Tài liệu Sản xuất sạch hơn ngành mạ kẽm nhúng nóng

Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM VIỆN MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN MÔN : NGĂN NGỪA Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP Tiểu luận: SẢN XUẤT SẠCH HƠN NGÀNH MẠ KẼM NHÚNG NÓNG GVBM: PGS.TS Lê Thanh Hải HVTH: 1. Trần Lê Nhật Giang 2. Nguyễn Phạm Huyền Linh 3. Nguyễn Thanh Tùng Lớp 1280100037 1280100056 1280100089 : Quản Lý Môi Trường Tp.HCM, tháng 06 năm 2013 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng MỤC LỤC Contents MỤC LỤC 1 CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦẦU........................................................................................................... 4 1.1 Nguyên lý của mạ kẽẽm nhúng nóng.................................................................................5 1.2 Công nghệ mạ kẽẽm nhúng nóng........................................................................................7 1.3 Tuổi thọ của lớp mạ............................................................................................................ 10 1.4 Một sôố ứng dụng của mạ kẽẽm nhúng nóng[2]........................................................11 CHƯƠNG 2..................................................................................................................................... 15 2.1 Bụi, khí thải.............................................................................................................................. 15 2.1.1 Giai đoạn phát sinh...........................................................................................15 2.1.2 Biện pháp xử lý.................................................................................................. 17 2.1.3 Độc tính các chấốt thải nguy hại ngành mạ điện:...............................20 2.2 Nước thải.................................................................................................................................. 22 2.2.1 Nguôồn gôốc và tính chấốt nước thải.............................................................22 2.2.2 Các phương pháp xử lý nước thải mạ kẽẽm nhúng nóng................23 2.3 Chấốt thải rắốn............................................................................................................................ 27 2.3.1 Phương pháp ổn định hóa rắốn...................................................................28 2.3.2 Chôn lấốp................................................................................................................. 34 CHƯƠNG 3.................................................................................................................................... 37 3.1 Mô tả công ty........................................................................................................................... 37 3.2 Tổng quan vêồ sản xuấốt........................................................................................................ 