Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến quá trình ổn định hóa rắn bùn đỏ sản xuất vật liệu xây dựng

Lun Thc s Khoa hc Mụi trng I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - Bựi Th Hu NGHIấN CU NH HNG CA NHIT NUNG N QU TRèNH N NH HểA RN BN SN XUT VT LIU XY DNG LUN VN THC S KHOA HC H Ni Lun Thc s Khoa hc Mụi trng I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - Bựi Th Hu NGHIấN CU NH HNG CA NHIT NUNG N QU TRèNH N NH HểA RN BN SN XUT VT LIU XY DNG Chuyờn ngnh: Khoa hc mụi trng Mó s: 60 85 02 LUN VN THC S KHOA HC NGI HNG DN KHOA HC: PGS.TS NGUYN MNH KHI H Ni Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Li Cm n hon thnh lun ca mỡnh, em xin gi li cm n chõn thnh n: PGS.TS Nguyn Mnh Khi Trng i hc Khoa hc T nhiờn H Ni ó tn tỡnh giỳp v hng dn cho em quỏ trỡnh thc hin lun ca mỡnh Em xin gi li cm n ti cỏc thy cụ giỏo Khoa Mụi trng Trng i hc Khoa hc T nhiờn H Ni ó tn tỡnh ging dy, ch bo, truyn t ngun kin thc v kinh nghim quý bỏu cho em sut thi gian em hc ti trng Cm n ti trng im cp HQGHN QGT.11.06 PGS.TS Lu c Hi lm ch trỡ ó giỳp em quỏ trỡnh lm lun v kt qu ban u mc 3.1 ca lun l ca nhúm nghiờn cu ó to tin cho em phỏt trin ni dung nghiờn cu ca mỡnh Em xin chõn thnh cm n Phũng thớ nghim Phõn tớch mụi trng, khoa Mụi trng, trng i hc Khoa hc t nhiờn H Ni ó giỳp em quỏ trỡnh nghiờn cu ng thi em xin gi li cm n n gia ỡnh, ngi thõn v bn bố ó giỳp em quỏ trỡnh lm lun ca mỡnh Em xin chõn thnh cm n ! H Ni Hc viờn Bựi Th Hu MC LC M u Chng - Tng quan Lun Thc s Khoa hc Mụi trng 1.1 Bauxite v tim nng bauxite 1.1.1 Bauxite 1.1.2 Quỏ trỡnh hỡnh thnh bauxite 1.1.3 Thnh phn khoỏng vt ca bauxite 1.1.4 Tim nng bauxite th gii v Vit Nam 1.1.4.1 Tim nng bauxite th gii 1.1.4.2 Tim nng bauxite Vit Nam 1.2 Cụng ngh sn xut alumin 1.2.1 Cụng ngh lm giu v ch bin qung bauxite 1.2.2 Cụng ngh sn xut alumin 1.2.3 Cụng ngh sn xut nhụm khu vc Tõy Nguyờn 1.3 Thnh phn v tớnh cht ca Bựn 1.3.1 Vn bựn thi bựn 1.3.2 Thnh phn bựn 1.4 c tớnh ca bựn 1.5 Cỏc phng hng s dng bựn trờn th gii v Vit Nam 1.5.1 Cỏc phng hng s dng bựn trờn th gii 1.5.1.1 S dng bựn sn xut vt liu xõy dng 1.5.1.2 S dng bựn sn xut gm thy tinh 1.5.1.3 S dng bựn x lý nc 1.5.2 Cỏc phng hng s dng bựn Vit Nam 1.6 Quỏ trỡnh n nh húa rn 1.6.1 n nh húa rn 32 1.6.2 C ch ca quỏ trỡnh n inh húa rn 33 Chng i tng v phng phỏp nghiờn cu Lun Thc s Khoa hc Mụi trng 36 2.1 i tng nghiờn cu 36 2.2 Phng phỏp nghiờn cu 37 2.2.1 Phng phỏp s dng bựn lm vt liu xõy dng 37 2.2.2 Phng phỏp ngõm chit xỏc nh c tớnh ca vt liu 40 2.2.2.1 Xỏc nh dung mụi chit 41 2.2.2.2 Quy trỡnh chit 42 2.2.2.3 Xỏc nh hm lng kim loi nng 42 2.2.3 Phng phỏp xỏc nh thnh phn khoỏng vt ca vt liu 43 2.2.4 Phng phỏp th nghim vt lý 43 2.2.5 Phng phỏp xỏc nh co ngút ca gch nung 44 2.2.6 Phng phỏp phõn tớch ỏnh giỏ tng hp Lun Thc s Khoa hc Mụi trng 44 2.2.7 Phng phỏp thu thp s liu th cp 44 Chng Kt qu v tho lun 45 3.1 Bựn Tõy Nguyờn v cỏc mụi trng 45 3.1.1 c im ca bauxite khu vc Tõy Nguyờn 45 3.1.2 Thnh phn tớnh cht bựn v cỏc mụi trng 46 3.1.2.1 Hm lng cỏc oxit 47 3.1.2.2 Cỏc nguyờn t phúng x 48 3.1.2.3 Thnh phn kim loi nng mu bựn 50 3.1.2.4 Thnh phn c gii ca mu bựn 51 3.2 nh hng ca nhit n quỏ trỡnh n nh húa rn 51 3.2.1 nh hng ca nhit nung n cu trỳc ca vt liu Lun Thc s Khoa hc Mụi trng 54 3.2.2 nh hng ca nhit nung n dch chit mu 56 3.2.2.1 Kt qu xỏc nh dung mụi chit 56 3.2.2.2 Giỏ tr pH ca dch chit mu 57 3.2.2.3 Kt qu o kim loi nng dch chit mu 59 3.2.3 