Luận án Nghiên cứu khả năng lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên

Theo kết quả thăm dò địa chất, nước ta được xếp vào quốc gia có trữ lượng bauxit

lớn trên thế giới, chủ yếu tập trung tại Tây Nguyên. Đây là tiền đề quan trọng cho xây

dựng nền công nghiệp alumin - nhôm Việt Nam trong tương lai.

Đặc trưng nổi bật của bauxit Tây Nguyên là nhôm oxit tồn tại dạng khoáng vật

gipxit, còn sắt chủ yếu ở dạng gơtit. Theo các nhà khoa học trong và ngoài nước, bauxit

vùng này dễ hòa tách cho phép áp dụng công nghệ Bayer châu Mĩ để sản xuất alumin. Tuy

nhiên, hạn chế lớn là bùn đỏ hình thành sau hòa tách bauxit này rất khó lắng. Đây là đánh

giá đáng quan tâm đối với những người làm công nghệ sản xuất alumin.

Lắng bùn đỏ là công đoạn quan trọng trong sản xuất alumin bằng công nghệ Bayer

với chức năng tách cặn đỏ ra khỏi dung dịch natri aluminat. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng

trực tiếp cũng như gián tiếp đến quá trình lắng bùn đỏ, trong đó phải kể đến như: thành

phần vật chất và kích thước hạt của bauxit, chế độ công nghệ hòa tách, chế độ lắng bùn đỏ

và đặc biệt là chất trợ lắng sử dụng.

Với tầm quan trọng, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của quá trình lắng trong công

nghệ alumin, đề tài nghiên cứu của luận án được chọn với tên gọi “Nghiên cứu khả năng

lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên”. Nội dung trọng tâm của đề tài

là nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng và khả năng cường hóa quá trình

lắng bùn đỏ bauxit Gia Nghĩa bằng các chất trợ lắng là chất hữu cơ tự nhiên và chất hữu cơ

tổng hợp biến tính

pdf 112 trang dienloan 7500
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu khả năng lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu khả năng lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên

