Luận án Nghiên cứu hoạt hóa bùn đỏ để hấp phụ một số anion ô nhiễm trong môi trường nước

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC 
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 
------------------------------------- 
VŨ XUÂN MINH 
NGHIÊN CỨU HOẠT HÓA BÙN ĐỎ ĐỂ HẤP PHỤ MỘT SỐ 
ANION Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC 
HÀ NỘI – 2017 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC 
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 
...*** 
VŨ XUÂN MINH 
NGHIÊN CỨU HOẠT HÓA BÙN ĐỎ ĐỂ HẤP PHỤ MỘT SỐ 
ANION Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC 
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý 
Mã số: 62.44.01.19 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC 
 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. PGS. TS. Nguyễn Tuấn Dung 
2. TS. Nguyễn Vũ Giang 
Hà Nội – 2017 
LỜI CAM ĐOAN 
 Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và các cộng sự. Tất 
cả các xuất bản đƣợc công bố chung với các cán bộ hƣớng dẫn khoa học và các 
đồng nghiệp đã đƣợc sự đồng ý của các tác giả trƣớc khi đƣa vào luận án. Các 
số liệu, kết quả trong luận án là trung thực, chƣa từng đƣợc công bố và sử dụng 
để bảo vệ trong bất cứ một luận án nào khác. 
 Tác giả luận án 
 Vũ Xuân Minh 
LỜI CẢM ƠN 
 Tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Tuấn Dung và 
TS. Nguyễn Vũ Giang, những ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ 
tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án. 
 Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Viện Kỹ thuật Nhiệt đới, các cán bộ 
phòng Nghiên cứu Ứng dụng và Triển khai Công nghệ đã ủng hộ và tạo mọi điều 
kiện thuận lợi cũng nhƣ những góp ý về chuyên môn cho tôi trong suốt quá trình 
thực hiện luận án. 
 Tôi xin cảm ơn các đồng nghiệp tại Trung tâm phát triển công nghệ sạch và 
vật liệu, Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, đặc biệt là PGS.TS. Lê Thị Mai 
Hƣơng, đã tạo điều kiện giúp tôi thực hiện một số nội dung quan trọng của luận án, 
đồng thời có những góp ý quý báu về chuyên môn. 
 Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân và bạn bè đã luôn quan tâm, 
giúp đỡ, động viên và khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 
Tác giả luận án 
 Vũ Xuân Minh 
MỤC LỤC 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................. i 
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... ii 
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... v 
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 4 
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÙN ĐỎ ................................................................... 4 
1.1.1. Sự hình thành bùn đỏ ................................................................................. 4 
1.1.2. Các đặc trƣng quan trọng của bùn đỏ ......................................................... 6 
1.1.3. Nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng từ bùn đỏ ..................................................... 9 
1.2. CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG BÙN ĐỎ ............................... 10 
1.2.1. Lƣu trữ và chôn lấp bùn đỏ ...................................................................... 10 
1.2.2. Trung hòa bùn đỏ ..................................................................................... 12 
1.2.3. Tái sử dụng bùn đỏ ................................................................................... 14 
1.3. PHƢƠNG PHÁP HẤP PHỤ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƢỚC ............... 18 
1.3.1. Tổng quan chung về hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc .............................. 18 
1.3.2. Vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên và phụ phẩm công – nông nghiệp22 
1.4. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÙN ĐỎ LÀM VẬT LIỆU HẤP PHỤ ............. 25 
1.4.1. Hấp phụ kim loại nặng ............................................................................. 25 
1.4.2. Hấp phụ anion .......................................................................................... 28 
1.4.3. Hấp phụ các chất hữu cơ .......................................................................... 31 
