Slide-PowerPoint-Dep-So-50-2

LOGO VIỆN KH & KT VẬT LIỆU BÁO CÁO KHOA HỌC Nghiên cứu khử sắt có hàm lượng cao dung dịch Axit sunfuric phương pháp “Tràm phèn” GVHD: TS Đinh Tiến Thịnh TS Nguyễn Thị Thảo Nhóm thực hiện: Nguyễn Đình Tơn Hồng Văn Tân Nguyễn Hữu Ngọc Bùi Thế Khu Trần Ngọc Công Nội dung Đặt vấn đề Phương pháp “Tràm phèn” Kết thực nghiệm Kết luận  Đặt vấn đề Kẽm kim loại phổ biến thứ sản xuất công nghiệp  Kẽm sản xuất chủ yếu từ quặng  Bụi lò điện chứa hàm lượng kẽm cao (10-35%) Đặt vấn đề Thành phần bụi lò điện Thành phần Bụi từ sản xuất thép cacbon Bụi từ sản xuất thép hợp kim Fetổng 25 – 50 1,5 – – 15 0,3 – 0,7 1–5 0,2 – 0,6 2,5 – 0,2 – 1,5 – 1,9 1,2 – 1,5 10 – 35 0,8 - 30 - 40 – 10 – 17 1–4 2–5 0,01 – 0,1 3–6 10 – 20 – 10 0,5 – SiO2 CaO Al2O3 MgO P2O5 MnO Cr2O3 Na2O K2O Zn Pb Đặt vấn đề Xử lý bụi lò điện Hỏa luyện Bụi lị điện Thủy luyện Đặt vấn đề Phèn • Phèn Jarosite muối kép có cơng thức MFe3(SO4)2(OH)6 M2Fe6(SO4)4(OH)12 M cation kim loại như: K+, Na+, NH4+ , Ag+ , Tl+ • Mục đích: Khử sắt Trong thủy luyện Zn, phèn hay dung phèn với “M” kim loại kiềm Na+ , K+ , NH4+ • Các phản ứng tạo phèn tiến hành cho chất tạo phèn dạng MOH M2SO4 Phèn Jarosite Sắt Đặt vấn đề Một số loại phèn Jarosite Cơng thức hóa học Tên gọi hợp chất hóa học Tên khống AgFe3(SO4)2(OH)6 Bạc jarosite Argento Jarosite (H3O)Fe3(SO4)2(OH)6 Hydronium jarosite Aydronium Jarosite HgFe6(SO4)4(OH)12 Thủy ngân jarosite KFe3(SO4)2(OH)6 Kali jarosite Jarosite (NH4)Fe3(SO4)2(OH)6 Ammunium jarosite Ammonio Jarosite PbFe6(SO4)4(OH)12 Chì Jarosite Plumbo Jarosite RbFe3(SO4)2(OH)12 Rubidium Jarosite NaFe3(SO4)2(OH)6 Natri Jarosite Natro Jarosite TlFe3(SO4)2(OH)6 Thallium Jarosite - Đặt vấn đề Các phản ứng trình Tràm phèn 3Fe2(SO4)3 + 2M(OH) + 10H2O = 2MFe3(SO4) (OH)6 + 5H2SO4 + 10H+ Hoặc 3Fe2(SO4)3 + 2M(OH) + 10H2O = M2Fe6(SO4)4(OH)12 + 5H2SO4 + 10H+ Với muối sunfat M2SO4 3Fe2 (SO4)3 + 2M2SO4 + 12H2O = 2MFe3(SO4)2(OH)6 + 5H2SO4 + 12H+ Hoặc 3Fe2(SO4)3 + M2SO4 + 10H2O = M2Fe6(SO4)4(OH)12 + 6H2SO4 Chất tạo phèn cơng nghiệp thủy luyện Zn thường dùng có Na2SO4, NH4OH, NH4HCO3… vào tính kinh tế, tốc độ phản ứng tính ổn định trình để chọn lựa Đặt vấn đề Lưu ý:  Tràm phèn thực ion Fe3+  Quá trình lắng phèn sinh lượng axit làm giảm độ pH dung dịch  Để ổn định độ pH dung dịch, cho hydroxit kiềm vào vừa có tác dụng tạo phèn, vừa có tác dụng trung hịa lượng axit sinh  Trong nghiên cứu, chọn chất tạo phèn NaOH Lượng NaOH tính tốn theo phương trình sau: 3Fe2(SO4)3 + 14Na(OH) = 2NaFe3(SO4)2(OH)6 + 2H2O + SO42- + 12Na+ Phương pháp “Tràm phèn” Na-Uy Dùng nguyên liệu ban đầu để điều chỉnh độ pH kết hợp sử dụng chất tạo phèn dung dịch NH3 Úc ≠ Sử dụng NaOH vừa để tạo phèn điều chỉnh độ pH Sử dụng Na2SO4 để tạo phèn điều chỉnh pH vôi (CaCO3) Kết thực nghiệm Dung dịch trước tràm phèn Kết thực nghiệm Dung dịch sau tràm phèn Kết thực nghiệm Dung dịch sau lắng Phèn Kết thực nghiệm Nhận xét:  Hàm lượng sắt giảm mạnh sau đầu  Sau hiệu suất khử đạt 81,37% nồng độ sắt lại 1,9 g/l đảm bảo cho trình khử sắt phương pháp thủy phân đạt hiệu cao  Màu kết tủa vàng rơm phù hợp với tài liệu tham khảo [1] Kết thực nghiệm 3.2 Tràm phèn dung dịch chứa 10g/l Fe (có sử dụng mầm) Thời gian (giờ) Lượng sắt lại dung dịch (g/l) Hiệu suất (%) 10,2 5,1 50 3,3 67,65 2,4 76,47 1,83 82,06 1,43 85,98 1,3 87,25 Company Logo Kết thực nghiệm Kết thực nghiệm Nhận xét  Hàm lượng sắt giảm mạnh sau đầu  Sau hiệu suất khử đạt 82,06% nồng độ sắt lại 1,83g/l đảm bảo cho trình khử sắt phương pháp thủy phân đạt hiệu cao  Màu kết tủa vàng rơm phù hợp với tài liệu tham khảo [1] Company Logo Kết thực nghiệm Mầm kết tinh Kết thực nghiệm Kết Tràm phèn có khơng có mầm kết tinh Thời gian Lượng sắt cịn lại dung dịch(g/l) Hiệu suất (%) Có mầm Khơng mầm Có mầm Khơng mầm 10,2 10,2 0 5,1 6,2 50 39,22 3,3 4,55 67,65 55,39 2,4 3,5 76,47 65,69 1,83 2,4 82,06 76,47 1,43 1,9 85,98 81,37 1,3 1,85 87,25 81,86 Kết luận Qua nghiên cứu bước đầu công nghệ Tràm phèn khử sắt dung dịch axit sunfuric với chất tạo phèn NaOH cho thấy: Với điều kiện tràm phèn: pH = [1.5-2] Nhiệt độ: 95oC Thời gian: 6h Chất tạo phèn điều chỉnh pH: NaOH Chất OXH: KMnO4 Nồng độ Zn dung dịch không bị ảnh hưởng suốt trình Tràm phèn