tiểu luận hóa môi trường

Bùn đỏ là tên gọi một sản phẩm chất thải của công nghệ Bayer, phương pháp chủ yếu được áp dụng trong quá trình tinh luyện bauxite để sản xuất nhôm. Nó bao gồm một hỗn hợp các tạp chất rắn và kim loại, và là một trong những vấn đề về chất thải quan trọng nhất của ngành luyện nhôm. Màu đỏ là do hiện nay sắt bị oxy hoá, có thể chiếm đến 60% khối lượng của bùn đỏ.123 Bùn đỏ không thể dễ dàng xử lý. Trong hầu hết các quốc gia mà bùn đỏ được tạo ra, nó được bơm vào ao bùn đỏ. Những ao chỉ đơn giản là khu vực đầy bùn đỏ. Bùn đỏ là một vấn đề vì nó chiếm diện tích và khu vực đất này không thể dùng cho xây dựng hay làm trang trại ngay khi nó đã khô. Do quá trình sản xuất bùn có độ pH cao từ 10 đến 13. Một số phương pháp được sử dụng để giảm độ pH cấp để giảm tác động đến môi trường. Người ta đang nghiên cứu để sử dụng thích hợp bùn đỏ cho ứng dụng khác. Trong tháng 10 năm 2010, khoảng một triệu mét khối bùn đỏ từ một nhà máy alumina ở Hungary đã xả vào các vùng nông thôn xung quanh, làm chết bốn người và làm ô nhiễm một vùng rộng lớn.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

KHOA HÓA HỌC

Đề Tài

SỬ DỤNG PHẾ THẢI BÙN ĐỎ ĐỂ SẢN XUẤT

VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Giảng Viên Hướng Dẫn: TS Hoàng Thái Long

Bộ Môn: Hóa Môi Truòng

Nhóm Sinh Viên Thực Hiện

1 Mai Quang Hoàng

2 Lê Văn Trung

3 Hồ Văn Khôi

Huế, tháng 11/2014

Trang 2

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU. 3

Lý do chọn đề tài 3

Mục đích và nhiệm vụ đề tài 8 NỘI DUNG CHÍNH 9

Sản xuất nhôm theo quy trình bayer 9

Trang 3

09:17:08 sán g

Do hàm lượng kiềm dư trong bùn đỏ khá cao , việc lưu trữ trong thời gian lâu dài luôn tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây ô

nhiễm nguồn nước và đe dọa môi trường sinh thái xung quanh

Hoàng-V.Trung-D.Trung-Khôi

Trang 5

09:17:09 sán g

bùn đỏ

Trang 6

Lý Do Chọn Đề Tài

Kênh Marcal chụp ngày

Trang 7

09:17:11 sán g

Hoàng-V.Trung-D.Trung-Khôi 7

Lý Do Chọn Đề Tài

Do vậy, việc nghiên cứu xử lý lượng bùn đỏ để giảm thiểu tác hại đến môi trường, đồng thời tận dụng nó để đưa lại các lợi ích kinh tế phục vụ đời sống là vấn đề được các nhà khoa học

trên thế giới đặc biệt quan tâm

Trang 8

Mục đích và nhiệm vụ đề tài

II Mục đích và nhiệm vụ đề tài

• Tìm hiểu sản xuất nhôm theo quy trình bayer

• Xác định các thành phần hóa trong bùn đỏ

• Nguyên nhân và hậu quả của việc tràn bùn đỏ

• Khảo sát gạch nung sản xuất từ bùn đỏ và đất sét theo tỉ lệ

phối liệu, nhiệt độ nung, lực ép

• Khảo sát gạch không nung sản xuất từ bùn đỏ, tro trấu và

NaOH theo tỉ lệ phối liệu, nồng độ NaOH, và thời gian dưỡng mẫu

• Đề xuất hướng nghiên cứu trong tương lai

Trang 9

09:17:12 sán g

Sản xuất nhôm theo quy trình bayer

B NỘI DUNG CHÍNH

Bước 1: Nghiền trộn quặng nhôm boxit (Al2O3,

Fe2O3, CaO, MgO, SiO2, TiO2 với NaOH rắn, xô đa, vôi.

Bước 2: bơm hỗn hợp vào bình chịu áp lực rất lớn và nước nóng (170-180 o c) để hòa tan Al2O3, sau đó

thêm vôi để tái sinh xút.

