Tổng luận: Xử lý bùn đỏ trong sản xuất alumin từ bauxit

Sự xuất hiện hồ thải quặng đuôi có liên thông với hệ thống thủy văn xung quanh, trong đó việc thiết kế đập có tính toán đến số liệu thủy văn và khí hậu để cho nước mặt thoát ra ngoài vào thủy vực xung quanh theo cửa tràn và vị trí đặt khu vực thải bùn đỏ cũng cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng sao cho nó được đặt trên nền khu vực có lớp đất sét để tránh ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm. Để cung cấp thêm thông tin về công nghệ xử lý bùn đỏ trong sản xuất alumin từ bauxit, Trung tâm Thông tin KH&CN Quốc gia xin giới thiệu Tổng luận: “Xử lý bùn đỏ trong sản xuất alumin từ bauxit”. Hy vọng tài liệu sẽ có ích đối với độc giả.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng luận: Xử lý bùn đỏ trong sản xuất alumin từ bauxit NHỮNG CHỮ VIẾT TẮTTổ chức Phát triển Công nghiệp của Liên Hợp Quốc UNIDOCơ quan Thống kê Kim loại Thế giới WBMSPolyethylene có tỷ trọng cao HPDEChu trình hoà tách ở nhiệt độ thấp đã được cải tiến ILTPChu trình hoà tách ở nhiệt độ thấp thông thường CLTPSản phẩm khử silicate DSPBảo đảm chất lượng/kiểm tra chất lượng QA/QC 1 LỜI GIỚI THIỆU Bùn đỏ là loại quặng đuôi được sinh ra đồng thời với alumin trong quá trìnhxử lý bằng công nghệ Bayer và quá trình sơ chế quặng, đó là loại chất thải lỏngchứa các kim loại và có thể gây nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe con người.Theo phương pháp xử lý truyền thống, bùn đỏ được bơm và để khô tự nhiên vàotrong một khu vực khu trú quặng đuôi, được ngăn cách với xung quanh bởi cácđập có phủ lớp đất sét. Đập được thiết kế và xây dựng khác nhau, tùy thuộc vàoviệc áp dụng những tiến bộ trong công nghệ xây dựng. Tuy nhiên, sự xuất hiệnmột khu vực chứa quặng đuôi như vậy sẽ gây ra nguy cơ đối với môi trườngxung quanh và gây khó khăn cho công tác phục hồi môi trường khi mỏ đã kếtthúc vận hành. Sự xuất hiện hồ thải quặng đuôi có liên thông với hệ thống thủy văn xungquanh, trong đó việc thiết kế đập có tính toán đến số liệu thủy văn và khí hậu đểcho nước mặt thoát ra ngoài vào thủy vực xung quanh theo cửa tràn và vị trí đặtkhu vực thải bùn đỏ cũng cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng sao cho nó được đặt trênnền khu vực có lớp đất sét để tránh ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm. Để cung cấp thêm thông tin về công nghệ xử lý bùn đỏ trong sản xuất alumintừ bauxit, Trung tâm Thông tin KH&CN Quốc gia xin giới thiệu Tổng luận: “ XỬLÝ BÙN ĐỎ TRONG SẢN XUẤT ALUMIN TỪ BAUXIT ”. Hy vọng tài liệu sẽ cóích đối với độc giả. TRUNG TÂM THÔNG TIN KH&CN QUỐC GIA 2 ĐẶT VẤN ĐỀ Bùn đỏ là chất thải không thể tránh khỏi trong quá trình sản xuất alumin. Bùn đỏ bao gồm cácthành phần không thể hòa tan, trơ và khá bền vững trong điều kiện phong hóa như Hematit,Natrisilicat, Aluminate, Canxi-titanat, Mono-hydrate nhôm… và đặc biệt là có chứa một lượng xút,một hóa chất độc hại dư thừa từ quá trình sản xuất alumin. Trong quá trình sản xuất, các nhà sảnxuất sẽ phải cố gắng tối đa để thu hồi lượng xút dư thừa để giảm thiểu chi phí tài chính và bảo vệmôi trường. Tuy nhiên, lượng xút dư thừa vẫn có thể gây độc hại, nguy hiểm cho con người, vậtnuôi và cây trồng nếu bị phát tán