Luận án Nghiên cứu khả năng lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên
1 
MỞ ĐẦU 
Theo kết quả thăm dò địa chất, nước ta được xếp vào quốc gia có trữ lượng bauxit 
lớn trên thế giới, chủ yếu tập trung tại Tây Nguyên. Đây là tiền đề quan trọng cho xây 
dựng nền công nghiệp alumin - nhôm Việt Nam trong tương lai. 
Đặc trưng nổi bật của bauxit Tây Nguyên là nhôm oxit tồn tại dạng khoáng vật 
gipxit, còn sắt chủ yếu ở dạng gơtit. Theo các nhà khoa học trong và ngoài nước, bauxit 
vùng này dễ hòa tách cho phép áp dụng công nghệ Bayer châu Mĩ để sản xuất alumin. Tuy 
nhiên, hạn chế lớn là bùn đỏ hình thành sau hòa tách bauxit này rất khó lắng. Đây là đánh 
giá đáng quan tâm đối với những người làm công nghệ sản xuất alumin. 
Lắng bùn đỏ là công đoạn quan trọng trong sản xuất alumin bằng công nghệ Bayer 
với chức năng tách cặn đỏ ra khỏi dung dịch natri aluminat. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng 
trực tiếp cũng như gián tiếp đến quá trình lắng bùn đỏ, trong đó phải kể đến như: thành 
phần vật chất và kích thước hạt của bauxit, chế độ công nghệ hòa tách, chế độ lắng bùn đỏ 
và đặc biệt là chất trợ lắng sử dụng. 
Với tầm quan trọng, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của quá trình lắng trong công 
nghệ alumin, đề tài nghiên cứu của luận án được chọn với tên gọi “Nghiên cứu khả năng 
lắng bùn đỏ sau hòa tách bauxit Gia Nghĩa, Tây Nguyên”. Nội dung trọng tâm của đề tài 
là nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng và khả năng cường hóa quá trình 
lắng bùn đỏ bauxit Gia Nghĩa bằng các chất trợ lắng là chất hữu cơ tự nhiên và chất hữu cơ 
tổng hợp biến tính. 
Mục tiêu của luận án: 
- Xác định các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến khả năng lắng bùn đỏ. 
- Xác định khả năng cường hóa quá trình lắng bùn đỏ bằng các chất trợ lắng hữu cơ 
tự nhiên, hữu cơ tổng hợp biến tính ở dạng độc lập hoặc kết hợp, đồng thời làm rõ cơ chế 
tương tác của chúng với bùn đỏ. 
- Đề xuất phương án sử dụng chất trợ lắng với hàm lượng lựa chọn và chế độ tương ứng. 
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 
- Đối tượng nghiên cứu là bùn đỏ của bauxit Gia Nghĩa – một trong những nguồn 
quặng có tính đại diện về trữ lượng và thành phần vật chất cho bauxit khu vực Tây Nguyên. 
- Đã sử dụng phương pháp nghiên cứu sau đây để thực hiện nội dung của luận án: 
phương pháp tổng hợp, phân tích đánh giá, phương pháp thực nghiệm và các phương pháp 
xử lý kết quả thực nghiệm. 
2 
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án: 
Đây là công trình nghiên cứu cơ bản, toàn diện đầu tiên ở nước ta về lắng bùn đỏ 
trong công nghệ sản xuất alumin bằng phương pháp Bayer châu Mỹ từ quặng tinh bauxit 
Gia Nghĩa. 
+ Làm rõ căn cứ khoa học của một số yếu tố ảnh hưởng đáng kể tới khả năng lắng 
của bùn đỏ: thành phần vật chất (hàm lượng gơtit), kích thước hạt và lượng nạp bauxit cho 
hòa tách, hệ số pha loãng huyền phù, nhiệt độ lắng. 
+ Khảo sát khả năng trợ lắng bùn đỏ của các chất hữu cơ tự nhiên (tinh bột mỳ, tinh 
bột DR), hữu cơ tổng hợp biến tính (HX400, HX600) và phương án kết hợp (tinh bột DR 
với HX600). 
 Đối với chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên, đã phát hiện ra tinh bột DR – nguồn 
nguyên liệu sẵn có trong nước, có khả năng trợ lắng cao hơn tinh bột mỳ - chất trợ lắng 
truyền thống. Đây là một phát hiện mới đóng góp đáng kể vào việc phát triển loại chất trợ 
lắng hữu cơ tự nhiên. Còn với hai chất trợ lắng hữu cơ tổng hợp biến tính HX400 và 
HX600 thì HX600 cho kết quả lắng cao hơn. 
 Phương án kết hợp giữa chất hữu cơ tổng hợp biến tính (HX600) và hữu cơ tự 
nhiên (tinh bột DR) với hàm lượng được chọn đạt hiệu quả kinh tế - kỹ thuật tốt. Sự kết 
hợp này cũng là một đóng góp mới trong việc đa dạng hóa phương án sử dụng chất trợ lắng 
hữu cơ tự nhiên và tổng hợp biến tính. 
Kết quả lựa chọn phương án sử dụng độc lập chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên (tinh bột 
DR) hay hữu cơ tổng hợp biến tính (HX600) hoặc phương án kết hợp cả hai loại trên không 
chỉ có ý nghĩa lớn đối với thực tiễn lắng trong công nghệ sản xuất alumin mà còn giảm được 
mức độ gây ô nhiễm môi trường. 
Nội dung và bố cục của luận án: 
Ngoài phần mở đầu và phần kết luận chung, nội dung của luận án được trình bày 
trong 4 chương. 
