXiWUuQKQj\OjÿѭӧFJӑLOj[ӍWKpS 1JKLrQFӭXQj\WұSWUXQJ WұQGөQJ[ӍWKpSÿӇÿLӅXFKӃ WKjQK YұW OLӋX KҩS SKө Fy NKҧ QăQJ ORҥL Eӓ SKRWSKDW WURQJ QѭӟF NhӳQJ ÿһc WUѭQJYӅ vұt lý và hóa hӑc cӫa vұt liӋXÿѭӧF[iFÿӏnh bҵQJFiFSKѭѫQJSKiSQKѭphә hӗng ngoҥi (FTIR), phә nhiӉu xҥ tia X (XRD), kính hiӇQYLÿLӋn tӱ quét (SEM), thiӃt bӏ ÿR Fҩu trúc xӕp (BET), phә tán sҳc tán sҳF QăQJ Oѭӧng tia X (EDX) và mapping Trong nghiên cӭu này, khҧ QăQJORҥi bӓ photphat bҵQJSKѭѫQg pháp hҩp phө sӱ dөng vұt liӋu xӍ thép ÿѭӧc thӵc hiӋn tӯng mҿ Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn khҧ QăQJ[ӱ OêSKRWSKDWQKѭQKLӋWÿӝ nung vұt liӋu, thӡi gian phҧn ӭng, liӅXOѭӧng vұt liӋu, pH và nӗQJÿӝ EDQÿҫu FNJQJÿѭӧc khҧRViWYjÿiQKJLi Ngoài ra, tӕLѭXKyD quy hoҥch thӵc nghiӋm bҵng phҫn mӅm 'HVLJQ([SHUWÿmÿѭӧc thӵc hiӋn nhҵm tìm ra các thông sӕ tӕLѭXFKRP{KuQKQJKLrQFӭu và kiӇm tra sӵ phù hӧp cӫa mô hình vӟi thӵc tӃ KӃt quҧ cho thҩy thӡi gian hҩp phө ÿҥt trҥng thái cân bҵng cӫa vұt liӋu xӍ WKpS ÿӕi vӟi photphat là 60 phút vӟL GXQJ Oѭӧng hҩp phө photphat khoҧng 55.79 (mg PO43-/g) ӣ pH 5 Nghiên cӭu vӅ ҧQKKѭӣng cӫa liӅu Oѭӧng vұt liӋu cho thҩ\GXQJOѭӧng hҩp phө giҧm khi liӅu Oѭӧng vұt liӋXWăQJOrQ trong khoҧng 0.4 ± 1.2 g/L1Jѭӧc lҥi, nӗQJÿӝ PO43- EDQÿҫu tӹ lӋ thuұn vӟLGXQJOѭӧng hҩp phө cӫa vұt liӋu Khҧo sát vӟLQѭӟc thҧi thӵc tӃ tӯ nhà máy thӫy sҧn cho thҩy vұt liӋu có khҧ QăQJӭng dөng trong xӱ lý ion photphat vӟLGXQJOѭӧng 37.9 (mg PO43-J ÿӕi vӟLQѭӟc thҧi thӵc tӃ FKѭDTXDWLӅn xӱ lý Tóm lҥi, vұt liӋu xӍ thép có khҧ QăQJKҩp phө tӕWÿӕi vӟi ion photphat trong dung dӏch, có nhiӅu tiӅPQăQJWURQJӭng dөng xӱ lý môi WUѭӡng ÿһc biӋt là ӭng dөng trong xӱ OêQѭӟc thҧi