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................ 35 
2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT ..................................................................... 35 
2.2. TRUNG HÕA BÙN ĐỎ..................................................................................... 36 
2.3. HOẠT HÓA BÙN ĐỎ ....................................................................................... 36 
2.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU ................. 38 
2.4.1. Phƣơng pháp chuẩn độ ............................................................................. 38 
2.4.2. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ......................................................... 39 
2.4.3. Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét ............................................................ 39 
2.4.4. Phƣơng pháp phổ tán sắc năng lƣợng tia X (EDX) ................................. 40 
2.4.5. Phƣơng pháp tán xạ Laser ........................................................................ 40 
2.4.6. Phƣơng pháp xác định diện tích bề mặt riêng BET ................................. 40 
2.4.7. Phƣơng pháp phân tích nhiệt .................................................................... 41 
2.4.8. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại FT-IR ........................................................ 41 
2.4.9. Phƣơng pháp trắc quang ........................................................................... 42 
2.5. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CÁC ANION CỦA BÙN ĐỎ VÀ 
BÙN ĐỎ HOẠT HÓA .............................................................................................. 43 
2.5.1. Nghiên cứu khả năng hấp phụ anion Cr(VI) ............................................ 44 
2.5.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ anion F- .................................................... 44 
2.5.3. Nghiên cứu khả năng hấp phụ chất màu .................................................. 45 
2.5.4. Nghiên cứu khả năng hấp phụ phosphat .................................................. 46 
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 48 
3.1. ĐẶC TRƢNG TÍNH CHẤT CỦA BÙN ĐỎ TRƢỚC VÀ SAU KHI HOẠT 
HÓA .......................................................................................................................... 48 
3.1.1. Trung hòa bùn đỏ bằng các phƣơng pháp khác nhau ............................... 48 
3.1.2. Hoạt hóa bùn đỏ hằng axit ....................................................................... 53 
3.1.3. Hoạt hóa nhiệt và hoạt hóa kết hợp .......................................................... 58 
3.1.4. Khảo sát ảnh hƣởng của yếu tố xử lý tới khả năng hấp phụ của bùn đỏ . 62 
3.2. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cr(VI) CỦA BÙN ĐỎ HOẠT HÓA 
AXIT ......................................................................................................................... 65 
3.2.1. Khảo sát ảnh hƣởng của pH ..................................................................... 65 
3.2.2. Nghiên cứu động học của quá trình hấp phụ Cr(VI) trên BĐA ............... 66 
3.2.3. Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ................................................................ 68 
3.3. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ FLORUA CỦA BÙN ĐỎ HOẠT 
HÓA AXIT ................................................................................................................ 70 
3.3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của pH ..................................................................... 70 
3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng chất hấp phụ ........................................... 71 
3.3.3. Nghiên cứu động học của quá trình hấp phụ F- trên BĐA ....................... 71 
3.3.4. Đẳng nhiệt hấp phụ .................................................................................. 73 
3.3.5. Xử lý mẫu nƣớc nhiễm ion F- thực tế ...................................................... 75 
3.4. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CHẤT MÀU ANION ............................ 77 
