Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến quá trình ổn định hóa rắn bùn đỏ sản xuất vật liệu xây dựng

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến quá trình ổn định hóa rắn bùn đỏ sản xuất vật liệu xây dựng Bùi Thị Huế Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Khoa học môi trường; Mã số 60 85 02 Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải Năm bảo vệ: 2013 Keywords. Khoa học môi trường; Môi trường; Nhiệt độ; Bùn đỏ; Vật liệu xây dựng. Content MỞ ĐẦU Việt Nam là một trong ba nước có trữ lượng quặng bauxite đứng đầu trên thế giới, đến nay bauxite đang trở thành một trong những nguồn tài nguyên quan trọng của Việt Nam. Phần lớn trữ lượng bauxite của Việt Nam tập trung ở Tây Nguyên, đặc biệt là các tỉnh phía Nam của Tây Nguyên như Lâm Đồng và Đắc Nông [6]. Hiện nay, Việt Nam đã bắt đầu triển khai xây dựng hai nhà máy sản xuất alumin đầu tiên, công suất 600.000 tấn/năm: nhà máy alumin Tân Rai và nhà máy alumin Nhân Cơ. Nhà máy đầu tiên đi vào hoạt động thử nghiệm cuối năm 2012 và nhà máy thứ hai theo kế hoạch sẽ bắt đầu hoạt động sản xuất vào năm 2014. Tuy nhiên, vấn đề bất cập lớn nhất khi triển khai các dự án nhôm ở Tây Nguyên là vấn đề môi trường và sinh thái. Các chuyên gia của các nước thành viên Hội đồng tương trợ kinh tế khi xem xét dự án nhôm ở Việt Nam trong khuôn khổ hợp tác đa phương và song phương đều cho rằng dự án sẽ có ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sinh thái của khu vực trên một diện rộng [50]. Khi khai thác bauxite, trước mắt bắt buộc phải phá huỷ toàn bộ thảm thực vật để bốc đi lớp đất phủ trên bề mặt và lớp khoáng vật chứa bauxite với độ sâu hết chiều dày của thân quặng. Toàn bộ vùng đồi núi sẽ dần biến thành đất trống, không có khả năng trồng trọt do không giữ được độ ẩm. Một vấn đề quan trọng hơn nữa mà hiện nay tất cả các nước sản xuất alumin đều quan tâm là vấn đề bùn thải trong quá trình chế biến quặng, còn gọi là bùn đỏ. Đặc trưng của bùn đỏ là có pH cao và có kích thước hạt mịn, nhỏ hơn 1mm. Do đó, bùn thải khi khô dễ phát tán bụi vào trong không khí gây ô nhiễm, tiếp xúc với bụi này gây ra các bệnh về da, mắt. Nước thải từ bùn hoặc nước chảy tràn qua hồ bùn đỏ tiếp xúc với da gây các tác hại như ăn mòn da, gây mất độ nhờn làm da khô ráp, có thể sưng tấy, loét mủ ở các vết xước trên da [8]. Đặc biệt, nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm là rất cao khi lưu giữ bùn với khối lượng lớn trong thời gian dài. Lượng bùn này phát tán mùi hôi, hơi hóa chất gây ô nhiễm, ăn mòn các loại vật liệu. Một số thành phần hóa học chính trong bùn đỏ: Fe2O3, Al2O3, SiO2 và TiO2, Na2O, K2O, CaO...và một số nguyên tố kim loại có giá trị như: V, Ga.... Bên cạnh đó, bùn đỏ còn chứa một số nguyên tố phóng xạ, kim loại nặng, các chất thải nguy hại, oxalate gây tác động xấu cho sức khỏe con người và môi trường [8]. Trước kia, để lưu trữ bùn đỏ, hầu hết các nhà máy sản xuất alumin đều chứa bùn đỏ trong các ao mở để cho nước bay hơi và chiết xuất kiềm. Phải mất vài năm, quá trình tự nhiên này mới kết thúc và khi đó bùn khô còn lại sẽ được chôn cất hoặc trộn với đất. Tuy nhiên, sau sự cố vỡ bể chứa bùn đỏ của một nhà máy sản xuất