37 3.2.1 Mô tả vêồ các công đoạn sản xuấốt...............................................................37 3.2.2 Đánh giá................................................................................................................ 40 3.2.3 Cấn bắồng vật liệu..............................................................................................42 3.2.4 Định giá cho dòng thải....................................................................................44 3.3 Phấn tích nguyên nhấn và các giải pháp SXSH.........................................................45 3.3.1 Lựa chọn các giải pháp..................................................................................48 3.3.2 Nghiên cứu tiêồn khả thi các giải pháp SXSH (sôố 4, 9, 10, 12, 13, 18, 19, 23, 27, 32) thay đổi công nghệ.....................................................................................52 1 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng 3.3.3 Nghiên cứu tiêồn khả thi giải pháp xử lý môi trường (xử lý cuôối đ ường ôống): "Lắốp hệ thôống hút và xử lý khí thải".............................................................58 3.3.4 Nghiên cứu tiêồn khả thi giải pháp xử lý môi trường (xử lý cuôối đ ường ôống): "Lắốp hệ thôống xử lý nước thải".......................................................................60 3.3.5 Tổng hợp các giải pháp đấồu tư xin hôẽ trợ từ dự án........................63 3.3.6 Lựa chọn các giải pháp SXSH......................................................................64 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................ 1 2 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1Tình hình sản xuấốt hàng nắm và hàng tháng..........................................................38 Bảng 3.2Tiêu thụ tài nguyên và nguyên liệu thô.....................................................................38 Bảng 3.3 Định mức tiêu hao thực têố tại công ty.......................................................................38 Bảng 3.4 Cấn bắồng vật liệu (tính cho 1000 kg kêốt cấốu mạ)................................................41 Bảng 3.5 Đặc tính dòng thải (tính cho 1000 kg kêốt cấốu mạ)..............................................43 Bảng 3.6 Phấn tích nguyên nhấn và đêồ xuấốt các giải pháp SXSH......................................44 Bảng 3.7 Sàng lọc các giải pháp SXSH..........................................................................................47 Bảng 3.8 Dự toán chi tiêốt của từng hạng mục cho trong phấồn ph ụ l ục. .....................54 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đôồ quy trình công nghệ mạ kẽẽm[1]Hình 1.1 .......................................................8 Hình 1.2 Mặt cắốt lớp mạ kẽẽm[1]........................................................................................................9 Hình 1.3 Kiểm tra độ dày của lớp mạ kẽẽm[1].............................................................................9 Hình 1.4 Tuổi thọ của lớp kẽẽm mạ[1]..........................................................................................10 Hình 1.5 Tuổi thọ của vật liệu kẽẽm mạ trong môi trường đấốt[1] ..................................10 Hình 1.6 Sơ đôồ công nghệ BAT.......................................................................................................... 12 Hình 1.7 Hệ thôống tẩy dấồu mỡ bắồng biện pháp sinh h ọc [3] ............................................13 Hình 1.8. Công nghệ tái sử dụng axit HCl[5].............................................................................14 Hình 2.1 Vấốn đêồ môi trường............................................................................................................... 