Zircôn và các hợp chất của nó như silicat zircôn và điôxit zircôn là vật liệu có tầm quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp khác nhau. ở các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nhật, Nga, Đức nó được sử dụng làm vật liệu chịu lửa cao cấp, các loại gốm bền hoá học, bền nhiệt, siêu cứng, chịu mài mòn, cách điện.
Production of zirconite and zirconia from zircon concentrate
Cao Đình Thanh, Vũ Thanh Quang, Ngô Văn Tuyên
Viện Công nghệ xạ hiếm
TÓM TẮT
Từ năm 1986 đến nay viện Công nghệ xạ hiếm đã tiến hành các đề tài nghiên cứu công nghệ chế tạo các sản phẩm zircônit làm men gốm sứ, vật liệu chịu lửa và điôxit zircôn để chế tạo vật liệu gốm cao cấp. Hiện nay viện đang tiến hành các dự án sản xuất thử nghiệm chế tạo các sản phẩm này phục vụ nhu cầu nguyên liệu của một số ngành công nghiệp trong nước. Kết quả thử nghiệm khẳng định tính khả thi về công nghệ và thiết bị để triển khai ở quy mô sản xuất lớn nhằm xây dựng công nghiệp chế biến sâu khoáng sản zircôn và làm gia tăng giá trị nguồn tài nguyên khoáng sản của đất nước.
ABSTRACT
Since 1986 the Institute of radioactive and rare earths has been conducting a number of researches on pro- duction of zirconite products for ceramic, refractory materials and zirconia for high-grade ceramics. Currently, the institute is carrying out several projets on production of these products to meet the raw material demands of the domestic industries. The test results have showed the feasibility of technology and equipment which can be put into large-scale production for the development of the zircon down stream processing industry and improvment of the added value of the natural resources of the country.
1. Mở đầu
Zircôn và các hợp chất của nó như silicat zircôn và điôxit zircôn là vật liệu có tầm quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp khác nhau. ở các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nhật, Nga, Đức nó được sử dụng làm vật liệu chịu lửa cao cấp, các loại gốm bền hoá học, bền nhiệt, siêu cứng, chịu mài mòn, cách điện. Ngoài ra zircôn còn được sử dụng trong công nghiệp luyện kim, làm sơn khuôn đúc, vật liệu mài, vật liệu đánh bóng, vật liệu trong công nghiệp hàng không, vũ trụ, vật liệu vỏ bọc thanh nhiên liệu của lò phản ứng hạt nhân…
Nước ta có trữ lượng khoáng zircôn đáng kể nằm trong sa khoáng ven biển lừ Quảng Ninh đến Bình Thuận, nhưng tập trung chủ yếu ở ven biển miền Trung: Hà Tĩnh, Huế, Quy Nhơn và Bình Thuận. Trữ lượng tinh quặng zircôn trong sa khoáng ven biển Việt Nam ước tính khoảng 1060 ngàn tấn. Sa khoáng zircôn hiện đang được khai thác cùng với một số khoáng vật khác như ilmênit, rutin, mônazit ở một số vùng có trữ lượng lớn. Phần lớn sản phẩm sau tuyển là tinh quặng zircôn được xuất khẩu ở dạng nguyên liệu thô nên giá trị sản phẩm rất thấp. Trong khi đó, một số cơ sở công nghiệp vật liệu gốm sứ lại đang phải nhập khoảng vài ngàn tấn zircônit/năm để chế tạo men frit và men sống.
Từ năm 1986 đến nay việc nghiên cứu công nghệ sản xuất zircônit và điôxit zircôn từ nguồn tinh quặng zircôn đã được tiến hành ở viện Công nghệ xạ hiếm. Viện đã tiến hành các đề tài nghiên cứu công nghệ và dự án sản xuất thử nghiệm sản phẩm silicat zircôn làm men sống và nghiên cứu điều chế ZrO2 99% quy mô phòng thí nghiệm với mục đích phục vụ cho ngành vật liệu hạt nhân. Kết quả đã xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất zircônit từ nguồn tinh quặng zircôn trong nước, đáp ứng yêu cầu về chất lượng sản phẩm, tính khả thi công nghệ và giá thành được thị trường trong nước chấp nhận.
Với mục đích nghiên cứu tạo ra các sản phẩm có ứng dụng thực tiễn đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành vật liệu gốm trên nền zircôn, từ năm 2002 nhóm đề tài đã tiến hành nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm zircôn điôxit kỹ thuật ở quy mô dự án sản xuất thử. Bước đầu đã tạo ra sản phẩm gốm có giá trị cao dùng trong công nghiệp và mở ra triển vọng phát triển về lĩnh vực này.