3.4.1. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ chất màu ................................ 77 
3.4.2. Khảo sát ảnh hƣởng của pH ..................................................................... 78 
3.4.3. Khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng chất hấp phụ ........................................... 79 
3.4.4. Nghiên cứu động học của quá trình hấp phụ chất màu trên BĐA ........... 80 
3.4.5. Đẳng nhiệt hấp phụ .................................................................................. 82 
3.4.6. Phân tích phổ hồng ngoại FT-IR .............................................................. 85 
3.4.7. Xử lý mẫu nƣớc thải dệt nhuộm thực tế ................................................... 87 
3.5. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ PHOSPHAT CỦA BÙN ĐỎ HOẠT 
HÓA NHIỆT VÀ BÙN ĐỎ HOẠT HÓA KẾT HỢP .............................................. 88 
3.5.1. Khảo sát ảnh hƣởng của pH ..................................................................... 88 
3.5.2. Khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng chất hấp phụ ........................................... 91 
3.5.3. Nghiên cứu động học của quá trình hấp phụ phosphat ............................ 91 
3.5.4. Đẳng nhiệt hấp phụ .................................................................................. 93 
3.5.5. Xử lý mẫu nƣớc thải thực tế nhiềm phosphat .......................................... 95 
KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................ 97 
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ......................................................... 99 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ............................................... 100 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 101 
PHỤ LỤC ................................................................................................................ 106 
i 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
Ký hiệu Tên đầy đủ 
BĐT Bùn đỏ thô 
BĐ-HCl Bùn đỏ trung hòa bằng axit HCl 10-4 M 
BĐ-G Bùn đỏ trung hòa bằng Gypsum 
BĐ-NB Bùn đỏ trung hòa bằng nƣớc biển 
BĐA Bùn đỏ xử lý bằng axit 
BĐN Bùn đỏ xử lý nhiệt 
BĐN600 Bùn đỏ xử lý nhiệt ở 600oC 
BĐN650 Bùn đỏ xử lý nhiệt ở 650oC 
BĐN700 Bùn đỏ xử lý nhiệt ở 700oC 
BĐN800 Bùn đỏ xử lý nhiệt ở 800oC 
BĐN900 Bùn đỏ xử lý nhiệt ở 900oC 
BĐAN Bùn đỏ hoạt hóa kết hợp bằng axit H2SO4 2M và nung ở 700
o
C 
BET Brunauer-Emmett-Teller 
B-MERF Blue MERF 
DTA Phân tích nhiệt vi sai 
EDX Phổ tán sắc năng lƣợng tia X 
FT-IR Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 
qmax Dung lƣợng hấp phụ cực đại 
qtn Dung lƣợng hấp phụ thực nghiệm 
qe Dung lƣợng hấp phụ tính toán 
R-3BF Red 3BF 
SEM Hiển vi điện tử quét 
TGA Phân tích nhiệt trọng lƣợng 
UV-vis Phổ tử ngoại khả kiến 
XRD Nhiễu xạ tia X 
Y-3GF Yellow 3GF 
ii 
DANH MỤC HÌNH 
Hình 1. 1. Sơ đồ hai quy trình chế biến quặng bauxit của Bayer [4]. ........................ 4 
Hình 1. 2. Lớp lót vải địa kỹ thuật trong lòng hồ bùn đỏ. ........................................ 11 
Hình 1. 3. Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ As(III) trên bùn đỏ thô 
(RRM); bùn đỏ xử lý nhiệt (A) và bùn đỏ xử lý axit (B) [45] .................................. 27 
Hình 1. 4. Động học hấp phụ song song bậc 1 của phosphat trên bùn đỏ và bùn đỏ 
hoạt hóa bằng các phƣơng pháp khác nhau [56]. ...................................................... 31 
Hình 1. 5. Ảnh hƣởng của phƣơng pháp hoạt hóa đến đẳng nhiệt hấp phụ của tro 
bay (A) và bùn đỏ (B). T = 30oC, pH = 5,2 [64] ...................................................... 33 
Hình 2. 1. Sơ đồ hoạt hóa bùn đỏ bằng axit. ............................................................ 37 
Hình 2. 2. Hệ thiết bị trong thí nghiệm hoạt hóa bùn đỏ bằng axit .......................... 37 
Hình 2. 3. Giàn khuấy cần trong thực nghiệm khảo sát hấp phụ ............................. 43 
Hình 3. 1. pH của bùn đỏ khi trung hòa bằng a) HCl; b) nƣớc biển; c) gypsum ..... 49 
Hình 3. 2. Giản đồ nhiễu xạ tia X của bùn đỏ thô (A) và sau khi trung hòa: BĐ-HCl 
(B); BĐ-NB (C) và BĐ-G (D) ................................................................................. 50 
