* Mơ tả quy trình:
+ Bước 1: Bã thải photpho (gyps) được sàng để loại bỏ sạn và các cục hạt có
kích thước q to, sau đó được cho vào thiết bị trung hòa. Ở đây dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được vào khuấy đều, để phản ứng trung hòa axit diễn ra triệt để (kiểm tra pH
Sàng loại sạn và các cục to Trung hòa Tuyển trọng lực Chất tập hợp VH- 2004 Chất tạo bọt (NH4)2CO3
Loại bỏ Al2O3, Fe2O3... Bơm qua sàng Tách SiO2 0,15 mm Lọc, rửa sạch bằng nước Sản phẩm thạch cao CaSO4.1/2 H2O Sấy ở160oC, trong 7 giờ
Chất đen nổi lên được vớt ra Bã thải photpho
Dung dịch nước vơi Ca(OH)2
53
bằng giấy q). Trong q trình khuấy các tạp chất đen, bọt lẫn chất bẩn nổi lên trên được vớt ra.
+ Bước 2: hỗn hợp bã thải và dung dịch sữa vôi qua thiết bị tuyển trọng lực để tách CaSO4 , SiO2 với các oxit có tỷ trọng lớn. Tại đây chất tập hợp, chất tạo bọt được thêm vào để tách các tạp chất là các oxit có tỷ trọng lớn như A2O3, Fe2O3, MgO.... ở đáy thiết bị. Sau giai đoạn tuyển hỗn hợp dung dịch được bơm qua sàng rây có kích thước lỗ 0,15 mm để tách SiO2. Tiến hành lọc và rửa lại nhiều lần bằng nước để thu thạch cao.
+ Bước 3: sản phẩm sau khi loại bỏ SiO2 chủ yếu là thạch cao (CaSO4.2H2O) được sấy ở 160oC, trong 7 giờ để thu thạch cao CaSO4.1/2H2O. Sau đó, tiến hành nghiền, sàng để có độ mịn đạt yêu cầu,rồi đem đi đóng gói.
3.11. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SẢN XUẤT QUI MÔ PILOT, CHẾ THỬ VÀ ỨNG DỤNG SẢN PHẨM TẤM NGĂN THẠCH CAOĐ
3.11.1. Đề xuất phương án sản xuất qui mơ pilot
Áp dụng quy trình trên chúng tơi đã tiến hành mẻ lớn 10kg nhằm ổn định công nghệ và tiến tới áp dụng cho quy mô pilot. Đơn nguyên liệu cần tái chế bã thải gyps và hiệu suất thu hồi được trình bày trong bảng 3.15.
Bảng 3.15: Đơn nguyên liệu sử dụng để tái chế bã thải gyps và hiệu suất thu hồi thạch cao từ bã thải Gyps
STT Nguyên liệu Giá trị mẻ
nhỏ [g]
Giá trị mẻ lớn, [kg]
1 Bã thải photpho (Bã gyps) 400 10
2 Khối lượng vôi Ca(OH)2 14,8 0,37
3 Chất tập hợp VH-2004 0,06 0,015
4 Chất tạo bọt (NH4)2CO3 0,03 0,0075
5 Khối lượng thạch cao thu được sau quá trình tái chế 350 8,5 6 Hiệu suất thu sản phẩm thạch cao 87,5% 85%
Điều kiện công nghệ tái chế bã thải photpho DAP Hải Phòng tạo sản phẩm thạch cao được thực hiện đúng như quy trình đã trình bày ở trên
+ Bước 1: Bã thải photpho (gyps) được sàng qua lưới để loại bỏ sạn và các cục hạt có kích thước q to, sau đó lấy 10kg bã thải sau khi sàng ở dạng bột mịn cho vào xơ 25 lít.
54
Vơi bột 0,37kg được hịa tan trong 20 lít nước, lọc phần tạp chất thu được dung dịch sữa vơi. Sau đó dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được cho vào thùng 25 lít chứa bã thải khuấy đều bằng máy khuấy tốc độ 400 vòng/phút trong 1 giờ. Chất đen nổi lên thành váng được vớt ra. Sau 1 giờ kiểm tra phản ứng trung hòa axit diễn ra triệt để chưa bằng giấy q tím (khơng làm đổi màu q tím là phản ứng đã trung hịa hết).
+ Bước 2: 0,015kg chất tập hợp VH-2004 và 0,0075kg chất tạo bọt (NH4)2 được thêm vào để tách các tạp chất là các oxit có tỷ trọng lớn như A2O3, Fe2O3, MgO.... ở đáy thiết bị. Hỗn hợp huyền phù thu được trong giai đoạn này thành phần chủ yếu là CaSO4 , SiO2 .
Sau đó, hỗn hợp huyền phù này được đổ qua sàng rây có kích thước 0,15 mm, ở phía dưới sàng có thùng chứa 25 lít. Các hạt CaSO4 có kích thước nhỏ hơn sẽ lọt qua sàng vào thùng chứa ở phía dưới, cịn SiO2 có kích thước hạt lớn hơn nằm trên sàng. Thành phần SiO2 được thu gom lại đem đi chôn lấp hoặc có thể tinh chế sạch làm phụ gia chất độn cho cao.