nhôm ở miền Tây Hungary và hậu quả của nó đã cho thấy việc chứa bùn đỏ chưa phải đã là giải pháp tốt, mà phải tìm ra một giải pháp hữu hiệu hơn để có thể xử lý, làm giảm các nguy cơ, rủi ro của bùn đỏ đến môi trường, hoặc có thể sử dụng chất thải này như một loại nguyên vật liệu cho quá trình sản xuất tạo ra các sản phẩm khác, mang lại lợi ích kinh tế nhưng không gây tác động xấu đến sức khỏe con người và môi trường. Xuất phát từ thực tế trên, đề tài: ―Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến quá trình ổn định hóa rắn bùn đỏ sản xuất vật liệu xây dựng” là rất cần thiết để có thể tận dụng bùn đỏ làm vật liệu xây dựng. Đề tài luận văn tốt nghiệp với nội dung gồm: - Nghiên cứu quá trình sản xuất và thành phần bùn đỏ của hai nhà máy Nhân Cơ và Tân Rai - Xây dựng quy trình sử dụng bùn đỏ làm vật liệu xây dựng - Xác định đặc tính cơ lý, cấu trúc của vật liệu - Thử độ an toàn của vật liệu. Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Bộ Khoa học và công nghệ (2001), TCVN 6866:2001 - An toàn bức xạ. Giới hạn liều đối với nhân viên bức xạ và dân chúng. 2. Bộ tài nguyên và môi trường (2009), QCVN 07: 2009 - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại. 3. Trần Ngọc Dư (2012), ―Xử lý bùn đỏ chất thải sau quá trình công nghệ chế biến quặng bauxite‖, Giải pháp công nghệ mới, thân thiện môi trường, Tạp chí Môi trường đô thị Việt Nam, 75(3), tr. 29-31. 4. Hồ Sĩ Giao, Mai Thế Toản (2008), ―Dự án khai thác, chế biến bauxite Tây Nguyên và vấn đề môi trường‖, Tài nguyên và Môi trường, (7), tr.51. 5. Lưu Đức Hải, Trần Văn Quy, Nguyễn Xuân Huân, Trần Văn Sơn (2012), ―Nghiên cứu một số đặc tính hóa học và vật lý cơ bản của bùn đỏ nhằm định hướng sản xuất vật liệu xây dựng‖, Tạp chí khoa học ĐHQG, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 28(4S), tr. 53-60. 6. Lưu Đức Hải (2012), ―Thu thập các số liệu, tư liệu về công nghệ sản xuất alumin, thành phần và tính chất của bùn đỏ trong các tư liệu trong và ngoài nước‖, Nghiên cứu khả năng chế tạo vật liệu xây dựng TF bùn đỏ phát sinh trong công nghệ sản xuất alumin ở Tây Nguyên, Đại Học Quốc gia Hà Nội 7. Lê Thanh Hải (2007), ―Nghiên cứu xử lý và tái sử dụng một số loại bùn thải chứa kim loại nặng bằng ứng dụng quá trình ổn định hóa rắn‖, Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ, 10(1), tr. 55-60. 8. Nguyễn Mạnh Khải (2012), ―Nghiên cứu tác động độc hại và nguy cơ gây tác động môi trường của bùn đỏ‖, Nghiên cứu khả năng chế tạo vật liệu xây dựng TF bùn đỏ phát sinh trong công nghệ sản xuất alumin ở Tây Nguyên, Đại Học Quốc gia Hà Nội. 9. Nguyễn Ngọc Minh (2012), ―Thu thập và phân tích phương pháp và quy trình công nghệ sử dụng bùn đỏ để sản xuất vật liệu xây dựng‖, Nghiên cứu khả năng chế tạo vật liệu xây dựng TF bùn đỏ phát sinh trong công nghệ sản xuất alumin ở Tây Nguyên, Đại Học Quốc gia Hà Nội. 10. Minh Quang (2009), ―Dự án khai thác bauxite ở Đăk Nông – Cơ hội cho địa phương thoát nghèo‖, Tài nguyên và Môi trường, (9), tr.28. 