Hình 3. 3. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp khí nitơ của (A) BĐT; (B) BĐ-HCl; 
(C) BĐ-NB; (D) BĐ-G .............................................................................................. 52 
Hình 3. 4. Giản đồ XRD của bùn đỏ trƣớc (A) và sau khi xử lý axit (B) ................ 54 
Hình 3. 5. Ảnh SEM của bùn đỏ trƣớc (BĐT) và sau khi xử lý axit (BĐA) ........... 55 
Hình 3. 6. Biểu đồ phân bố kích thƣớc hạt của bùn đỏ trƣớc (BĐT) và sau khi hoạt 
hóa axit (BĐA) .......................................................................................................... 56 
Hình 3. 7. Đƣờng hấp phụ - giải hấp nitơ của (A) bùn đỏ thô và (B) bùn đỏ hoạt hóa 
axit ............................................................................................................................. 57 
Hình 3. 8: Sự phân bố thể tích lỗ xốp của (A) BĐT, (b) BĐA ................................ 57 
Hình 3. 9. Giản đồ phân tích nhiệt của bùn đỏ ......................................................... 58 
Hình 3. 10. Giản đồ nhiễu xạ tia X của A) BĐN700 và B) BĐAN ......................... 59 
Hình 3. 11. Ảnh SEM của BĐN700 và BĐAN ........................................................ 60 
Hình 3. 12. Đƣờng hấp phụ - giải hấp khí nitơ của A) BĐT, B) BĐN700, C) BĐN-
900 và D) BĐAN ...................................................................................................... 61 
Hình 3. 13. Sự phân bố thể tích lỗ xốp của các mẫu (a) BĐT, (b) BĐN700, (c) 
BĐN900 và (d) BĐAN .............................................................................................. 61 
iii 
Hình 3. 14. Đƣờng chuẩn xác định nồng độ (A) Cr(VI), (B) phopho tổng, (C) F- và 
(D) Y-3GF ................................................................................................................. 63 
Hình 3. 15. So sánh dung lƣợng hấp phụ của bùn đỏ hoạt hóa bằng các phƣơng 
pháp khác nhau .......................................................................................................... 64 
Hình 3. 16. Ảnh hƣởng của pH tới dung lƣợng hấp phụ Cr(VI) trên BĐA ............. 65 
Hình 3. 17. Các dạng tồn tại của ion Cr(VI) trong dung dịch theo pH với nồng độ 
Cr(VI) 0,1 M theo tài liệu [71] .................................................................................. 66 
Hình 3. 18. Dung lƣợng hấp phụ Cr(VI) của BĐA theo thời gian tiếp xúc ............. 67 
Hình 3. 19. Động học hấp phụ biểu kiến bậc 1 (A) và bậc 2 (B) của quá trình hấp 
phụ Cr(VI) trên BĐA. ............................................................................................... 67 
Hình 3. 20. Ảnh hƣởng của nồng độ Cr(VI) ban đầu tới khả năng hấp phụ ... ), 152-156. 
51. Vũ Đức Lợi, Dƣơng Tuấn Hƣng, Nguyễn Thị Vân, Nghiên cứu chế tạo vật liệu 
xử lý asen từ bùn đỏ biến tính. Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 2015. 
20(3), 140-151. 
104 
52. Ho, G.E., K. Mathew, R.A. Gibbs, Nitrogen and phosphorus removal from 
sewage effluent in amended sand columns. Water Research, 1992. 26(3), 295-
300. 
53. Cengeloglu, Y., A. Tor, M. Ersoz, G. Arslan, Removal of nitrate from aqueous 
solution by using red mud. Separation and Purification Technology, 2006. 
51(3), 374-378. 
54. Çengeloğlu, Y., E. Kır, M. Ersöz, Removal of fluoride from aqueous solution by 
using red mud. Separation and Purification Technology, 2002. 28(1), 81-86. 
55. Tor, A., N. Danaoglu, G. Arslan, Y. Cengeloglu, Removal of fluoride from 
water by using granular red mud: Batch and column studies. Journal of 
Hazardous Materials, 2009. 164(1), 271-278. 
56. Huang, W., S. Wang, Z. Zhu, L. Li, X. Yao, V. Rudolph, F. Haghseresht, 
Phosphate removal from wastewater using red mud. Journal of Hazardous 
Materials, 2008. 158(1), 35-42. 
57. N.Wei, Z.K.L., J.Wang, L.Shi, Y.Zhao, J.W.Wu, Preparation of modified red 
mud with aluminum and its adsorptioncharacteristics on fluoride removal. 
Chinese Journal of Inorganic Chemistry 2009. 25, 849-854. 
58. Tor, A., Y. Cengeloglu, M.E. Aydin, M. Ersoz, Removal of phenol from 
aqueous phase by using neutralized red mud. Journal of Colloid and Interface 
Science, 2006. 300(2), 498-503. 
