1.Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
Xét phản ứng thủy phân dolomite
CaO + MgO + 2H2O Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + Q
0
C
32
Tỷ lệ rắn lỏng phản ứng theo phương trình trên là 2,9/1, tuy nhiên trên thực tế lượng nước phải cho dư vì khi phản ứng sẽ sinh ra nhiệt làm bốc hơi mất đi một phần nước ban đầu.
Từ những lập luận về lý thuyết phản ứng thủy phân của dolomite đã nung decacbonate ở trên đề tài nghiên cứu thủy phân dolomite theo các hướng:
+ Nghiên cứu tỷ lệ rắn/lỏng khi thủy phân. + Nghiên cứu thời gian thủy phân.
+ Nhiệt độ ảnh hưởng đên khả năng hydrat hóa.
1.1. Nghiên cứu tỷ lệ rắn lỏng khi thủy phân dolomite.
Sản phẩm dolomite có cỡ hạt -0,15mm được nung decacbonat ở 9500
C lưu 3 h(tham khảo chuyên đề số 6). Tiến hành thủy phân mẫu trong nước với các tỷ lệ rắn:lỏng theo khối lượng thay đổi từ 2/1, 1/1, 1/2, và 1/3. Mẫu được thủy phân theo quy trình như sau:
+Cân 100g dolomite đã nung cho vào cốc sau đó thêm nước cho đúng tỷ lệ. +Dùng đũa thủy tinh khuấy đều cho mẫu đồng nhất
+Để cốc trong 15p để nhiệt độ của cốc đồng nhất và đo nhiệt độ +Ngâm mẫu trong thời gian 2 giờ.
+Sau đó hỗn hợp mang đi xác định lượng sót sàng 0,045mm.
Bảng 10. Kết quả thí nghiệm xác định tỷ lệ rắn lỏng khi thủy phân.
Từ bảng số liệu ta thấy rằng khi tăng lượng nước tham gia phản ứng thì lượng sót sang và nhiệt độ của phản ứng giảm nhưng khi lượng nước tăng trên đến giới hạn tương ứng với tỷ lệ rắn/lỏng 1:1 thì lượng sót sàng giảm không nhiều. Nếu lượng nước thêm vào ít thì khi phản ứng sẽ bị bay hơi đi làm cho
Tỷ lệ R/L 2/1 1/1 1/2 1/3
Tỷ lệ sót sàng - % 33,4 26,5 26,4 25,9 Nhiệt độ phản ứng - 0
33
phản ứng không triệt để, tuy nhiên nếu cho dư nước thì phản ứng cũng không tăng lên được nhiều. Hai mẫu 1:1 và 2:1 có lượng sót sàng và nhiệt độ phản ứng tương đối bằng nhau nhưng ta chọn tỷ lệ 1:1 vì thể tích phản ứng nhỏ hơn. Do đó ta lựa chọn tỷ lệ rắn lỏng khi thủy phân là 1:1.
1.2. Nghiên cứu thời gian phản ứng thủy phân
Thủy phân dolomite với tỷ lệ rắn/lỏng 1:1, khuấy đều để đồng nhất hỗn hợp và ngâm mẫu trong thời gian lần lượt là 1 giờ, 2 giờ , 4 giờ, 8 giờ và 24 giờ và 48 giờ. Sau đó mẫu được đo độ sót sàng 0,045mm.
+Cân 100g dolomite đã nung cho vào cốc sau đó thêm nước cho đúng tỷ lệ rắn lỏng 1/1.
+Dùng đũa thủy tinh khuấy đều cho mẫu đồng nhất +Ngâm mẫu trong thời gian nhất định.
+Sau đó kiểm tra nhiệt độ tại thời điểm sau khi ngâm và mang hỗn đi xác định lượng sót sàng 0,045mm.
Bảng 11. Kết quả thí nghiệm xác định thời gian phản ứng thủy phân.
Qua bảng số liệu ta rút ra, khi thời gian phản ứng tăng thì lượng sót sàng và nhiệt độ phản ứng giảm. nhưng độ sót sang giảm không đáng kể khi mẫu ngâm quá 24 giờ. Những mẫu có thời gian phản ứng nhỏ hơn 24h thì có nhiệt độ cao khó thao tác cho các quá trình tiếp theo. Mẫu thủy phân trong 24 h thì nhiệt độ của mẫu bằng nhiệt độ của môi trường, do vậy ta lựa chọn thời gian phản ứng tối ưu là 24 giờ.
2.Kết luận
Sau khi tiến hành nhiều thí nghiệm, nhóm đề tài đã tìm ra được điều kiện thủy phân sản phẩm sau khi nung decacbonat:
Thời gian phản ứng - phút 1 2 4 8 24 48 Sót sàng - % 28,3 26,5 25,7 23,8 19,2 19,1 Nhiệt độ phản ứng - 0
34 + Tỷ lệ rắn lỏng khi phản ứng là 1:1 + Thời gian phản ứng là 24h.
+ Thao tác khi thủy phân: cho dolomit vào thiết bị phản ứng sau đó từ từ cho nước vào.