3.3. Nghiên cứu quá trình kết tủa kẽm bazơ cacbonat
Mẫu nghiên cứu là dung dịch sau khi đã làm sạch tạp chất, kết tủa bằng Na2CO3. Bã kết tủa được lọc rửa nhiều lần bằng nước cất nóng đến khi hết ion SO4 2- .
3.3.1. Ảnh hưởng của pH kết tủa
Chế độ thí nghiệm như sau:
– Nhiệt độ phòng (30°C)
– pH 6,5 – 9
Kết quả được trình bày trên bảng 10.
pH kết tủa | Hàm lượng Zn còn lại trong dung dịch (g/l) |
Hiệu suất (%) |
6,5 | 22,64 | 41,35 |
7,0 | 7,03 | 81,79 |
7,5 | 4,72 | 87,77 |
8,0 | 3,20 | 91,71 |
8,5 | 2,09 | 94,59 |
9,0 | 2,00 | 94,82 |
Bảng 10. ảnh hưởng của pH đến quá trình kết tủa kẽm
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: pH càng cao thì quá trình kết tủa kẽm xảy ra càng thuận lợi, hiệu suất kết tủa càng cao. Tuy nhiên, nâng pH cao đến 9 là không cần thiết vì hiệu suất kết tủa tăng không đáng kể mà lại tiêu tốn nhiều Na2CO3. Lựa chọn pH = 8,5 để kết tủa kẽm cacbonat là hợp lý.
3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ kết tủa
Chế độ thí nghiệm như sau:
– pH kết tủa: 8,5
– Nhiệt độ: 30 – 90°C
Kết quả được trình bày trên bảng 11.
Nhiệt độ (oC) | Khối lượng Zn còn lại trong dung dịch (g/l) |
Hiệu suất (%) |
30 | 2,09 | 94,59 |
40 | 1,87 | 95,16 |
50 | 1,52 | 96,06 |
60 | 1,06 | 97,52 |
70 | 0,08 | 99,97 |
80 | 0,0035 | 99,99 |
90 | 0,003 | 99,99 |
Bảng 11. ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình kết tủa
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy: nhiệt độ càng cao thì quá trình kết tủa kẽm xảy ra càng huận lợi, hiệu suất kết tủa càng cao. Tuy nhiên, nâng nhiệt độ lên cao đến 90°>°C là không cần hiết vì hiệu suất kết tủa tăng không đáng kể mà ại tốn năng lượng cung cấp cho quá trình. Vì vậy, chọn nhiệt độ kết tủa kẽm cacbonat ở 70 – 80°C à hợp lý. Kẽm sau khi kết tủa được rửa nhiều lần bằng nước cất nóng nhằm loại bỏ hết ion SO4 2- nâng cao chất lượng bột kẽm ôxit. Đã tiến hành kiểm tra nước đã rửa bằng thuốc thử bari clorua, khi trong dung dịch sau rửa kết tủa không thấy xuất hiện kết ủa trắng (BaSO4) nữa thì ngưng rửa.
3.4. Nghiên cứu quá trình nung kết tủa nhận kẽm oxit
Mục tiêu chính của công đoạn này là lựa chọn được điều kiện nung thích hợp để nhận kẽm ôxit có hàm lượng 95 – 97% ZnO như mục tiêu đề ra.
3.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung
Qua tham khảo các tài liệu liên quan, đã chọn chế độ thí nghiệm như sau:
– Nhiệt độ: 400 – 700°C
– Thời gian: 60 phút
Kết quả được trình bày trên bảng 12.
STT | Nhiệt độ, oC | Hàm lượng ZnO, % |
1 | 400 | 88,87 |
2 | 500 | 90,42 |
3 | 600 | 91,15 |
4 | 700 | 91,17 |
Bảng 12. ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nung kết tủa kẽm
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, tăng nhiệt độ nung, sản phẩm kẽm ôxyt nhận được có hàm lượng càng cao. Tuy nhiên, tăng đến 700°C kẽm ôxyt tăng không đáng kể lại gây tổn thất nhiệt. Chọn nhiệt độ nung kẽm ôxyt hợp lý ở 600°C.
3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian nung
Chế độ thí nghiệm như sau:
– Nhiệt độ: 600°C
– Thời gian (phút): 60, 90, 120, 150, 180 và 210.
Kết quả được trình bày trên bảng 13.
STT | Thời gian, phút | Hàm lượng ZnO, % |
1 | 60 | 91,15 |
2 | 90 | 92,06 |
3 | 120 | 94,11 |
4 | 150 | 94,92 |
5 | 180 | 95,97 |
6 | 210 | 96,89 |
Bảng 13. ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nung kết tủa
Từ kết quả cho thấy rằng, thời gian nung càng dài thì hàm lượng kẽm ôxyt nhận được càng cao. Để kẽm ôxit thu được có hàm lượng > 95% ZnO thì thời gian phải kéo dài đến 180 phút. Vì vậy, chọn thời gian nung phù hợp là 180 phút.
4. Kết luận
Từ những kết quả đã đạt được trong quá trình nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm và quy mô mở rộng phòng thí nghiệm để thu kẽm bằng phương pháp hòa tách kết hợp nung, đề tài đã hoàn thành mục tiêu đề ra. Các kết quả đã đạt được cụ thể như sau:
1. Hiệu suất của quá trình hòa tách kẽm có thể đạt ~ 96%, hòa tách đồng đạt 97% ở các chế độ sau: Nhiệt độ: 70°C, thời gian: 120 phút, nồng độ dung dịch: 10% H2SO4, tỷ lệ L/R: 6.
2. Đã tiến hành nghiên cứu quá trình làm sạch dung dịch sau hòa tách. Khử đồng khỏi dung dịch là ~ 98% và khử sắt khỏi dung dịch là 99,93%.
3. Đã tiến hành nghiên cứu quá trình kết tủa kẽm cacbonat. Điều kiện để tiến hành kết tủa kẽm như sau: pH 8,5; nhiệt độ 70°C.
4. Đã tiến hành nghiên cứu quá trình nung kết tủa kẽm để thu hồi kẽm ôxit. Hàm lượng kẽm ôxit thu được đạt mục tiêu đề ra ZnO 95 – 97%.
[symple_box color=”yellow” text_align=”left” width=”100%” float=”none”]
Tài liệu tham khảo
- Luyện kẽm, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, 1981.
- Luyện kim loại màu và quý hiếm, NXB Giáo dục, 1996.
- Tái sinh kim loại màu và hợp kim, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 1981.
- Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn, ngành luyện thép, Bộ Công Thương và Bộ GD&ĐT 06/2008.
- H. Mordogan, T. Cicek, A. Isik, Caustic Soda Leach of Electric Arc Furnace Dust, 1997.
- C. Nunez and J. Vinals, Kinetics of leaching of zinc ferrite in aqueous hydrochloric acid solutions.
- Hydrometallurgical method for recovery of zinc from electric arc furnace dust, United States Patent 6338748.
- Havlik T, Friedrich B, Stopie, Atmospheric leaching of EAF dust with sulphuric acid, 10, 2004, 96 – 106.
- Havlik T, Vidor e Souza B.., Hydrometallurgical processing of carbon electric arc furnace dust, 12, 2006, 42 – 53.
- Havlik T, Friedrich B, Stopie, Pressure leaching of EAF dust with sulphuric acid, 2, 2004, 113 – 120.
[/symple_box][symple_clear_floats]
Cần hợp tác sử lý bụi lò
Minh biết nhà máy mua bui lò ,alo0971253000 chuyen luyện kẽm