Nghiên cứu, đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường của xỉ thải pirit từ quá trình sản xuất axit sunfuric

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VŨ THỊ PHƯỢNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA XỈ THẢI PIRIT TỪ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SUNFURIC LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội, 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VŨ THỊ PHƯỢNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA XỈ THẢI PIRIT TỪ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SUNFURIC LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Chuyên ngành: Hóa Môi trường Mã số: 60440120 Người hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG VĂN HÀ PGS.TS. TRẦN HỒNG CÔN Hà Nội, 2014 MỤC LỤC  1 Ch 2 1.1 rit 2 1.1.1 Pirit 2 1.1.2  rit 3 pi   4 1.3. pi pirit  7 1.3.1. Asen 7  10   Nam 11 Ch 16   16  16 2.3.  16  19  19 2.5.1.          -MS)    19 21 2.5.3.  21 Ch 23  23  ascorbic 0.1M 24   0.1M 26   28  nitric 65% 30 nhau 31  33  35 DANH MỤC HÌNH  ving pirit 15  th biu di ng st trong dch chit bc ct theo th  24  th biu din s bit theo th ch chit 26  th biu ding st x v 28  th biu din s bing s t x bng NaHCO 3 0.5M 29  th biu din s bii n s  dung dch chit 31 DANH MỤC BẢNG Bng 1.1. Kt qu  14  19   22  23 B   ng s      chit x vi axit ascorbic 0.1M 25 B ng s    t x vi amoni  27 Bng st x bng NaHCO 3 0.5M 29 Bng sch chit vi axit nitric 65% 30 Bng asen chit ra t  31 1 MỞ ĐẦU  m hi vi sng ca sinh gi i vi con ngi  bt k ph quc gia, khu vn um n phmc nghi  m hii ni, t t, nquyn, t b ma i dng. Theo kh thi pirit ca CC phn Supe Pht t Ht Ti  vn tn. "M" ph th s u qu nng n i vi nhiu h    2      i n c h     t qu thi b t pirit  ly SO 2  sn xu ng s m tit. Viu kh ng t x thi pirit n c khi u cp thi v mt khoa h    a chn thc hi   Nghiên cứu, đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường của xỉ thải pirit từ quá trình sản xuất sunfuric.Trong lu u kh p ph, d p ph c thi pirit, t  m t trong x pirit ging. 2 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quanvề pirit và xỉ thải pirit 1.1.1. Pirit Pirit hay pirit st disulfua st vc FeS 2 .  Vit Nam, pirit  nhi  pirit     Tri Pirit y  dng gn lin v ch thn ch tt thay th ch. Trong n ca pirit a mng nh t hin  thay th pirit. Ti khu tr Carlin, Nevada, pirit asen cha ti 0.37 % theo tr[2]. Pirit chi qu. Pirit b l   qut s phn ng v t c m        to ra t phn ng ca vi khun chi ng vi khum ngung c b 2+ Fe 3+ vi vic s d Fe 3+ i tpirit  sinh ra ion Fe 2+ Fe 2+ lc to ra Fe 3+ p din khi pirit cn kit[16]. Pirit ng hay b nhm ln vt marcasit c  ca pirit pirit  c t v  i x gi  pirit      nh xut hi   p  persulfua.   trnh gi (gi bn) 3 ca pirit  dn dn chuyn sang dng pirit nu b i   c ca pirit  46,6%; S  53,4%. Pirit ng chkim loi n As, Co, Ni, Cu, Cd, Pb, Hg, Cr Pirit  tinh th ki  c thay th bng [S 2 ] 2- ,  dc theo trc b 2+  t  ng cng xut hii di lt ca l  mt tinh th hay mt qu ca s xen k i l vt din pirit. Pirit t hii d n ng din pirit p nh din vPirit   3   dng bt [3]. 1.1.2. Xỉ thải pirit Pirit    sn xu   t pirit  thu SO 2 , phn cht rxpirit c thi b. 4FeS 2 + 11O 2  2 O 3 + 8SO 2 a x thi pirit  2 O 3 x a mng FeS 2 . Theo u tham kho, trong x thi pirit    kim loi n   ng, km, ]. X pirit u ca luc ly t thi ca  phn Supe Ph. Theo kt qu u cho thy x thi pirit ca  phn Supe Ph    ch   cha m ng ln As. Theo thi gian  b  ng xung quang do hing r i vi  pirit tng t nhi n, vi ding   4   a h  ti vm n mi nguc thi t x  , trong thi ng v phn Ch bin n  nhm x  pirit  thu hi qung st, theo cam kn h x  ng x pirit t ty  c khong 1.200 tn, song t  phn Ch bin ng vic x  ngh mi. 1.2. Các quá trình vận chuyển kim loại nặng từ pirit và xỉ thải pirit vào môi trường i s ng c 2 , CO 2  ng bc x mt tri, pirit b biy.  c g lo - ng ca nhi  -  tan, kt ta, hp ph, nh hp ph, to ph - i h thng sinh hc bao gm c ng, thc vt.              thc t u t ngoi cng thi, do vy 3 lo ng tht thi tr cho nhau, tu u kin c th y ra m Lu dc. t ng c c ca pirit thay u t  2 O, O 2 , CO 2 pirit   [...]... Khi đốt quặng pirit làm ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí xung quanh Xỉ thải bỏ sau khi đốt pirit để lấy SO2 để sản xuất axit sunfuric được đổ ra môi trường sẽ là nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng cho môi trường nước và đất.Theo kết quả nghiên cứu cho thấy xỉ thải pirit của nhà máy Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao chứa một lượng lớn Mn và As Theo thời gian chúng sẽ bị phát tán ra môi trường xung quang... sau khi đốt pirit để sản xuất axit sunfuric của Công ty Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao được chọn là đối tượng nghiên cứu để thực hiện luận văn này 2.