nh hng ca nhit nung n co ngút 61 3.2.4 nh hng ca nhit nung n cng vt liu 63 Kt lun v kin ngh 66 Ti liu tham kho 68 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng DANH MC CC HèNH V Tran g Hỡnh 1.1 Cỏc phng ỏn s dng bauxite 11 Hỡnh 1.2 Cụng ngh Bayer ch bin alumin t bauxite 13 Hỡnh 1.3 Quy trỡnh sn xut alumin 14 Hỡnh 1.4 Quy trỡnh sn xut alumin bng cụng ngh Bayer Tõy Nguyờn 18 Hỡnh 1.5 Mt s phng ỏn s dng bựn 28 Hỡnh 2.1 Quy trỡnh s dng bựn sn xut vt liu xõy dng 37 Hỡnh 3.1 vt liu 52 Hỡnh 3.2 Hỡnh dng gch 50 x 50 x 10 52 Hỡnh 3.3 Cho vt liu vo dung mụi chit 52 Hỡnh 3.4 Chit dch 52 Hỡnh 3.5 Thao tỏc nh hỡnh gch 53 Hỡnh 3.6 Hỡnh dng ca gch 230 x 110 x 63 55 Hỡnh 3.7 Biu bin i thnh phn khoỏng theo nhit 52 Hỡnh 3.8 S thay i pH dch lc trc v sau thờm axit HCl 57 Hỡnh 3.9 S ph thuc pH ca dch chit mu vo nhit nung mu 58 Hỡnh 3.10 Bin thiờn nng kim loi nng dch chit theo nhit 57 nung Hỡnh 3.11 nh hng ca nhit nung n co ngút ca vt liu 62 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng DANH MC CC BNG Trang Bng 1.1 Ti nguyờn bauxite cỏc chõu lc trờn th gii Bng 1.2 Tr lng v khai thỏc bauxite trờn th gii Bng 1.3 Sn xut nhụm kim loi trờn th gii Bng 1.4 Thng kờ cỏc m bauxite laterite chớnh nam Vit Nam Bng 1.5 Tiờu hao kim v bauxite cho sn xut alumin 15 Bng 1.6 Thnh phn bựn ca mt s nh mỏy alumin trờn th gii 22 Bng 1.7 Thnh phn ca bựn 23 Bng 1.8 Thnh phn bựn v dung dch bỏm theo bựn ca d ỏn Lõm 24 ng Bng 1.9 Thnh phn bựn v dung dch bỏm theo bựn ca d ỏn 25 Nhõn C Bng 3.1 Thnh phn qung bauxite nguyờn khai cỏc khu m Tõy 45 Nguyờn Bng 3.2 Hm lng oxit bựn Tõy Nguyờn, Vit Nam 47 Bng 3.3 ng v phúng x v hm lng ca U, Th, K cỏc mu 48 qung bauxite Bng 3.4 Hot phúng x riờng ca mt s ng v phúng x t nhiờn 49 mu bựn Bng 3.5 Hm lng U, Th, K cỏc mu v liu hiu dng nm 49 phụng bc x gamma gõy Bng 3.6 Hm kim loi nng bựn 50 Bng 3.7 Thnh phn c gii mu bựn 51 Bng 3.8 Kt qu phõn tớch XRD cho gch nung cỏc nhit khỏc 54 Bng 3.9 pH ca mu lc vi nc ct 56 Bng 3.10 pH ca dch chit sau bc chit 58 Bng 3.11 Kt qu phõn tớch kim loi nng ca mu 60 Bng 3.12 co ngút ca gch nung 61 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Bng 3.13 Kt qu phõn tớch cỏc c tớnh vt lý ca gch 63 Bng 3.14 Cng un v nộn cho gch t sột nung 64 10 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Hỡnh 3.9 S ph thuc pH ca dch chit mu vo nhit nung mu Khi biu din kt qu pH ca dch chit trờn th, th hin rừ xu hng bin i ca pH dch chit Khi so sỏnh pH ca dch chit ca bc chit liờn tip, ln cú pH cao nht, sau ú n bc chit v chit Cú s khỏc bit pH cỏc ln chit õy l c im ca gch nung bc chit 1, õy l ln u tiờn cho vt liu vo lc vi dung mụi chit, vt liu cũn mt lng OH - (t NaOH) cha c c nh hoc cha tham gia hỡnh thnh khoỏng vt mi, cũn tn ti t vt liu Nờn cho dung mụi chit (pH = 4,93; cú tớnh m) vo, mt lng ln H + (t CH3COOH) s trung hũa vi OH- cú vt liu Sau ú, cỏc dch chit bc 2, bc 3: lng xỳt cú mu a s ó c trung hũa dch chit bc 1, nờn lng NaOH cũn li vi hm lng thp, thờm dung mụi chit chit bc 2, bc 3, lng NaOH hũa tỏch ớt nờn khụng nh hng nhiu n pH dung mụi chit Chớnh vỡ th, cỏc ln chit sau pH ca dch chit cng gn vi pH ca dung mụi, khụng chu nh hng nhiu ca mu Khi nhit nung mu tng, pH ca cỏc bc chit li cú xu hng gim, 600oC, pH ca dch chit bc l 5,61 v bc l 5,33 Trong ú, 1000 oC, pH ca dch chit bc l 5,27 v bc l 5,23 Cú s khỏc bit v pH ca dch chit 67 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng thay i nhit nung mu l nhit nung tng