Bảng 4. Sự phụ thuộc hàm lượng SiO2 vào tỉ lệ trấu/axit
Tỉ lệ trấu/axit (g/800 ml) Hàm lượng SiO2,%
30 95,23
50 96,76
60 96,79
70 94,15
80 93,38
Hình 15. Sự phụ thuộc hàm lượng SiO2 vào tỉ lệ trấu/axit
Nhìn vào đồ thị hình 15 ta thấy hàm lượng SiO2 giảm đi khi tỉ lệ trấu/axit tăng lên. Tỉ lệ g trấu/800 ml axit là 50 hay 60 thì hàm lượng SiO2 là tương đương nhau, điều này là do với tỉ lệ này trấu gần như ngập hoàn toàn trong axit nên hiệu quả xử lý là tương đồng. Tỉ lệ g trấu/800 ml axit tăng lên 70 hay 80 sẽ có một phần trấu không ngập trong axit, những phần này hiệu quả xử lý sẽ giảm đi do đó hàm
lượng SiO2 trong tro thu được sau khi nung sẽ thấp hơn. Do đó, tỉ lệ 60g trấu/800 ml axit là thích hợp.
3.1.1.4. Khảo sát khả năng tái sử dụng axit sau xử lý
Axit sau khi xử lý trấu được thu hồi, loại bỏ cặn, chuẩn độ lại để xác định nồng độ axit HCl sau đó bổ sung thêm axit đến nồng độ 10%. Dung dịch axit này được tái sử dụng cho các q trình tiếp theo nhằm tiết kiệm chi phí cũng như giảm thiểu lượng axit thải ra môi trường. Sự phụ thuộc của hàm lượng SiO2 trong mẫu tro vào số lần tái sử dụng của axit được thể hiện trong bảng 5.
Bảng 5. Sự phụ thuộc hàm lượng SiO2 vào số lần tái sử dụng
Chu kì tái sử dụng Hàm lượng Si , % Nồng độ axit còn lại, %
0 96,79 8,7
1 96,64 9,1
2 96,73 8,9
3 96,81 9,0
4 96,65 8,8
Nồng độ axit sau mỗi lần sử dụng giảm nằm trong khoảng từ 0,9% đến 0,13%. Sau 4 lần tái sử dụng axit, hàm lượng SiO2 trong tro vẫn rất cao chứng tỏ hiệu quả xử lý trấu của axit tái sử dụng vẫn được đảm bảo.
Như vậy, điều kiện thích hợp của q trình xử lý trấu bằng axit là: nồng độ axit 10%, nhiệt độ 90oC, thời gian 2 giờ, tỉ lệ trấu/axit là 60g/800ml.
3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của chế độ nung
Chế độ nung trấu ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc của SiO2. Vì vậy, các yếu tố ảnh hưởng liên quan đến chế độ nung sẽ lần lượt được khảo sát để tìm ra chế độ nung thích hợp.
3.1.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung
Trấu sau khi xử lý axit được cho vào cốc nung và tiến hành nung trong lò nung trong thời gian 2 giờ, tốc độ gia nhiệt 10oC/phút. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung trấu sau khi xử lý axit được trình bày trong bảng 6 và hình 16.
Bảng 6. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hàm lượng SiO2 trong trấu
Nhiệt độ nung, oC Hàm lượng SiO2, %
550 94,28
600 96,76
650 97,08
700 97,12
750 97,15