process called steel slag This study is to reuse this stell slag to prepare a new adsorbent that has the ability to remove phosphate from the water The physical and chemical properties of materials are analyzed by infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction spectroscopy (XRD), scanning electron microscope (SEM), and structural instrumentation, porous structure analysis (BET), X-ray energy dispersion spectroscopy (EDX) and mapping In the next step, phosphate adsorption capacity of the material is tested using batch mode Factors affecting the ability of phosphate treatment such as heating temperature in material preparation, reaction time, material dose, pH and phosphate initial concentration were evaluated In addition, optimization of the experimental planning using Design Expert 11 software was performed to find the optimal parameters for the research model and to check the model's suitability in reality The results showed that the phosphate adsorption time is 60 minutes to reach equilibrium with maximum phosphate adsorption capacity of about 55.79 (mg PO43-/g) at pH 5 The adsorbent capacity decreases with the increasing of material dosage within the range of 0.4 ± 1.2 g/L In contrast, the initial concentration is directly proportional to the adsorption capacity of the material Survey with actual aquatic wastewater It shows that the material is applicable to the treatment of phosphate ions with adsorption capacity about of 37.9 (mg PO43-/g) for practically untreated wastewater In summary, the steel slag material provided a good adsorption capacity for phosphate ions in aquatic solution, suggesting the great potential in environmental treatment application, especially in wastewater treatment

sӕ liӋu cӫa luұQYăQQj\ là trung thӵc và FKѭDÿѭӧc dùng cho bҩt kǤ luұQYăQFQJcҩp nào khác &iFNӃWTXҧQJKLrQFӭXWUѭӟFÿyÿmÿѭӧFWUtFKGүQÿҫ\ÿӫ

7{L [LQ KRjQ WRjQ FKӏX WUiFK QKLӋP YӅ QKӳQJ QӝL GXQJ Pj W{L ÿm WUuQK Ej\WURQJOXұQYăQQj\

Tp +&0QJj\«WKiQJ«QăP

+ӑFYLrQ

1JX\ӉQ+ҧL7ULӅX

0Ө&/Ө&

&+ѬѪ1* MӢ ĈҪU 1

1.1 Ĉһt vҩQÿӅ 1

1.2 Mөc tiêu nghiên cӭu 2

1.3 Nӝi dung nghiên cӭu 2

2.1.1 HiӋn trҥng công nghӋ ngành thép tҥi ViӋt Nam 5

2.1.2 Phân loҥi và quá trình hình thành xӍ thép tӯ lò thәi và lò hӗ TXDQJÿLӋn 6 2.1.2.1 Tәng hӧSÿһc tính cӫa xӍ thép (xӍ EAF và xӍ BOF) 8

7tQKFѫOêYjWKjQKSKҫn hóa hӑc 10

2.2 &iFSKѭѫQJSKiSTXҧn lý và xӱ lý xӍ thép 19

2.3 Tәng quan vӅ ô nhiӉPQѭӟc và photphat 21

2.3.1 Khái niӋm và tính chҩt vұt lý ± hóa hӑc cӫa photphat 21

2.3.2 ҦQKKѭӣng cӫa photphaWÿӃQP{LWUѭӡng 21

2.3.3 &iFSKѭѫQJSKiS[ӱ OêSKRWSKRWURQJQѭӟc 23

2.4 Tình hình nghiên cӭu vӅ xӍ WKpSWURQJYjQJRjLQѭӟc 24

2.4.1 Tình hình nghiên cӭXWURQJQѭӟc 24

2.4.2 Tình hình nghiên cӭu ӣ Qѭӟc ngoài 26

2.4.2.1 Ӭng dөng xӍ thép cho xӱ lý ô nhiӉm nguӗQQѭӟc 26

3.3.3 3KѭѫQJSKiS[ӱ lý và phân tích vұt liӋu 32

3.3.4 3KѭѫQJSKiSOҩy mүu và phân tích 33

3.3.5 3KѭѫQJSKiS[ӱ lý sӕ liӋu 34

3.4 Nӝi dung nghiên cӭu 36

3.4.1 ChӃ tҥRYjSKkQWtFKÿһFWUѭQJYұt liӋu 36

3.4.2 Thӵc nghiӋm hҩp phө photphat bҵng các vұt liӋu khác nhau 36

3.4.3 Khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫDFiFÿLӅu kiӋn vұQKjQKÿӃn quá trình hҩp phө photphat ӣ phòng thí nghiӋm 37

