CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.6. Giới thiệu về pyroluzit và laterit
1.6.1. Pyroluzit
Quặng mangan chủ yếu là pyroluzit (MnO2). Trên 80 các nguồn quặng mangan trên thế giới được tìm thấy ở Nam Phi, Ucraina, Australia, Ấn Độ. Tại Việt Nam, mangan phân bố chủ yếu ở Cao Bằng, Lào Cai, Thanh Hóa, Nghệ An...
Thành phần quặng pyroluzit được trình bày tại bảng 1.4:
Bảng 1.4: Thành phần của quặng pyroluzit
Thành
phần SiO2 MnO2 Fe2O3 CaO MgO Tổng S K2O
Hàm lượng
(%) 21.6 54.38 9.14 0.41 0.26 3.1 0.48
Pyroluzit có màu đen hoặc xám, vơ định hình thường ở dạng hạt, sợi hoặc cây cột. Pyroluzit thường xuất hiện cùng với các loại quặng khác như manganit, hausmanit, braunit, chancopirit, gotit, hemantit. [12]
Hình 1.1: Cấu trúc pyroluzit
1.6.2. Laterit
Thành phần quặng laterit được trình bày tại bảng 1.5:
Bảng 1.5: Thành phần của quặng laterit
Thành
phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Tổng S K2O
Hàm lượng
(%) 40.6 14.38 32.14 0.14 0.18 1.94 0.33
Là dạng khống vật được hình thành trong vùng nhiệt đới nóng ẩm. Dưới tác dụng của phong hoá theo thời gian và chiều sâu, với điều kiện đá mẹ giàu sắt và nhôm trong một vài trường hợp giàu silicat. Hầu hết tất cả các loại đá đều có thể bị phá huỷ sâu sắc bởi mưa và sự biến đổi nhiệt độ với lượng mưa hàng năm từ 700mm – 2000mm, nhiệt độ trên 18oC và nhiệt độ trung bình là 24o
C. Các quá trình hình thành laterit diễn ra do nước mưa thấm xuống hoà tan chất khống ban đầu có trong đá và làm giảm lượng nguyên tố đã hồ tan. Do đó, nồng độ các chất khó phân huỷ hơn tăng, chủ yếu là sắt và nhôm. [3]
Hình 1.2: Quặng laterit
Laterit có thể xốp và dễ vỡ vụn như lớp mỏng, tính cơ lý kém, dễ bị vỡ hạt và thôi sét. Khi chưa được khai thác chúng ở dạng mềm, nhưng khi đưa lên mặt đất, chúng bị mất nước và có các q trình oxy hố làm cho chúng trở nên rất rắn chắc, chúng còn được gọi là đá ong.
Laterit chứa chủ yếu các khoáng kaolinit, gơtit, hematit và gibbsit. Những loại đá này được hình thành trong điều kiện phong hố. Thêm vào đó, nhiều laterite chứa quartz, đây là khống vật tương đối bền cịn sót lại của đá mẹ. Oxít sắt, gơtit và hematit tạo màu nâu đỏ cho laterit.
Thành phần sắt tồn tại trong đá ong ở 3 dạng khống chính sau: gơtit, hematit và manhetit. Gơtit là dạng phổ biến nhất và bền vững về mặt nhiệt động lực học nhất trong các dạng oxit sắt có mặt trong các loại đất đá. Nó có hai nhóm bát diện FeO(OH) chung cạnh và góc, các nhóm này liên kết với nhau một phần bằng liên kết H. Gơtit thể hiện cấu trúc hình kim với các đường rãnh, và các góc cạnh. Hematit là dạng oxit sắt phổ biến thứ hai trong đất đá. Nó thường được tìm thấy trong các loại đá phong hoá cao và làm cho loại đá này có màu đỏ đặc trưng. Cấu trúc của nó bao gồm các hình bát diện FeO6, những cấu trúc bát diện này được nối với nhau bởi các mặt và các cạnh chung.
Trên thực tế, sắt (III) hydroxit hình thành qua quá trình thuỷ phân của muối sắt (III) với kiềm. Sắt (III) hydroxit vừa kết tủa có hoạt tính hấp phụ cao đối với nhiều tạp chất trong nước, ví dụ với Asen và một số kim loại nặng. Trong kĩ thuật xử lý nước, người ta thường chế tạo các vật liệu lọc bằng cách phủ một lớp
sắt oxit lên cát thạch anh dùng để hấp phụ các kim loại nặng trong nước và nước thải.