Luận án Khả năng cường hóa quá trình ăn mòn sắt khỏi inmenit sa khoáng Hà Tĩnh hoàn nguyên

Tên luận án:

KHẢ NĂNG CƯỜNG HÓA QUÁ TRÌNH ĂN MÒN SẮT KHỎI INMENIT SA KHOÁNG HÀ TĨNH HOÀN NGUYÊN

Ngành:

Kỹ thuật vật liệu

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung nghiên cứu khả năng cường hóa quá trình ăn mòn sắt từ inmenit sa khoáng Hà Tĩnh hoàn nguyên, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế – kỹ thuật của công nghệ Becher. Việt Nam sở hữu trữ lượng quặng titan lớn, chủ yếu dưới dạng inmenit, là nguyên liệu quan trọng cho sản xuất bột màu titan đioxit (TiO2). Công nghệ Becher, dù có ưu điểm về xử lý đơn giản và thân thiện môi trường, nhưng còn hạn chế ở yêu cầu chất lượng nguyên liệu đầu vào cao và thời gian ăn mòn sắt kéo dài.

Mục tiêu của luận án là rút ngắn thời gian ăn mòn sắt từ inmenit hoàn nguyên bằng cách kết hợp dung dịch amoni clorua (NH4Cl) với các axit hữu cơ (axit axetic, axit xitric) hoặc thay thế NH4Cl bằng hỗn hợp axit axetic và natri axetat, tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm. Điểm mới của nghiên cứu là công trình cơ bản đầu tiên tại Việt Nam đề cập đến cường hóa quá trình ăn mòn sắt từ inmenit hoàn nguyên, đồng thời lần đầu tiên đề xuất sử dụng hỗn hợp axit axetic và natri axetat làm dung dịch ăn mòn thay thế.

Nghiên cứu đã xác định được chế độ phù hợp cho các công đoạn làm giàu tinh quặng inmenit sa khoáng Hà Tĩnh theo công nghệ Becher truyền thống, bao gồm chuẩn bị liệu, hoàn nguyên chọn lọc (nhiệt độ 1150-1200 °C, 4 giờ, mức độ kim loại hóa 83%), ăn mòn sắt trong NH4Cl (nồng độ 0,5%, tỉ lệ L/R=7/1, lưu lượng không khí 4,0 L/ph, nhiệt độ 70 °C, 9 giờ, hàm lượng sắt còn lại ≤ 0,5%), và xử lý huyền phù sau ăn mòn để thu hồi rutin tổng hợp (chứa 88,89% TiO2 và 3,35% tổng sắt). Các phương án cường hóa dung dịch ăn mòn (kết hợp hoặc thay thế NH4Cl) đều cho thấy khả năng rút ngắn đáng kể thời gian ăn mòn sắt (từ 9 giờ xuống 5 hoặc 6 giờ) trong khi vẫn giữ được hàm lượng sắt kim loại còn lại trong inmenit nâng cấp ở mức ≤ 0,5%.

Luận án cũng đề xuất cơ chế tương tác của các dung dịch xúc tác ăn mòn, góp phần làm rõ hơn vai trò và cơ chế tương tác của NH4Cl cũng như các hợp chất hữu cơ trong quá trình ăn mòn sắt, thúc đẩy việc áp dụng công nghệ Becher để xử lý làm giàu tinh quặng inmenit sa khoáng Việt Nam.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu: 2 trang
• Chương 1. Khái quát về quặng inmenit và các phương pháp làm giàu tinh quặng: 8 trang
• Chương 2. Tổng quan về công nghệ Becher: 25 trang
• Chương 3. Nguyên liệu, quy trình và thiết bị thực nghiệm: 9 trang
• Chương 4. Kết quả và thảo luận: 52 trang
• Kết luận và kiến nghị: 2 trang
• Tài liệu tham khảo: 8 trang (18 tài liệu tham khảo tiếng Việt, 79 tài liệu tham khảo tiếng Anh, 02 trang web, 01 nguồn khác)
• Danh mục các công trình đã công bố của Luận án: 1 trang
• Phụ lục: 11 trang