&+ѬѪ1* KӂT QUҦ VÀ BÀN LUҰN 39

4.2.1 ҦQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ QXQJÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat 47

4.2.2 ҦQKKѭӣng cӫa thӡi gian hҩp phө ÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat 48

4.2.3 ҦQKKѭӣng cӫa khӕLOѭӧng vұt liӋXÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat 50

4.2.4 ҦQKKѭӣng cӫa pH dung dӏFKÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat 51

4.2.5 ҦQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ EDQÿҫXÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat 53

4.2.6 Nghiên cӭXÿҷng nhiӋt hҩp phө ion photphat cӫa xӍ thép 55

4.2.7 Ĉӝng hӑc hҩp phө photphat 56

4.2.8 TӕLѭXKyDFiFÿLӅu kiӋn vұn hành và ӭng dөQJFKRQѭӟc thҧi thӫy sҧn58 4.2.8.1 ThiӃt kӃ thí nghiӋm và xӱ lý sӕ liӋu 58

4.2.8.2 KӃt quҧ và thҧo luұn 58

&+ѬѪ1* KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 65

5.1 KӃt luұn 65

5.2 KiӃn nghӏ 65

TÀI LIӊU THAM KHҦO 66

PHӨ LӨC« 70

Bҧng 2.4: KhӕLOѭӧng riêng, khӕLOѭӧng thӇ tích cӫa xӍ thép ӣ Croatia 12

Bҧng 2.5: Thành phҫn hóa hӑc trung bình cӫa xӍ thép tҥi Slovenia [4] .14

Bҧng 2.6: Thành phҫn hóa hӑc cӫa xӍ thép tҥi mӝt sӕ nhà máy thép tҥi ViӋt Nam [5] .15

Bҧng 2.7: Thành phҫn hoá hӑc cӫa xӍ thép tӯ quá trình luyӋQWKpSFѫEҧn (BOF), lò ÿLӋn hӗ quang (EAF) [9] .16

Bҧng 2.8: Thành phҫn hóa hӑc cӫa xӍ thép Châu Âu [23] .18

Bҧng 2.9: Ӭng dөng chӫ yӃu cӫa xӍ gang, xӍ WKpSWURQJOƭQKYӵc vұt liӋu xây dӵng [5] .20

Bҧng 4.1: ThӇ tích rӛng và diӋn tích bӅ mһt cӫa xӍ thép 40

Bҧng 4.2: Tӹ lӋ cҩu trúc tinh thӇ YjY{ÿӏnh hình cӫa vұt liӋu tӯ XRD 45

Bҧng 4.3: Thông sӕ hҩp phө ÿҷng nhiӋt ion photphat theo mô hình Langmuir và Freunlich 55

Bҧng 4.4: Dҥng tuyӃn tính và giá trӏ R2 cӫa các mô hình biӇu kiӃn quá trình hҩp phө photphat 57

