Nghiên cứu tính chất quặng apatit nghèo và động học quá trình xử lý axit nguyên liệu

Bài viết nghiên cứu thành phần hóa học, tính chất hóa lý của quặng apatit nghèo Lào Cai. Các phương pháp phân tích hiện đại như SEM-EDX, XRD, TGA/DSC/DTG, BET được sử dụng trong nghiên cứu đã xác định được quặng apatit có thành phần P2 O5 hữu ích là 13,5%, tạp chất chính là silic đioxit 32,5%, đồng thời đã xác định được thành phần pha, quá trình phân hủy nhiệt, diện tích bề mặt cũng như thể tích lỗ xốp của mẫu nguyên liệu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính chất quặng apatit nghèo và động học quá trình xử lý axit nguyên liệuNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUẶNG APATIT NGHÈO VÀĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ AXÍT NGUYÊN LIỆU Bùi Đình Nhi* (1) Minh Thị Thảo Phạm Đức Anh 1,2 TÓM TẮT Thành phần hóa học, tính chất hóa lý của quặng apatit nghèo Lào Cai được nghiên cứu. Các phương pháp phân tích hiện đại như SEM-EDX, XRD, TGA/DSC/DTG, BET được sử dụng trong nghiên cứu đã xác định được quặng apatit có thành phần P2O5 hữu ích là 13,5%, tạp chất chính là silic đioxit 32,5%, đồng thời đã xác định được thành phần pha, quá trình phân hủy nhiệt, diện tích bề mặt cũng như thể tích lỗ xốp của mẫu nguyên liệu. Nghiên cứu động học của quá trình phân hủy nguyên liệu bằng axít đã xác định được phản ứng có bậc 1, một số thông số tối ưu của quá trình đã được lựa chọn như tốc độ khuấy, nồng độ axít và nhiệt độ. Từ khóa: Apatit nghèo, động học, tính chất hóa lý, axít. Nhận bài: 16/3/2021; Sửa chữa: 24/3/2021; Duyệt đăng: 26/3/2021. 1. Mở đầu phương pháp tách phân đoạn cũng như phương pháp tuyển nổi. Quặng apatit Việt Nam tập trung ở khu vực tỉnhLào Cai với tổng trữ lượng lên tới hơn 2 tỷ tấn, thời Tại Việt Nam, nghiên cứu tuyển quặng apatit loạigian khai thác khoảng trên 20 năm. Hiện tại, quặng III nghèo ở các bãi chứa bằng thuốc tập hợp thế hệ mớiapatit không được phép xuất khẩu, chủ yếu cung cấp (dạng Ankyl succinat) của Viện Hóa học Công nghiệpcho sản xuất lân, phốt pho vàng trong nước. Với tình Việt Nam chế tạo cho kết quả đạt hàm lượng P2O5hình khai thác và sử dụng như hiện nay, quặng apatit trong tinh quặng ≥32%, thực thu ≥ 70% [2]. Nghiêngiàu sẽ cạn kiệt nhanh chóng. Theo đánh giá, trữ lượng cứu lựa chọn sơ đồ hợp lý để tuyển quặng Apatit loại IIIquặng nghèo chiếm khoảng 60% tổng trữ lượng quặng nghèo có hàm lượng P2O5 nguyên khai dưới mức thiếtapatit. Nguồn quặng nghèo này trước đây hầu như bỏ kế (α KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆamoni [10]…Các phương pháp này cho hiệu quả cao, trình phân hủy bột photphorit được thực hiện ở nhiệtthu nhận được các loại phân bón chủng loại và hàm độ 20°C trong 10 phút với lượng dư axít 20% so vớilượng thành phần đích đa dạng. Tuy nhiên, để thực lượng cân bằng của nó. Axít dư được tính toán có tínhhiện được các phương pháp này thì yếu tố tiên quyết đến hàm lượng tạp chất canxi và magiê trong thànhcần phải xác định rõ thành phần, tính chất của nguyên phần bột photphorit. Nồng độ axít ban đầu là 0,1 M.liệu đầu vào và cần phải xác định rõ động học của quá Hỗn hợp nguyên liệu được khuấy với tốc độ 180 vòng/trình phân hủy, từ đó có thể lựa chọn được các điều phút. Hệ số phân hủy bột photphorit được xác địnhkiện phân hủy cũng như thiết bị phù hợp và đây cũng theo phương pháp đo nồng độ ion (hoặc phương pháplà mục tiêu của nghiên cứu. trắc quang). 2. Thực nghiệm b. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy Quá trình thực nghiệm được tiến hành theo như 2.1. Đối tượng nghiên cứu mục a với việc thay đổi tốc độ khuấy từ 50 - 190 vòng/ Đối tượng của nghiên cứu là quặng nghèo Lào Cai phút.(với hàm lượng P2O5 < 15%). c. Ảnh hưởng của nồng độ axít Nguyên liệu quặng thô gồm các mảnh không đềucó kích thước 120 - 150 mm, được nghiền trên máy Quá trình thực nghiệm được tiến hành theo nhưnghiền bi. Tất cả các nghiên cứu tiếp theo được thực mục a với việc thay đổi nồng độ axít là 0,01, 0,02, 0,1,hiện với quặng đã nghiền nhỏ, chúng ta sẽ gọi một cách 0,2, 0,5 và 1,0 M.có điều kiện là “bột photphorit”. d. Ảnh hưởng của nhiệt độ 2.2. Phương pháp nghiên cứu Quá trình thực nghiệm được tiến hành theo như mục a với việc thay đổi nhiệt độ là 20, 30, 40 và 50oC. 2.2.1. Phương pháp phân tích một số tính chất hóalý của vật liệu 3. Kết quả và thảo luận Thành phần nguyên tố và hình thái của mẫu được 3.1. Tính chất hóa lý của quặng apatit nghèoxác định trên hệ thống thiết bị kính hiển vi điện tửquét kết hợp phổ tán sắc năng lượng tia X (SEM-EDX) 3.1.1. Thành phần nguyên tố và thành phần hóa(Model JSM - IT200, đầu dò hãng Oxford). học của bột photphorit Phân tích phổ hồng ngoại của mẫu được tiến hành Để đánh giá sự tổn thất do việc phá hủy các mẫutrên thiết bị quang phổ hồng ngoại FTIR (Model Cary trong quá trình xử lý nhiệt, phương pháp phân tích630 Series). huỳnh quang tia X được tiến hành để xác định thành Thành phần pha của mẫu được đo trên máy quang phần nguyên tố của hai thí nghiệm: Thí nghiệm 1 đượcphổ nhiễu xạ tia X (Bruker D8 Advance Eco). Các phacủa mẫu được xác định bằng phần mềm Bruker EVA Bảng 1. Thành phần một số nguyên tố của mẫu bột phot ...