Luận văn Thạc sỹ gvhd: ts. Trần Quang Tùng
Một số ứng dụng của quặng apatit
tải về 1.48 Mb. Chế độ xem pdf
|
| 1.1.2. Một số ứng dụng của quặng apatit
Quặng apatit vẫn chủ yếu được khai thác làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất phân bón có nguồn gốc lân (photpho) như: phân lân nung chảy Văn Điển; phân lân của Nhà máy Supe phốt phát Lâm Thao; phân bón Bình Điền; phân NPK Hoàng Liên, phân lân và phân NPK Lào Cai. Trong xử lý môi trường: Apatit có công thức hóa học là: Ca 5 (PO 4 ) 3 X (X: Cl, F, OH...), thường có màu xanh nước biển, hay vàng nhạt, tỷ trọng 3,17, thuộc nhóm tinh thể có 6 cạnh hình trụ. Trong thành phần của apatit có nhiều nguyên tố vi lượng như: Sr, Ba, Mg, Mn, Fe, Al... Quặng tự nhiên của apatit ở dạng kết tinh, khó phân hủy, không tan trong nước và có tính kiềm yếu. Do có cấu trúc hóa học đặc biệt nên apatit có khả năng cố định các kim loại nặng, đồng thời cũng có tác dụng xử lý một phần chất hữu cơ, vi khuẩn coliform, chất rắn lơ lửng trong nước thải. Một số tài liệu còn cho rằng, apatit có khả năng xử lý những kim loại nặng nào mà tích số tan của kim loại đó với PO 4 -3 nhỏ hơn tích số tan của Ca 3 (PO 4 ) 2 . Trong quá trình xử lý nước thải, đồng thời với quá trình xử lý kim loại nặng và các thành phần khác một lượng nhỏ các hợp chất của photpho cũng được hòa tan vào trong nước, cung cấp thêm dinh dưỡng cho thực vật thủy sinh và vi sinh vật, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học sau này. Do đó, trong nhiều công nghệ xử lý nước thải (như nước thải chế biến gỗ), apatit được sử dụng như là một nguồn dinh dưỡng thay thế cho axit photphoric đề tạo tỷ lệ thích hợp với cacbon và nitơ. Người ta có thể sử dụng apatit trong công nghệ xử lý nước thải chứa kim loại nặng trong các ngành mạ điện, cơ khí, luyện kim và chế biến gỗ. Dùng apatit để xử lý kim loại nặng trong đất là phương pháp mới đã được ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới với các tên gọi khác nhau như in-situ remediation technicques (Canada), phot-phát - induce metal stabilization (Hoa Kỳ). Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS. Trần Quang Tùng Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 6 Như chúng ta đã biết, kim loại nặng trong đất có khả năng gây nhiễm độc cho thực vật, động vật và cho con người cũng như hệ sinh thái nói chung. Tuy nhiên, chúng ta không thể đánh giá mức độ nguy hại của kim loại nặng đối với hệ sinh thái đất một cách đơn giản thông qua việc xác định tổng lượng kim loại nặng trong đất vì mức độ nguy hại phụ thuộc vào trạng thái tồn tại của kim loại nặng. Chúng có thể tồn tại ở trạng thái phản ứng (linh động), hay không phản ứng (cố định). Chính bởi vậy, cơ sở của việc xử lý kim loại nặng trong đất là việc cố định các kim loại nặng, ngăn chặn chúng chuyển sang trạng thái linh động. Apatit có khả năng xử lý hầu hết các kim loại nặng và chất phóng xạ như: đồng, asen, kẽm, thori, actini, urani, plutoni và nhất là chì. Apatit có khả năng cố định một lượng kim loại nặng bằng 20% khối lượng của nó. Tác dụng cô lập này đạt được trong thời gian rất ngắn (10 - 20 phút) kể từ khi trộn apatit với đất bị nhiễm kim loại nặng. Apatit có được khả năng trên là do nó cung cấp PO 4 -3 tạo kết tủa với ion kim loại nặng. Khi trộn lẫn apatit với đất sẽ tạo hệ đệm mới trong dung dịch đất. Apatit cũng tạo điều kiện cho kim loại nặng kết tủa ở các dạng khác như cacbonat, oxit, hyđroxit. Các kim loại nặng có thể thay thế vị trí cạnh (Ca) trong cấu trúc của apatit. Do yêu cầu của vật liệu xử lý kim loại nặng là ít flo, ít hoặc không có kim loại nặng đi kèm, nhiều thành phần cacbonat, có độ xốp thích hợp, cho nên không phải loại apatit nào cũng có khả năng xử lý kim loại nặng. Trong hầu hết các nghiên cứu và ứng dụng người ta chỉ sử dụng apatit loại IV (5%) là thích hợp. Như đã trình bày ở trên, chưa có công nghệ nào có thể tách được hoàn toàn kim loại nặng ra khỏi đất mà chỉ có thể vô hiệu hóa tác động gây độc của chúng đối với sinh vật, cũng như ngăn chặn khả năng lan truyền của chúng. Bởi vậy giải pháp đề ra ở đây là trộn bột apatit loại 5% với đất bị nhiễm kim loại nặng. Rác thải chứa kim loại nặng được coi là chất thải nguy hại và được xử lý bằng biện pháp chôn lấp theo quy trình kỹ thuật riêng. Nếu nền đáy bãi thải được lót bằng vật liệu là bột apatit thì các kim loại nặng sẽ không thấm được xuống các tầng nước ngầm. Apatit cũng có thể được sử dụng kết hợp với vật liệu sét truyền thống Luận văn Thạc sỹ GVHD: TS. Trần Quang Tùng Học viên: Đỗ Đức Thắng MSHV: 2015B0010 7 làm lớp lót bãi thải. Ngoài ra, apatit bột còn được sử dụng kết hợp với vữa xi măng để xây dựng bồn, bể chứa chất thải có chứa các kim loại nặng đặc biệt nguy hại. Nước ta có mỏ apatit với trữ lượng lớn trong đó loại quặng apatit có hàm lượng P 2 O 5 thấp không sử dụng cho sản xuất phân bón nhưng lại có nhiều triển vọng được sử dụng làm vật liệu xử lý môi trường [5]. tải về 1.48 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|