Bҧng 4.5: Các giá trӏ mã hóa cӫa mô hình tӕLѭX 59

Bҧng 4.6: Bҧng thiӃt lұp mô hình 20 thí nghiӋm 59

Bҧng 4.7 KӃt quҧ phân tích ANOVA tӕLѭXTXiWUuQKWәng hӧp các yӃu tӕ 61

Bҧng 4.8: KӃt quҧ phân tích sӵ phù hӧp cӫa mô hình vӟi thӵc nghiӋm 61

Bҧng 4.9: KӃt quҧ thӱ nghiӋm mô hình tӕLѭXYjRWKӵc nghiӋm 63

Bҧng 4.10: Áp dөQJFiFÿLӅu kiӋn tӕLѭXYjRQѭӟc thҧi thӫy sҧn 64

DANH MӨC HÌNH

+uQK6ѫÿӗ công nghӋ quá trình tҥo ra xӍ trong lò thәi (BOF) [5] .7

+uQK6ѫÿӗ công nghӋ quá trình hình thành xӍ lò hӗ TXDQJÿLӋn [5] .8

Hình 2 3 : Các ӭng dөng cӫa xӍ thép ӣ Châu Âu [43] .28

+uQK6ѫÿӗ nghiên cӭu .29

+uQK&iFEѭӟc chuҭn bӏ vұt liӋu .30

Hình 4 1 : KӃt quҧ phân tích BET cӫa X-800 .39

Hình 4 2 : KӃt quҧ phân tích BET cӫa X-700 40

Hình 4 3 : Ҧnh SEM cӫa vұt liӋu ӣ ÿӝ SKyQJÿҥi × 7000 .41

Hình 4 4 : Ҧnh Mapping cӫa X-0 42

Hình 4 5 : Ҧnh Mapping cӫa X-800 .42

Hình 4 6 : Ҧnh Mapping cӫa X-F .43

Hình 4 7 : Ҧnh EDX cӫa vұt liӋu .43

Hình 4 8 : Phә nhiӉu xҥ tia X cӫa vұt liӋu .45

Hình 4 8 : Phә FTIR cӫa vұt liӋu .47

+uQK'XQJOѭӧng hҩp phө theo nhiӋWÿӝ nung 48

+uQK'XQJOѭӧng hҩp phө và hiӋu suҩt theo thӡi gian 49

+uQK'XQJOѭӧng và hiӋu suҩt theo liӅXOѭӧng vұt liӋu 50

+uQK'XQJOѭӧng hҩp phө và hiӋu suҩt theo pH dung dӏch 51

+uQKĈLӇPÿҷQJÿLӋn pHpzc cӫa vұt liӋu hҩp phө 52

Hình 4 15 : ҦQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ SKRWSKDWEDQÿҫu ÿӃQGXQJOѭӧng hҩp phө và hiӋu suҩt 54

+uQKĈѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө Langmuir 56

+uQK0{KuQKÿӝng hӑc hҩp phө bұc 2 58

Hình 4 18: Ҧnh bӅ mһWÿiSӭng các yӃu tӕi ҧQKKѭӣQJÿӃn hiӋu suҩWYjGXQJOѭӧng 62

BET Brunauer-Emmett-Teller Ĉo diӋn tích bӅ mһt BOF Basic Oxygen Furnace Lò thәi

Quang phә hӗng ngoҥi biӃn ÿәi Fourier

IF Induction Furnace Lò nung cҧm ӭng pHpzc Point of Zero Charge ±

Thu hӗi thép không gӍ

UV-Vis Ultraviolet±visible spectroscopy

0i\ÿRTXDQJSKә

XRD X-ray diffraction NhiӉu xҥ tia X

&+ѬѪ1* 0ӢĈҪ8 1.1 ĈһWYҩQÿӅ

Ĉӕi vӟi quy hoҥch phát triӇn ngành Thép ViӋW1DPJLDLÿRҥn 2007 ± 2015, có xét ÿӃQQăPGR7Kӫ Wѭӟng Chính phӫ phê duyӋt, vӟi mөc tiêu phát triӇn ngành Thép ViӋt Nam phù hӧp vӟi quy hoҥch tәng thӇ phát triӇn kinh tӃ - xã hӝi và ngành công nghiӋp cӫa cҧ Qѭӟc, quy hoҥch phát triӇn kinh tӃ - xã hӝLFiFÿӏDSKѭѫQJYjOӝ trình hӝi nhұp cӫa ViӋt Nam, QJjQKWKpSÿѭӧc khuyӃn khích phát triӇn HiӋn nay trên cҧ Qѭӟc có KѫQQKjPi\OX\ӋQWKpSÿDQJKRҥWÿӝng và nhiӅXQKjPi\NKiFÿDQJWURQJJLDLÿRҥn xây dӵng hoһc lұp dӵ án SҧQOѭӧng thép ӣ ViӋt Nam dӵ kiӃn ÿҥt khoҧng 15 - 18 triӋu tҩQQăPYj 19 - 22 triӋu tҩQQăPWKpSWKjQKSKҭPYjRQăP[1]'RÿymӛLQăPOѭӧng xӍ thҧi ra tӯ các nhà máy luyӋn thép trên cҧ Qѭӟc là rҩt lӟQOѭӧng xӍ thҧi ra trong quá trình sҧn xuҩt chiӃm khoҧng 15% khӕLOѭӧng sҧn phҭPWKpSѭӟc tính có khoҧng 1 ± 1,5 triӋu tҩQQăPӢ ViӋt Nam, xӍ WKpSÿѭӧc coi là chҩt thҧi rҳn thông WKѭӡQJÿLӅu này sӁ gây ra các ҧQKKѭӣng tiêu cӵFQKѭWӕn chi phí cho viӋc chôn lҩp xӍ thép và chiӃm nhiӅu diӋQWtFKÿҩWÿӗng thӡLWiFÿӝng xҩXÿӃQP{LWUѭӡng