Chương 1. Tổng quan về bùn đỏ và quá trình lắng bùn đỏ 
Chương 2. Cơ sở lý thuyết quá trình lắng tách bùn đỏ 
Chương 3. Chuẩn bị mẫu và các phương pháp nghiên cứu 
Chương 4. Kết quả và thảo luận 
3 
Chương 1 
TỔNG QUAN 
1.1. Sự hình thành và những tính chất đặc trưng của bùn đỏ 
Kể từ khi được phát minh vào năm 1888 và năm 1894 cho đến nay, công nghệ 
Bayer (mang tên nhà phát minh Dr.Karl Josep Bayer) vẫn chiếm vị trí chủ đạo trong công 
nghiệp sản xuất alumin - Al2O3 của thế giới. Hiện nay và dự báo trong tương lai, khoảng 
90% sản lượng alumin của thế giới vẫn được sản xuất bằng công nghệ này. 
Nguồn nguyên liệu chính cho sản xuất alumin là bauxit. Thành phần của bauxit 
thay đổi trong phạm vi rất rộng không chỉ giữa các mỏ mà ngay chính trong một địa điểm 
khai thác. Theo độ sâu khác nhau, thành phần vật chất của bauxit đã có sự khác biệt rõ rệt. 
Thành phần hoá học và khoáng vật cơ bản của bauxit ở một số nước được xử lý 
bằng công nghệ Bayer nêu trong bảng 1.1 và bảng 1.2. 
Bảng 1.1. Thành phần hóa học và khoáng vật cơ bản của bauxit [76] 
Thành phần hoá học, % Thành phần khoáng vật 
Al2O3: 4065 diaspo - Al2O3.H2O 
bơmit - Al2O3.H2O 
gipxit -Al2O3.3H2O 
SiO2: 0,510 kaolinit Al4(OH)8.SiO2.O10 
thạch anh SiO2 
Fe2O3: 330 hematit - Fe2O3 
gơtit - Fe2O3.H2O 
TiO2: 0,58 anatat TiO2 
rutin TiO2 
H2O: 1034 hydrat trong diaspo, bơmit, gipxit, gơtit... 
Bảng 1.2. Thành phần hóa học cơ bản của bauxit ở một số nước [49] 
Tên nước 
Thành phần hóa học, % 
Al2O3 Fe2O3 SiO2 TiO2 MKN 
Liên Xô (cũ) 52 25 4,0 2,2 11 
Guinea 41-43 23-28 1,9-2,3 1,5-3,0 23-25 
Jamaica 49-50 20-24 1-3 2,3 24-28 
4 
Như vậy, Al2O3 là hợp chất chính tồn tại trong bauxit. Quá trình sản xuất alumin 
bằng công nghệ Bayer từ quặng bauxit thực chất là quá trình hòa tan Al2O3 trong dung môi 
kiềm - NaOH, nhằm tách thành phần Al2O3 có trong bauxit ra khỏi các tạp chất khác không 
bị hòa tan, tạp chất này chủ yếu là các ôxit. 
Chất lượng của bauxit không chỉ được đánh giá qua hàm lượng thành phần có ích 
Al2O3 mà còn phải căn cứ vào cả tạp chất rất có hại là SiO2. Bauxit được coi là tốt nhất nếu 
chúng có hàm lượng nhôm ôxit cao và silic ôxit thấp. Trong thực tế, chất lượng bauxit 
được đánh giá bằng môđun silic – MSi. 
MSi > 7: bauxit có chất lượng tốt, thích hợp với công nghệ Bayer. 
3 < MSi < 7: bauxit có chất lượng trung bình, thích hợp với công nghệ thiêu kết 
hoặc kết hợp hai công nghệ: Bayer và thiêu kết. 
MSi < 3: bauxit có chất lượng kém, không phù hợp cho sản xuất alumin. 
Hàm lượng hydrat - nước kết tinh quyết định cấu trúc tinh thể của nhôm ôxit. Về 
phương diện này, có các khoáng vật chứa Al2O3 tương ứng: gipxit - Al2O3.3H2O hay còn 
gọi là hydragilit, bơmit và diaspo (Al2O3.H2O). Độ hòa tan của các khoáng vật này trong 
dung dịch kiềm xếp theo thứ tự từ cao đến thấp. Mặt khác, các tính chất vật lý, hoá học 
cũng khác nhau. 
Tùy thuộc vào dạng tồn tại của khoáng vật chứa nhôm trong bauxit, người ta chia 
công nghệ Bayer thành hai loại: công nghệ Bayer châu Âu và công nghệ Bayer châu Mỹ. 
Công nghệ Bayer châu Mỹ: áp dụng cho loại bauxit chứa chủ yếu khoáng vật dạng 
gipxit dễ hòa tách, nhiệt độ hòa tách cao nhất đạt 140145 oC. 
Công nghệ Bayer châu Âu: áp dụng cho loại bauxit chứa chủ yếu khoáng vật dạng 
bơmit hoặc diaspor, nhiệt độ hòa tách >200oC có khi đạt tới ~300oC [85]. 
Tuy không ngừng được hoàn thiện về công nghệ, kỹ thuật và đã có nhiều bổ sung, 
cải tiến, song về nguyên lý cơ bản của công nghệ này thì không thay đổi. Hình 1.1 giới 
thiệu sơ đồ công nghệ Bayer sản xuất alumin tổng quát và rút gọn. 
Al2O3.3H2O 
 Gipxit 
 - Al2O3.H2O 
 Bơmit 
α - Al2O3.H2O 
 Diaspo 
-Al2O3 
 -Al2O3 
 Corindon 
5 
Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất alumin từ bauxit bằng phương pháp Bayer tổng quát và rút 
gọn [4] 
Bauxit 
NaOH 
Đập 
D
un
g 
dị
ch
 c
ái
Nghiền/ (Tiền khử silic) CaO 
Hoà tách 
Dung dịch luân lưu 
Pha loãng/ (Hậu khử silic) 
Lắng bùn đỏ 
Dung dịch aluminat 
Lọc kiểm tra 
Trao đổi nhiệt 
Phân huỷ 
Lọc, Rửa 
Al(OH)3 
Nung 
Sản phẩm Alumin 
Tâm mầm 
Bùn đỏ 
Rửa/Lọc 
Nước 
N
ướ
c 
rử
a 
Thải 
6 
Công nghệ Bayer gồm các công đoạn chủ yếu sau: 
Gia công quặng tinh bauxit: quặng tinh bauxit được đập, nghiền đến cỡ hạt thỏa 
mãn các công đoạn tiếp theo. Tùy thuộc vào hàm lượng silic có trong quặng mà công đoạn 
khử silic được thực hiện trước công đoạn hòa tách - tiền khử silic. Thông thường, công 
