Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ hai, 04/03/2024 | 11:30

Thứ hai, 04/03/2024 | 11:30

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 07:47 ngày 27/11/2023

Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thu hồi kim loại có ích trong bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan

Viện khoa học và công nghệ mỏ - luyện kim đã tiến hành nghiên cứu nhằm xác lập các điều kiện, chế độ công nghệ thu hồi kẽm sunfat và mangan oxit từ bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan.
Hằng năm, Việt Nam sản xuất hàng trăm nghìn tấn xỉ giàu mangan bằng lò cao từ quặng sắt mangan. Trong quá trình sản xuất tạo ra hàng nghìn tấn bụi lò với thành phần chủ yếu là các oxit mangan, oxit kẽm, oxit chì và oxit sắt cũng như một số loại oxit khác. Bụi lò chứa nhiều nguyên tố kim loại nặng có tính độc hại như chì, sắt, kẽm, mangan… cần phải được thu hồi.
Tuy nhiên, bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan hiện nay vẫn chưa được xử lý tập trung và hiệu quả, chúng chỉ được thu gom lại rồi xuất sang Trung Quốc. Do đó, các công ty sản xuất tại Việt Nam luôn trong thế bị động, phụ thuộc nhiều vào chính sách thu mua của nước bạn. Mặt khác, nguồn phế liệu này cũng chứa khá nhiều các nguyên tố có ích như kẽm, chì, mangan và sắt ở dạng oxit có khả năng thu hồi dễ dàng phù hợp điều kiện kỹ thuật cũng như công nghệ hiện tại ở Việt Nam.
Hệ thống lò cao luyện xỉ giàu mangan. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Với mục đích tìm ra hướng công nghệ xử lý tối ưu nguồn phế liệu bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan, để tận thu các nguyên tố có ích, Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã được Bộ Công Thương giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thu hồi kim loại có ích trong bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan”. Đề tài do Th.S Nguyễn Hồng Quân làm chủ nhiệm.
Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng quy trình công nghệ thu hồi các nguyên tố như mangan, chì, kẽm, góp phần cải thiện tình hình sản xuất của các nhà máy hiện nay theo hướng giảm ô nhiễm môi trường và tăng giá trị sản xuất.
Thực hiện nghiên cứu, nhóm tác giả tiến hành đánh giá tổng quan về yêu cầu kỹ thuật khi thi công và nghiệm thu hồ thải quặng đuôi trong và ngoài nước. Trên cơ sở các kết quả thu thập được, xây dựng các yêu cầu kỹ thuật trong thi công và nghiệm thu hồ thải quặng đuôi. Đồng thời, xây dựng dự thảo tiêu chuẩn quốc gia về thi công và nghiệm thu hồ thải quặng đuôi.
Vật liệu nghiên cứu là 200kg bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan được cung cấp bởi Công ty Cổ phần Vương Anh. Mẫu sau khi lấy về được đánh tơi, trộn đều, giản lược theo phương pháp chia tư lấy đối đỉnh. Mẫu nghiên cứu sau đó được chia thành các túi nhỏ đều nhau và được bảo quản trong túi đựng mẫu trước khi đem phân tích để xác định các thành phần vật chất.
Công ty Cổ phần Khoáng sản và Luyện kim Trung Thành (Ảnh: Báo Thái Nguyên)
Cũng trong quá trình nghiên cứu, nhóm thực hiện đã tiếp nhận thêm mẫu bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan của Công ty Cổ phần Khoáng sản và Luyện kim Trung Thành (Thái Nguyên). Thành phần hóa học bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan của đơn vị chủ yếu gồm kẽm (37,99%), sắt (2,75%), chì (33,6%), mangan (3,84%) và tạp chất khác. Kết quả cho thấy quy trình công nghệ xử lý bụi lò là ổn định, thu được sản phẩm đạt chất lượng và có thể áp dụng vào xử lý bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan của các nhà máy tại Việt Nam.
Chỉ sau 1 năm nghiên cứu, đề tài đã xây dựng thành công quy trình công nghệ thuỷ luyện thu hồi bụi lò luyện xỉ giàu mangan bao gồm kẽm, mangan, chì là các kim loại có ích, tồn tại ở dạng oxit. Đồng thời, đề tài cũng xác lập được các thông số kỹ thuật của quá trình thu hồi ZnSO4.7H2O với hiệu suất thu hồi kẽm đạt 95,35 %; thu hồi sản phẩm MnO2 với hiệu suất thu hồi đạt 92,32%. 
Nếu ứng dụng quy trình công nghệ đã xây dựng để xử lý 1.000 kg bụi lò, các sản phẩm chính thu được sẽ gồm có kẽm sunfat với khối lượng ~210 kg, mangan dioxit với khối lượng ~97,5 kg. Ngoài ra còn thu được bã chì với khối lượng ~ 450kg để cung cấp cho nhà máy luyện chì ở Việt Nam.” ThS. Nguyễn Hồng Quân cho biết.
Việc nghiên cứu thành công và làm chủ công nghệ thu hồi kim loại có ích trong bụi lò cao luyện xỉ giàu mangan không khẳng định năng lực làm chủ công nghệ của các nhà nghiên cứu trong nước, mà còn có giá trị thực tiễn giúp các doanh nghiệp giải quyết được bài toán xử lý nguồn phế liệu tồn đọng, tận thu các kim loại có ích, tiết kiệm tài nguyên trong nước, bảo vệ môi trường.
Tại Việt Nam, các nhà máy luyện xỉ giàu mangan bằng lò cao chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Bắc Kạn, Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên Quang và Thái Nguyên v.v... Sản phẩm của quá trình này gồm gang (làm nguyên liệu cho nhà máy luyện thép) và xỉ giàu mangan (nguyên liệu cho luyện FeMn và SiMn).
Tố Uyên

lên đầu trang