HiӋn nay, tҥLFiFQѭӟc châu Âu, Nhұt Bҧn, Trung Quӕc và nhiӅXQѭӟc phát triӇn trên thӃ giӟi, xӍ thép phҫn lӟQNK{QJÿѭӧc xem là chҩt thҧi tҥLFiFQѭӟFÿӗng thӡi có FiFTX\ÿӏnh bҳt buӝc các nhà máy luyӋn thép phҧi có biӋn pháp tái chӃ xӍ thép ĈӇ tái chӃ ӣ quy mô lӟn, xӍ thép có thӇ ÿѭӧc sӱ dөQJQKѭFӕt liӋu san lҩp nӅn hay cӕt liӋu cho bê tông nhӵDÿѭӡng [2] Cӕt liӋu xӍ thép làm san lҩp nӅn giúp cҧi thiӋQFѫWtQKYjWtQKbӅn nhӡ phҧn ӭng kӃt dính khi gһSQѭӟc và EQ7X\QKLrQQKuQFKXQJWURQJÿDVӕ các WUѭӡng hӧp ӭng dөng thӵc tӃ hiӋQQD\ÿӅu không tұn dөng hӃt các tính chҩt cӫa xӍ tӯ TXDQÿLӇm khoa hӑc vұt liӋX+ѫQOѭӧng xӍ vүQÿDQJÿә ÿӕng trong bãi thҧi tҥi chӛ trong các nhà máy hay chôn lҩp sâu

Ngày nay, hiӋQ WѭӧQJ SK~ Gѭӥng tҥi các vùng ao, hӗ, sông, suӕi là mӝt vҩQ ÿӅ P{LWUѭӡng nghiêm trӑng ӣ hҫu hӃt các quӕc gia trên thӃ giӟi Các nghiên cӭXWUѭӟc

ÿk\ÿmchӭng minh photpho và các thành phҫQGLQKGѭӥng tӯ Qѭӟc thҧi công nghiӋp, Qѭӟc thҧi sinh hoҥt là nhӳng nguyên nhân chính gây ra hiӋQWѭӧQJSK~Gѭӥng hóa Vì vұy, viӋc loҥi bӓ photpho WURQJQѭӟc thҧi là cҫn thiӃWÿӇ QJăQFKһn sӵ SK~Gѭӥng ӣ các YQJQѭӟc CiFSKѭѫQJSKiSORҥi bӓ phӕt pho WKѭӡQJÿѭӧc áp dөng có thӇ kӇ ÿӃQQKѭkӃt tӫDWUDRÿәi ion, sinh hӑc và hҩp phө [3] 7URQJÿySKѭѫQJSKiSKҩp phө vӟLѭXthӃ vӅ chi phí, khҧ QăQJ[ӱ lý triӋWÿӇ chҩt ô nhiӉPYjÿDGҥng vӅ vұt liӋu hҩp phө ÿmcho thҩy sӵ phù hӧp trong xӱ OêP{LWUѭӡQJÿһc biӋWOjP{LWUѭӡQJQѭӟc

