Sản xuất vật liệu không nung từ xỉ thải sản xuất phốt pho vàng - Giải pháp "xanh" cho công nghiệp hóa chất

Tin hoạt động

25/06/2021

Xỉ thải phốt pho là chất thải rắn được sinh ra từ quá trình sản xuất phốt pho vàng theo phương pháp lò điện. Theo thực tế sản xuất, cứ 10 tấn quặng phốt pho đem sản xuất thu được khoảng 1 tấn phốt pho, còn lại tạo ra xỉ thải.

Trên thế giới hướng xử lý với xỉ thải phốt pho chủ yếu theo hướng chế tạo vật liệu xây dựng và phụ gia như ở Kazactan được đưa vào làm kính nổi, ở Trung Quốc được xử lý làm gạch ceramic. Bên cạnh đó thể thu hồi SiO2, sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, thu hồi P2O5 ở dạng hòa tan và trong ferro phốt pho làm phụ gia xây dựng.

Tại khu công nghiệp Tằng Loỏng - Lào Cai hiện có 7 nhà máy sản xuất phốt pho với lượng xỉ thải khoảng 600.000 tấn/năm. Lượng xử thải chưa được xử lý này đang trở thành mối đe dọa đến môi trường và con người.

Nắm bắt được thực trạng trên Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã tiến hành “Nghiên cứu xử lý xỉ thải từ sản xuất phốt pho vàng (Lào Cai) làm vật liệu không nung, kết cấu nền ứng dụng trong xây dựng, đường giao thông bằng chất kết dính vô cơ không sử dụng xi măng”. Nghiên cứu do TS Phạm Thị Mai Hương làm chủ nhiệm. Đây là đề tài thuộc chương trình trọng điểm cấp Quốc gia “Nghiên cứu khoa học và công nghệ phục vụ bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai”.

Bãi xỉ thải của quá trình sản xuất phốt pho tại Lào Cai chưa được xử lý trở thành mối đe dọa đến môi trường và con người.

Giải pháp "xanh" cho công nghiệp hóa chất

TS Phạm Thị Mai Hương cho biết, mục tiêu của nghiên cứu nhằm xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất vật liệu không nung với nguyên liệu là xỉ thải từ quá trình sản xuất phốt pho vàng bằng chất kết dính vô cơ không xi măng. Đồng thời, đề xuất giải pháp xử lý xỉ thải nguy hại phát sinh trong quá trình sản xuất phốt pho vàng, có tính ổn định, lâu dài, đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường thứ cấp.

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện phân tích thành phần, đặc trưng cấu trúc của xỉ thải phốt pho để đánh giá chất lượng, thử nghiệm phối trộn với khoáng sét như cao lanh với kiềm, hoặc kiềm vôi đóng rắn định hướng ứng dụng làm vật liệu không nung, có cường độ chịu nén cao.

Kết quả đã nghiên cứu thành công quy trình chế tạo chất kết dính vô cơ không xi măng và quy trình chế tạo vật liệu không nung không gây ô nhiễm môi trường thứ cấp.

Nghiên cứu được hội đồng nghiệm thu đánh giá có tính khả thi cao và triển khai để sản xuất ứng dụng.

Với kết quả đạt được nhóm nghiên cứu đã tiến hành sản xuất thử nghiệm thành công 1400 viên gạch không nung đạt TCVN 6477:2016 (vượt số lượng đăng ký là 400 viên), 100 m2 lớp lót đường giao thông đạt lớp móng cấp phối đá dăm theo TCVN 8858:2011 (vượt số lượng đăng ký là 70 m2).

"Sản phẩm của đề tài được chế tạo có cường độ chịu nén cao, tương đương với độ chịu nén của bê tông Mác lớn hơn 10. Kết quả thử nghiệm này cho thấy tính khả thi của việc xử lý xỉ thải theo định hướng làm vật liệu không nung, có ý nghĩa thực tiễn trong việc bảo vệ môi trường, đảm bảo sản xuất xanh cho ngành công nghiệp hóa chất như sản xuất phốt pho vàng." - TS Phạm Thị Mai Hương nhấn mạnh.

Máy ép gạch thử nghiệm sản phẩm đóng rắn

Về hiệu quả kinh tế, chi phí cho một viên gạch là 801,3 đồng/viên, trong khi gạch bê tông từ mạt đá và xi măng hiện nay là khoảng hơn 900 đồng/viên. Chi phí cho bê tông mác 100 là 88.680 đồng và mác 200 là 126.865 đồng rẻ hơn so với bê tông sử dụng xi măng cùng chất lượng (Mác 100 là 132.900 đồng và Mac 200 là 156.800 đồng).

Về hiệu quả xã hội, công nghệ và vật liệu mới của đề tài nghiên cứu đã mở ra một hướng sản xuất mới chuyển hóa chất thải bỏ đi, đang có yêu cầu xử lý cấp bách thành các sản phẩm có giá trị về kinh tế. Việc triển khai công nghệ này vào thực tế sẽ tạo ra một nguồn việc làm mới cho xã hội. Bên cạnh đó những bức xúc của xã hội trong thời gian gần đây về ảnh hưởng của loại chất thải này cũng sẽ được giải quyết.

Sản phẩm thử nghiệm của đề tài nghiên cứu 

Chia sẻ về những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu, TS Phạm Thị Mai Hương cho biết: Đề tài đã sử dụng công nghệ “bê tông” geoplyme và nghiên cứu chế tạo chất kết dính từ các loại khoáng sét khá phổ biến ở Việt Nam như cao lanh, trường thạch. Từ đó sử dụng chất kết dính để đóng rắn xử lý xỉ thải phốt pho làm gạch không nung, lớp lót đường giao thông. Đặc biệt các vật liệu không nung được chế tạo không gây ảnh hưởng đến môi trường thứ cấp, đảm bảo phương án triển khai ứng dụng thực tiễn, an toàn với môi trường.

"Thành công của đề tài nghiên cứu đã góp phẩn xử lý được lượng rất lớn xỉ thải phốt pho Lào Cai. Cứ 1 triệu viên gạch tiêu thụ 1.886,4 tấn xỉ, làm lớp lót đường giao thông dày 0,4 – 0,5 m sẽ tiêu thụ hết 5.648 đến 7.060 tấn xỉ cho mỗi km đường rộng 8,0 m." - TS Phạm Thị Mai Hương thông tin thêm.

Mai Anh

Tags: