CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM MẪU VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT
4.1. Kết quả thực nghiệm mẫu diatomite
Mẫu được lấy là nguồn diatomite tại mỏ Hòa Lộc ở Phú Yên, được đem đi kiểm tra thành phần và cho kết quả như bảng dưới đây.
Bảng 4.1. Kết quả phân tích thành phần hóa của diatomite Phú Yên
Oxit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O TiO2 MKN Hàm
lượng(%) 68.51 12.88 6.56 0.93 0.21 3.37 1.61 6.23 Từ kết quả ở bảng 4.1 cho thấy thành phần chủ yếu của diatomite là oxite SiO2 với hàm lượng là 68.51%. Ngoài ra, diatomite còn có một lượng lớn oxite nhôm (Al2O3) chiếm 12.88%. Với thành phần chủ yếu là 2 oxite này chứng tỏ nguồn khoáng sẽ có cấu trúc khung xương bền vững.
Ngoài ra còn có sự có mặt của lượng nhỏ các oxite như MgO, CaO, K2O+ Na2O,TiO2 và oite sắt.
Với hàm lượng chiếm tới 6.5%, cần lựa chọn chế độ nung thích hợp để có thể loại bỏ bớt lượng oxxite sắt này để đạt hiệu quả việc lọc nước cao hơn.
Nhóm 3 Trang 51 Bảng 4.2. Chỉ tiêu công nghệ của diatomite phú yên:
Nhiệt độ (oC) Độ co sấy ls(%) Độ co nung ln(%) Độ hút nước Hp (%) Khối lượng T.tích (g/cm3 ) 800 12.35– 12.95 0.22 – 1.14 30 -41 0.7 900 12.4 – 12.8 0.34 – 0.63 28 - 31 0.72
Mẫu lấy được qua xử lý mẫu rồi nung ở 2 nhiệt độ khác nhau là 800 và 900oC, để đánh giá 4 yếu tố là độ co sấy, độ co nung, độ hút nước và khối lượng riêng.
Kết quả thu được cho thấy, trong quá trình sấy ban đầu độ co sấy ở hai nhiệt độ là gần như nhau, còn độ co nung và độ hút nước ở 2 nhiệt độ khảo sát có sự khác biệt lớn, cụ thể là:
Độ co sấy: ở hai khoảng nhiệt độ có cùng thành phần, điều kiện môi trường nên sai khác không quá lớn.
Độ co nung: mẫu ở 800oC có khoảng co nhỏ hơn mẫu ở 900o
C lượng thể tích mất mát là nhỏ hơn so với mẫu ở 900oC và 1 phần thể hiện sự khác biệt về khối lượng riêng.
Nguyên nhân là do ở nhiệt độ 900oC khoáng caolimit tiếp tục tách một phân tử SiO2 tạo ra khoáng spinel (Al2O3.SiO2) là pha thủy tinh ở trang thái giòn, nên độ co thể tích là rất lớn.
Nhóm 3 Trang 52
Độ hút nước: mẫu ở 800oC có độ hút nước lớn hơn hẳn cũng như khoảng hút nước cũng lớn hơn so với mẫu ở 900oC (độ hút nước tối đa của hai mẩu chênh lệch 10%).
Sự khác biệt này do sự hình thành pha thủy tinh, nguyên liệu tồn tạ ở trạng thái dẻo nhớt, nên các lỗ mao quản bị bịt kín. Do vậy độ hút nước ở 900oC là thấp hơn nhiều so với ở 800oC.
Khối lượng riêng: sau quá trình nung, do không có quá trình chuyển đổi trạng thái sang pha thủy tinh, nên diatomite ở 800oC dữ lại gần như tất cả các lỗ mao quản hình thành trong quá trình mất nước. Do đó lượng mao quản lớn hơn so với diatomite nung ở 900oC, cũng như thể tích diatomite nhỏ hơn so với diatomite ở 900o
C.
Như vậy, diatomite nung ở 800o
C sẽ có khối lượng riêng nhỏ hơn so với diatomite nung ở 900oC.
Quá trình co thể tích ở 2 mẫu nguyên nhân do làm lượng mất khi nung cũng như biến đổi thù hình của các cấu tử trong mẫu.Kết quả đánh giá được thể hiện ở hình bên dưới.
Nhóm 3 Trang 53 Hình 4.1: Giản đồ phân tích nhiệt vi sai TDA
Kết quả cho thấy có 2 mũi peak đi xuống ở t0 102,7oC và 535,60C.Điều này khẳng định cho thấy có sự mất mát về khối lượng rõ rệt ở 2 khoảng nhiệt độ này.
Dựa theo thành phần của mẫu quặng diatomite tại 2 nhiệt độ này,sự giảm khối lượng là do quá trình mất nước của mẫu:
+Tại 102,7oC:nhiệt độ này diễn ra quá trình mát nước vật lý ,hơi nước dưới tác dụng nhiệt thoát ra trên bề mặt của sản phẩm->quá trình co thể tích khi sấy.
Kết quả cho thấy lượng nước mất đi ở nhiệt độ này là 6,35% khối lượng +Tại 535,66oC diễn ra quá trình mất nước hóa học
Furnace temperature /°C 0 200 400 600 800 1000 TG/% -9 -6 -3 0 3 6 9 d TG/%/min -3 -2 -1 HeatFlow/µV -20 -10 0 10 20 Mass variation: -6.35 % Mass variation: -4.22 % Peak :102.70 °C Peak :535.66 °C Figure: 03/11/2008 Mass (mg):43.18
Crucible:PT 100 µl Atmosphere:Air
Experiment:Quang diatomit
Procedure: 30 ----> 1200C (10 C.min-1) (Zone 2)
Labsys TG
Nhóm 3 Trang 54 5 4 3 2 1 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100
Khoáng caolimit mất đi lượng nước có trong khoáng này. Al203.2SiO2.2H2O Al203.2SiO2 +2 H2O Kết quả cho thấy lượng nước mât đi trong quá trình này là 4.22%