cao, thỡ hm lng NaOH cng ln b c nh, lu gi cỏc thnh phn khoỏng vt mi, cỏc khoỏng vt ny khụng b hũa tan, thụi chit dung mụi chit Chớnh vỡ th cỏc mu nung nhit cao thỡ nh hng ca nú n dch chit cng ớt, v lm pH ca dung mụi chit ớt b bin i so vi ban u cỏc nhit nung mu cao, s khỏc bit pH ca dch chit cỏc bc chit thp hn so vi mu nung nhit thp 3.2.2.3 Kt qu o kim loi nng dch chit mu th nghim tớnh nguy hi, vt liu c phõn tớch theo ỳng yờu cu phng phỏp EPA 1311 v kt qu c so sỏnh vi ngng cho phộp i vi kim loi nng ca QCVN 07: 2009/BTNMT Theo phng phỏp EPA, s dng dch chit gch cui cựng o kim loi nng, vi cỏc ch tiờu kim loi nng nh: Cu, Zn, Pb, Cd Kt qu phõn tớch kim loi nng dch chit c th hin Bng 3.11 Theo bng kt qu phõn tớch kim loi nng, cú th thy s thay i ỏng k, õy, nng cỏc kim loi nng cú giỏ tr rt nh Thm chớ, Pb v Cd gn nh khụng phỏt hin thy dch chit vi ngng phỏt hin kim loi ny ca mỏy o l 0,5 àg/l Bng 3.11 Kt qu phõn tớch kim loi nng ca mu Cu Zn Pb Cd (àg/l) (àg/l) (àg/l) (àg/l) 600oC 10,149 1,1633 kph kph 700oC kph 1,5055 1,7551 kph 800oC 5,1815 1,5 kph kph 900oC 18,487 kph kph 1000oC kph 6,5922 kph kph 68 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Hỡnh 3.10 Bin thiờn nng kim loi nng dch chit theo nhit nung Theo biu bin thiờn nng cỏc kim loi nng thay i nhit nung: tng dn nhit lờn, nng ca kim loi bt thng theo cỏc xu hng khỏc nhau, nhiờn tt c cỏc nhit nung khỏc nhau, kt qu phõn tớch kim loi nng dch chit ca gch u cho kt qu rt thp so vi ngng cht thi nguy hi theo QCVN 07 : 2009 iu ny chng t quỏ trỡnh nung gch, cỏc kim loi ny ó c c nh khoỏng, kt cu ca gch v khụng b trụi ngõm chit 3.2.3 nh hng ca nhit nung n co ngút to hỡnh cho gch, hn hp vt liu phi c trn vi nc cú tớnh do, tớnh dớnh, to c liờn kt gia cỏc phn t, nhng trc a gch vo lũ nung, gch ó c phi khụ khụng khớ Trong quỏ trỡnh phi ny, gch b mt nc dn, lm cho kớch thc gch gim dn Gch t khuụn cú kớch thc cnh ln l 50mm x 50mm x 10mm, nhng phi khụ thỡ cnh di cú kớch 69 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng thc trung bỡnh l 48,75mm x 49,1mm x 9,7mm Tc l sau phi, kớch thc gch cũn 97,5% so vi ban u, hay gch b ngút khong 7,13% Bng 3.12 co ngút ca gch nung Kớch thc trung bỡnh Loi gch cnh ca gch (mm T l th tớch so vi gch t (%) xmm x mm) Co ngút (%) Gch t 50 x 50 x 10 100 Gch khụ 48,75 x 49,1 x 9,7 92,87% 7,13% 600oC 48,16 x 48,25 x 9,63 89,51% 10,49% 700oC 47,9 x 48,02 x 9,60 88,32% 11,68% 800oC 47,5 x 47,31 x 9,55 85,84% 14,16% 900oC 46,68 x 47,10 x 9,49 83,46% 16,54% 1000oC 45,85 x 45,76 x 9,40 78,89% 21,11% Sau phi khụ gch c nung lờn cỏc nhit 600, 700, 800, 900 v 1000oC, quỏ trỡnh nung, thnh phn húa hc v khoỏng vt ca gch thay i, cú th to cỏc co ngút hoc trng n Kớch thc ca gch v s thay i kớch thc sau nung c th hin Hỡnh 3.9 70 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Hỡnh 3.11 nh hng ca nhit nung n co ngút ca vt liu Nh vy, tng nhit nung lờn, co ngút ca gch cng cao, t 600 n 700oC s chờnh lch v co ngút gia cỏc nhit l khụng nhiu 600 oC gch b ngút 10,49%, lờn 700oC gch co ngút 11,68 % (tng thờm 1,19%) Nhng 700 n 1000oC, gch co ngút vi cng ln hn, s co ngút gia cỏc nhit th hin rừ rng, 800oC gch co ngút 14,16%, n 900 oC l 16,54% (tng 2,38% so vi 800oC) v c bit cao nht 1000 oC, co ngút l 21,11% (tng 4,57% so vi 900oC) Cú th gii thớch cho s co ngút khụng u theo nhit õy l: giai on t gch t n lỳc gch khụ l giai on gch b mt nc nhiu nht (t m 20 30% sang m 3%), sau ú t giai on gch khụ n nhit nung l 700oC, giai