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] Bước 3: thêm nước lạnh vào để pha loãng dung dịc,để chuyển Na[Al(OH)4] => Al(OH)3 kết tủa xuống Bước 4: lọc kết tủa, nung đến 1050 0 c thu được Al2O3tinh khiết: Al(OH)3= Al2O3 + H2O

Bước 5: Điện phân nóng chảy Al2O3 thu được Al

Al2O3 =Al + O2

Trang 10

Sản xuất nhôm theo quy trình bayer

Các thành phần khác trong boxit không hòa tan theo phản ứng trên được lọc và loại bỏ ra khỏi dung dịch tạo thành bùn đỏ

Chính thành phần bùn đỏ này gây nên vấn nạn môi trường

• Nồng độ kiềm dư lớn(pH từ 10,5-13)

• Kim loại nặng( Fe2+

, Al3+, Mn2+, Ca2+ , Mg2+)

• Không thể tái sử dụng

Trang 11

09:17:14 sán g

Na2O BaO MnO

Cr2O3

46,71 19,10 4,27 5,93 1,75 4,41 0,0083 0,0679 0,166

Thành phần hóa học chủ yếu của bùn đỏ [2]

Trang 12

Nguyên Nhân Và Hậu Quả Tràn Bùn Đỏ

1 Nguyên Nhân

Lượng phế thải bùn đỏ thải ra quá lớn

cứ sản xuất một tấn oxit nhôm thường thải ra khoảng 0,3 - 2,5

Trang 13

09:17:15 sán g

Trang 15

09:17:16 sán g

Sản xuất gạch nung từ bùn đỏ và đất sét

Bước 1: Chuẩn bị phối liệu đất sét-bùn đỏ theo thành phần tỉ lệ.[2]

Bước 2: vào độ ẩm và nghiền trộn thành hỗn hợp bột rắn đồng nhất.[3]

Trang 16

58-72 10-20 4-10 6 Thành phần của đất sét

Trang 17

09:17:18 sán g

Bước 3: ép viên ở cùng một áp lực

Máy ép Khuôn ép

Trang 18

Bước 4: Nung sản phẩm 10000c

Trang 19

09:17:19 sán g

Cường độ bền nén MPa

Đạt chuẩn TCVN 1451-1998

Độ hút nước Đạt chuẩn TCVN

1451-1998

GN10 20 20.4 Mac 20 17.0 Mac 20 GN20 30 22.7 Mac 20 17.4 Mac 20 GN30 40 23.1 Mac 20 17.9 Mac 20 GN40 50 22.1 Mac 20 18.0 Mac 20 GN50 60 17.5 Mac 10 21.5 Không đạt GN60 60 13,6 Mac 10 22.1 Không đạt

Trang 20

Sản xuất gạch không nung từ bùn đỏ và tro trấu

V Sản xuất gạch không nung từ bùn đỏ và tro trấu

Dựa trên cơ chế phản ứng Geopolymer

Đó là sự sắp xếp thứ tự Al và Si theo mạch dài hoặc mạch vòng trong môi trường NaOH

Trang 21

09:17:21 sán g

Thành phần hóa học của bùn đỏ và tro trấu [2]

Thành

Al2O3SiO2MgO

Na2O

K2O

Fe2O3CaO

0,21 88,39 0,36 0,17 3,85 0,2 0,83

Thành phần của bùn đỏ Thành phần của tro trấu

Trang 22

Bước 1: Chuẩn bị phối liệu bùn đỏ-tro trấu theo thành phần tỉ lệ.[2]

Bước 2: Cho thêm NaOH và Nước theo tỉ lệ.[3]

Bước 3: Tạo hình viên cho gạch và dưỡng mẫu

Bước 4: Đo các chỉ tiêu theo TCVN 1451-1998

Trang 23

09:17:22 sán g

Trang 25

09:17:24 sán g

Trang 26

Hướng phát triển

VI Hướng phát triển

Thêm các phối liệu khác vào thành phần gạch không nung: thủy tinh lỏng, xi măng…

Xử lí lượng kiềm dư trong viên gạch

Trang 27

09:17:25 sán g

NGUỒN THAM KHẢO

[1] Wikipedia, Sự cố tràn bùn đỏ hungary 2010

[2] Hồ Phước Điệp (2014), NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ

THẢI BÙN ĐỎ TRONG SẢN XUẤT GẠCH XÂY DỰNG,

Khóa Luận Tốt Nghiệp

[3] Mai Quang Hoàng, NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÃ THẢI BÙN ĐỎ ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH NUNG DÙNG LÀM VẬT

LIỆU XÂY DỰNG, Đề Tài SV nghiên cứu Khoa Học

[4]

http://www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/bai-nghien-cuu/214-tu-bauxite-den-nhom.html

[5] http://vi.swewe.net/word_show.htm/?84403_1&Mullite

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	1,02 MB