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu về khả năng hấp phụ, dạng và hình thái hấp phụ của asen lên xỉ thải pirit Từ đó tìm hiểu về con đường giải phóng asen từ xỉ thải pirit vào môi trường 2.3 Phương pháp nghiên cứucác dạng hòa tan và hấp phụ của asen Các... nhiễm xuất phát từ xỉ thải pirit trên Thế Giới và Việt Nam Từ quá trình phong hóa xỉ thải pirit ở trên ta thấy rằng tại các khu vực chứa x pirit, pH môi trường xuống thấp gây ảnh hưởng đến chất lượng nước, đất đai thậm chí gây suy thoái nguồn nước ngầm, sông và suối Ngoài ra, pH xuống thấp làm tăng nồng độ các kim loại nặng có trong x gây ô nhiễm môi trường Đây là hiện trạng chung của tất cả các khu... qua bãi xỉ sẽ kéo theo các muối tan Ngoài ra, khi nước chảy qua lớp xỉ làm cho pH môi trường xuống thấp do trong xỉ còn chứa một lượng SO3, quá trình thủy phân của một số ion kim loại và quá trình oxy hóa pirit tạo môi trường pH thấp hòa tan một số oxit, hydroxit … Hàm lượng kim loại nặng giải phóng từ pirit vào môi trường trong hai quá trình rửa trôi trong điều kiện xung tích lũy và xung không tích... việc xử lý môi trường Ngoài ra, tình trạng ô nhiễm còn xảy ra ở một số quốc gia như CaliforniaMassachusetts – USA, Trung Quốc Có thể nói, bài toán ô nhiễm kim loại nặng và môi trường pH thấp là tình trạng chung mà tất cả các khu vực khai thác quặng pirit trên thế giới gặp phải Hình 1.1: Ô nhiễm môi trường gây ra từ việc khai thác quặng pirit Chương2: THỰC NGHIỆM 15 2.1 Đối tượng nghiên cứu Xỉ thải sau... hóa học là quá trình thủy phân xảy ra do sự thay thế của các ion kim loại bằng ion H+ trong nước như quá trình thủy phân của Fe(III) tạo ra do sự oxy hóa Fe(II) tạo thành trong quá trình phong hóa các khoáng * Quá trình giải hấp phụ: Một số cation và anion hấp phụ lên bề mặt pirit và xỉ thải pirit sẽ bị giải hấp dưới các tác động của yếu tố môi trường như sự có mặt của các ion, pH Đây là quá trình ngược... phụ trên bề mặt x pirit Dạng asen hấp phụ trên bề mặt xỉ được giải hấp do hai yếu tố: giá trị pH của môi trường khoảng 8.50 và sự có mặt của ion bicacbonat Khi giá trị pH môi trường cao trên 8.50, sẽ xảy ra quá trình giải hấp lượng asen hấp phụ trên bề mặt xỉ kết hợp với sự có mặt của ion bicacbonat gây ra quá trình hấp phụ cạnh tranh với asen làm cho lượng asen hấp phụ trên bề mặt xỉ giảm Bảng 3.4... ra do sự tác động của H2O, O2, CO2 lên đá và khoáng vật Quá trình phong hoá hoá học được chia thành các quá trình chính là: * Quá trình hoà tan, hydrat hóa: Xảy ra do một số đặc tính, nước có thể hoà tan một số chất có trong thành phần pirit Quá trình hoà tan phụ thuộc nhiều vào thành phần của pirit Đối với x pirit, theo các nghiên cứu, trong x pirit có chứa một lượng các muối tan của các kim loại Fe,... sản không còn nữa nhưng môi trường nơi đây vẫn đang tiếp tục bị ô nhiễm nặng nề Bảng 1.1 thể hiện kết quả phân tích trung bình của các tuần từ tháng 2 năm 2002 đến tháng 9 năm 2004 của mẫu nước lấy trên hai sông Tinto và 13 Odiel Theo nghiên cứu, tại sông Odiel trung bình khoảng 1200mg/L sunfat, 23.5 mg/L Fe, 7.6 mg/L Cu… Từ đó, tính được tải trọng tạp chất được vận chuyển từ sông Odiel tới cửa sông... trong mạng tinh thể của pirit Vùng mỏ cũ không cây cối gì mọc được, trừ cây chút chít rất dễ cháy vào mùa khô Nước thải mỏ theo dòng suối đổ ra sông, và ngấm vào bồn nước ngầm” Trên Thế Giới Tình trạng ô nhiễm gây ra do khai thác, sử dụng quặng pirit trên thế giới phải kể đến trường hợp của Tây Ban Nha Đã có rất nhiều nghiên cứu về tình trạng ô nhiễm gây nên do khai thác quặng pirit ở nước này Vào . QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VŨ THỊ PHƯỢNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA XỈ THẢI PIRIT TỪ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SUNFURIC LUẬN. HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VŨ THỊ PHƯỢNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA XỈ THẢI PIRIT TỪ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SUNFURIC LUẬN VĂN.    a chn thc hi   Nghiên cứu, đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường của xỉ thải pirit từ quá trình sản xuất sunfuric. Trong lu u