on ny xy co ngút quỏ trỡnh mt nc vt lý cỏc tinh th ngm nc v t chỏy cỏc thnh phn hp cht hu c, chuyn cỏc thnh phn hu c thnh khớ bay i, cũn li phn tro gch giai on 800 n 1000oC, õy xy cỏc bin i mnh m v thnh phn khoỏng vt bờn gch, goethite FeOOH chuyn v dng Fe 2O3, gii phúng H2O; quartz nhit ny chuyn sang dng vụ nh hỡnh hoc dng thy tinh lng, tham gia to khoỏng mi cỏc hp cht; lm cho giai on ny, gch b gim kớch thc ỏng k cng nh gim lng Túm li cng nung lờn nhit cao thỡ lng v kớch thc ca gch u gim 3.2.4 nh hng ca nhit nung n cng vt liu xỏc nh c cng ca vt liu, cn a vt liu v kớch c ca gch thc Tin hnh pha trn ph gia tng t nh trờn, theo ỳng t l thnh phn Nhng gch c úng vi kớch c ln: 230mm x 110mm x 63mm v c sy, nung theo ỳng quy trỡnh sn xut gch cụng nghip nhit nung l 1000oC thi gian 24 gi Gch sau nung c xỏc nh cỏc c tớnh nh kh nng chu un, chu nộn, hỳt nc theo TCVN 6355:2009 Kt qu ca phộp phõn tớch c tớnh vt lý ca gch c th hin Bng 3.13 71 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Bng 3.13 Kt qu phõn tớch cỏc c tớnh vt lý ca gch [13,14,15] STT Tờn ch tiờu n v Kt qu Phng phỏp th Cng nộn Mpa 7,7 TCVN 6355-2:2009 Cng un Mpa 2,8 TCVN 6355-3:2009 hỳt nc % 19,5 TCVN 6355-4:2009 Theo TCVN 1451:1998 Yờu cu k thut cho gch t sột nung: - Cng un v nộn tng ng vi cỏc loi mỏc gch c trỡnh by Bng 3.14 Bng 3.14 Cng un v nộn cho gch t sột nung Mỏc gch Cng nộn (Mpa) Cng un (Mpa) Trung bỡnh Nh nht cho Trung bỡnh Nh nht cho cho mu th mu th cho mu th mu th M200 20 15 3,4 1,7 M150 15 12,5 2,8 1,4 M125 12,5 10 2,5 1,2 M100 10 7,5 2,2 1,1 M75 7,5 1,8 0,9 M50 3,5 1,6 0,8 - hỳt nc ca gch c t sột nung khụng ln hn 16% [12] Nu so sỏnh kt qu phõn tớch c tớnh ca gch vi TCVN 1451:1998, cú th thy i vi yờu cu v cng nộn, gch t c giỏ tr 7,7: tng ng vi mỏc M75, cũn i vi yờu cu v cng un, gch t c giỏ tr 2,8: tng ng vi cht lng ca gch mỏc M150 Nh vy, xột n ch tiờu cng un v cng nộn, thỡ vt liu mi ny cú kh nng sn xut c gch t M75 72 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Tuy nhiờn, so sỏnh gch vi yờu cu k thut v hỳt nc: theo TCVN 1451:1998, i vi mi mỏc gch, yờu cu v hỳt nc cho gch t sột nung luụn 16%, cũn gch t nguyờn liu bựn ny li cú hỳt nc l 19,5%, cao hn so vi tiờu chun Do c im ca bựn l cú kớch thc ht nh, hm lng huyn phự cao, hỳt nc cao, nờn quỏ trỡnh sn xut gch, cn mt lng nc ln gch cú kh nng to hỡnh v gn kt vi Khi so sỏnh lng gch trc nung v sau lũ: - Trc nung 2,5 kg/viờn (sau sy khụ) - Sau nung 1,6 kg/viờn Trong ú, vi cỏc loi gch t sột thụng thng cựng kớch thc, cú lng trung bỡnh > 2,2 kg Nh vy, so sỏnh gch c lm t bựn v gch t sột thụng thng, xp ca gch bựn cao hn v iu ny cú th gii thớch cho kh nng hỳt m cao ca gch bựn Nh vy, vi nhng nghiờn cu trc õy v c tớnh húa lý ca bựn Tõy Nguyờn v cỏc nghiờn cu v phng phỏp sn xut gch nung l c s a cỏc hng nghiờn cu mi cho lun Cng l nghiờn cu phng phỏp sn xut gch, nhng nghiờn cu ny t v tớnh an ton cho ngi s dng gch, tc l gch sn xut va phi ỏp ng cỏc yờu cu v tớnh c lý ca vt liu xõy dng, va phi m bo tớnh an ton i vi mụi trng v sc khe ngi: pH, hm lng kim loi nng, phúng x 73 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng KT LUN V KIN NGH KT LUN Vi cỏc kt qu nghiờn cu ban u cho thy, vic s dng bựn lm nguyờn liu cho sn xut gch nung l hp lý, gúp phn lm gim cỏc tỏc ng xu n mụi trng hot ng sn xut alumin gõy Khi gi nguyờn t l phi trn mu, nõng dn nhit nung lờn, thnh phn khoỏng ca mu cú s thay i ỏng k nhit cng cao, hm lng quartz mu cng gim (39,93% 600 oC xung 9,64% 1000oC), hm lng khoỏng hematite cng tng (16,36% 600 oC lờn 38,53 % 1000oC) Hm lng albite cú xu hng gim nhng khụng ỏng k, hm lng zeolite bin thiờn ớt, mc n nh Kt qu o pH ca dch chit mu sau ln chit cho thy, cỏc dch chit mu sau cú pH thp hn dch chit mu u tiờn v cng v sau pH n nh, nhng pH gia cỏc ln chit khụng chờnh lch nhiu Cũn thay i nhit nung mu, tng nhit nung lờn thỡ pH ca dch chit cú xu hng gim nhng khụng nhiu Ly dch chit cui cựng ca mu nhit nung khỏc o cỏc ch tiờu kim loi nng Cu, Zn, Pb, Cd cho thy, i vi ch tiờu Pb v Cd, hu nh tt c cỏc nhit nung u khụng phỏt hin c, cũn ch tiờu Zn v Cu u mc thp, nm di ngng cho phộp ca cht thi nguy hi v nng trung bỡnh mụi trng t nhiờn Khi a nhit nung gch lờn cao co ngút ca vt liu cng ln, nhit nung 600oC gch b gim 10,5% v th tớch v 1000oC l 21,11% a nguyờn liu vo sn xut gch theo quy trỡnh sn xut gch cụng nghip: kớch c 230mm x 110mm x 63mm nung theo nhit lũ nung cụng nghip (1000oC) xỏc nh tớnh cht vt lý ca gch Gch cú chu nộn t tiờu chun gch M75 v cng chu un t M150 Tuy nhiờn, so 74 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng sỏnh vi yờu cu k thut v hỳt nc, thỡ gch t hỳt nc l 19,5%, cũn yờu cu k thut l di 16% õy l nguyờn liu cú hm lng huyn phự cao, lu gi nc tt, nờn gch nung lờn s cú rng cao, tng kh nng hỳt nc Nu so sỏnh vi gch t sột nung thụng thng cựng kớch c thỡ gch t bựn cú lng nh hn nhiu (>0,6 kg/viờn, vi kớch c nh nhau) KIN NGH Vi cỏc kt qu nghiờn cu cho thy, cỏc u khuyt im v tớnh cht vt lý nờn loi gch t bựn cú th s dng xõy dng nh, ớt chu tỏc ng ca thi tit, nhng cn cú cỏc nghiờn cu thờm cú th tng cng cỏc u im ca loi gch ny: nh, chu un, chu nộn v khc phc nhc im: hỳt nc cao cú th s dng cho xõy dng ngoi tri Vi xp cao, gch cú tim nng s dng cho mc ớch l vt liu cỏch nhit xõy dng dõn dng Tin hnh vi cỏc thớ nghim vt liu vi t l phi trn bựn :cao lanh:cỏt khỏc hoc s dng cỏc ph gia khỏc cú tim nng nh: tro bay, bt ỏ vụi cú c nhiu loi gch vi cỏc chc nng khỏc hay sn xut cỏc loi vt liu xõy dng khỏc Nh nc cn h tr cỏc nh khoa hc v cỏc doanh nghip trin khai mnh m cỏc ng dng lnh vc tn dng cht thi rn l bựn nhm gii quyt mụi trng v coi ú nh dng ti nguyờn mi tim nng cho phỏt trin kinh t 75 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng TI LIU THAM KHO Ting Vit B Khoa hc v cụng ngh (2001), TCVN 6866:2001 - An ton bc x Gii hn liu i vi nhõn viờn bc x v dõn chỳng B ti nguyờn v mụi trng (2009), QCVN 07: 2009 - Quy chun k thut Quc gia v ngng cht thi nguy hi Trn Ngc D (2012), X lý bựn cht thi sau quỏ trỡnh cụng ngh ch bin qung bauxite, Gii phỏp cụng ngh mi, thõn thin mụi trng, Tp Mụi trng ụ th Vit Nam, 75(3), tr 29-31 H S Giao, Mai Th Ton (2008), D ỏn khai thỏc, ch bin bauxite Tõy Nguyờn v mụi trng, Ti nguyờn v Mụi trng, (7), tr.51 Lu c Hi, Trn Vn Quy, Nguyn Xuõn Huõn, Trn Vn Sn (2012), Nghiờn cu mt s c tớnh húa hc v vt lý c bn ca bựn nhm nh hng sn xut vt liu xõy dng, Tp khoa hc HQG, Khoa hc T nhiờn v Cụng ngh 28(4S), tr 53-60 Lu c Hi (2012), Thu thp cỏc s liu, t liu v cụng ngh sn xut alumin, thnh phn v tớnh cht ca bựn cỏc t liu v ngoi nc, Nghiờn cu kh nng ch to vt liu xõy dng TF bựn phỏt sinh cụng ngh sn xut alumin Tõy Nguyờn, i Hc Quc gia H Ni Lờ Thanh Hi (2007), Nghiờn cu x lý v tỏi s dng mt s loi bựn thi cha kim loi nng bng ng dng quỏ trỡnh n nh húa rn, Tp phỏt trin Khoa hc v Cụng ngh, 10(1), tr 55-60 Nguyn Mnh Khi (2012), Nghiờn cu tỏc ng c hi v nguy c gõy tỏc ng mụi trng ca bựn , Nghiờn