Luận án Khả năng cường hóa quá trình ăn mòn sắt khỏi inmenit sa khoáng Hà tĩnh Hoàn Nguyên

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
Nguyễn Thị Thảo 
KHẢ NĂNG CƯỜNG HÓA QUÁ TRÌNH ĂN MÒN SẮT KHỎI 
 INMENIT SA KHOÁNG HÀ TĨNH HOÀN NGUYÊN 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU 
Hà Nội - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
Nguyễn Thị Thảo 
KHẢ NĂNG CƯỜNG HÓA QUÁ TRÌNH ĂN MÒN SẮT KHỎI 
 INMENIT SA KHOÁNG HOÀN NGUYÊN HÀ TĨNH 
Ngành: Kỹ thuật vật liệu 
Mã số: 9520309 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 
1. GS.TS. Trương Ngọc Thận 
2. TS. Dương Ngọc Bình 
Hà Nội - 2018
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết 
quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công 
trình nào khác. 
 Hà Nội, ngày 26 tháng 8 năm 2018 
Tập thể giáo viên hướng dẫn Tác giả 
 Nguyễn Thị Thảo 
LỜI CẢM ƠN 
Tôi xin trân trọng cảm ơn trường đại học Bách khoa Hà Nội, Viện đào tạo sau đại 
học đã tạo điều kiện cho tôi có cơ hội trở thành nghiên cứu sinh của Trường. 
Tôi xin chân thành cảm ơn bộ môn Vật liệu kim loại màu & Compozit, Viện khoa 
học & kĩ thuật vật liệu đã giảng dạy và tạo điều kiện về cơ sở vật chất trong suốt thời gian 
tôi thực hiện Luận án. 
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới GS. Trương Ngọc Thận, TS. 
Dương Ngọc Bình – những thầy giáo trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi hoàn 
thành Luận án của mình. 
Cuối cùng, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các bạn bè, đồng nghiệp, gia 
đình và những người thân vì những tình cảm quý giá, sự động viên khích lệ trong suốt thời 
gian tôi nghiên cứu và hoàn thành Luận án. 
 Hà Nội, ngày 26 tháng 8 năm 2018 
 Tác giả 
 Nguyễn Thị Thảo 
MỤC LỤC 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT........................................................ vi 
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................. vii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................................. ix 
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ QUẶNG INMENIT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM 
GIÀU TINH QUẶNG ........................................................................................................... 3 
1.1 Quặng inmenit, trữ lượng và phân bố ..................................................................... 3 
1.2 Các công nghệ làm giàu tinh quặng inmenit .......................................................... 6 
1.2.1 Luyện xỉ titan.................................................................................................. 6 
1.2.2 Các công nghệ thủy luyện .............................................................................. 8 
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BECHER ............................................... 11 
2.1 Sơ đồ công nghệ Becher ....................................................................................... 11 
2.2 Các công đoạn chính ............................................................................................. 12 
2.2.1 Hoàn nguyên chọn lọc tinh quặng inmenit .................................................... 12 
2.2.2 Ăn mòn sắt từ inmenit hoàn nguyên ............................................................. 18 
2.2.2.1 Cơ chế ăn mòn sắt từ inmenit hoàn nguyên trong dung dịch amoni 
clorua kết hợp sục không khí................................................................................... 20 
2.2.2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn .................................... 24 
2.2.3 Xử lí huyền phù sau quá trình ăn mòn .......................................................... 26 
2.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam ............................................... 27 
2.3.1 Trên thế giới .................................................................................................. 27 
2.3.2 Ở Việt Nam ................................................................................................... 33 
2.4 Định hướng nghiên cứu ........................................................................................ 35 
CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU, QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM .............. 36 
3.1 Nguyên liệu ........................................................................................................... 36 
3.2 Quy trình thực nghiệm .......................................................................................... 38 
3.3 Thiết bị thực nghiệm ............................................................................................. 40 
3.4 Phân tích thành phần hóa học ............................................................................... 43 
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 45 
4.1 Làm giàu tinh quặng inmenit sa khoáng Hà Tĩnh bằng công nghệ Becher .......... 45 
4.1.1 Hoàn nguyên chọn lọc ................................................................................... 45 