15 Hình 2.2 Qúa trình tái sử dụng kẽẽm...............................................................................................16 Hình 2.3. Các loại dung môi thường sử dụng...........................................................................17 Hình 2.4 Sơ đôồ xử lý khí thải............................................................................................................. 18 Hình 2.5 Sơ đôồ xử lý nước thải bắồng phương pháp kêốt tủa..............................................25 Hình 2.6 Sơ đôồ xử lý nước thải bắồng phương pháp trao đổi ion......................................26 Hình 2.7 Một sôố chấốt phụ gia sử dụng để ổn định hóa rắốn chấốt th ải nguy h ại. .......30 Hình 3.1 Công đoạn sản xuấốt của Công ty...................................................................................37 Hình 3.2 Sơ đôồ dòng chi tiêốt............................................................................................................... 40 3 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦẦU Hiện nay, Việt Nam đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa nền kinh tế. Dự kiến đến năm 2020, Việt Nam cơ bản trở thành một nước công nghiệp. Theo đó, nhu cầu sử dụng kim loại và các sản phẩm từ kim loại sẽ ngày một tăng theo nhằm đáp ứng cho công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa. Tuy nhiên, lĩnh vực sản xuất các sản phẩm từ kim loại, trong đó có lĩnh vực xi mạ, ẩn chứa những rủi ro nguy cơ gây ô nhiễm môi trường rất lớn. Do đó, việc phát triển các ngành sản xuất kim loại đòi hỏi phải đáp ứng được nhu cầu, mặt khác cần phải có các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường phát sinh. Mặc dù ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất là rất lớn, ngành công nghiệp xi mạ được xếp vào các ngành gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Do đó, nhiệm vụ sản xuất sạch hơn đối với ngành xi mạ là rất quan trọng, nhằm đáp ứng nhu cầu cho sự phát triển, đồng thời đảm bảo sự an toàn đối với môi trường trong suốt quá trình hoạt động. Mục tiêu của tiểu luận (1) Mục tiêu chung Đưa ra những biện pháp sản xuất sạch hơn hiện nay đối với ngành mạ kẽm nhúng nóng. (2) Mục tiêu cụ thể - Lập cơ sở lý thuyết về công nghệ, ứng dụng của ngành mạ kẽm nhúng nóng; - Xác định những vấn đề gây ô nhiễm, phát sinh chất thải của ngành mạ kẽm nhúng nóng; - Đưa ra công nghệ tốt nhất sẵn có của ngành mạ kẽm nhúng nóng; - Lập quy trình, các bước sản xuất sạch hơn cho ngành mạ kẽm nhúng nóng qua điển hình Công ty Cổ phần Việt Vương; 4 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng CHƯƠNG 1. 1.1 TỔNG QUAN NGÀNH MẠ KẼM NHÚNG NÓNG Nguyên lý của mạ keẽm nhúng nóng Dùng lớp phủ bảo vệ (hay gọi là bảo vệ rào chắn) để cách ly bề mặt kim loại tiếp xúc với chất điện dung trong môi trường ngoài là phương pháp cổ xưa nhất và được ứng dụng rộng rãi nhất trong việc bảo vệ chống ăn mòn. Hai thuộc tích quan trọng nhất của lớp bảo vệ rào chắn là sự bám dính vào bề mặt kim loại nền và độ bền của lớp phủ. Từ lâu, kẽm đã được sử dụng để tạo lớp bảo vệ do tính chất của kim loại này, nguyên nhân do tốc độ ăn mòn của Zn từ 40-50g/m 2/năm so với 400-500g/m2/năm của thép, đồng thời Zn có khả năng oxi hóa - khử cao hơn so với Fe. Do đó, về nguyên tắc dù được tạo bằng phương pháp nào: mạ điện phân, mạ nhúng nóng, mạ phun thì yếu tố quyết định đến tuổi thọ lớp Zn bảo vệ là độ dày lớp Zn được phủ. Lớp phủ kẽm sau khi khô có hai chức năng bảo vệ chính: - Thứ nhất là chức năng bảo vệ thụ động với lớp màng chắn bảo vệ kim loại như các loại lớp phủ khác. - Chức năng thứ hai là bảo vệ chủ động tức chức năng