Các nghiên cӭXWUѭӟFÿk\FNJQJÿmFKӍ ra rҵng khҧ QăQJKҩp phө cӫa ion gӕc axit photphoric tӗn tҥi trong nhiӅu chҩWY{ÿӏnh hình tӵ QKLrQQKѭNDROLQEHQWRQLWH]HROLWHtӵ nhiên, xӍ OzFDRYjWURWKDQQKjPi\ÿLӋn NhiӅu nghiên cӭXÿmFKRWKҩ\WuPQăQJhҩp phө SKRWSKRWURQJQѭӟc thҧi cӫa vұt liӋu tӵ nhiên và xӍ công nghiӋSPjÿһc biӋt là các vұt liӋu có thành phҫn oxit kim loҥi cӫa Ca, Mg, Al và Fe

Ô nhiӉPGLQKGѭӥng hay ô nhiӉm photpho trong nguӗQQѭӟc là vҩQÿӅ nhұQÿѭӧc nhiӅu sӵ quan tâm Ngành công nghiӋp sҧn xuҩt thép phát triӇn, mang lҥi nhiӅu giá trӏ vӅ mһt kinh tӃ QKѭQJ ÿӗng thӡL FNJQJ WKҧL UD P{L WUѭӡng mӝW Oѭӧng xӍ WKpS ĈӅ tài

³ĈL͉u ch͇ v̵t li͏u h̭p phͭ tͳ x͑ thép và ͱng dͭng x͵ OêSKRWSKDWWURQJQ˱ͣF´ ÿѭӧc

tiӃn hành nhҵm tái sӱ dөng xӍ thép giҧi quyӃt vҩQÿӅ ô nhiӉPP{LWUѭӡng, biӃn xӍ thép thành vұt liӋXFyêQJKƭDYӅ P{LWUѭӡng và kinh tӃ

- Khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫa thӡLJLDQOѭXÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat - Khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫa khӕLOѭӧng vұt liӋXÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat - Khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫDS+ÿӃn hiӋu quҧ hҩp phө photphat cӫa vұt liӋu - Khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ ÿҫXYjRÿӃn hiӋu quҧ xӱ lý photphat

Nӝi dung 4: TӕLѭXKyDTXiWUuQKKҩp phө

Nӝi dung 5: Áp dөQJFiFÿLӅu kiӋn tӕLѭXYjR[ӱ OêSKRWSKDWWURQJQѭӟc thҧi thӵc tӃ

1.4 ĈӕLWѭӧQJYjSKҥPYLQJKLrQFӭX 1.4.1 ĈӕLWѭӧQJQJKLrQFӭX

ĈӕLWѭӧng cӫa nghiên cӭu này bao gӗm:

- Vұt liӋu xӍ WKpSÿѭӧc thu thұp tӯ mӝt sӕ nhà máy sҧn xuҩWWKpSWURQJQѭӟc - 3KRWSKDWFyWURQJQѭӟc giҧ thҧLYjQѭӟc thҧi thӵc tӃ

éQJKƭDWKӵFWLӉQ FӫDÿӅWjL

- KӃt quҧ nghiên cӭu cӫDÿӅ tài là sӁ là tài liӋu giúp cho các vùng có nguӗQQѭӟc ÿDQJEӏ ô nhiӉPGRSKRWSKDWÿӅ ra các giҧi pháp xӱ lý ô nhiӉm nguӗQQѭӟc mӝt cách hiӋu quҧ

- Giҧi quyӃWÿѭӧFOѭӧng lӟn xӍ WKpSÿDQJQJj\FjQJJLDWăQJWLӃt kiӋPÿѭӧc chi phí xӱ lý cӫQJQKѭGLӋn tích chôn lҩp xӍ và rӫi ro vӅ P{LWUѭӡng

- KiӃn nghӏ SKѭѫQJSKiS[ӱ lý nguӗQQѭӟc bӏ ô nhiӉm photphat phù hӧp vӟLÿLӅu kinh tӃ và chi phí ӣ ViӋt Nam