4.1.2 Ăn mòn sắt từ inmenit hoàn nguyên trong dung dịch amoni clorua ............. 46 
4.1.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ lỏng/rắn ................................................................... 47 
4.1.2.2 Ảnh hưởng của lưu lượng không khí ...................................................... 48 
4.1.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ amoni clorua .................................................... 50 
4.1.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ .......................................................................... 52 
4.1.2.5 Ảnh hưởng của thời gian ......................................................................... 53 
4.1.2.6 Chế độ thực nghiệm ăn mòn phù hợp và diễn biến pH dung dịch .......... 54 
4.1.3 Xử lí sản phẩm sau ăn mòn ........................................................................... 58 
4.1.3.1 Khử sắt dư trong inmenit nâng cấp ......................................................... 58 
4.1.3.2 Xử lí nhiệt hợp chất sắt ........................................................................... 64 
4.2 Nghiên cứu khả năng cường hóa quá trình ăn mòn sắt......................................... 65 
4.2.1 Cơ sở lựa chọn phương án cường hóa ........................................................... 65 
4.2.1.1 Axit axetic và axit xitric .......................................................................... 65 
4.2.1.2 Hỗn hợp axit axetic và natri axetat .......................................................... 67 
4.2.2 Kết hợp amoni clorua với axit axetic ............................................................ 68 
4.2.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ axit axetic ......................................................... 68 
4.2.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ăn mòn ............................................................. 70 
4.2.2.3 Chế độ thực nghiệm ăn mòn phù hợp và diễn biến pH dung dịch .......... 71 
4.2.3 Kết hợp amoni clorua với axit xitric ............................................................. 74 
4.2.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ axit xitric .......................................................... 74 
4.2.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ .......................................................................... 76 
4.2.3.3 Chế độ thực nghiệm ăn mòn phù hợp và diễn biến pH dung dịch .......... 77 
4.2.4 Thay thế amoni clorua bằng hỗn hợp axit axetic và natri axetat ................... 80 
4.2.4.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ nồng độ dung dịch .................................................. 80 
4.2.4.2 Ảnh hưởng của lưu lượng không khí ...................................................... 83 
4.2.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ .......................................................................... 84 
4.2.4.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ L/R .......................................................................... 86 
4.2.4.5 Chế độ thực nghiệm ăn mòn phù hợp và diễn biến pH dung dịch .......... 87 
4.2.5 Hòa tách inmenit nâng cấp từ các phương án cường hóa ăn mòn ................. 90 
4.2.6 Cơ chế tương tác của các phương án cường hóa quá trình ăn mòn ............... 91 
4.2.6.1 Phương án cường hóa kết hợp amoni clorua với axit axetic và amoni 
clorua với axit xitric ................................................................................................ 91 
4.2.6.2 Phương án thay thế amoni clorua bằng hỗn hợp axit axetic và natri axetat
 ................................................................................................................................. 93 
4.3 Đề xuất quy trình và chế độ xử lí inmenit sa khoáng Hà Tĩnh theo công nghệ 
Becher .............................................................................................................................. 93 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 97 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 99 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............................ 107 
PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 108 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
Kí hiệu Cụm từ đầy đủ 
 Go Thế nhiệt động đẳng nhiệt đẳng áp (Năng lượng Gibbs) 
 Ho Biến thiên enthanpi 
L/ph lít/phút 
L/R Ti lệ lỏng/rắn, tính theo thể tích dung dịch (ml) / khối 
lượng chất rắn (g) 
Fekl Sắt kim loại 
Fe Hàm lượng tổng sắt 
mFe Hàm lượng sắt kim loại 
inmenit NC Inmenit nâng cấp 
cNH4Cl Nồng độ dung dịch amoni clorua 
cCH3COOH Nồng độ dung dịch axit axetic 
cC3H4(OH)(COOH)3 Nồng độ dung dịch axit xitric 
cCH3COONa Nồng độ dung dịch natri axetat 
cH2SO4 Nồng độ dung dịch axit sunfuric 
LLKK Lưu lượng không khí 
Tam Nhiệt độ ăn mòn 
tam Thời gian ăn mòn 
Thn Nhiệt độ hoàn nguyên 
thn Thời gian hoàn nguyên 
Tht Nhiệt độ hòa tách 
tht Thời gian hòa tách 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 1.1 Một số khoáng vật quan trọng chứa titan [54] ..................................................... 3 