59. Gupta, V.K., I. Ali, V.K. Saini, Removal of Chlorophenols from Wastewater 
Using Red Mud:  An Aluminum Industry Waste. Environmental Science & 
Technology, 2004. 38(14), 4012-4018. 
60. Namasivayam, C., D.J.S.E. Arasi, Removal of congo red from wastewater by 
adsorption onto waste red mud. Chemosphere, 1997. 34(2), 401-417. 
61. Namasivayam, C., R. Yamuna, D. Arasi, Removal of acid violet from 
wastewater by adsorption on waste red mud. Environmental Geology, 2001. 
41(3), 269-273. 
62. Arias, M., E. López, A. Nuñez, D. Rubinos, B. Soto, M.T. Barral, F. Díaz-
Fierros, Adsorption of Methylene Blue by Red Mud, An Oxide- Rich Byproduct 
of Bauxite Refining, in Effect of Mineral-Organic-Microorganism Interactions 
on Soil and Freshwater Environments, J. Berthelin, P.M. Huang, J.M. Bollag, 
F. Andreux, Editors. 1999, Springer US: Boston, MA. p. 361-365. 
63. Gupta, V.K., Suhas, I. Ali, V.K. Saini, Removal of Rhodamine B, Fast Green, 
and Methylene Blue from Wastewater Using Red Mud, an Aluminum Industry 
Waste. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2004. 43(7), 1740-1747. 
64. Wang, S., Y. Boyjoo, A. Choueib, Z.H. Zhu, Removal of dyes from aqueous 
solution using fly ash and red mud. Water Research, 2005. 39(1), 129-138. 
65. Ratnamala G.M, VidyaShetty K, Srinikethan G, Optimization studies for 
removal of Remazol Brilliant Blue dye from aqueous solution using acid treated 
red mud. International Journal of Current Engineering and Technology, 2013, 
161-167. 
66. Liu, Y., C. Lin, Y. Wu, Characterization of red mud derived from a combined 
Bayer Process and bauxite calcination method. Journal of Hazardous Materials, 
2007. 146(1–2), 255-261. 
67. Liu, C.-j., Y.-z. Li, Z.-k. Luan, Z.-y. Chen, Z.-g. Zhang, Z.-p. Jia, Adsorption 
removal of phosphate from aqueous solution by active red mud. Journal of 
Environmental Sciences, 2007. 19(10), 1166-1170. 
105 
68. Bertocchi, A.F., M. Ghiani, R. Peretti, A. Zucca, Red mud and fly ash for 
remediation of mine sites contaminated with As, Cd, Cu, Pb and Zn. Journal of 
Hazardous Materials, 2006. 134(1–3), 112-119. 
69. A. Atasoy, The comparison of the Beyer process wastes on the base of chemical 
and physical properties. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2007. 
90(1), 153-158. 
70. Cornell, R.M., U. Schwertmann, The iron oxides: structure, properties, 
reactions, occurrences and uses. 2003, Weinheim: WILEY-VCH Verlag 
GMBH & Co. KGaA. xxxix + 664 pp. 
71. Huang, X., X. Hou, F. Song, J. Zhao, L. Zhang, Facet-Dependent Cr(VI) 
Adsorption of Hematite Nanocrystals. Environmental Science and Technology, 
2016. 50, 1964-1972. 
72. Johnston, C.P., M. Chrysochoou, Mechanisms of chromate adsorption on 
hematite. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2014. 138, 146-157. 
73. Ma, M., Y. Lu, R. Chen, L. Ma, Y. Wang, Hexavalent Chromium Removal from 
Water Using Heat-Acid Activated Red Mud. Open Journal of Applied Sciences, 
2014. 04(05), 275-284. 
74. S. Wang, Y.B., and J. Zhu, Sonochemical treatment of fly ash for dye removal 
from wastewate. Journals of Hazardous Materials, 2005. 126, 91-95. 
75. Lewis, D.M., J.C. Wang, The use of fourier transform infrared (FT-IR) 
spectroscopy to study the state of heterobifunctional reactive dyes. Dyes and 
Pigments, 1998. 39(2), 111-123. 