11. Trần Văn Sơn (2012), ―Thiết lập quy trình công nghệ sử dụng bùn đỏ để sản xuất gạch xây gốm nung‖, Nghiên cứu khả năng chế tạo vật liệu xây dựng TF bùn đỏ phát sinh trong công nghệ sản xuất alumin ở Tây Nguyên, Đại Học Quốc gia Hà Nội. 12. TCVN 1451:1998 - Gạch đặc đất sét nung 13. TCVN 6355-2:2009 - Xác định cường độ nén 14. TCVN 6355-3:2009 - Xác định cường độ uốn 15. TCVN 6355-4:2009 - Xác định độ hút nước 16. TCVN 6476:1999 - Gạch bê tông tự chèn 17. TCVN 6477:1999 - Gạch block tự chèn. 18. Tổng công ty khoáng sản (2006), ―Đánh giá tác động môi trường Tổ hợp bauxite Lâm Đồng‖. 19. Tổng Cục Địa chất và Khoáng sản (2011), Điều tra đánh giá tổng thể tiềm năng quặng bauxite, quặng sắt laterit miền Nam Việt Nam, Hà Nội. 20. Bùi Cách Tuyến, Mai Thế Toản (2009), ―Công nghiệp khai thác Bauxite - sản xuất alumina - nhôm tại khu vực Tây Nguyên: Tiềm năng và thách thức‖, Tạp chí tài nguyên và Môi trường, (8), tr. 12. 21. Nguyễn Thành Vạn (2012), ―Tài nguyên bauxite ở Việt Nam và sự phát triển bền vững‖. 22. Nguyễn Khắc Vinh (2009), ―Tài nguyên bauxite trên Thế giới và Việt Nam‖, Tạp chí tài nguyên và môi trường (số 7), tr. 49-51. Tiếng Anh 23. A. Collazo, D. Fernández, M. Izquierdo, X.R. Nóvoa, C. Pérez (2005), ―Evaluation of red mud as surface treatment for carbon steel prior painting‖, Progress in Organic Coatings, (52), pp. 351–358. 24. B. Koumanova, M. Drame, aqueous solutions M. Popangelova (1997), ―Phosphate using red mud wasted in removal bauxite Bayer's from process‖, Resources, Conservation and Recycling, (19), pp. 11- 20. 25. C. Klauber, M. Gräfe, G. Power (2011), ―Bauxite residue issues: II. options for residue utilization‖, Hydrometallurgy, (108), pp. 11 – 32. 26. Claudia Brunori, Carlo Cremisini, Paolo Massanisso (2005), ―Reuse of a treated red mud bauxite waste: studies on environmental compatibility‖, Journal of Hazardous Materials (B117), pp. 55–63. 27. D. Tuazon , G.D. Corder (2008), ―Life cycle assessment of seawater neutralised red mud for treatment of acid mine drainage‖, Resources, Conservation and Recycling, (52), pp. 1307–1314. 28. Édith Poulin , Jean-François Blais, Guy Mercier (2008), ―Transformation of red mud from aluminium industry into a coagulant for wastewater treatment‖, Hydrometallurg, (92), pp. 16–25. 29. Hanifi Binic, Orhan Aksogan, Derya Bakbak (2009), ―Sound insulation of fibre reinforced mud brick walls‖, Construction and Building Materials, (23), pp. 1035– 1041. 30. Houda Mekki, Michael Anderso, Mourad Benzina (2008), ―Valorization of olive mill wastewater by its incorporation in building bricks‖, Journal of Hazardous Materials, 158), pp. 308–315. 31. Hülya Genç-Fuhrman, Jens Christian Tjell (2004), ―Increasing the arsenate adsorption capacity of neutralized red mud‖, Journal of Colloid and Interface Science, (271), pp. 313–320. 32. Li Zhong, Yifei Zhang Yi Zhang (2009), ―Extraction of alumina and sodium oxide from red mud by a mild hydro-chemical process‖, Journal of Hazardous Materials, (172), pp. 1629–1634. 33. LIU Chang-jun, LI Yan-zhong, LUAN Zhao-kun (2007), ―Adsorption removal of phosphate from aqueous solution by active red mud‖, Journal of Environmental Sciences, (19), pp. 1166–1170. 34. M. Giugliano and A. Paggi j' (1985), ―Use of tannery sludge in brick production‖, Waste Management & Research, (3), pp. 361 -368. 