Bảng 1.2 Trữ lượng quặng inmenit trên thế giới [45] .......................................................... 5 
Bảng 1.3 Trữ lượng và tài nguyên quặng titan-zircon của Việt Nam [9] ............................ 5 
Bảng 1.4 Thành phần hóa học của tinh quặng inmenit Việt Nam tại một số vùng mỏ [73] 6 
Bảng 2.1 Nhiệt độ bắt đầu hoàn nguyên của một số oxit kim loại [1] .............................. 12 
Bảng 2.2 Thông số nhiệt động học của sắt và titan với oxi [6] ......................................... 13 
Bảng 2.3 Năng lượng Gibbs của các phức ammin sắt (II) của hệ sắt-nước-amoniac ở 25 
oC) [51, 65] .......................................................................................................................... 21 
Bảng 3.1 Thành phần hóa học tinh quặng inmenit sa khoáng Hà Tĩnh ............................. 36 
Bảng 3.2 Thành phần cấp hạt tinh quặng inmenit sa khoáng Hà Tĩnh .............................. 37 
Bảng 4.1 Thành phần hóa học inmenit Hà Tĩnh hoàn nguyên........................................... 45 
Bảng 4.2 Cấp hạt inmenit hoàn nguyên ............................................................................. 46 
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ L/R tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
NH4Cl .................................................................................................................................. 47 
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của LLKK tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
NH4Cl .................................................................................................................................. 48 
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của 𝑐𝑁𝐻4𝐶𝑙 tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
NH4Cl .................................................................................................................................. 51 
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
NH4Cl .................................................................................................................................. 52 
Bảng 4.7 Ảnh hưởng của thời gian tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
NH4Cl .................................................................................................................................. 53 
Bảng 4.8 Diễn biến pH dung dịch của quá trình ăn mòn sắt trong NH4Cl ........................ 55 
Bảng 4.9 Thành phần hóa học của inmenit NC sau ăn mòn trong NH4Cl ......................... 56 
Bảng 4.10 Thành phần cấp hạt inmenit nâng cấp sau ăn mòn trong NH4Cl...................... 57 
Bảng 4.11 Ảnh hưởng của nồng độ axit H2SO4 tới hàm lượng TiO2 và ∑Fe trong rutin .. 58 
Bảng 4.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ hòa tách tới hàm lượng TiO2 và ∑Fe trong rutin ...... 60 
Bảng 4.13 Ảnh hưởng của thời gian hòa tách tới hàm lượng TiO2 và ∑Fe trong rutin ..... 61 
Bảng 4.14 Thành phần hóa học của rutin tổng hợp ........................................................... 62 
Bảng 4.15 So sánh kết quả khử sắt trong inmenit hoàn nguyên theo công nghệ Becher .. 63 
Bảng 4.16 Ảnh hưởng của 𝑐𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn 
trong NH4Cl + CH3COOH .................................................................................................. 68 
Bảng 4.17 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
NH4Cl + CH3COOH ............................................................................................................ 70 
Bảng 4.18 Diễn biến pH dung dịch của quá trình ăn mòn sắt trong NH4Cl + CH3COOH 71 
Bảng 4.19 Ảnh hưởng của 𝑐𝐶3𝐻4(𝑂𝐻)(𝐶𝑂𝑂𝐻)3 tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn 
mòn trong NH4Cl+C3H4(OH)(COOH)3 .............................................................................. 74 
Bảng 4.20 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
NH4Cl + C3H4(OH)(COOH)3 .............................................................................................. 76 
Bảng 4.21 Diễn biến pH dung dịch của quá trình ăn mòn sắt trong 
NH4Cl+C3H4(OH)(COOH)3 ................................................................................................ 77 
Bảng 4.22 Ảnh hưởng của tỉ lệ 𝑐𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻/𝑐𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 tới mFe còn lại trong inmenit 
NC sau ăn mòn trong CH3COOH + CH3COONa ............................................................... 81 
Bảng 4.23 Ảnh hưởng của LLKK tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
CH3COOH+CH3COONa .................................................................................................... 83 
Bảng 4.24 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới mFe còn lại trong inmenit NC sau ăn mòn trong 
CH3COOH+CH3COONa .................................................................................................... 85 
Bảng 4.25 Ảnh hưởng  ... Journal of Chemical Education, Vol.82 No.3 
March, pp. 456-459. 