1.6 7tQKPӟLFӫDÿӅWjL

Tұn dөng sҧn phҭm phө cӫa quá trình sҧn xuҩt thép là xӍ WKpS ÿӇ xӱ lý nguӗn Qѭӟc bӏ ô nhiӉm chҩWGLQKGѭӥng nói chung và photphat nói riêng ӣ ViӋt Nam hiӋn nay còn khá mӟi mҿ Vì vұy nghiên cӭu xӱ OêSKRWSKDWWURQJQѭӟc bҵng vұt liӋXÿѭӧFÿLӅu chӃ tӯ xӍ thép là mӝt giҧi pháp hiӋu quҧ do giҧP ÿѭӧF Oѭӧng lӟn chҩt thҧi, hiӋu quҧ kinh tӃ do giá thành rӁ và nguӗn nguyên liӋu dӗi dào, tránh các rӫi ro vӅ P{LWUѭӡng và tiӃt kiӋPÿѭӧc diӋn tích chôn lҩp xӍ thép

&+ѬѪ1* 7Ә1*48$1 2.1 7әQJTXDQYӅ[ӍWKpS

XӍ WKpS ÿѭӧc hình thành tӯ quá trình luyӋn thép, là mӝt sҧn phҭP ÿѭӧc tҥo ra trong thӡi gian tách thép nóng chҧy tӯ các hӧp chҩt trong lò luyӋn thép XӍ thép xuҩt hiӋQ QKѭ Pӝt chҩt lӓng nóng chҧy tan ra và là mӝt quá trình hòa tan phӭc tҥp cӫa silicat và oxy mà rҳn lҥi khi làm mát Quá trình hình thành xӍ thép giӕQJQKѭSKXQWUjRnham thҥch tӯ núi lӱD GR ÿy các báo cáo khoa hӑF Qѭӟc ngoài gӑi xӍ WKpS Oj ³QKDPthҥch nhân tҥR´[4]

HiӋn nay ӣ Viêt Nam xӍ WKpSÿѭӧc coi là chҩt thҧi rҳQWK{QJWKѭӡQJÿѭӧFÿHPÿLxӱ lý chôn lҩS FKѭD Fy FiF TX\ ÿӏnh cө thӇ vӅ tái sӱ dөng xӍ thép cho ngành môi WUѭӡng

Ӣ mӝt sӕ Qѭӟc trên thӃ giӟLÿmFyQKӳng ӭng dөng vӅ xӍ thép cho các mөFÿtFKYӅ xây dӵng và cҧ xӱ OêQѭӟc thҧL'RÿyÿӅ tài này vӟi mөFÿtFKPRQJPXӕn tұn dөng ÿѭӧc nguӗn nguyên liӋu dӗL GjR ÿӇ xӱ lý nguӗQ Qѭӟc nhiӉm phophat, và giҧi quyӃt ÿѭӧFOѭӧng lӟn chҩt thҧi và giҧPÿѭӧc chi phí cho xӱ lý chҩt thҧi này

2.1.1 +LӋQWUҥQJF{QJQJKӋQJjQKWKpSWҥL9LӋW1DP

Sҧn phҭm thép là mӝt trong nhӳng nguyên vұt liӋu chӫ yӃu cӫa nhiӅu ngành kinh tӃ trӑQJÿLӇPQKѭFiFQJjQKFѫNKt[k\Gӵng, nên có vai trò quyӃWÿӏQKÿӃn sӵ nghiӋp công nghiӋp hóa hiӋQÿҥLKyDÿҩWQѭӟc Có thӇ nói sҳt thép xây dӵQJÿѭӧc ViӋt Nam FNJQJ QKѭ FiF Qѭӟc phát triӇn coi là ngành kinh tӃ PNJL QKӑQ KjQJ ÿҫX Yj ÿѭӧc chú trӑQJÿҫXWѭPӝt cách mҥnh mӁ