76. Phạm Văn Nhiêu, Một số ứng phương pháp phổ ứng dụng trong hóa học. 2011, 
Nhà xuấ bản Đại học Quốc gia Hà Nội. 
77. Castaldi, P., M. Silvetti, S. Enzo, P. Melis, Study of sorption processes and FT-
IR analysis of arsenate sorbed onto red muds (a bauxite ore processing waste). 
Journal of Hazardous Materials, 2010. 175(1–3), 172-178. 
78. Roger, L.P., J.A. Roger, Roger ST.C. Smart, The Mechanism of Phosphate 
Fixation by Iron Oxides. Soil Science Society of America, Proceedings, 1975. 
39, 838-841. 
79. Torrent, J., U. Schwertmann, V. Barron, Phosphate sorption by natural 
hematites. European Journal of Soil Science, 1994. 45, 45-51. 
80. Ahmed M. Yousif, Michael Rodgers, Eoghan Clifford, Studying the Adsorption 
Properties of Modified Red Mud towards Phosphate Removal from its 
Solutions. International Journal of Environmental Science and Development, 
2012. 3(4), 354-356. 
81. A.M.Baraka, Marwa M. EL-Tayieb, Maha El Shafai, Nouran Yussri Mohamed, 
Sorptive Removal of Phosphate From Wastewater Using Activated Red Mud. 
Australian Journal of Basic and Applied Sciences,, 2012. 6(10), 500-510. 
82. Dursun, S., D. Guclu, M. Bas, Phosphate removal by using activated red mud 
from Seydisehir Aluminium Factory in Turkey. J. Int. Environmental 
Application & Science,, 2006. 1(3&4), 98-106. 
106 
PHỤ LỤC 
Phụ lục 1 – Kết quả phân tích cấu trúc tinh thể 
Hình 1S: Giản đồ nhiễn xạ tia X của bùn đỏ thô 
Hình 2S: Giản đồ nhiễn xạ tia X của bùn đỏ trung hòa bằng gypsum 
Bun do thuong - Vien nhiet doi
01-087-1166 (C) - Hematite - Fe2O3 - WL: 1.5406 - Hexagonal (Rh) - Primitive
00-003-0251 (D) - Goethite - Fe+3O(OH) - WL: 1.5406 - 
00-033-0018 (I) - Gibbsite, syn - Al(OH)3 - WL: 1.5406 - Monoclinic - Primitive
Operations: Smooth 0.048 | Import
File: Bun do thuong - Vien Nhiet doi.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 55.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 1342764416 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - 
L
in
 (
C
p
s
)
0
100
200
300
400
500
600
2-Theta - Scale
5 10 20 30 40 50
d
=
4
.8
5
1
2
8
d
=
4
.3
7
9
2
0
d
=
4
.1
6
2
8
7
d
=
3
.6
8
2
5
1
d
=
2
.7
0
0
6
8
d
=
2
.5
1
6
0
3
d
=
2
.0
1
2
6
2
d
=
2
.4
2
6
4
7
BD-G-20% - Vien Nhiet doi
00-006-0226 (D) - Anhydrite, syn - CaSO4 - WL: 1.5406 - Orthorhombic - Base-centered
01-086-0550 (C) - Hematite, syn - Fe2O3 - WL: 1.5406 - Hexagonal (Rh) - Primitive
00-033-0310 (D) - Bassanite, syn - CaSO4·0.5H2O - WL: 1.5406 - Orthorhombic - Body-centere
01-084-1305 (C) - Muscovite - KAl3Si3O10(OH)2 - WL: 1.5406 - Monoclinic - Base-centered
01-085-0930 (C) - Quartz - SiO2 - WL: 1.5406 - Hexagonal - Primitive
00-003-0251 (D) - Goethite - Fe+3O(OH) - WL: 1.5406 - 
00-029-0041 (D) - Gibbsite - Al(OH)3 - WL: 1.5406 - Monoclinic - Primitive
Operations: Smooth 0.048 | Import
BD-G-20% - Vien Nhiet doi - File: BD-G-20% - Vien Nhiet doi.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5