[26] Bracanin B.F., Cassidy P.W., MacKay J.M. and Hockin H.W. (1972) The 
development of a direct reduction and leach process for 
ilmenite upgrading, In: Rotsell, W.C. (Ed.), Light Metals 
1972. Metallurgical Society of AIME, New York, pp. 209– 259. 
[27] Brown G. (1980) Crystal structure of Clay Minerals and their X-ray Identification, 
(eds. G.W. Brindlay and G. Brown), Mineralogical Society, Monograph No. 5, pp. 
361-410. 
[28] Bruckard W. J., Calle C. Fletcher, S., Horne M. D., Sparrow A. J, Urban A.J. (2004) 
The application of anthraquinone redox catalysts for accelerating the aeration step 
in the Becher process. Hydrometallurgy 73, pp. 111-12. 
[29] Burke S. P., Banwart S. A. (2002) A geochemical model for removal of iron (II) 
from mine water discharges, Applied Geochemistry, 17, pp. 431-443. 
[30] Chen Y., Hwang T., Marsh M., and Wiliams J.S., (1997) Mechanically activated 
carbothermic reduction of inmenite, Metallurgical and materials transactions A, 
volume 28A, May, pp. 1115-1121. 
[31] Chen Y., Williams J.S., Ninham B., (1997) Mechanochemical Reactions of inmenite 
with different additives, Physicochemical and engineering aspecsts 129-130, pp. 61-
66. 
[32] Cornell R. M. and Schwertmann U. (1979) Influence of Organic Anions on the 
Crystallization of Ferrihydrite. Clays and Clay Minerals, 27, pp. 402-410. 
[33] Cornell R. M., Schwertmann U. (2003) The Iron Oxides: structure, properties, 
reactions, occurrences and Uses. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 
Weinheim, Germany. 
[34] Cotton F. A. and Wilkinson G. (1980) Advanced Inorganic Chemistry. 4th Edition, 
Wiley-Interscience, Oxford. 
[35] Crisafio F., Balley S., Avraamides J. and Jayasekera S. (1994) Electrochemistry of 
the Becher Process – Oxygen reduction. Proceedings of the Ninth Australasian 
Electrochemistry Conference, Wollougong, N.S.W., pp. 57 (1-4). 
[36] Donald A. P and Drummond S.E. (1988) Potentiometric Determination of the Molal 
Formation Constants of Ferrous Acetate Complexes in Aqueous Solutions to High 
Temperatures. The Journal of Physical Chemistry, Vol. 92, No. 23, pp. 6795-6800. 
102 
[37] El-Guindy M.I, Davenport W.G. (1970) Kinetics and mechanism of ilmenite 
reduction with graphite. Metallurrgycal and Materials transactions B, vol.1, June, 
pp. 1920-1734. 
