1.3. Một số kết quả nghiên cứu xử lý bùn đỏ
1.3.4. Xử lý bùn đỏ làm vật liệu xây dựng
1.3.4.1. Trong sản xuất xi măng
Bùn đỏ có chứa một lượng lớn β-2CaO.SiO2 chính là một chất kết dính rất hay dùng trong sản xuất vật liệu xây dựng. Cho đến năm 1998, hơn 6 triệu tấn bùn đỏ đã được sử dụng để sản xuất xi măng, hàm lượng bùn đỏ trong xi măng có thể lên đến 50%. Một nghiên cứu của các nhà khoa học Ấn Độ đã sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng giàu sắt. Xi măng được chế tạo bằng cách trộn hỗn hợp vôi, bùn đỏ, bauxit, gypsum sau đó khảo sát sự ảnh hưởng của các thành phần, nhiệt độ và thời gian nung đến tính chất của xi măng. Nhiệt độ nung tốt nhất là 1250oC, thành phần của xi măng được chia làm 2 nhóm, nhóm A có tỉ lệ của vôi và gypsum giữ cố định ở 47,5% và 7,5%, cịn nhóm B tỉ lệ của vơi và gypsum là 32,5% và 12,5% và thay đổi tỉ lệ của bùn đỏ và bôxit trong khoảng từ 0 - 50%. Tùy vào yêu cầu tính chất của xi măng mà lựa chọn các tỉ lệ thành phần khác nhau [143].
Trong công nghiệp sản xuất xi măng Portland, người ta đã tiến hành trộn 3,5% bùn đỏ vào nguyên liệu đầu vào trước khi nung clinke tiến hành ở nhiệt độ tối ưu là 14300C. Loại xi măng đó được mang tên (PC)R/M, cịn loại xi măng khơng cho bùn đỏ là (PC)Ref. Sau đó tiến hành phân tích các chỉ tiêu trong 2 loại xi măng này. Kết quả cho thấy hàm lượng CaO tự do trong xi măng có trộn bùn đỏ (PC)R/M đạt 1,94%, các chỉ tiêu khác như Al2O3, Fe2O3, TiO2 đều đạt tiêu chuẩn cho phép. Các kết quả phân tích cấu trúc khác như X-Ray, BET...đều đạt yêu cầu. Đồng thời khi kiểm tra thành phần cơ lý, độ chịu bền, chịu nén từ 2 đến 90 ngày, đều cho kết quả tốt [102, 113].
1.3.4.2. Chế tạo gạch nung, gạch khơng nung.
Có thể sử dụng bã thải bơxit để sản xuất gạch chịu nhiệt bằng cách đúc ở áp suất 10-15 Mpa, thiêu kết ở nhiệt độ khoảng 1000°C trong thời gian 120 phút. Các sản phẩm có thể đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng về gạch chịu nhiệt. Ngoài ra, kết quả
nhiễu xạ tia X cho thấy kiềm trong bùn đỏ đã phản ứng tạo thành NaCaAlSi2O7. Bằng phương pháp này bùn đỏ được nghiên cứu để sử dụng làm vật liệu trong chế tạo gốm sứ ceramic [137].
Sử dụng b n đỏ để sản xuất gạch đất sét nung: với tỷ lệ bùn đỏ từ 40% đến 90%
tổng khối lượng nguyên liệu khô và nhiệt độ nung từ 600oC mẫu gạch từ hệ đất sét – bùn đỏ có thể đạt được cường độ nén trên 50 kg/cm2 [22].
Nghiên cứu làm vật liệu đóng rắn: Xử lý bùn đỏ bằng khí SO2 sau đó chế tạo vật liệu đóng rắn nung và khơng nung từ bùn đỏ. Việc xử lý bùn đỏ bằng khí SO2 cho phép hịa tách chọn lọc được nhơm, silic và natri ra khỏi bùn đỏ để loại trừ nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước từ bùn đỏ. Hiệu suất thu hồi tổng cộng các sản phẩm chứa nhôm, silic và natri là 12,4% so với lượng bùn đỏ. Phối liệu gồm bùn đỏ: đất sét: chất khống hóa Na2SiF6 với tỉ lệ theo khối lượng là 80: 20: 1, đem nung 90 phút ở 1000oC thu được gạch nung có cường độ nén 102,7 kg/cm2, đáp ứng tiêu chuẩn gạch đặc đất sét nung. Vật liệu đóng rắn khơng nung với tỷ lệ phối liệu là xi măng 15%, bùn đỏ 50% (hoặc 55%), cát sơng 35% (hoặc 30%) có cường độ nén đạt cực đại khoảng 57-58 kg/cm2 sau thời gian 4 tuần đóng rắn [21].