CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.3. Tình hình nghiên cứu về sản xuất Mg
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở nước ta trong những năm gần đây cùng với sự phát triển mạnh của các ngành công nghiệp phụ trợ, hợp kim magie đang được ứng dụng rất nhiều. Số lượng các cơ sở sản xuất gang thép ngày một tăng kéo theo nhu cầu về magie để làm chất biến tính và chất khử lưu huỳnh. Ngồi ra với diện tích bờ biển và đại dương rộng lớn, nhu cầu về hợp kim chống ăn mòn, hợp kim để làm anot để bảo vệ kết cấu làm việc trong môi trường nước với lượng nguyên tố hợp kim Mg cũng rất lớn. Nhìn chung, nhu cầu sử dụng magie là rất cao trong các ngành công nghiệp và dân dụng trong nước.
Việt Nam có nguồn quặng sản xuất magie rất dồi dào ở các dạng khác nhau như quặng magnesit chứa 40-42% MgO, dolomit chứa 18-22% MgO hay Serpentin có khoảng 32% MgO [13,14]. Tuy nhiên, Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu sản xuất Mg từ nguồn nguyên liệu trong nước. Theo nghiên cứu của luận án, hiện mới có nhiệm vụ cấp bộ năm 2017 của cố GS.TS. Lê Thị Chiều là chủ nhiệm, nghiên cứu chế tạo magie từ quặng Magnesit Gia Lai [15], cơng trình nghiên cứu về sản xuất Mg từ quặng dolomit của nhóm tác giả Lê Thị Chiều và các cộng sự [16] và cơng trình nghiên cứu thăm dị cơng nghệ điều chế magie kim loại bằng phương pháp nhiệt kim của TS. Ngơ Xn Hùng [14]. Trong nghiên cứu hồn ngun từ magnesit Việt Nam, kết quả thể hiện trong Hình 1.25 cho thấy hiệu suất hồn ngun khi khơng phối trộn dolomit rất thấp chỉ đạt 22% và hiệu suất tăng đến 47% khi phối trộn thêm 30% dolomit, nhiệt độ hoàn nguyên cho hiệu suất tốt nhất là 1200 oC với mẫu phối trộn thêm 30% dolomit và 35% fero silic. Tác giả đã đưa ra quy trình cơng nghệ sản xuất Mg từ magnesit trong nghiên cứu này. Tuy nhiên cơ chế phản ứng hồn ngun, ảnh hưởng của các thơng số công nghệ như tỷ lệ fero silic, trợ dung CaF2, lực ép phối liệu chưa được làm rõ.
Hình 1.25. Ảnh hưởng của: (a) tỷ lệ dolomit và (b) nhiệt độ hoàn nguyên đến hiệu suất hoàn nguyên từ nguyên liệu magnesit Việt Nam [15]
Đối với nghiên cứu hoàn nguyên từ dolomit Việt Nam, kết quả ghi nhận hiệu suất hoàn nguyên tốt hơn so với nguồn magnesit. Tuy nhiên tỷ lệ fero silic tối ưu 30% phối liệu tương ứng tỷ lệ mol Si cân bằng 2,2 trong nghiên cứu của tác giả đưa ra khá cao khó áp dụng được trong thực tế (Hình 1.26), so sánh với các nghiên cứu trên thế giới thì tỷ lệ tối ưu chỉ nằm trong giới hạn 1,05 – 1,2 mol Si. Ngoài ra nghiên cứu này mới chỉ nghiên cứu về phương pháp chế tạo và đánh giá sơ bộ một số thơng số ảnh hưởng đến phản ứng hồn ngun như nhiệt độ, tỷ lệ fero silic. Ảnh hưởng của thời gian cũng đã được tác giả nghiên cứu nhưng chưa tính tốn được năng lượng hoạt hóa của phản ứng, cũng như nhiệt động học phản ứng.
Hình 1.26. Ảnh hưởng của: (a) tỷ lệ fero silic và (b) nhiệt độ hoàn nguyên đến hiệu suất hoàn nguyên khi sử dụng nguyên liệu dolomit Việt Nam [14, 16]
Nghiên cứu trong nước hiện nay mới bước đầu khảo sát phương pháp hoàn nguyên phù hợp với điều kiện và nguồn nguyên liệu trong nước, đánh giá sơ bộ các thơng số chính trong q trình hồn ngun. Các vấn đề về cơ chế, nhiệt động học và động học phản ứng đối vơi nguồn dolomit Việt Nam chưa được nghiên cứu, như tác giả cố GS.TS. Lê Thị Chiều đã nhận định “Phản ứng hồn ngun của quy trình Pidgeon là phản ứng dị thể khá phức tạp và nghiên cứu mỗi thí nghiệm, mỗi loại quặng đều có thể đưa đến những kết quả khác nhau”[15].