chống ăn mòn cathode (Cathodic protection), chức năng này có ở lớp phủ bảo vệ bằng mạ kẽm nhúng nóng (hot-dip galvanizing). Bảo vệ cathode [1]là một phương pháp quan trọng để tránh ăn mòn, bản chất của bảo vệ cathode là làm thay đổi phần tử của mạch ăn mòn, tạo nền một phần tử của mạch ăn mòn mới và đảm bảo rằng kim loại nền trở thành phần tử cathode của mạch này: 5 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng Khi kẽm và thép tiếp xúc với nhau trong môi trường điện phân, sự chênh lệch về điện thế sẽ gia tăng và tế bào điện phân sẽ được hình thành. Kẽm có khả năng điện hóa cao hơn thép. Do đó, kẽm sẽ trở thành Anode để bảo vệ thép bên trong, nó sẽ ngăn sự hình thành các vùng Anode và Cathode trên bề mặt thép. Do sự chênh lệch về điện thế bên trong tế bào, các hạt electron mang điện tích âm (-) sẽ dịch chuyển từ kẽm (Anode) sang thép (Cathode), và nguyên tử kẽm ở Anode sẽ chuyển thành các ion kẽm mang điện tích dương (Zn++) Tại bề mặt Cathode (-), các electron mang điện tích âm sẽ thu hút và tác dụng với các ion H+ của môi trường điện phân, giải phóng khí H2. Không có phản ứng hóa học giữa thép (Cathode) và chất điện phân. Hiện tượng này ngăn cản sự ăn mòn ở Cathode, do đó sẽ được gọi là bảo vệ Cathode. Những ion kẽm Z++ tại Anode sẽ tác dụng với các ion OH- của chất điện phân và kẽm sẽ từ từ bị tiêu thụ, tạo thành 1 lớp bảo vệ hi sinh cho thép. 6 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng Khi có sự ngắt quãng hoặc hư hại ở lớp kẽm bảo vệ, bảo vệ Cahode sẽ hoạt động và đảm bảo rằng thép không bị ăn mòn. Phần lớn các lớp phủ hữu cơ hoặc lớp sơn phụ thuộc vào khả năng chống thấm của nó, và trong vài trường hợp, là các sắc tố chống ăn mòn để bảo vệ thép khỏi sự gỉ sét. Các lớp này cung cấp rất ít hoặc không có sự bảo vệ thép bên trong khi có sự ngắt quảng hoặc hư hại trên lớp bảo vệ này. Do đó, sự ăn mòn bắt đầu hình thành và nhanh chóng lan rộng ra bên dưới lớp phủ. Không có phần thép nào bị oxi hóa cho đến khi phần kẽm mạ cuối cùng bị oxi hóa hết Ngoài ra, mạ kẽm nhúng nóng còn có các tính năng ưu việt so với các loại xi mạ khác như: - Mạ kẽm có chi phí gia công thấp với chất lượng tốt.Lớp kẽm phủ bề mặt trở thành 1 phần của lớp thép mà nó bảo vệ.Sản phẩm mạ kẽm có độ bền vượt trội, các tính chất cơ học của thép không bị ảnh hưởng bởi mạ kẽm; -Vật liệu được nhúng hoàn toàn trong bể kẽm nóng chảy, do đó toàn bộ bề mặt của sản phẩm có thể được phủ kẽm cùng 1 lúc, thích hợp cho nhiều phương án gia công khác nhau; 1.2 Công nghệ mạ keẽm nhúng nóng Quy trình mạ kẽm nhúng nóng bao gồm 03 bước cơ bản: chuẩn bị bề mặt, mạ và kiểm tra. 7 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng Hình 1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ mạ kẽm[1]Hình 1.1 (1) Chuẩn bị bề mặt Tẩy dầu mỡ: loại bỏ dầu mỡ và chất hữu cơ trên bề mặt chi tiết. Sử dụng dung dịch Alkali nóng (pH < 7) hoặc dung dịch axit nhẹ (3 < pH <7). Tẩy rỉ: loại bỏ rỉ sắt trên bề mặt bằng dung dịch axit HCl (150 – 200 mg/l) hoặc H2SO4 (80 – 120 mg/l). Rữa: loại bỏ dung dịch tẩy rỉ còn dính trên bề mặt Nhúng trợ dung: dùng dung dịch trợ dung ZnCl 2 (8 – 10%) và NH 4Cl (18 – 20%).Dung dịch chuyển động loại bỏ lớp màng ô-xít hình thành trên bề mặt thép hoạt động mạnh sau quá trình làm sạch bằng a-xít, và ngăn chặn sự ô-xi hóa thêm 2 giờ trước khi mạ kẽm. 8 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng (2) Mạ kẽm Các chi tiết sau khi đã được chuẩn bị sẵn sàng