35. Mária Omastová, Jan Proken (2007), ―Synthesis and characterization of red mud/polyaniline composites: Electrical properties and thermal stability‖, European Polymer Journal, (43), pp. 2471–2480. 36. Ran Zhang, Shili Zheng, Shuhua Ma, Yi Zhang (2011), ―Recovery of alumina and alkali in Bayer red mud by the formation of andradite - grossular hydrogarnet in hydrothermal process‖, Journal of Hazardous Materials, (189), pp. 827–835. 37. S.P. Raut, R.V. Ralegaonkar, S.A. Mandavgane (2011), ―Development of sustainable construction material using industrial and agricultural solid waste: A review of waste-create bricks‖, Construction and Building Materials, (25), pp. 4037–4042. 38. Shaobin Wang, H.M. Ang, M.O. Tadé (2008), ―Novel applications of red mud as coagulant, adsorbent and catalyst for environmentally benign processes‖, Chemosphere, (72), pp. 1621–1635. 39. Snigdha Sushil, Vidya S. Batra (2008), ―Catalytic applications of red mud, an aluminium industry waste: A review‖, Applied Catalysis B: Environmental, (81), pp. 64–77. 40. Soo-Jin Park, Byung-Ryul Jun (2005), ―Improvement of red mud polymer-matrix nanocomposites by red mud‖, Journal of Colloid and Interface Science, (284), pp. 204–209. 41. U. Danis (2005), ―Chromate removal from water using red mud and crossflow microfiltration‖, Desalination, (181), pp. 135-143. 42. V. Jobbágy , J. Somlai, J. Kovács, G. Szeiler, T. Kovács (2009), ―Dependence of radon emanation of red mud bauxite processing wastes on heat treatment‖, Journal of Hazardous Materials, (172), pp. 1258–1263. 43. Wanchao Liu, Jiak uan Yang (2009), ―Application of Bayer red mud for iron recovery and building material production from alumosilicate residues‖, Journal of Hazardous Materials, (161), pp. 474–478. 44. Weiwei Huang, Shaobin Wang, Zhonghua Zhu (2008), ―Phosphate removal from wastewater using red mud‖, Journal of Hazardous Materials, (158), pp. 35–42. 45. Xiaoming Liu, Na Zhang, Henghu Sun, Jixiu Zhang (2011), ―Structural investigation relating to the cementitious activity of bauxite residue — Red mud‖, Cement and Concrete Research, (41), pp. 847– 853. 46. Yanju Liu, Ravi Naidu, Hui Ming (2011), ―Red mud as an amendment for pollutants in solid and liquid phases‖, Geoderma, (163), pp. 1 –12. 47. Ying Zhao, Jun Wang, Zhaok un Luan (2009), ―Removal of phosphate from aqueous solution by red mud using a factorial design‖, Journal of Hazardous Materials, (165), pp. 1193–1199. 48. Ying Zhao , Lie-yu Zhang, Fan Ni, Beidou Xi (2011), ―Evaluation of a novel composite inorganic coagulant prepared by red mud for phosphate removal‖, Desalination, (273), pp. 414 –420. Trang web 49. http://bauxite.world-aluminium.org/refining/process.html 50. http://moitruong.xaydung.gov.vn/moitruong/module/news/viewcontent.asp?ID=533&lan gid=1 51. http://cie.net.vn/vn/Thu-vien/Cong-nghe-san-xuat/Tong-quan-ve-qua-trinh-hinh-thanhkhai-thac-va-che-bien-Bauxite-va-San-xuat-nhom.aspx 52. http://vampro.vn/cong-trinh-khoa-hoc/tai-nguyen-khoang-san/tai-nguyen-bauxite-o-vietnam-va-su-phat-trien-ben-vung.aspx 53. http://www.sochemvn.com/index.php/nha-may-hoa-chat-tan-binh-2 VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ ! VUI LÒNG TẢI VỀ ĐỂ XEM BẢN FULL ĐẦY ĐỦ !