BÀI THUYẾT TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI QUẶNG ĐUÔI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA MÔI TRƯỜNG BÀI THUY ẾT TRÌNH QUẢN LÝ BÙN ĐỎ TRONG KHAI THÁC BAUXITE Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đào Trung Thành Nhóm 01: Vũ Mạnh Đạt (TN) Phạm Trung Kiên Lorxoua Vue Bùi Minh Tùng Lê Văn Vượng MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BAUXITE VÀ BÙN ĐỎ CHƯƠNG II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN ĐỎ CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỒ CHỨA CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ MỞ ĐẦU  Khoảng 95% lượng bauxit khai thác giới dùng để luyện thành nhôm Điều này mang lại nhiều lợi ích về kinh tế cho quốc gia khai thác quặng  Ở Việt Nam, quặng bauxit được khai thác nhiều ở các tỉnh Tây Nguyên, đặc biệt là tỉnh Lâm Đồng Đăk Nông  Trong quá trình khai thác và tinh chế quặng bauxit có thải một lượng quặng đuôi gây ảnh hưởng lớn tới môi trường và thủy vực của các sông => Cần có phương pháp xử lý bùn đỏ MỞ ĐẦU Hình 1.1 - Bùn đỏ ở Tây Nguyên MỞ ĐẦU Hình 1.2: Hình ảnh bùn đỏ TỔNG QUAN Nguồn gốc hình thành Bauxit bùn đỏ bauxit  Bauxit loại quặng nhôm có màu hồng, nâu  Bauxit hình thành loại đá có hàm lượng sắt thấp sắt bị rửa trôi trình phong hóa  Quặng bauxit phân bố chủ yếu vành đai xung quanh xích đạo đặc biệt môi trường nhiệt đới  Bùn đỏ loại quặng đuôi sinh trình sơ chế quặng tinh chế alumina  Quặng thô xử lý theo quy trình Bayer để tạo thành alumina  Sau quy trình Bayer, Bùn đỏ sinh trình tách bùn Do bị nhiễm soda nên Bùn đỏ có độ pH cao, khoảng 13 TỔNG QUAN Thành phần đặc tính bauxit  Thành phần hóa học chủ yếu bauxit Al2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, TiO2, MgO đó, oxit nhôm thành phần quặng Thành phần hóa học Al2O Fe2O CaO SiO TiO2 MgO Mất đốt % theo khối lượng 55,6 4,5 4,4 2,4 2,8 0,3 30  Bauxit tồn dạng tùy thuộc vào số lượng phân tử nước chứa cấu trúc tinh thể gồm: gibbsit Al(OH)3, boehmit γ-AlO(OH), diaspore αAlO(OH) TỔNG QUAN Thành phần đặc tính bauxit Gibbsit Boehmit Diaspore Thành phần Al(OH)3 AlO(OH) AlO(OH) Hàm lượng alumina tối đa (%) 65,4 85,0 85,0 Hệ tinh thể Đơn tà Trực thoi Trực thoi Mật độ (g.cm-3) 2,42 3,01 3,44 Nhiệt độ tách nước (°C) 150 350 • Sự khác biệt boehmit diaspore diaspore có cấu trúc tinh thể khác với boehmit, cần nhiệt độ cao để thực trình tách nước nhanh TỔNG QUAN Thành phần đặc tính bùn đỏ bauxit  Có loại bùn đỏ : bùn đỏ thải trình Bayer để sản xuất alumina và bùn đỏ thải trình sơ tuyển quặng  Thành phần loại bùn đỏ giống Thành phần hóa học Al2O3 Phần trăm khối lượng 10 – 20 % Fe2O3 CaO SiO2 TiO2 Na2O 30 – 60 2–8 – 50 – 25 – 10 Bảng 2.1: Thành phần bùn đỏ thường Thành phần hóa học Al2O Fe2O SiO2 TiO2 Na2O Mất đốt Phần trăm khối lượng % 19,76 47,76 4,3 7,25 2,38 Bảng 2.2: Thành phần bùn đỏ ở Viêt Nam 14,83 TỔNG QUAN Tác động việc khai thác bauxit  Tác động tích cực • Việc khai thác bauxit mang lại nhiều lợi ích kinh tế • Tạo công ăn việc làm cho lao động địa phương  Tác động tiêu cực • Gây ảnh hưởng xấu đến môi trường đất, nước, không khí sinh vật, đặc biệt môi trường đất • Nguồn nước mặt bị ô nhiễm, tăng độ acid, tăng độ đục • Hoạt động khai thác mỏ ảnh hưởng đến kinh tế xã hội PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Xử lý phần chất lỏng kèm bùn đỏ Chôn lấp bùn thải Sử dụng làm