cu kh nng ch to vt liu xõy dng TF bựn phỏt sinh cụng ngh sn xut alumin Tõy Nguyờn, i Hc Quc gia H Ni 76 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Nguyn Ngc Minh (2012), Thu thp v phõn tớch phng phỏp v quy trỡnh cụng ngh s dng bựn sn xut vt liu xõy dng, Nghiờn cu kh nng ch to vt liu xõy dng TF bựn phỏt sinh cụng ngh sn xut alumin Tõy Nguyờn, i Hc Quc gia H Ni 10 Minh Quang (2009), D ỏn khai thỏc bauxite k Nụng C hi cho a phng thoỏt nghốo, Ti nguyờn v Mụi trng, (9), tr.28 11 Trn Vn Sn (2012), Thit lp quy trỡnh cụng ngh s dng bựn sn xut gch xõy gm nung, Nghiờn cu kh nng ch to vt liu xõy dng TF bựn phỏt sinh cụng ngh sn xut alumin Tõy Nguyờn, i Hc Quc gia H Ni 12 TCVN 1451:1998 - Gch c t sột nung 13 TCVN 6355-2:2009 - Xỏc nh cng nộn 14 TCVN 6355-3:2009 - Xỏc nh cng un 15 TCVN 6355-4:2009 - Xỏc nh hỳt nc 16 TCVN 6476:1999 - Gch bờ tụng t chốn 17 TCVN 6477:1999 - Gch block t chốn 18 Tng cụng ty khoỏng sn (2006), ỏnh giỏ tỏc ng mụi trng T hp bauxite Lõm ng 19 Tng Cc a cht v Khoỏng sn (2011), iu tra ỏnh giỏ tng th tim nng qung bauxite, qung st laterit Nam Vit Nam, H Ni 20 Bựi Cỏch Tuyn, Mai Th Ton (2009), Cụng nghip khai thỏc Bauxite - sn xut alumina - nhụm ti khu vc Tõy Nguyờn: Tim nng v thỏch thc, Tp ti nguyờn v Mụi trng, (8), tr 12 21 Nguyn Thnh Vn (2012), Ti nguyờn bauxite Vit Nam v s phỏt trin bn vng 77 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng 22 Nguyn Khc Vinh (2009), Ti nguyờn bauxite trờn Th gii v Vit Nam, Tp ti nguyờn v mụi trng (s 7), tr 49-51 Ting Anh 23 A Collazo, D Fernỏndez, M Izquierdo, X.R Núvoa, C Pộrez (2005), Evaluation of red mud as surface treatment for carbon steel prior painting, Progress in Organic Coatings, (52), pp 351358 24 B Koumanova, M Drame, M Popangelova (1997), Phosphate removal from aqueous solutions using red mud wasted in bauxite Bayer's process, Resources, Conservation and Recycling, (19), pp 11- 20 25 C Klauber, M Grọfe, G Power (2011), Bauxite residue issues: II options for residue utilization, Hydrometallurgy, (108), pp 11 32 26 Claudia Brunori, Carlo Cremisini, Paolo Massanisso (2005), Reuse of a treated red mud bauxite waste: studies on environmental compatibility, Journal of Hazardous Materials (B117), pp 5563 27 D Tuazon , G.D Corder (2008), Life cycle assessment of seawater neutralised red mud for treatment of acid mine drainage, Resources, Conservation and Recycling, (52), pp 13071314 28 ẫdith Poulin , Jean-Franỗois Blais, Guy Mercier (2008), Transformation of red mud from aluminium industry into a coagulant for wastewater treatment, Hydrometallurg, (92), pp 1625 29 Hani Binic, Orhan Aksogan, Derya Bakbak (2009), Sound insulation of bre reinforced mud brick walls, Construction and Building Materials, (23), pp 10351041 30 Houda Mekki, Michael Anderso, Mourad Benzina (2008), Valorization of olive mill wastewater by its incorporation in building bricks, Journal of Hazardous Materials, 158), pp 308315 78 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng 31 Hỹlya Genỗ-Fuhrman, Jens Christian Tjell (2004), Increasing the arsenate adsorption capacity of neutralized red mud, Journal of Colloid and Interface Science, (271), pp 313320 32 Li Zhong, Yifei Zhang Yi Zhang (2009), Extraction of alumina and sodium oxide from red mud by a mild hydro-chemical process, Journal of Hazardous Materials, (172), pp 16291634 33 LIU Chang-jun, LI Yan-zhong, LUAN Zhao-kun (2007), Adsorption removal of