ra ngoài. Cho đến nay, trên thế giới đã có một số công trình nghiêncứu sử dụng bùn đỏ (làm vật liệu xây dựng…) nhưng vẫn chưa có các giải pháp hữu hiệu để giảiquyết vấn đề này. Cách thức phổ biến về xử lý bùn đỏ vẫn là xây hồ chứa hoặc chôn cất bùn đỏ ởnơi hoang vắng, gần bờ biển, xa các vùng đầu nguồn các sông suối và các mạch nước ngầm. Như vậy, nếu các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hồ bùn đỏ không đảm bảo, nguy cơ như vỡ đập,hoặc sự cố tràn (khi lượng mưa quá lớn đột xuất) vẫn sẽ là mối nguy thường trực hàng ngày. Mộtvấn đề về ô nhiễm môi trường khác cũng cần được quan tâm đó là bùn thải quặng đuôi trong quátrình tuyển quặng. Cùng với nước trong quá trình tuyển quặng, lượng bùn thải này sẽ trôi xuống cáccon suối, con sông và như bài học kinh nghiệm rút ra từ Tĩnh Tây, Quảng Tây, Trung Quốc các consuối sẽ trở nên „nhuộm‟ một màu đỏ (màu đỏ là màu của đất đỏ bazan). Nguy cơ ô nhiễm lưu vựcsông sẽ trở nên lớn hơn. Sản xuất hydroxit nhôm từ công nghệ Bayer luôn phát sinh một lượng chất thải bùn đỏ lớn. Loạibùn này rất chậm đóng rắn và phải 20 năm lưu giữ mới có thể di chuyển trên nền bùn được. Đặcbiệt, khả năng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm là rất cao khi lưu giữ bùn với khối lượng lớn trongthời gian dài, không đảm bảo kỹ thuật. Ở một số nước trên thế giới, trước đây người ta thường bơmbùn xuống đáy sông, đáy biển hay ngăn một phần vịnh biển để chứa bùn thải. Tuy nhiên, hiện naycác biện pháp này đều bị nghiêm cấm vì nó phá hủy hoàn toàn môi trường sống của các sinh vật đáythủy vực. Ở Australia bùn đỏ được thải vào sa mạc. Từ năm 1945, nước Anh đã sử dụng bùn đỏ làm chất keo tụ. Hiện nay, trên thế giới đã có nhiềuứng dụng từ bùn đỏ, trong đó tập trung vào 3 lĩnh vực như: chất phụ gia trong xi măng, sản xuất vậtliệu xây dựng, điều chế quặng sắt. Các phương pháp xử lý bùn đỏ hiện nay đang được áp dụng bao gồm các bước chính sau: - Xử lý phần chất lỏng đi kèm bùn đỏ hoặc phát sinh trong hồ bùn đỏ bằng cách tái sử dụng trongdây chuyền sản xuất hoặc trung hoà bằng nước biển (trường hợp nhà máy đặt cạnh biển) hoặc trunghoà bằng CO2. - Chôn lấp bùn đỏ đã thải, tiến hành hoàn thổ, phục hồi môi trường Xử lý bùn đỏ từ bãi thải, dùng cho các ứng dụng như vật liệu xây dựng (gạch, ngói, bê tông...),làm đường, chế biến sơn, chế tạo các vật liệu đặc biệt khác... Việc lựa chọn các phương án xử lý bùn đỏ sau thải được thực hiện tùy theo các nhà máy alumincụ thể, tuy nhiên hiện nay phương án chôn lấp, hoàn thổ chiếm ưu thế và được áp dụng rộng rãi,phương án chế biến bùn đỏ đang được nghiên cứu, thử nghiệm vì chi phí để thực hiện cao, hiệu quảkinh tế thấp. 3I. SẢN XUẤT ALUMIN VÀ XỬ LÝ BÙN ĐỎ1.1. Tình hình sản xuất Trên thế giới, nhôm là một trong 4 kim loại màu cơ bản được sử dụng nhiều trongcác ngành công nghiệp quan trọng như chế tạo thiết bị điện, phương tiện vận tải, xâydựng, chế tạo máy, vũ khí, vật liệu bao gói, đồ đựng nước uống giải khát và sản xuấtđồ gia dụng. Tổng tài nguyên khoáng sản bauxit trên thế giới ước đạt 75,2 tỷ tấn, phânbố chủ yếu tại các quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới, trong đó Ghi nê, Australia vàViệt Nam là các quốc gia có trữ lượng bauxit lớn nhất. Tổng lượng tiêu thụ ...