sẽđược nhúng vào dung dịch kẽm nóng chảy, duy trì ở nhiệt độ khoảng 450 0C, tạo ra những lớp mạ hợp kim kẽmsắt đồng nhất. Hình 1.2 Mặt cắt lớp mạ kẽm[1] Sau khi nhúng vào bể kẽm, các chi tiết được lấy ra thật chậm để tạo sự đồng nhất bề mặt và tránh kẽm văng. Phần kẽm thừa dính trên bề mặt chi tiết được loại bỏ bằng các biện pháp hút, run hoặc/và ly tâm, tùy theo đặc điểm hình học của chi tiết. Sau khi đi khỏi bể kẽm, quá trình đồng hóa hợp kim kẽm-sắt tiếp tục diễn ra cho đến khi nhiệt độ của chi tiết trở về nhiệt độ phòng. Tạo thành một lớp mạ rất đồng nhất về mặt cảm quan. (3) Kiểm tra Quy trình kiểm tra bao gồm 2 nội dung chính, kiểm tra độ dày và kiểm tra điều kiện bề mặt của lớp mạ. Hình 1.3 Kiểm tra độ dày của lớp mạ kẽm[1] 9 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng 1.3 Tuổi thọ của lớp mạ Lớp mạ kẽm có tuổi thọ 20 năm trở lên tùy theo độ dày lớp mạ và điều kiện môi trường của vật liệu được mạ. Hình 1.4 Tuổi thọ của lớp kẽm mạ[1] Hình 1.5 Tuổi thọ của vật liệu kẽm mạ trong môi trường đất[1] 10 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng 1.4 Một sôố ứng dụng của mạ keẽm nhúng nóng[2] Tại Việt Nam, đến năm 1989, công nghệ mạ kẽm nhúng nóng mới được bắt đầu nghiên cứu đưa vào sản xuất và được thúc đẩy mạnh mẽ khi triển khai xây dựng đường dây tải điện 500kV Bắc Nam phục cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Vật liệu tương ứng và công nghệ nhúng kẽm đã được áp dụng đúng lúc, đáp ứng được các yêu cầu chống ăn mòn, nâng cao chất lượng và tuổi thọ cũng như độ an toàn của các công trình kết cấu thép. Một số ứng dụng của mạ kẽm nhúng nóng có thể được liệt kê như: + Viễn thông truyền hình : trạm BTS, cột anten, trụ anten,.. + Lĩnh việc điện lực: trạm biến áp, giá đỡ máy biến áp,… + Lĩnh vực giao thông: khung sườn ôtô, xe máy;… + Chiếu sáng đô thị như cột đèn, giá đỡ… + Công nghiệp chế tạo khác; 11 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng BAT Hình 1.6 Sơ đồ công nghệ BAT (1) Tẩy dầu mỡ Sử dụng hỗn hợp Tricloroethylene (CHCl3) và Tetracloroethylene (CCl4) thay thế cho alkali và axit yếu. Công nghệ này có thể tẩy sạch và khô nhanh chóng ngay khi chi tiết rời khỏi dung dịch.Điểm bất lợi của công nghệ này là có thể ảnh hưởng đến người vận hành trực tiếp khi bay hơi, đồng thời có thể đi vào trong nước mặt hoặc nước ngầm[3]. Dùng hỗn hợp alkali nóng từ 50 – 900C, bao gồm NaOH, khoáng carbonate, silicate và phosphates, dung dịch này tẩy dầu mỡ thành dạng nhũ tương và dễ dàng tái sử dụng bằng cách thu hồi lớp dầu nổi trên bề mặt[3]. 12 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng Hệ thống tẩy dầu mỡ bằng biện pháp sinh học Dùng vi sinh vật được nuôi cấy trong điều kiện thích hợp để tẩy dầu mỡ và chuyển hóa dầu mỡ thành sinh khối. Hình 1.7 Hệ thống tẩy dầu mỡ bằng biện pháp sinh học [3] (2) Tẩy rỉ Tẩy rỉ bằng dung dịch HCl thay thế cho H2SO4nhằm tránh làm hỏng dung dịch trợ dung (ZnCl2, NH4Cl) do có sự hiện diện của ion SO42-[4]. Tuy nhiên, việc sử dụng cần có thiết bị thu gom và trung hòa hơi axit HCl phát sinh để tránh ảnh hưởng đến môi trường và người lao động. Ngoài ra, việc tái sử dụng axit cũng nên được thực hiện để tránh lãng phí cũng như tốn kém hóa chất dùng để trung hòa. Công nghệ tái sử dụng axit HCl thải được đề xuất như sau: 13 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng Hình 1.8. Công nghệ tái sử dụng axit HCl[5] (3) Mạ kẽm Dùng hợp kim kẽm với niken, sắt, coban để tăng tuổi thọ của lớp mạ từ 2–3 lần[3]. Dùng khí nóng khoảng 5000C – 6000C sấy lên chi tiết cần mạ trước khi nhúng vào kẽm, nâng nhiệt độ không khí trong các lỗ hổng của chi tiết. Qua đó hạn chế quá trình dãn nở do nhiệt của không khí khi nhúng vào bể kẽm, làm giảm đáng kể lượng kẽm văng trong bể nhúng. Phần khí nóng có thể tuần hoàn lại cho qua trình nấu chảy kẽm, sấy khô[5]. Sau khi mạ kẽm, có thể nhúng vào bể Cromate hóa để ngăn chặn oxi hóa, tạo thẩm mỹ cho chi tiết. Hóa trị Crom được khuyên dùng là Cr3+[3]. 