đoạn tiền khử silic được thực hiện cùng công đoạn nghiền ướt quặng trên một thiết bị 
nghiền. 
Hòa tách: quặng tinh bauxit sau khi nghiền và khử silic được hòa tách trong dung 
dịch kiềm tạo thành hệ huyền phù gồm: pha lỏng là dung dịch natri aluminat – NaAlO2 và 
pha rắn – bùn đỏ. 
Huyền phù được pha loãng nhằm tăng tỷ lệ lỏng/rắn, một mặt giúp cho xử lý những 
công đoạn sau được dễ dàng hơn, mặt khác tránh hiện tượng nhôm hydroxit phân hủy sớm. 
Tuy nhiên, nếu trong dung dịch natri aluminat vẫn chứa hàm lượng silic ôxit cao thì cần 
phải thêm công đoạn khử silic sau hòa tách - hậu khử silic. 
Phân chia pha rắn và lỏng hay còn gọi là lắng bùn đỏ nhằm tách bùn đỏ ra khỏi 
dung dịch natri aluminat. 
Phân hủy dung dịch: Dung dịch natri aluminat sạch được phân hủy ở nhiệt độ thích 
hợp với việc cho thêm mầm nhôm hydroxit để kết tủa Al(OH)3. 
Nung Al(OH)3: Sản phẩm Al(OH)3 cuối cùng được lọc, rửa và nung để tạo thành 
alumin. 
Quá trình khử silic của bauxit 
Trong công nghệ Bayer, khi hoà tan bauxit với dung dịch kiềm, các khoáng vật 
chứa SiO2 có trong bauxit như caolinit, haloysit, illitsẽ tham gia phản ứng với kiềm và 
tạo ra hợp chất mới 3(Na2O.Al2O3.2SiO2)Na2X.aH2O với X có thể là CO32-, SO42, 2OH-, 
2AlO2-.hợp chất này không tan, tích tụ thành bùn bám vào các đường ống, thiết bị trao 
đổi nhiệt, các ôtôcla, thiết bị cô đặc và ở nhiều vị trí khác nhau trên dây chuyền dẫn đến 
nhiều sự cố ách tắc hoạt động nhà máy sản xuất alumin. Để giảm bớt những sự cố này, 
công đoạn tiền khử silic và hậu khử silic được đưa vào dây chuyền công nghệ Bayer. 
Những phương pháp công nghiệp dùng để khử SiO2 của dung dịch natri aluminat bao 
gồm [3]: 
Khử trong ôtôcla ở 150170 0C 
Khử trong ôtôcla có thêm vôi 
Khử ở áp suất thường không có chất cho thêm 
Khử ở áp suất thường có cho thêm vôi hoặc chất phụ gia khác 
7 
Trong quá trình khuấy trộn dung dịch, không phải toàn bộ SiO2 đều tạo thành 
alumosilicat không tan và không phải lắng ra ngay lập tức. Dung dịch càng đậm đặc thì SiO2 
còn lại trong dung dịch càng nhiều, còn khi dung dịch ở nhiệt độ càng cao và lắng càng lâu thì 
SiO2 trong dung dịch càng ít. 
Quá trình hòa tách bauxit bằng phương pháp Bayer 
Công nghệ Bayer được dựa trên cơ sở của phản ứng thuận nghịch sau [3]: 
Lúc đầu phản ứng xảy ra nhanh, sau đó chậm dần và không thể hòa tách triệt để Al2O3 
từ bauxit kể cả khi kéo dài thời gian mà vẫn giữ nguyên nhiệt độ hòa tách. 
Hiệu suất của quá trình hòa tách phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: nhiệt độ, thời gian 
hòa tách, nồng độ dung dịch, tỷ lệ rắn/lỏng, bản chất của bauxit. 
Để tính hiệu suất hoà tách lý thuyết cần dựa trên cơ sở phân tích hoá và phân tích pha 
(dạng tồn tại của khoáng vật chứa nhôm). Tuy nhiên, để đơn giản hóa, hiệu suất hoà tách lý 
thuyết (lt) thường được tính theo công thức sau [3]: 
,%100.
32
232
OAl
SiOOAl
lt
  (1.1) 
Trong đó: 
Al2O3 - hàm lượng nhôm ôxit trong tinh quặng bauxit 
SiO2 - hàm lượng silic ôxit trong tinh quặng bauxit 
Còn hiệu suất hoà tách thực tế (tt) được tính theo công thức [3]: 
%1001%100
32
32
32
32
32
32
32
3232
 bd
bx
bx
bd
bx
bd
bx
bdbx
tt OFe
OFex
OAl
OAl
OAl
OFe
OFexOAlOAl
n (1.2) 
Trong đó: 
Al2O3bx, Al2O3bd là hàm lượng Al2O3 trong bauxit và trong bùn đỏ 
Fe2O3bx, Fe2O3bd là hàm lượng Fe2O3 trong bauxit và trong bùn đỏ 
Quá trình lắng tách bùn đỏ ra khỏi dung dịch natri aluminat 
Sau khi hòa tách bauxit, việc tách dung dịch natri aluminat ra khỏi bùn đỏ là một trong 
các khâu rất quan trọng trong dây chuyền công nghệ Bayer, nó phụ thuộc chủ yếu vào thành 
 Hoà tách > 100 0C 
 Phân hóa < 100 0C 
NaAl(OH)4 (1) Al(OH)3 + NaOH 
8 
phần vật chất của bauxit và điều kiện hòa tách. Đối với những loại quặng chứa nhiều sắt ở 
dạng gơtit thì việc lắng, lọc là rất khó khăn. Thông thường khi tiến hành quá trình này phải cho 
thêm chất trợ lắng. 
Phân hủy dung dịch natri aluminat 
Sau khi lắng, lọc, dung dịch natri aluminat được phân hủy để kết tủa ra nhôm hydroxit 
theo phản ứng sau: 
NaAl(OH)4 Al(OH)3 + NaOH (2) 
Phân hủy là một trong những quá trình hóa học phức tạp. Hiện nay, tồn tại nhiều lý 
thuyết với những cách giải thích khác nhau về cơ chế của quá trình này. Nói chung, quá trình 
phân hủy gồm hai giai đoạn: Tạo mầm kết tinh và phát triển mầm. 
Hiệu suất của quá trình phân hủy được tính bằng công thức [3]: 