L
in
 (
C
p
s
)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2-Theta - Scale
5 10 20 30 40 50
d
=
9
.9
6
4
1
5
d
=
6
.0
1
1
6
0
d
=
4
.8
4
7
4
1
d
=
4
.3
7
0
4
9
d
=
4
.3
2
6
3
6
d
=
4
.2
5
2
6
8
d
=
4
.1
3
8
1
4
d
=
3
.6
7
3
4
7
d
=
3
.4
9
8
2
0
d
=
3
.3
4
3
8
3
d
=
3
.1
8
0
9
0
d
=
3
.0
0
6
6
5
d
=
2
.8
1
1
0
5
d
=
2
.7
4
3
6
9
d
=
2
.6
9
8
6
9
d
=
2
.5
9
7
1
6
d
=
2
.5
0
7
8
4
d
=
2
.4
5
2
0
5
d
=
2
.4
2
3
0
0
d
=
2
.0
4
9
9
2
d
=
1
.7
5
3
1
4
d
=
1
.6
9
2
9
6
107 
Hình 3S: Giản đồ nhiễn xạ tia X của bùn đỏ trung hòa bằng nước biển 
Hình 4S: Giản đồ nhiễn xạ tia X của bùn đỏ hoạt hóa bằng axit H2SO4 
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample BD-NB
01-081-0464 (C) - Goethite, syn - FeO(OH) - Y: 58.94 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 4.60480 - b 9.95950 - c 3.02300 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pbnm (62) - 4 
01-089-8104 (C) - Hematite, syn - Fe2O3 - Y: 61.06 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.02300 - b 5.02300 - c 13.70800 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c (167) -
00-033-0018 (I) - Gibbsite, syn - Al(OH)3 - Y: 92.92 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 8.65520 - b 5.07220 - c 9.71610 - alpha 90.000 - beta 94.607 - gamma 90.000 - Primitive - P21/n (14) - 8 - 425.
File: Trung VH mau BD-NB.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.
L
in
 (
C
p
s
)
0
100
200
300
400
2-Theta - Scale
10 20 30 40 50 60 70
d
=
4
.8
5
4
d
=
4
.3
7
3
d
=
4
.3
2
3
d
=
4
.1
5
3
d
=
3
.4
9
5
d
=
3
.1
0
7
d
=
2
.9
1
0 d
=
2
.7
0
2
d
=
2
.3
8
5
d
=
3
.2
2
9 d
=
2
.4
1
8
d
=
2
.5
1
4
d
=
2
.4
5
2
d
=
2
.0
4
5
d
=
1
.9
9
6
d
=
1
.8
0
5
d
=
1
.6
9
3
d
=
1
.6
5
5
d
=
1
.4
5
8
BDTR 30% - Minh_Vien Nhiet doi
01-070-2038 (C) - Gibbsite - Al(OH)3 - WL: 1.5406 - Monoclinic - Primitive
00-033-0311 (*) - Gypsum, syn - CaSO4·2H2O - WL: 1.5406 - Monoclinic - Base-centered
01-086-2368 (C) - Hematite - synthetic - Fe2O3 - WL: 1.5406 - Hexagonal (Rh) - Primitive
01-081-0463 (C) - Goethite, syn - FeO(OH) - WL: 1.5406 - Orthorhombic - Primitive
Operations: Smooth 0.048 | Import
BDTR 30% - Minh_Vien Nhiet doi - File: BDTR30 - Minh.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 55.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 1415157760 s 
L
in
 (
C
p
s
)
0
100
200
300
400
500
2-Theta - Scale
5 10 20 30 40 50
d
=
7
.6
0
7
5
5
d
=
4
.8
4
7
6
8
d
=
3
.6
7
3
8
9
d
=
3
.0
6
3
8
8
d
=
2
.6
9
6
3
9
d
=
2
.5
1
2
9
2
d
=
2
.3
5
1
5
9
d
=
2
.1
7
2
6
3
d
=
4
.1
3
3
9
3
d
=
2
.4
2
6
1
1
d
=
1
.6
9
3
7
1
d
=
1
.8
3
8
5
5
108 
Hình 5S: Giản đồ nhiễn xạ tia X của bùn đỏ nung ở 700oC 
Hình 6S: Giản đồ nhiễn xạ tia X của bùn đỏ hoạt hóa kết hợp 
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample M1
01-084-0308 (C) - Iron Oxide - alpha-Fe2O3 - Y: 98.85 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.01420 - b 5.01420 - c 13.67330 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c (16