[38] El-Hussiny N.A, Lasheen T.A, Shalabi M.H.E (2008) Kinetic reduction of rosetta 
ilmenite with coke breeze and benefication of the product. Jounal of Ore Dressing, 
Vol. 10, Iss. 20, pp. 16-23. 
[39] El-Hussiny N.A, Shalabi M.E.H (2012) Studying the Pelletization of Rosseta 
Ilmenite Concentrate With coke breeze Using Molasses and Reduction Kinetics of 
Produced Pellets at 800-1150 oC. Science of Sintering, 44, pp. 113-126. 
[40] Farrow J. B., Ritchie I. M., Mangano P. (1987) The reaction between reduced 
ilmenite and oxygen in ammoninmenit NCm chloride. Hydrometallurgy 18, pp. 21–
38. 
[41] Francis A.A.and El-Midany A.A (2008) An assessment of the carbothermic 
reduction of ilmenite ore by statistical design. Journal of materials processing 
technology, volume 199, Iss 1-3, pp. 279-286. 
[42] Francis A.J and Dodge C.J (1993) Influence of Complex Structure on the 
Biodegradation of Iron-Citrate Complexes. Applied and Environmental 
Microbiology, Jan., pp. 109-11. 
[43] Geetha K.S., Surender G.D. (1997) Modelling of ammoniacal oxygen leaching of 
metallic iron in a stirred slurry reactor, Hydrometallurgy 44, pp. 213-230. 
[44] Geetha K.S., Surender G.D. (2000) Experimental and modelling studies on the 
aeration leaching process for metallic iron removal in the manufacture of synthetic 
rutile, Hydrometallurgy 56, pp. 41-62. 
[45] Geological Survey U.S. Geological Survey (2017) Mineral Commodity Summaries. 
pp. 172-173. 
[46] Habashi F. (1970) Principles of Extractive Metallurgy. Hydrometallurgy, Vol.2. 
Gorden and Breach, New York. 
[47] Hala H. Abd El. Gawad, El-Hussiny N.A., Marguerite A. Wassef, Khalifa M. G., 
Aly A. A. Soliman, Shalabi M. E. H (2013) Reducibility Study of Rossetta Ilmenite 
Ore Briquettes and Powder with Coke Breeze at 800-1100 oC. Science of Sintering, 
45, pp. 79-88. 
[48] Hanizam Shah Saidin, S. Aishah Syed Salim, Norlia Baharun, S.A. Rezan Sheikh 
Abdul Hamid, Hashim Hussin (2014) An Assessment of the Carbothermal Reduction 
of Malaysian Ilmenite by Statistical Design. Advanced Materials Research Vol. 858, 
pp. 221-227. 
103 
[49] Huheey E. J., Keiter E. A., Keiter R. L. (1993) Inorganic Chemistry. Happy Collins. 
[50] Huibert J. Wouterlood (1979) The Reduction of Ilmenite with Carbon. Journal of 
Chemical Technology and Biotechnology, 29, pp. 603-618. 
[51] Isaev I. D., Tverdokhlebov S. V., Novikov L. K., Padar T. G., Pashkov G. L. and 
Minorov V. E. (1990) The formation of iron (II) ammnines in aqueous solution. 
Russian Journal of Inorgan Chemistry, Vol 35, No 8, pp. 1162-1164. 
[52] Jayasekera S., Marinovich I., Avraamides J. and Bailey S. (1995) Pressure leaching 
of reduced inmenite electrochcemical aspects. Hydrometallurgy 39, pp. 183–199. 
[53] Kadlec F. a kol (1971) Vyroba nezeleznych kovu. SNTL Praha. 
[54] Khazin. L. D (1970) Titan dioxit. Khimiya, Leningrad, Russian. 
[55] Kodjo I. Afewu (1988) The reduction of Chinkombe ilmenite with graphite. Ph.D 
Thesis of University of Zambia, Lusaka, Zambia. 