Trên thӃ giӟi, sҧQ OѭӧQJ WKpS ÿѭӧc sҧn xuҩt bҵng công nghӋ lò thәi (Basic Oxygen Furnace - BOF) chiӃm tӟi 70%, công nghӋ Oz ÿLӋn hӗ quang (Electric Arc Furnace - EAF) chӍ chiӃm gҫn 28%, mӝt sӕ ít còn lҥi (khoҧQJ   ÿѭӧc luyӋn bҵng công nghӋ OzÿLӋn cҧm ӭng (Induction Furnace - IF)

Tùy thuӝc vào lò luyӋn thép mà xӍ WKpSÿѭӧc chia thành hai loҥi: xӍ lò thәi (Basic Oxygen Furnace slag, viӃt tҳt là xӍ BOF) hay còn gӑi là lò chuyӇn - converter) và xӍ lò hӗ TXDQJÿLӋn (Electric Arc Furnace slag, viӃt tҳt là xӍ EAF) [5]

2.1.2 3KkQORҥLYjTXiWUuQKKuQKWKjQK[ӍWKpSWӯOzWKәLYjOzKӗTXDQJÿLӋQ

X͑ lò th͝i (x͑ BOF)

XӍ lò thәLÿѭӧc tҥo ra trong quá trình tinh luyӋn thép trong lò thәi Gang tҥo ra tӯ lò cao, có tính cӭng và dòn do chӭa (4 - 5) % các tҥp chҩW QKѭ & 6L 0Q ĈӇ gang chuyӇn thành thép khҳc phөFFiFQKѭӧFÿLӇm cӫa gang, các chҩt phө JLDQKѭY{LVӕng ÿѭӧc cho vào gang lӓQJÿӗng thӡi mӝWOѭӧQJR[\ÿѭӧc thәLYjRÿӇ oxy hóa các chҩt không cҫn thiӃWQKѭFDFERQ& WURQJJDQJOӓQJ6DXÿyJDQJOӓQJÿmR[\KyDYjFiFphө gia sӁ tҥo ra xӍ Do khác nhau vӅ dung trӑng vӟi thép lӓng, xӍ lӓng sӁ nәi lên phía trên Yjÿѭӧc tháo ra khӓLOzÿӇ tҥo thành xӍ lò thәLVDXNKLÿѭӧc làm nguӝi XӍ lò thәi ÿѭӧc làm nguӝi chұm bҵng không khí tӵ nhiên, hoһFSKXQQѭӟc tҥi bãi chӭD/ѭӧng xӍ BOF phát thҧi khoҧng 100 - 150 kg trên mӝt tҩQWKpS6ѫÿӗ công nghӋ quá trình tҥo ra xӍ thép BOF thӇ hiӋn trong Hình 2.1 [5]

Hình 2 1 6ѫÿӗF{QJQJKӋTXiWUuQKWҥRUD[ӍWURQJOzWKәL%2) [5]

X͑ lò h͛ TXDQJÿL͏n (x͑ EAF)

Khác vӟi lò thәi khí, lò hӗ TXDQJ ÿLӋn sӱ dөQJ ÿLӋn cӵF ÿӇ OjP WăQJ QKLӋW ÿӝ nhҵm nung chҧy và tinh luyӋn nguyên liӋu (thép phӃ, gang cөc) Trong lò hӗ quang ÿLӋn diӉn ra quá trình oxy hóa và khӱ XӍ oxy hóa và xӍ hoàn nguyên (quá trình khӱ) ÿѭӧc tҥo ra tӯ mӛi JLDLÿRҥn cӫa quá trình luyӋn thép

- XӍ R[\KyD.KtR[\ÿѭӧc thәi vào thép lӓQJÿӇ OjPWăQJSKҧn ӭng oxy hóa vӟi cacbon trong thép, tҥo ra bӑW NKt &2 NKL ÿy [Ӎ R[\ KyD ÿѭӧc tҥo ra nhӡ quá trình này

- XӍ hoàn nguyên: Sau khi xӍ R[\KyDÿѭӧc tҥo ra do quá trình oxy hóa các thành phҫn tҥp chҩt trong thép lӓng, các chҩt khӱ (là các hӧp kim cӫa sҳW