vật liệu xây dựng PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Phương pháp chôn lấp  Hồ chứa bùn đỏ phận hệ thống sản xuất alumina từ quặng bauxite  Hồ thiết kế kỹ để chống thấm chất lỏng bùn đỏ xuống nước ngầm theo chiều đứng chiều ngang  Các thành phần bùn đỏ có hại cho môi trường cách ly hoàn toàn, không để rò rỉ hay thẩm thấu gây ảnh hưởng tới môi trường  Hồ chứa bùn đỏ xây dựng phải đảm bảo tiêu chí  Xung quanh hồ xây dựng hệ thống kênh thu nước mặt, nước mưa từ lưu vực xung quanh để dẫn thoát khỏi phạm vi lòng hồ TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA ◦ Tính toán thông số  Sản lượng: 325.000 alumin/năm  Tuổi thọ mỏ: 12 năm  Tổng lượng alumin: 325.00012 = 3,9 triệu  Sản xuất alumin thải 1,5 bùn đỏ (khô)  Tổng lượng bùn đỏ (khô): 3,91,5 = 5,85 triệu  Sử dụng công nghệ thải ướt (bùn có thành phần khối lượng chất rắn < 50%)  Chọn bùn có thành phần khối lượng chất rắn = 47,7% sản xuất theo công nghệ Bayer: tỉ trọng 2,7 g/cm3 (= 2,7 tấn/m3) TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA  Tổng thể tích bùn đỏ (huyền phù): 5,852,7 = 2,17 triệu m3  Không tính toán thay đổi thể tích bay hơi, thấm, lượng mưa nên thể tích coi thể tích cần thiết sử dụng  Hình thức hồ quây đập bờ cao  Chọn mực nước tính toán hồ chứa 20m  Diện tích lòng hồ chứa: 2,1720 = 0,1085 triệu m2 = 10,85  Bán kính lòng hồ chứa: 186m  Bỏ qua tác động gió, sóng  Cao trình đỉnh đập: 20 + = 23 m TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA Hình 3.1: Mặt cắt đập quây hồ chứa TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA Hình 3.2: Mặt cắt mái đập thượng lưu hồ chứa TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA Hình 3.3: Các lớp hồ chứa TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA Hình 3.4: Mặt cắt mái đập hạ lưu hệ thống tiêu thoát nước KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Ô nhiễm bùn đỏ gây ảnh hưởng xấu tới môi trường nếu không được quản lý và xử lý  Phương pháp chôn lấp là phương pháp phổ biến nhất hiện này Cảm ơn đã chú ý lắng nghe ! [...]... alumin/năm  Tuổi thọ mỏ: 12 năm  Tổng lượng alumin: 325.00012 = 3,9 triệu tấn  Sản xuất 1 tấn alumin thải ra 1,5 tấn bùn đỏ (khô)  Tổng lượng bùn đỏ (khô): 3,91,5 = 5,85 triệu tấn  Sử dụng công nghệ thải ướt (bùn có thành phần khối lượng chất rắn < 50%)  Chọn bùn có thành phần khối lượng chất rắn = 47,7% sản xuất theo công nghệ Bayer: tỉ trọng 2,7 g/cm3 (= 2,7 tấn/m3) TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT... bùn đỏ Chôn lấp bùn thải Sử dụng làm vật liệu xây dựng PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Phương pháp chôn lấp  Hồ chứa bùn đỏ là một bộ phận của hệ thống sản xuất alumina từ quặng bauxite  Hồ này được thiết kế rất kỹ để chống thấm chất lỏng trong bùn đỏ xuống nước ngầm theo chiều đứng và chiều ngang  Các thành phần bùn đỏ có hại cho môi trường được cách ly hoàn toàn, không để rò rỉ hay thẩm thấu gây... hồ quây bằng đập bờ cao  Chọn mực nước tính toán của hồ chứa là 20m  Diện tích lòng hồ chứa: 2,1720 = 0,1085 triệu m2 = 10,85 ha  Bán kính lòng hồ chứa: 186m  Bỏ qua tác động của gió, sóng  Cao trình đỉnh đập: 20 + 3 = 23 m TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA Hình 3.1: Mặt cắt đập quây hồ chứa TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA Hình 3.2: Mặt cắt mái đập thượng lưu và nền hồ chứa TÍNH TOÁN