[56] Krishnamurti G. S. R, Huang P. M (1989) Kinetics of Fe(II) oxygenation and the 
nature of hydrolytic products as influenced by ligands, in Proceedings of the 9th 
International Clay Conference, Strasbourg (1990a), pp. 197-206. 
[57] Krishnamurti G. S. R, Huang P. M (1991) Influence of citrate on the kinetics of 
Fe(II) oxidation and the formation of iron oxyhydroxides. Clays and Minerals, Vol. 
39, No. 1, pp. 28-34. 
[58] Kucukkargoz C.S., Eric R.H. (2006) Solid state reduction of a natural ilmenite. 
Mineral Engineering 19, pp. 334-337. 
[59] Kumari E. J, Berckman S., Yegnaraman V., Mohandas P.N. (2002) An 
electrochemical investigation of the rusting reaction of 
ilmenite using cyclic voltammetry, Hydrometallurgy, 65, pp. 217-225. 
[60] Kumari E. J, Das P.N. Mohan (2001) A structural model of for the rusting of 
reducted ilmenite. Acta Metallurgica Slovaca, 9, 1, pp. 13-20. 
[61] Kumari E. Jeya (2001) Investigation on the removal of iron from ilmenite. Ph.D 
Thesis of University of Kerala, India. 
[62] Kumari E.J., Bhat K.H., Sasibhushanan S. and Mohan Das P.N. (2001) Catalytic 
removal of iron from reduced inmenite, Minerals Engineering. Vol 14, No. 3, pp. 
365-368. 
[63] Lan-Chi Königsberger, Erich Königsberger, Peter M. May, Glenn T. Hefter (2000) 
Complexation of iron(III) and iron(II) by citrate. Implications for iron speciation in 
blood plasma. Journal of Inorganic Biochemistry, 78, pp. 175–184. 
104 
[64] Leussing D.L. and Kolthoff I.M. (1953) The solubility product of ferrous hydroxide 
and the oinization of the aquo-ferrous ion. J.Amer.Chem.Soc., 75, pp. 247-2479. 
[65] Marinovich Y. (1997) Some Electrochemical Aspects of the Becher Process. Ph.D. 
Thesis of Murdoch University, Australia. 
[66] Marinovich Y., Bailey S., Avraamides J., Jayasekera S. (1995) An electrochemical 
study of reduced ilmenite carbon paste electrodes. Journal of Applied 
Electrochemistry. Vol. 25, Issue 9, pp. 823–832. 
[67] Mironov V.E., Pashkov G.L., Padar T.G., Stupko T.V. and Novikov L.K. (1992) 
Thermodynamics of the formation of iron (II) ammines in aqueous solution. Russian 
Journal of Inorgan Chemistry, Vol 37, No 6, pp. 714-715. 
[68] Mohammad A. R. Dewan, Guangqing Zhang and Oleg Ostrovski (2010) 
Carbothermal Reduction of a Primary Ilmenite Concentrate in Different Gas 
Atmospheres. Metallurrgycal and Materials transactions B, Vol.41, January, pp. 182-
192. 
[69] Mohammad A. R. Dewan, Guangqing Zhang and Oleg Ostrovski (2010) Phase 
Development in Carbothermal Reduction of Ilmenite Concentrates and Synthetic 
Rutile. ISIJ International, Vol. 50, No. 5, pp. 647–653. 
[70] Morgan B., Lahav O. (2007) The effect of pH on the kinetics of spontaneous Fe(II) 
oxidation by O2 in aqueous solution – basic principles and a simple heuristic 
description. Chemosphere, 68, pp. 2080–2084. 
[71] Morris R. V., Lauer H. V, Lawson C. A., Gibson E. K., Nace G. Stewat A. and C. J. 
(1985) Geophysical Research, 90 (134), pp. 3126-44. 
[72] Myslivec T.H (1971) Fyzikalne chemicke zaklady ocelarstvi. SNTL Praha. 
[73] Nguyen Minh Loan (1988) Titaninmenit NCm Deposits Geology and Mineral 
Recources of Vietnam. Vol. 1, General Department of Mines and Geology, Ha Noi. 