,%100.1100. 
c
a
c
ac
 (1.3) 
Trong đó: 
 c: tỷ số costic của dung dịch cái 
 a: tỷ số costic của dung dịch aluminat trước khi phân hủy 
Nung nhôm hydroxit 
Nung là công đoạn cuối cùng trong sản xuất alumin. Mục tiêu của quá trình nung là 
làm mất nước của nhôm hydroxit - Al(OH)3 để nhận được alumin - Al2O3. 
Quá trình nung có sự biến đổi trải qua từng giai đoạn nhiệt độ khác nhau [3]: 
 Ở nhiệt độ 110120 0C: nhôm hydroxit mất hết nước ẩm. 
 Ở nhiệt độ 500550 0C diaspor mất phân tử nước kết tinh và biến thành alumin 
không ngậm nước dạng γ-Al2O3 dễ hút ẩm. 
 Ở nhiệt độ 850 0C, γ-Al2O3 bắt đầu chuyển pha thành α-Al2O3. Quá trình này 
kết thúc ở nhiệt độ 11501200 0C. 
Như vậy, bùn đỏ được hình thành trong quá trình sản xuất alumin trực tiếp từ quặng 
tinh bauxit. Bùn đỏ là hỗn hợp các oxit không hòa tan trong môi trường kiềm, bao gồm: sắt 
oxit, silic oxit, titan oxit, nhôm oxit... 
Do thành phần vật chất của bauxit khác nhau và công nghệ sản xuất từ chúng cũng 
có sự thay đổi nên thành phần hóa học của bùn đỏ thường có sự khác biệt (bảng 1.3). 
9 
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loại bùn đỏ [49] 
Thành 
phần, % 
Trombetas (Brasil) Darling Range (Australia) South Manch (Jamaica) 
Nhiệt độ hòa tách, oC 
143 143 245 
Al2O3 
SiO2 
Fe2O3 
TiO2 
MKN 
Na2O 
CaO 
Khác 
13,0 
12,9 
52,1 
4,2 
6,4 
9,0 
1,4 
1,0 
14,9 
42,6 
28,0 
2,0 
6,5 
1,2 
2,4 
2,4 
10,7 
3,0 
61,9 
8,1 
8,4 
2,3 
2,8 
2,8 
Về định tính, bùn đỏ có thành phần khoáng vật (bảng 1.4) tương tự như thành phần 
khoáng vật của bauxit, nhưng có sự thay đổi về định lượng và có thêm hai pha mới: 
 Na2O.Al2O3.2SiO2.nH2O tạo thành trong quá trình khử silic 
 Hợp chất có thành phần dao động của CaO với các cấu tử Al2O3, Na2O và SiO2, 
tạo thành khi trong công nghệ sản xuất alumin có bổ sung thêm vôi. 
Bảng 1.4. Thành phần khoáng vật của các loại bùn đỏ khác nhau [49] 
Hợp chất Trombetas Darling Range South Manch 
Gipxit 
Bơmit 
Diaspor 
Hematit 
Gơtit 
Illit 
Natrititanat 
Quartz 
Ru ... tách càng lớn, mật độ bùn đỏ tạo thành càng cao, trở lực 
đối với sự rơi của các hạt sẽ lớn, làm chậm quá trình lắng bùn đỏ. Lượng nạp bauxit phù hợp 
được chọn là 210 g/l và hệ số pha loãng huyền phù sau hòa tách được chọn là 1,1 lần. 
4. Để tránh sự phân hóa dung dịch natrialuminat khi nhiệt độ nhỏ hơn 75 0C cũng như 
sự thay đổi thành phần của dung dịch này khi nhiệt độ cao hơn 95 0C, nhiệt độ lắng được chọn 
là 95 0C. 
5. Với cùng hàm lượng sử dụng 5 g/kg bùn đỏ khô thì tinh bột DR đạt các thông số 
lắng đặc trưng cao hơn tinh bột mỳ, thậm chí kể cả so với chất trợ lắng hữu cơ tổng hợp biến 
tính – HX400. Thực tế này hoàn toàn cho phép sử dụng độc lập tinh bột DR làm chất trợ lắng 
bùn đỏ hữu hiệu. Phát hiện này là đóng góp đáng kể vào việc phát triển loại chất trợ lắng hữu 
cơ tự nhiên. 
6. Trong số các chất trợ lắng hữu cơ tổng hợp biến tính nghiên cứu, HX600 cho kết 
quả lắng cao hơn với hàm lượng sử dụng 0,25 g/kg bùn đỏ khô và thời gian lắng 60 phút. 
7. Phương án kết hợp 3,5 g tinh bột DR +0,075 g HX600/kg bùn đỏ khô đạt hiệu quả 
kinh tế - kỹ thuật tốt. Sự kết hợp này cũng là một đóng góp mới trong việc đa dạng hóa phương 
án sử dụng chất trợ lắng hữu cơ tự nhiên và tổng hợp biến tính. Hiệu quả lắng của sự kết hợp 
này không chỉ có ý nghĩa đối với thực tiễn lắng bùn đỏ mà còn giảm được mức độ gây ô nhiễm 
môi trường. 
106 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng Việt 
1. Bùi Đức Hợi (2007) Kỹ thuật chế biến lương thực, tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật, 
Hà Nội 
2. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (1978) Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ 
hóa chất - Tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 
3. A.I.Lainer (1979) S¶n xuÊt alumin (tiÕng ViÖt), NXB Khoa häc vµ kü thuËt, Hà Nội 
4. Báo cáo tổng kết đề tài (2003) Nghiên cứu công nghệ tiên tiến sản xuất alumin từ 
quặng tinh bôxit Tân Rai - Lâm Đồng và điện phân nhôm đạt chất lượng thương 
phẩm, Bộ Khoa học và Công nghệ 
5. Báo cáo tổng kết đề tài (2010) Nghiên cứu công nghệ sản xuất alumin từ bauxit 
Táp Ná, Cao Bằng, Bộ Công Thương 
6. György Banvölgyi, Trần Minh Huân (2009) Lưu giữ và tận dụng bùn đỏ, Hội thảo 
Khoa học, tr. 153-161 
7.  
8. Nguyễn Cảnh Nhã (2006) “Nghiên cứu tuyển quặng bauxit Gia Nghĩa, Đắc Nông”, 
