Phương pháp nhiễu xạ tia X dùng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của vật liệu, cho phép xác định nhanh, chính xác các pha tinh thể, định lượng pha tinh thể và kích thước tinh thể với độ tin cậy cao.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp bột hay phương pháp
Debye. Mẫu bùn đỏ được tạo thành bột với mục đích có nhiều tinh thể có tính định hướng ngẫu nhiên để chắc chắn rằng có một số lớn hạt có định hướng thỏa mãn điều kiện nhiễu xạ Bragg.
Kết quả xác định cấu trúc pha trên thiết bị Nhiễu xạ tia X D5000 do hãng SIEMENS sản xuất được đưa ra ở hình sau:
Hình 3.1: Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bùn đỏ thô.
Bảng 3.2: Cấu trúc pha của các hợp phần trong bùn đỏ thô.
STT Công thức hóa học Dạng tồn tại
1 Al(OH)3 Dạng gibbsite
2 FeO(OH) Geothite
3 Fe2O3 Hematite
4 SiO2 Quartz
5 1.08 Na2O.Al2O3.1.68SiO2.1.8H2O Sodium Aluminum
Kết quả phân tích thành phần và cấu trúc pha của bùn đỏ thô cho thấy, dạng kết tinh của bùn đỏ tồn tại ở 5 dạng chủ yếu bao gồm: Dạng gibbsite, Geothite, Hematite, Quartz Sodium Aluminum Silicat hydrat, mặc dù TiO2 chiếm 7,20% trong thành phần của bùn đỏ nhưng không xuất hiện cấu trúc pha tinh thể trong mẫu bùn đỏ. Các tín hiệu đặc trưng và thành phần chính trong cấu trúc pha là dạng Dạng gibbsite, Geothite và Hematite, những thành phần này tạo ra những tính chất hấp phụ của bùn đỏ. Theo tác giả H.Soner để tăng khả năng hấp phụ, bùn đỏ cần phải được hoạt hóa bằng phương pháp nhiệt sau đó hoạt hóa bằng axit.