14 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng CHƯƠNG 2 VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NGÀNH MẠ KẼM NHÚNG NÓNG Các vấn đề ô nhiễm môi trường chính trong ngành bao gồm bụi, khí thải, nước thải, chất thải rắn phát sinh trong từng công đoạn mạ kẽm được thể hiện qua hình sau: Chi tiếết thép Làm nguội Dung dịch kiếầm thải Tẩy dầầu mỡ Rửa Kiểm tra Nước thải Tẩy gỉ (HCl, H2SO4 ) Dung dịch acid thải, hơi acid Rửa Nước thải Nhúng trợ dung (ZnCl2/NH4Cl) Dung dịch muôếi thải (ZnCl2/NH4Cl) Làm khô Nắng lượng thầết thoát Nước thải Nhúng kẽẽm Kẽẽm bắến, xỉ kẽẽm Nắng lượng thầết thoát Loại bỏ kẽẽm thừa Vụn kim loại Hình 2.9 Vấn đề môi trường Ngoài ra, còn có các sự cố môi trường xảy ra do điều kiện mạ khắc nghiệt ở nhiệt độ cao. 2.1 Bụi, khí thải 2.1.1 Giai đoạn phát sinh Bụi phát sinh chủ yếu từ quá trình nhúng kẽm ở nhiệt độ cao sẽ làm văng, bắn kẽm phát sinh ra xỉ. Xỉ có thể được tận dụng để thu hồi kẽm bằng các biện pháp kỹ thuật khác nhau 15 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng Hình 2.10 Qúa trình tái sử dụng kẽm Theo sơ đồ này, trước tiên xỉ kẽm được tách ra khỏi thùng chứa kim loại, đập đến kích thước càng nhỏ càng tốt (đường kính tương đương thường vào khoảng 10mm). Do tính giòn, dễ vỡ nên việc đập nhỏ thường được thực hiện khá dễ dàng. Tiếp theo, xỉ đã đập nhỏ được cho vào bể, ngâm nước để hòa tan các chất tan, chủ yếu là ZnCl2. Qúa trình này được thực hiện nhiều lần với dòng nước tuần hoàn nhằm mục đích hòa tan triệt để ZnCl 2 trong chất thải. Dung dịch ZnCl 2 có nồng độ >20% (tỷ trọng >1,2) được khử sắt bằng oxy già H 2O2 và dẫn qua bể lắng để lắng để tách các tạp chất không tan. Thành phần cặn chủ yếu là Fe(OH) 3, tuy nhiên khối lượng không nhiều nên sẽ được tích lũy trong bể chứa và dùng để sản xuất bột màu. Còn dung dịch ZnCl 2 được đem đi cô đặc, kết tinh một lần hay nhiều lần tùy theo chất lượng sản phẩm ZnCl2 yêu cầu, chế biến thành cacbon kẽm ZnCO 3 bằng cách cho phản ứng với dung dịch soda. Phản ứng diễn ra như sau: ZnCl2+ NaCO3 -> ZnCO3+2NaCl ZnCO3 kết tủa được lấy ra khỏi dung dịch muối bằng cách rửa bằng nước nhiều lần rồi cho vào máy ly tâm. Sau khi qua máy ly tâm ZnCO 3 có độ ẩm khoảng 20% sẽ được sấy khô, nghiền trong máy nghiền búa rồi cho đóng bao thành phẩm. ZnCO 3 ít được ứng dụng trong thực tế nhưng khi nung ở nhiệt độ lớn hơn 400 0C ta sẽ thu được 16 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng oxyt kẽm. ZnO là chất được sử dụng trong nhiều ngành sản xuất như sơn, lưu hóa cao su, bột màu, gốm sứ, thủy tinh… Phần xỉ kẽm còn lại trong bể ngâm không tan trong nước chủ yếu là 4ZnO. ZnCl2.nH2O dạng bột nhão, kẽm, sắt, chì ở dạng mảnh vụn, một ít hợp chất sắt II. Chì, kẽm, sắt có kích thước lớn hơn muối kẽm nên được tách ra khỏi hỗn hợp một cách dễ dàng bằng cách đãi và rửa nước, chúng sẽ được thu mua bởi các lò luyện kim màu và đen. Còn 4ZnO. ZnCl2.nH2O có thể được chế biến thành