Hà Nội 
9. Đỗ Hồng Nga (2007) Nghiên cứu thành phần vật chất và đánh giá tính chất công 
nghệ của bauxit Gia Nghĩa, Đắc Nông, Luận án cao học 
10. Trần Quang Ninh, Xử lý bùn đỏ trong sản xuất alumin từ bauxit, 
www.vista.gov.vn 
11. Dương Thanh Sủng (2009) Một vài ý kiến về công nghệ chế biến quặng bauxit và 
vấn đề môi trường trong các dự án của Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản 
Việt Nam, Hội thảo Khoa học, tr 75-93 
12. Nguyễn Văn Thuấn (2006) Phương án lấy mẫu nghiên cứu công nghệ tuyển, sản 
xuất alumin từ quặng bauxit, Đề án thăm dò mỏ bauxit Gia Nghĩa, tỉnh Đắc Nông, 
Quy Nhơn 
107 
Tiếng Anh 
11. 
12. 
13. Allen. T. (1990) Particle Size Measurement, Chapman and Hall, London 
14. F. Ballentine, M.E. Lewllyn, S.A. Moffatt (2011) Red mud flocculants used in the 
Bayer process, Light Metals, pp. 107-112 
15. Basu. P (1983) Reactions of iron in sodium aluminate solution, Light metals, pp.83-
97 
16. Basu, P., Nitowski, G. A. and The, P. J. (1986) Chemical interactions of iron 
minerals during Bayer digest and clarification, Proceedings of Iron Control in 
Hydrometallurgy, pp. 223-244 
17. Bajpai, A. K. and Bajpai, S. K. (1996) Kinetics of flocculation of iron oxide 
particles by polyacrylamide, Indian Journal of Chemical Technology, 3, pp. 219-
223 
18. Bhatty, J. I., Davies, L., Dollimore, D. and Zahedi, A. H. (1982) The use of 
hindered settling data to evaluate particle size or floc size and the effect of particle-
liquid association on such sizes, Surf. Techn., 15, pp. 323-344 
19. Blecic, D. and Adzic, M. (1990), Analysis of the results obtained by experimental 
investigation of aluminate solution separation from red mud, 6th Yugoslav 
International Symposium on Aluminium. I. Bauxites and Extrative Metallurgy, 
Yugoslavia, pp. 113-123 
20. Buravlev, T. T., Slyusarov, I. T., Lyashenko, A. A. and Plyushkin, M. Z. (1972) 
Investigation of certain factors influencing the rate of settling of muds during 
alumina production from Yugoslav bauxite by the Bayer process, J. Appl. Chem. 
USSR, 45(1), pp. 25-30 
21. Buscall, R. and White, L. R. (1987) The consolidation of concentrated suspensions. 
Part 1. The theory of sedimentation, J. Chem. Soc. Faraday trans. 1, 83, pp. 873-
891 
22. Clifton M, Nguyen T, Frost R (2007) Effect of Ionic Surfactants on Bauxite 
Residues Suspensions Viscosity, J. Colloid Interface Sci, 307(2), pp. 502-507 
23. Coe, H. S., and Clevenger, G. H. (1916) Trans. Amer. Inst. Min. (metall) Engrs., 55 
pp. 356 
24. Connelly, L. J., Owen, D. O. and Richardson, P. F. (1986) Synthetic flocculant 
technology in the Bayer process, Light Metals, pp. 61-98 
108 
25. R. M. Cornell, U. Schwertmann (2003) The Iron Oxides: Structure, properties 
Reactions Occurences and Uses 
26. Davis C.E. (1973) The mineralogy of Jamaican bauxites, Proceedings of bauxite 
Symposium II, pp 6-20 
27. Dryzmala, J. and Fuerstenau, D. W. (1987) Flocculation in Biotechnology and 
Separation Systems, Elsevier Science Publishers B. V. Amsterdam, pp. 45-60 
28. Factors affecting red mud settling, www.cytec.com 
29. Farrow, J. B., Gong, W. Q. and Warren, L. J. (1985) Floc size and floc density by 
the hindered settling method, The Thirteenth Australian Chemical Engineering 
Conference Chemeca 85, Perth, Australia, pp. 211-216 
30. Flocculant in the red mud settling influence, www.snfbj.com 
31. Glenister, D. J. and Thornber, M. R. (1985) Alkalinity of red mud and its 
application for the management of acid wastes, The Thirteenth Australian chemical 
Engineering Conference, Chemeca 85, Perth, Australia, pp.109-113 
32. Grubbs, D. K., Rodengurg, J. K. and Wefers, K. A. (1980) The goelogy, 
meneralogy and Clarification Properties of red and yellow Jamaican bauxites, 
Proceedings of bauxite Symposium IV, pp 176-186 
33. Hawksley, P. G. W. Symposium, Some Aspects of Fluid Flow, Edward Arnold & 
Co., London 
34. A. R. Hind, S. K. Bhargava, S. C. Grocott (1999) The surface chemistry of Bayer 
process solids: A review, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and 
Engineering Aspects 146, pp. 359-374 
35. Hogg, R., Bunnaul, P. and Suharyono, H. (1993) Chemical and physical variables 
in polymer – induced flocculation, Minerals and Metallurgical Processing, 10(2), 
pp. 81-85 