phosphate from aqueous solution by active red mud, Journal of Environmental Sciences, (19), pp 11661170 34 M Giugliano and A Paggi j' (1985), Use of tannery sludge in brick production, Waste Management & Research, (3), pp 361 -368 35 Mỏria Omastovỏ, Jan Proken (2007), Synthesis and characterization of red mud/polyaniline composites: Electrical properties and thermal stability, European Polymer Journal, (43), pp 24712480 36 Ran Zhang, Shili Zheng, Shuhua Ma, Yi Zhang (2011), Recovery of alumina and alkali in Bayer red mud by the formation of andradite - grossular hydrogarnet in hydrothermal process, Journal of Hazardous Materials, (189), pp 827835 37 S.P Raut, R.V Ralegaonkar, S.A Mandavgane (2011), Development of sustainable construction material using industrial and agricultural solid waste: A review of waste-create bricks, Construction and Building Materials, (25), pp 40374042 38 Shaobin Wang, H.M Ang, M.O Tadộ (2008), Novel applications of red mud as coagulant, adsorbent and catalyst for environmentally benign processes, Chemosphere, (72), pp 16211635 39 Snigdha Sushil, Vidya S Batra (2008), Catalytic applications of red mud, an aluminium industry waste: A review, Applied Catalysis B: Environmental, 79 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng (81), pp 6477 40 Soo-Jin Park, Byung-Ryul Jun (2005), Improvement of red mud polymermatrix nanocomposites by red mud, Journal of Colloid and Interface Science, (284), pp 204209 41 U Danis (2005), Chromate removal from water using red mud and crossflow microfiltration, Desalination, (181), pp 135-143 42 V Jobbỏgy , J Somlai, J Kovỏcs, G Szeiler, T Kovỏcs (2009), Dependence of radon emanation of red mud bauxite processing wastes on heat treatment, Journal of Hazardous Materials, (172), pp 12581263 43 Wanchao Liu, Jiak uan Yang (2009), Application of Bayer red mud for iron recovery and building material production from alumosilicate residues, Journal of Hazardous Materials, (161), pp 474478 44 Weiwei Huang, Shaobin Wang, Zhonghua Zhu (2008), Phosphate removal from wastewater using red mud, Journal of Hazardous Materials, (158), pp 3542 45 Xiaoming Liu, Na Zhang, Henghu Sun, Jixiu Zhang (2011), Structural investigation relating to the cementitious activity of bauxite residue Red mud, Cement and Concrete Research, (41), pp 847 853 46 Yanju Liu, Ravi Naidu, Hui Ming (2011), Red mud as an amendment for pollutants in solid and liquid phases, Geoderma, (163), pp 12 47 Ying Zhao, Jun Wang, Zhaok un Luan (2009), Removal of phosphate from aqueous solution by red mud using a factorial design, Journal of Hazardous Materials, (165), pp 11931199 48 Ying Zhao , Lie-yu Zhang, Fan Ni, Beidou Xi (2011), Evaluation of a novel composite inorganic coagulant prepared by red mud for phosphate removal, Desalination, (273), pp 414 420 80 Lun Thc s Khoa hc Mụi trng Trang web 49 http://bauxite.world-aluminium.org/refining/process.html 50 http://moitruong.xaydung.gov.vn/moitruong/module/news/viewcontent.asp? ID=533&langid=1 51 http://cie.net.vn/vn/Thu-vien/Cong-nghe-san-xuat/Tong-quan-ve-qua-trinhhinh-thanh-khai-thac-va-che-bien-Bauxite-va-San-xuat-nhom.aspx 52 http://vampro.vn/cong-trinh-khoa-hoc/tai-nguyen-khoang-san/tai-nguyenbauxite-o-viet-nam-va-su-phat-trien-ben-vung.aspx 53 http://www.sochemvn.com/index.php/nha-may-hoa-chat-tan-binh-2 81 [...]