[74] Noubactep C. (2009), Metallic iron for environmental remediation: Learning from 
the Becher process. Journal of Hazardous Materials 168, pp. 1609–1612. 
[75] Osseo-Asare K. (1981) Application of activity-activity diagrams to ammonia 
hydrometallurgy. Transactions of the Institution of Mineralogy and Metallurgy, 
Section C, Vol. 90, pp. 159-163. 
[76] Queneau P. B., Weir D. R. (1996) Control of iron during hydrometallurgical 
processing of nickeliferous laterite ores. In Iron Control in Hydrometallurgy, Ellis 
Horwood Limited, Chichester. 
105 
[77] Raldall E. H., Charles M. S., David M. G. (1954) Citrate Complexes with Iron(II) 
and Iron(III). Journal of the American Chemical Society, Vol. 76, pp. 2111-2114. 
[78] Satoshi I., Ausushi K. (2001) Reduction kinetics of natural ilmenite ore with carbon 
monoxide [J]. Materials transactions, Vol.42, No.7, pp. 1364−1372. 
[79] Schneider W. and Schwyn B. (1987) Hydrolysis of iron in synthetic, biological and 
aquatic media. In: Stumm. W. (ed.) Aquatic Surface Chemistry Wiley Interscience, 
New York, pp. 167-194. 
[80] Sillen L. G. and Martell A. E. (1964) Stability Constants of Metal-ion Complexes. 2 
Special Publication No. 17, The Chemical Society, London. 
[81] Sinha H.N. (1975) Ilmenite upgrading by the Murso process. The Murso synthetic 
rutile process. Light Metals, pp. 367–373. 
[82] Sinha H.N. (1988) International Symposinmenit NCm on Research and 
Development in Extractive Metallurgy of Tin and Related Metals. Ipoh, Malaysia, 
pp. 375. 
[83] Tamaura Y., Ito K., Katsura T. (1983) Transformation of -FeO(OH) to Fe3O4 by 
adsorption of iron (II) ion on -FeO(OH). Journal of the Chemical Society, Dalton 
Transsactions, pp. 189-194. 
[84] Tamaura Y., Perlas V. Buduan, Katsura T (1981) Studies on the Oxidation of Iron(ii) 
Ion during the Formation of Fe3O4, and -FeO(OH) by Air Oxidation of Fe[OH]2 
Suspensions. Journal of the Chemical Society, Dalton Transsactions, pp. 1807-1811. 
[85] Tamaura Y., Saturno M., Yamada. K and Katsura T. (1984) The tranformation of -
FeO(OH) to Fe3O4 and green rust II in an aqueous solution. The Chemical Society 
of Japan, 57, pp. 2417-1421. 
[86] Tran-Ho Lan-Chi (1997) Redox and binding equilibria of some biologically 
interesting metal-ligand systems, Ph.D. Thesis, Murdoch University, Western 
Australia. 
[87] Tronc E., Belleville P., Jolivet J., and Livage J. (1992) Transformation of ferric 
hydroxide into spinel by Fe (II) adsorption. Langmuir, 8, pp. 313–319. 
[88] Walpole EA, Winter JD (2002) The Austpac ERMS and EARS Processes for the 
Manufacture of High-Grade Synthetic Rutile by the Hydrochloric Acid Leaching of 
Inmenite. Austpac Resources N.L., Level 12, 23 Hunter Street, SYDNEY NSW, 
Australia. 
[89] Walter Hoecker (1997) Process for the production of synthetic rutile, United State 
Patent No. 5601630. 
106 
[90] Wang Y., Yuan Z., (2006) Reductive kinetics of reaction between a natural ilmenite 
and carbon. International Jounal of Mineral Process.81, pp. 133-140. 
[91] Wang, Y., Yuan Z., Guo Zhan-cheng, Tan Qiang-qiang, Li Zhao-yi, Jiang Wei-
zhong (2008) Reduction mechanism of natural ilmenite with graphite. Transactions 
of Nonferrous Metals Society of China, 18, pp. 962-968. 