sunfat kẽm (ZnSO 4) bằng cách hòa tan với dung dịch H2SO4 trong thiết bị phản ứng có lắp cơ cấu khuấy. Phản ứng như sau: 4ZnO. ZnCl2.nH2O + H2SO4 -> ZnSO4 + ZnCl2 + (n+4)H2O Dung dịch ZnSO4 cần được khử sắt bằng H2O2. Sắt II được oxy hóa thành hydroxit sắt III không tan Fe(OH)3, được lắng và lọc để tách Fe(OH) 3 đem nung sản xuất hợp chất màu vô cơ. Dung dịch ZnSO 4 đem cô đặc kết tinh để thu được ZnSO4.7H2O, được dùng để sản xuất phân vi lượng. Để điều chế dung dịch điện phân dùng cho xi mạ kẽm hoặc để thu hồi kẽm kim loại, dung dịch ZnSO4 cần được khử sắt bằng MnO2 ở PH=1, rồi trung hòa tạo tủa hydroxit sắt III. Kết tủa cũng đượclắng, lọc để tách ra và dung dịch tiếp tục được tách loại clo. Cho dung dịch sunfat đồng và bột đồng vào dung dịch để loại clo.khuấy trộn đủ thời gian phản ứng, lắng lọc tách cặn CuCl ra, đưa đi tái sinh đồng. bổ sung axit sunfuaric vào dung dịch kẽm saunfat để điện phân. Thực hiện điện phân với điện cực catot bằng nhôm và anot bằng chì. Hơi acid, hơi bazo, hơi kẽm phát sinh hầu hết từ quá trình tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ, nhúng trợ dung, nhúng kẽm gây độc hại đối với đường hô hấp của con người. 2.1.2 Biện pháp xử lý Khí thải xi mạ gồm có: bụi, H2S, hơi acid, NOx, SOx, NH3…Do phân xưởng mạ thường có rất nhiều hơi acid, do đó, thường sử dụng các biện pháp thông thoáng nhà xưởng để thu hơi acid. Ngay tại mỗi bể mạ thường được đặt các chụp hút để hút hơi acid và thiết kế các chụp hút nối với các đường ống và dẫn đến hệ thống xử lý khí thải. Phương pháp hấp thụ thường được dùng để xử lý nước thải mạ vì:  Phổ biến, đơn giản.  Quá trình có hiệu suất xử lý cao.  Chi phí đầu tư và vận hành hệ thống ở mức chấp nhận được. 17 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng - Định nghĩa: Hấp thụ là quá trình trong đó một hỗn hợp khí được cho tiếp xúc với chất lỏng nhằm mục đích hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng. - Các giai đoạn hòa tan chất khí vào chất lỏng:  Khuếch tán đến bề mặt chất lỏng hấp thụ;  Hòa tan chất khí vào bề mặt chất hấp thụ;  Khuếch tán chất khí đã hòa tan vào khối chất lỏng. - Các loại dung môi thường sử dụng: Hình 2.11. Các loại dung môi thường sử dụng. - Một hệ thống xử lý khí thải có thể bao gồm:  Thiết bị xử lý sơ bộ: cyclon;  Thiết bị lọc tay áo;  Thiết bị trao đổi nhiệt;  Thiết bị hấp thụ. Quan trọng nhất là thiết bị hấp thụ vì nó khử hầu hết các chất độc hại trong khí thải. Có 4 dạng thiết bị hấp thụ như sau:  Buồng phun, tháp phun;  Thiết bị sục khí;  Thiết bị hấp thụ kiểu sủi bọt;  Thiết bị hấp thụ có lớp đệm bằng vật liệu rỗng 18 Sản xuấất sạch hơn ngành mạ kẽẽm nhúng nóng Sử dụng phổ biến nhất là kiểu thiết bị hấp thụ có lớp đệm bằng vật liệu rỗng vì có hiệu suất cao do bề mặt tiếp xúc lỏng – khí là cao nhất. Thải qua ôếng khói Cửa khí bẩn vào Nước bổ sung Dung dịch NaOH 30% Hệ thôếng xử lý nước thải Hình 2.12 Sơ đồ xử lý khí thải - Xử lý khí SO2 Hấp thụ SO2 bằng nước là phổ biến nhất. Quá trình hấp thụ gồm 2 giai đoạn:  Hấp thụ bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qua lớp vật liệu đệm có tưới.  Giải thoát khí SO2 ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 (nếu cần) và khí sạch. Hấp thu kéo dài thì nồng độ của SO 2 trong nước tăng, hiệu nồng độ giảm, tốc độ hấp thụ giảm dần. Khi hấp thụ chất khí, các quá trình thường kèm theo tỏa nhiệt dẫn đến tốc độ hấp thu giảm. Cần làm mát dung môi tuần hoàn trước khi vào tháp hấp thu. 19