... hưởng của nhiệt độ nung đến quá trình ổn định hóa rắn bùn đỏ sản xuất vật liệu xây dựng là rất cần thiết để có thể tận dụng bùn đỏ làm vật liệu xây dựng Đề tài luận văn tốt nghiệp với nội dung gồm: - Nghiên cứu quá trình sản xuất và thành phần bùn đỏ của hai nhà máy Nhân Cơ và Tân Rai - Xây dựng quy trình sử dụng bùn đỏ làm vật liệu xây dựng - Xác định đặc tính cơ lý, cấu trúc của vật liệu - Thử độ. .. nhau [9, 24] Việc nghiên cứu xử lý bùn đỏ thu hồi các nguyên tố kim loại có giá trị, cũng như sử dụng bùn đỏ vào mục đích khác đã được các nhà khoa học thế giới nghiên cứu và đề cập theo 3 hướng chính: thu hồi kim loại có giá trị, sản xuất vật liệu xử lý môi trường, sản xuất vật liệu xây dựng [25] Trong thực tế, hàm lượng các nguyên tố kim loại có giá trị trong bùn đỏ Sản xuất vật liệu Thu hồi kim cao,... 1.3.1 Vấn đề bùn thải - bùn đỏ Vấn đề môi trường lớn nhất trong quá trình sản xuất alumin (của thế giới cũng như các dự án của TKV đang triển khai) là vấn đề bùn thải (bùn đỏ) Có hai loại bùn thải phát sinh trong quá trình sản xuất alumin là bùn thải đuôi quặng phát sinh trong quá trình tuyển quặng bauxite (thường chiếm tỷ lệ tới 50 % trọng lượng quặng nguyên khai đưa vào quy trình tuyển) và bùn thải công... nhau thường có thành phần vật chất khác biệt nhau, đòi hỏi các phân tích chi tiết khi nghiên cứu sử dụng chúng vào các mục đích sản xuất công nghiệp [3] Với độ hạt kích thước µm và hàm lượng ion mang màu cao, bùn đỏ thường có độ nhớt lớn, màu đỏ, độ pH trên 12,5 Việc nghiên cứu thành phần vật chất và tính chất bùn đỏ là yêu cầu bắt buộc khi tiến hành nghiên cứu xử lý bùn đỏ và sử dụng chất thải này... 1.4 Độc tính của bùn đỏ Trong quá trình sản xuất alumin bằng công nghệ Bayer, các nguyên tố kim loại kiềm (Ca, K, Ba) được đưa vào nhiều, đặc biệt là Na, các nguyên tố này tồn tại dưới dạng ion hòa tan trong bùn đỏ tạo nên độ pH cao (12,5 - 13) gây các tác động xấu đến vật liệu và trang thiết bị tiếp xúc Hoặc khi thâm nhập vào cơ thể người và sinh vật, với độ pH cao, bùn đỏ có thể gây nên các tổn thương... trữ bùn đỏ, hầu hết các nhà máy sản xuất alumin đều chứa 11 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Môi trường bùn đỏ trong các ao mở để cho nước bay hơi và chiết xuất kiềm Phải mất vài năm, quá trình tự nhiên này mới kết thúc và khi đó bùn khô còn lại sẽ được chôn cất hoặc trộn với đất Tuy nhiên, sau sự cố vỡ bể chứa bùn đỏ của một nhà máy sản xuất nhôm ở miền Tây Hungary và hậu quả của nó đã cho thấy việc chứa bùn. .. bùn đỏ chưa phải đã là giải pháp tốt, mà phải tìm ra một giải pháp hữu hiệu hơn để có thể xử lý, làm giảm các nguy cơ, rủi ro của bùn đỏ đến môi trường, hoặc có thể sử dụng chất thải này như một loại nguyên vật liệu cho quá trình sản xuất tạo ra các sản phẩm khác, mang lại lợi ích kinh tế nhưng không gây tác động xấu đến sức khỏe con người và môi trường Xuất phát từ thực tế trên, đề tài: Nghiên cứu ảnh. .. khoáng vật có trong thành phần bùn đỏ gồm khoáng vật còn lại của quặng bauxite ban đầu như: hematite, goethite, thạch anh, gibbsite, boehmite, muscovite và anata; cùng các khoáng vật kết tinh trong quá trình công nghệ sản xuất alumin (quy trình Bayer) như: canxite, sodalite, aluminate canxi và thạch cao Tuy nhiên, tỷ lệ các khoáng vật trên trong bùn đỏ thay đổi trong phạm vi rộng Nên bùn đỏ của các... Thành phần bùn đỏ và dung dịch bám theo bùn đỏ của dự án Nhân Cơ [6] Thành phần bùn đỏ, % Fe2O3 46,32 Al2O3 17,56 SiO2 6,7 TiO2 7,2 Na2O 3,43 Thành phần dung dịch, g/l Na2O tổng