[92] Ward C. B. (1990) The production of synthetic rutile and by-produce iron oxide 
pigment from ilmenite processing. Ph.D Thesis of Murdoch University, Murdoch, 
Australia. 
[93] Ward J. M. (1999) Catalysed aeration of reduced ilmenite. Ph.D Thesis of Curtin 
University of Technology, Australia. 
[94] Ward J.M., Bailey S., Avraamides J. (1999) The use of ethylenediammoninmenit 
NCm chloride as aeration catalyst in the removal of metallic iron from reduced 
inmenite. Hydrometallurgy 53, pp. 215–232. 
[95] Welham N.J., (1996) A parametric study of the mechanically activated carbothemic 
reduction of inmenite, Minerals Engineering, Vol. 9, No. 12, pp. 1189-1200. 
[96] Xin-guo Si, Xiong-gang Lu, Chuan-wei Li, Chong-he Li and Wei-zhong Ding 
(2012) Phase transformation and reduction kinetics during the hydrogen reduction 
of ilmenite concentrate, International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials 
Vol. 19, Number 5, pp. 384-390. 
[97] Yamada, S. (1976) Inmenite Beneficiation and Its Implications for Titaninmenit 
NCm Dioxide Manufactury. Industrials Minerals, January, pp. 33-40. 
 Trang web 
[98]  
(ngày 4/1/2018). 
[99]  (Amethyst Galleries' Mineral Gallery), (ngày 
4/1/2018). 
[100] https://en.wikipedia.org/wiki/Ilmenite, (ngày 1/6/2018). 
Nguồn khác 
[101] “Phê duyệt quy hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng 
titan giai đoạn đến năm 2020, có xét tới năm 2030”, Số 1546/QĐ-TTg, ngày 
3/9/2013. 
107 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH 
ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 
1. Nguyễn Thị Thảo, Trương Ngọc Thận, Dương Ngọc Bình (2014), Hoàn nguyên tinh 
quặng inmenit sa khoáng Hà Tĩnh, Tạp chí Khoa học công nghệ Kim loại, số 56, trang 
35-38. 
2. Thao Thi Nguyen, Than Ngoc Truong, Khanh Quoc Dang, Binh Ngoc Duong (2016), 
Effect of processing parameters on aeration of reduced Hatinh ilmenite, Key 
Engineering Material. Vol.682, pp. 314-320. 
3. T Thao T. Nguyen, Than N. Truong, Binh N. Duong (2016), Becher process for the 
upgrading of Ha Tinh ilmenite to synthetic rutile, Proceedings of the 9th AUN/SEED-
Net Regional Conference on Geological and Geo-resources engineering; The 12th 
International Conference on Mining, Materials and Petroleum Engineering; The 9th 
International Conference on Earth Resources Technology”, Bangkok, Thailand, pp. 399-
405. 
4. Thao Thi Nguyen, Than Ngoc Truong, Binh Ngoc Duong (2016), Impact of Organic 
Acid Addition on the Formation of Precipitated Iron Compounds, Acta Metallurgica 
Slovaca, Vol.22, pp. 259-265. 
5. Nguyễn Thị Thảo, Trương Ngọc Thận, Dương Ngọc Bình, Nguyễn Bá Phương (2017), 
Xử lý sản phẩm rắn sau ăn mòn inmenit hoàn nguyên theo công nghệ Becher để thu hồi 
rutin và hematit, Tạp chí Khoa học công nghệ Kim loại, số 73, trang 41-46. 
6. Than Ngoc Truong, Thao Thi Nguyen, Binh Ngoc Duong (2017), Acetic acid and 
sodinmenit NCm acetate mixture as an aeration catalyst in the removal of metallic iron 
in reduced ilmenite, Acta Metallurgica Slovaca, Vol. 23, No. 4, pp. 371-377. 
108 
PHỤ LỤC