36. Hunter, T. K., Moody, G. M. and Tran, C. A. (1990) Advances in liquor 
clarification and mud flocculation in the Bayer process alumina industry, 
International Alumina Quality Workshop, Perth, Australia, pp. 395-404 
37. Jones, F. (1998) The mechanism of Bayer residue flocculation, Ph.D Thesis, Curtin 
University of Technology 
38. Khangoankar, P. R. and Bala Subramani, K. J. (1993) Flocculation of hematite 
fines by anionic polyacrylamide polymers, Miner. Eng., 6(7), pp. 765-774 
39. King WR (1971) The iron minerals in Jamaican bauxites, Light metals 3-19 
109 
40. Kontopoulos, A., Marinos-Kouris, D. and Vassiliou, P. (1981) Effect of flocculants 
on settling and filtration of red mud in the alumina industry, Filtration and 
Separation, 18(4), pp. 321-322 
41. Lee. L. T. and Somasundaran, P. (1989) Adsorption of polyacrylamide on oxide 
minerals, Langmuir, 5, pp. 854-860 
42. L. Y. Li (2001) A study of iron mineral tranformation to reduce red mud tailings, 
Waste Management 21, pp. 525-534 
43. Loretta Y. Li, G. K. Rutherford (1996) Effect of bauxite properties on the settling of 
red mud, Int. J. Miner, Process 48, pp. 169-182 
44. Lyklema, J. (1995) Fundamentals of Interface and Colloid Science, Academic 
Press Limited, London 
45. Mal’ts, N.S. , (1985) The intensifying action of lime upon the kinetics of bauxite 
leaching, Tsvet, Metal, pp. 38-40 
46. Michaels, A. S. and Bolger, J.C. (1962) Settling rates and sediment volumes of 
flocculated kaolin suspensions, Ind. Eng. Chem. Fundam., 1, 24-33 
47. S. C. Mishra (2008) Sintering Characteristics of Red Mud Compact, National 
Institute of Technology Rourkela, Orissa 
48. Murray, J. Kirwan (2009) In-situ synchrotron diffraction study of the hydrothemal 
transformation of goethite to hematite in sodium aluminate solutions, 
Hydrometallurgy 
49. Newsetter (2009) The international committi for the study of bauxite alumina 
aluminium (ICSOBA), Volum 2, December, pp.14-29 
50. O’Donnell, N. B. and Martin, W. (1976) The commercial processing of goethitic 
bauxites from Western Jamaica, Light Metals, pp. 135-146 
51. M. Orban (1969) Appliance of X – ray diffractometer in alumina production. 
Volume 3, Proceedings of the Second International Symposium of ICSOBA, 
Budapest 
52. Orban, F., Pinter, T., Sigmond, G., Siklosi, P., Solymar, K., Toth, P. and Zambo, J. 
(1973) Processing of bauxites containing goethite, Hung Teljes, 6, 758 
53. Ostap, S. (1984) Effect of bauxite mineralogy on its processing characteristic, 
Proceeding of 1984 bauxite symposium, pp 651-671 
54. B. K. Parekh, W. M. Goldberger (1976) An Assessment of Technology for Possible 
Utilization of Bayer Process Muds, Environmental Protection Technology Series 
55. Patent US 4578255 (1986) Purification of Bayer Process Liquors, March 25 
110 
56. Patent US 4597952 (1986) Purification of Solutions of Sodium Aluminate in the 
Bayer Cycle removal of sodium Oxalate, July 1 
57. Patent US 4608237 (1986) Use of polymer in alumina Precipitation in the bayer 
process of Bauxite Benefication, Aug 26 
58. Patent US 4789485 (1988) Clarification of Bayer process liquors, Dec 6 
59. Patent US 4999269 (1991) Method for removing sodium oxalate from causstic 
aluminate liquors, March 12. 
60. Patent US 5041269 (1991) Recovery of alumina trihydrate in the bayer process, 
Aug 20 
61. Patent US 5133874 (1992) Removal of humate from bayer alumina liquors, July 28 
62. Patent US 5284634 (1994) Purification of bayer process liquors using cationic 
polymeric quaternary ammonomium salts, Feb 8 
63. Pearse, M. J. and Sartowski, Z. (1984) Application of special chemicals (flocculants 
and dewatering aids) for red mud separation and hydrate filtration, 1984 Bauxite 
Symposium, Los Angeles, California, USA, pp. 788-810 
64. Prakash, S. and Horvath, Z. (1981) Effect of titanium dioxide content of the bauxite 
charge on the settling properties of the red mud, Publ. Techn. Univ. Heavy 
Industry, Series B. Metallurgy, 34, pp. 69-89 
65. Richardson and Zaki (1954) Sedimentation and Fluidisation: Part 1, Trans, Instn 
Chem. Engrs, Vol. 32 
66. Robinson, C. S. (1926) Industr. Engng. Chem., 18, pp. 869 
67. Ronald W Rousseau (1987) Handbook of separation process technology, Georgia 
Institute of Technology 
68. Rothenberg, A. S., Spitzer, D. P., Lewellyn, M. E. and Heitner, H. I. (1989) New 