File: Trung mau M1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - P
L
in
 (
C
p
s
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
2-Theta - Scale
10 20 30 40 50 60 70
d
=
2
.6
8
5
d
=
2
.5
0
4
d
=
1
.6
8
5
d
=
1
.4
8
2
d
=
1
.4
4
6
d
=
1
.8
3
0
d
=
2
.1
9
0
d
=
3
.6
6
6
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SXTN sau nung
00-013-0534 (D) - Hematite, syn - Fe2O3 - Y: 90.13 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03100 - b 5.03100 - c 13.73700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c (167) -
File: Trung mau SXTN sau nung.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.8 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - 
L
in
 (
C
p
s
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
2-Theta - Scale
10 20 30 40 50 60 70
d
=
3
.6
7
7
d
=
3
.4
9
7
d
=
2
.6
8
7
d
=
2
.5
0
7
d
=
2
.2
0
1
d
=
1
.4
8
1
d
=
1
.6
8
9
d
=
1
.4
4
7
d
=
1
.8
3
4
109 
Phụ lục 2 – Kết quả phân tích thành phần nguyên tố 
Hình 7S: Giản đồ EDX của bùn đỏ thô 
Hình 8S: Giản đồ EDX của bùn đỏ trung hòa bằng axit 
Hình 9S: Giản đồ EDX của bùn đỏ trung hòa bằng gypsum 
110 
Hình 10S: Giản đồ EDX của bùn đỏ trung hòa bằng nước biển 
Hình 11S: Giản đồ EDX của bùn đỏ hoạt hóa bằng axit H2SO4 
Phụ lục 3 – Kết quả phân tích phổ UV-vis và đƣờng chuẩn phân tích chất màu 
Hình 12S: Phổ UV-vis của 3 chất màu (a) Yellow 3GF, (b) Red 3BF, (c) Blue 
MERF và (d) xanh metylen 
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00
keV
001
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
C
ou
nt
s
O
K
a
N
aK
a
N
aK
su
m
M
gK
a
A
lK
a
S
iK
a
P
K
a
P
K
b
S
L
l
S
K
a
S
K
bC
lL
l
C
lK
es
c
C
lK
a
C
lK
b
K
K
a
K
K
b
C
aK
es
c
C
aK
a
C
aK
b
T
iL
l
T
iL
a
T
iL
su
m
T
iK
es
c
T
iK
a
T
iK
b
T
iK
su
m
C
rL
l
C
rL
a
C
rK
es
c
C
rK
a
C
rK
bF
eL
l
F
eL
a
F
eK
a
F
eK
b
300 400 500 600 700 800
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
(d)
(b)
540 nm
D
o
 h
a
p
 t
h
u
 q
u
a
n
g
 A
b
s
Buoc song (nm)
398 nm
664 nm
610 nm
(a)
(c)
111 
Hình 13S: Đường chuẩn xác định nồng độ Yellow 3GF 
Hình 14S: Đường chuẩn xác định nồng độ Red 3BF 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30 y= 0,031x+ 0,00182
R
2
= 0,99925
A
b
s
C
Y-3GF
(mg/L)
pH 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30 y= 0,03108x - 0,0004
R
2
= 0,99946
A
b
s
C
Y-3GF
 (mg/L)
pH 6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30 y= 0,03112x + 0,00177
R
2
= 0,99917
A
b
s
C
Y-3GF
 (mg/L)
pH 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25 y= 0,0262x + 0,0043
R
2
= 0,99741
A
b
s
C
R-3BF
 (mg/L)
pH 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25 y= 0,02587x+ 0,003
R
2
= 0,99938
A
b
s
C
R-3BF
 (mg/L)
pH 6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25 y= 0,02503x + 0,00232
R
2
= 0,99969
A
b
s
C
R-3BF
 (mg/L)
pH 10