LỜI MỞ ĐẦU

Cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, nền kinh tế thế giới đã phát triển rất nhanh với sự xuất hiện của những khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp. Sự phát triển đó đã làm cho đời sống của con người thay đổi rất nhiều. Chất lượng cuộc sống được nâng lên, tuổi thọ bình quân tăng Bên cạnh đó, tăng trưởng kinh tế đã làm xuất hiện những xu hướng tiêu cực, trong đó suy thoái môi trường được xem là vấn đề quan trọng bậc nhất trên toàn thế giới.

Nhôm kim loại, hợp chất và các hợp kim của nhôm được có mặt trong hầu hết các ngành công nghiệp: hóa chất cơ bản, hóa dầu, vật liệu xây dựng, gốm sứ, vật liệu điện, điện tử, hàng không vũ trụ Để đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng thì nhu cầu về sản lượng alumina hằng năm là rất lớn. Hiện nay các nước trên thế giới công nghiệp sản xuất alumina chủ yếu đi từ quặng bauxite, tùy theo hàm lượng nhôm ôxit có trong quặng mà người ta chọn phương pháp sản xuất thích hợp để có lợi về kinh tế, trong đó thường dùng là phương pháp Bayer. Người ta ước tính trung bình cứ sản xuất ra 1 tấn alumina từ quặng bauxite thải ra khoảng 0,8 – 2 tấn bùn thải, vì thế lượng chất thải đổ ra mỗi năm là con số khổng lồ và chiếm lượng lớn diện tích bề mặt bể chứa. Đây chính là nguyên nhân gây nhiều ảnh hưởng đến môi trường: ô nhiễm đất, nguồn nước, không khí Nhất là hiện nay vấn đề bảo vệ môi trường sinh thái là mục tiêu hàng đầu của cả thế giới.

Các nhà khoa học trên thế giới đã và đang nghiên cứu để tìm cách an toàn nhất để chứa chất thải này mà không ảnh hưởng đến môi sinh đặt biệt là việc tận dụng chất thải này vào một số ngành công nghiệp: vật liệu xây dựng, luyện kim, thu hồi các ôxid có giá trị Tuy nhiên việc áp dụng các công trình nghiên cứu này trên thực tế với quy mô lớn còn tùy thuộc vào nhiều điều kiện của từng quốc gia nhất là hiệu quả kinh tế vì đa phần các biện pháp này rất phức tạp và tốn kém. Nhưng hiện nay xu hướng chung của các nhà máy sản xuất là khai thác sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách hợp lý và tận dụng tối đa các bã thải công nghiệp nhằm tránh sự lãng phí và ô nhiễm môi trường.

Bùn đỏ là chất thải sinh ra từ công nghệ sản xuất nhôm hydroxit từ quặng bauxite của nhà máy hóa chất Tân Bình. Đây là phần quặng bauxite không tan trong kiềm với lượng thải khá cao lên đến 30 tấn/ngày. Một số nghiên cứu đã đi theo hướng sử dụng bã thải này sản xuất bột màu tuy nhiên hiệu quả xử lý không cao và lượng bã tiêu thụ không nhiều trong khi lượng bùn thải là rất lớn. Mục tiêu của đề tài này là tận dụng bã thải làm nguyên liệu sản xuất chất kết dính, nhằm xử lý triệt để loại chất thải này góp phần bảo vệ môi trường, đồng thời tạo ra sản phẩm mới.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Công nghệ sản xuất nhôm hydrôxid: 3

1.1.1 Quặng bauxite: 3

1.1.2 Quy trình sản xuất: 4

1.2 Chất thải từ quy trình sản xuất: 7

1.3 Các phương hướng xử lý bùn thải 8

1.3.1 Phương hướng tồn trữ bùn thải 8

1.3.2 Vấn đề sử dụng bùn thải 9

1.3.2.1 Canh tác nông nghiệp trên bùn đỏ 10

1.3.2.2 Sử dụng bùn đỏ làm nguyên vật liệu 10

1.3.2.3 Thu hồi các khoáng có giá trị 11

1.5 Mục tiêu của đề tài: 11

CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM VỀ CÁC CHẤT KẾT DÍNH 12

2.1 Khái niệm về chất kết dính 12

2.2 Tính chất của các loại chất kết dính 12

2.2.1 Ximăng Poóclăng 12

2.2.2 Ximăng Alumin (XMA) 14

2.2.3 Ximăng Lamã 15

2.2.4 Manhezi kiềm tính 15

2.2.5 Đolomit kiềm tính 16

2.2.6 Chất kết dính vôi 16

2.3 Nhận xét: 18

2.4 Cơ sở lý thuyết của hệ Al2O3 – Fe2O3 – CaO 18

2.4.1 Lựa chọn chất tạo dẻo 19

2.4.2 Nhiên liệu 19

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 21

3.1 Mục tiêu 21

3.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 21

3.2.1 Nghiền phối liệu 21

3.2.2 Tạo mẫu bằng phương pháp ép bán khô 22

3.3 Xác định các tính chất: khối lượng riêng, độ bền nén 22

3.3.1 Độ bền nén . 22

3.3.2 Khối lượng thể tích của mẫu 23

3.4 Sơ đồ thí nghiệm 26

3.5. Tính đơn phối liệu 26

3.6 Quá trình sản xuất ximăng bùn đỏ 29

3.6.1 Chuẩn bị nguyên liệu 29

3.5.2 Sấy và nung phối liệu 30

3.6.3 Công đoạn đập sơ bộ 30

3.6.4 Nghiền và trộn 30

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 31

4.1 Phân tích X-ray 31

4.2 Xác định độ mịn bằng phương pháp sàng 33

4.3 Xác định khối lượng riêng của ximăng 34

4.4 Xác định độ mịn của ximăng bằng phương pháp tỷ diện 35

4.5 Xác định mật độ phân bố cỡ hạt và kích thước hạt trung bình bằng tia Lazer 36

4.6 Xác định cường độ của ximăng 37

4.7 Xác định nhiệt thủy hóa của ximăng 38

4.8 Xác định thành phần hóa 39

CHƯƠNG 5: BÀN LUẬN 45

5.1 Kết quả phân tích thành phần hóa 45

5.2 Phân tích X-ray 45

5.3 Kết quả khối lượng riêng 46

5.4 Kết quả đo cường độ của ximăng: 46

5.5 Kết quả đo độ mịn 47

5.6 Kết luận 47