reagents for alumina processing, Light Metals, pp. 91-96 
69. Sankey, S. E. and Schwarz, R. J. (1984) The use of synthetic flocclant polymers in 
settling red muds derived from high goethitic bauxite ores, Light Metals, pp. 1653-
1667 
70. Sarmiento, G. and Uhlherr, P. H. T. (1979) The effect of temperature on the 
sedimentation parameters of flocculated suspensions, Powder Techn., 22, pp. 139-
142 
71. B. R. Sharma, N. C. Dhuldhoya, U. C. Merchant (2006) Flocculants – an 
ecofriendly approach, J Polym Environ 14, pp.195-202 
111 
72. D. Smolovic, M. Vukcevic, D. Blecic (2010) The influence of adding emusion 
flocculants on the effects of red mud sedimentation, Materials and technology 44 6, 
pp. 403–406 
73. Solymar K (1970) Alumogoethite in Hungary Bauxites, Hung LIV 
74. Solymar, K. , Zambo, J. , Gado, P. , Orban, M. , (1978) The role of material science 
in the technological development of alumina prodution, Light metals, pp. 51-68 
75. Solymar K, Horvath Gy, Zoldi J and Toth L (1979) Technological investigations of 
bauxite and red mud, Aluterv – FKI, Budapest, Hungary 
76. Solymar K, Horvath Gy, Zoldi J and Toth L (1979) Chemical background and 
technology of processing bauxite to alumina, Volume 2, Aluterv – FKI, Budapest, 
Hungary 
77. Solymar K, Sajo I (1992) Characteristics and Separability of red mud, Light 
metals, pp. 209-223 
78. Solymar K., Zoldi, J and Ferenczi, T. (1998) Ion control by improved digestion 
technology, Int. Alumina quality Workshop, pp 210-220 
79. Song, Q. Y., Xu. F. And Tsai, S. C (1992) Magnetic seeding flocculation of weakly 
magnetic iron materials, Int. J. Min. Process., 34, pp. 219-229 
80. Soucy, G., Larocque, J. E., Forte, G. (2004) Organic control technologies in 
Bayer process, Light Metals, pp. 109-114 
81. Spitzer, D. P., Rothenberg, A. S., Heitner, H. I., Lewellyn, M. E., Laviolette, L. H., 
Foster, T. and Avotins, P. V. (1991) Development of new Bayer process 
flocculants, Light Metals, pp. 167-171 
82. Steinour, H. H. (1944) Industr. Engng. Chem., 36, pp. 618 
83. Strahl, E.O (1971) The mineralogy of Jamaican bauxite and its effect on Bayer 
process technology, Geological Society of Jamaican Journal. Special Issue, pp. 62-
69 
84. The, P. J. and Sivakurna, T. J. (1985) The effect of impurities on calcium in Bayer 
liquor, Light Metals, pp. 209-222 
85. N.N. Tikhonov, S.Ya. Dantsig (1996) Complex processing of Nepheline raw 
materials, Principle data on process and Estimation of – the nepheline ores quality, 
VAMI, Research Institute of aluminium and Magnesium St. Petersburg, Russia 
86. Tridib Tripathy and Bhudeb Ranjan De (2006) Flocculation: A new way to treat the 
waste water, Journal of Physical Sciences, Vol. 10, pp. 93-127 
112 
87. Weissenborn, P. K. (1993) Selective flocculation of ultrafine iron ore, PhD Thesis, 
Curtin University of Technology 
88. B.I. Whittington (1996) The chemistry of CaO and Ca(OH)2 relating to the Bayer 
process, Hydrometallurgy 43, pp. 13-35 
89. Yamada, K., Harato, T. and Shiozaki, Y. (1980) Flocculation and sedimentation of 
red mud, Light Metals, pp. 39-50 
90. Yong, R. N. and Ludwig, R. D. (1986) Process technology and properties of red 
mud, International Conference on Bauxite Tailings, Kingston, Jamaica, pp. 31-35 
91. Yu, X. and Somasundaran, P. (1996) Kinetics of polymer conformational changes 
and its role in flocculation, J. Colloid Interface Sci., 178(2), pp. 770-774 
92. ZHANG Kun-yu (2008) Effects of Polymeric Flocculants on Settlement of Bayer 
Red Mud Generated from Chinese Diaspore Bauxite, The Chinese Journal of 
Process Engineering, Vol.8, No.2, pp. 267-273 
Tiếng Nga 
93. A. И. ЛАЙНЕР (1961) ПРОИЗВОДСТВО ГЛИНОЗЁМА, москеа 
94. A.И.БЕЛЯЕВ (1970) МЕТАЛЛУРГИЯ ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОВ, издательство 
“МЕТАЛЛУРГИЯ” Москва, ctp.62 
95. H. Зeлukман и Др (1975) Teopuя гuдpoмemaлypгuчecкux пpoцeccoв, Mocквa 
96. И. КУЗНEЦОВ и В. А. ДЕРЕВЯНКИН (1964) ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 
ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ГЛИНОЗЕМA ПО СПОСОБУ БАЙЕРА, 
москеа 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_kha_nang_lang_bun_do_sau_hoa_tach_bauxit.pdf
  • pdfTHONG TIN ANH.pdf
  • pdfTHONG TIN VIET.pdf
  • pdfTOM TAT.pdf
  • pdfTRICH YEU LUAN AN.pdf