Phần hỗn hợp ở trong thùng chứa phía dưới sàng chủ yếu là thạch cao, được đổ qua sàng có kích thước 0,063mm để loại bỏ nước thu lấy sản phẩm.Tiến hành rửa lại 2-3 lần bằng nước để thu thạch cao.
+ Bước 3: sản phẩm sau khi loại nước ở trên là thạch cao (CaSO4.2H2O) được sấy ở 160oC, trong 7 giờ để thu thạch cao CaSO4.1/2H2O. Tiếp theo tiến hành nghiền, sàng để có độ mịn đạt yêu cầu, rồi đem đi đóng gói, hoặc chế thử sản phẩm ứng dụng.
Từ bảng 3.15 ở trên cho thấy hiệu suất thu hồi sản phẩm thạch cao từ bã thải gyps ở mẻ lớn là 85%, còn lại khoảng 15% thành phần chủ yếu là SiO2 ở dạng hạt rắn có lẫn các tạp chất. Định hướng xử lý SiO2 là làm sạch, tách loại các tạp chất có thể dùng làm chất độn trong gia công chế biến các sản phẩm cao su kỹ thuật.
3.11.2. Chế thử và ứng dụng sản phẩm tấm ngăn thạch cao
Trên cơ sở lặp lại thí nghiệm ở trên với quy mô mẻ lớn (10kg/một lần) 12 lần thực nghiệm, sản phẩm thạch cao thu được hơn 100kg ở dạng bột mịn. Lượng thạch cao thu được này được sử dụng một phần để chế tạo 10 tấm ngăn thạch cao và thạch cao-vải thủy tinh kích thước 1.5 x 1.0 x 0.05m. Trong quá trình thực hiện, đề tài đã phối hợp với công ty TNHH một thành viên công nghệ và truyền thông 3I để ứng dụng các tấm thạch cao đã chế tạo để ngăn chỗ làm việc cho cán bộ công nhân viên. Sau
55
hơn 2 tháng thử nghiệm, kết quả đánh giá chất lượng mẫu tấm ngăn chế từ bã thải phopho của nhà máy DAP Hải Phòng như sau:
+ Tấm ngăn ổn định, không bị biến dạng, cong vênh, sứt mẻ. + Bề mặt tấm ngăn phẳng, mịn, không bị biến màu, bong tróc.
Điều này cho thấy: những tấm ngăn chế từ bã thải phopho của nhà máy DAP Hải Phịng có chất lượng, cơng dụng tương đương và có thể thay thế các tấm ngăn đang được sử dụng tại công ty hiện nay.
3.11.3. Đề xuất phương án sản xuất pilot (xem phụ lục 6) 3.12. DỰ KIẾN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM
Sau khi tính tốn ngun vật liệu, vật tư , trang thiết bị, cơng lao động và các chi phí khác, đề tài xây dựng giá thành dự kiến cho hai loại vật liệu đã nghiên cứu: thạch cao, tấm thạch cao và tấm thạch cao – vải thủy tinh như sau:
Dự tính giá thành cho 1 tấn thạch cao chế biến từ bã thải Gyps
1. Chi phí phân xưởng a. Nguyên liệu Bã thải Gyps(công vận chuyển) 1200 kg x 1.000đ/kg 1.200.000 Vôi bột Ca(OH)2 45kg x 3.000đ/kg 135.000 Chất tập hợp 0,6 kg 300.000 Chất tạo bọt 0,3 kg 150.000 b. Công lao động 1.000.000
c. Vật liệu mau hỏng + bao bì 500.000
d. Khấu hao thiết bị 1.000.000
e. Điện, nước 100.000
f. Khấu hao nhà xưởng 400.000
Tổng chi phí phân xưởng 4.785.000
2. Quản lý phí 5% 239.25 Cộng 5.024.25 3. Thuế VAT 10% 502.425 4. Giá thành có thuế 5.526.675 5. Dự kiến giá bán 8.000.000 6. Lợi nhuận 2.475.325
56
Dự tính giá thành tấm thạch cao – vải thủy tinh (tính cho 1m2 sản phẩm – dạng tấm, dày 10mm)
1. Chi phí phân xưởng Tấm thạch cao Tấm TC-VTT a. Nguyên liệu Thạch cao 3 kg x 10.000đ/kg 30.000 30.000 Vải sợi thủy tinh 0,45 kg x 35.000đ/kg - 15.750
b. Công lao động 10.000 10.000
c. Vật liệu mau hỏng + bao bì 2.000 2.000
d. Điện, nước 1.000 1.000
e. Khấu hao nhà xưởng (1%) 2.000 2.000
Tổng chi phí phân xưởng 45.000 60.750
2. Quản lý phí (5%) 2.250 3.038
3. Giá thành 47.250 63.788
4. Thuế VAT (10%) 4.725 6.378
5. Giá thành có thuế VAT 51.975 70.167
6. Dự kiến giá bán 70.000 90.000
57
MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHI TRIỂN KHAI CỦA ĐỀ TÀI