Nghiên cứu thành phần, tính chất của bùn đỏ
và định hướng ứng dụng trong lĩnh vực
môi trường Trần Mạnh Hùng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS. ngành: Hoá phân tích; Mã số: 60 44 29
Người hướng dẫn: TS. Vũ Đức Lợi
Năm bảo vệ: 2012 Abstract. Phân tích thành phần của bùn đỏ thô. Xác định thành phần và cấu trúc pha
của mẫu bùn đỏ bằng phương pháp nhiễu xạ tia X. Nghiên cứu các điều kiện để hoạt
hóa bùn đỏ. Nghiên cứu, đánh giá khả năng hấp phụ photphat của bùn đỏ sau khi
được hoạt hóa. Xử lý và đánh giá kết quả thực nghiệm.
Keywords. Hóa học; Hoá phân tích; Bùn đỏ Content
MỞ ĐẦU
Bauxit là một trong những khoáng sản phổ biến trên bề mặt Trái đất để chế biến thành
nhôm kim loại và là một trong những nguồn tài nguyên khoáng sản có trữ lượng rất lớn của
Việt Nam. Theo kết quả điều tra thăm dò địa chất chưa đầy đủ, ở nước ta khoáng sản Bauxit
phân bố rộng từ Bắc đến Nam với trữ lượng khoảng 5,5 tỷ tấn quặng nguyên khai, tương
đương với 2,4 tỷ tấn quặng tinh; tập trung chủ yếu ở Tây Nguyên (chiếm 91,4%), trong đó
Đăk Nông 1,44 tỷ tấn (chiếm 61%). So với các mỏ Bauxit trên thế giới, Bauxit ở Việt Nam
được đánh giá có chất lượng trung bình.
Châu Phi
33
2
Châu Đại Dương
24
3
Châu Mỹ và Carribe
22
4
Châu Á
15
5
Các nơi khác
6
Trên thế giới có khoảng 40 nước có bauxit, trong đó những nước có tiềm năng lớn
hàng đầu được trình bày ở bảng 1.2:
Bảng 1.2: Các nƣớc có tiềm năng lớn hàng đầu về bauxit.
STT
Tên nước
Trữ lượng Bauxit
(10
9
tấn)
1
Guinea
8,6
2
Australia
7,8
Thải bùn đỏ trên đất có 2 phương pháp là thải khô hoặc thải ướt:
- Thải khô là bơm bùn ra bãi thải với hàm lượng chất rắn rất cao, tiết kiệm diện tích
nhưng tốn kém và phức tạp hơn, thích hợp với những vùng có lượng bốc hơi lớn hơn so với
lượng mưa.
- Thải ƣớt là bơm bùn ra bãi thải với hàm lượng chất rắn thấp hơn, đỡ tốn kém, thích
hợp với các vùng có các thung lũng dễ tạo thành hồ chứa.
1.2.2 Thành phần và tính chất của bùn đỏ.
1.2.3 Định hướng xử lý bựn đỏ.
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu thành công (kể cả quy mô thí nghiệm
bán công nghiệp) về sử dụng bùn đỏ, nhưng hiệu quả kinh tế còn thấp và lượng bùn đỏ thải ra
quá lớn nên việc sử dụng chúng còn rất hạn chế, chủ yếu vẫn thải ra các bãi chứa.
Trước đây, ở một số nước trên thế giới, người ta thường bơm bùn xuống đáy sông,
đáy biển hay ngăn một phần vịnh biển để chứa bùn thải [28, 37]. Arawal và các cộng sự đã
thống kê 84 nhà máy alumin trên thế giới chỉ có 7 nhà máy có dự án thải ra biển vì hiếm đất
(Nhật, Hylạp). Tuy nhiên, hiện nay các biện pháp này đều bị nghiêm cấm vì nó phá hủy hoàn
toàn môi trường sống của các sinh vật đáy thủy vực.
Từ năm 1945, nước Anh đã sử dụng bùn đỏ làm chất keo tụ. Hiện nay, trên thế giới đã
có nhiều ứng dụng từ bùn đỏ, trong đó tập trung vào 3 lĩnh vực như: chất phụ gia trong xi
măng, sản xuất vật liệu xây dựng, điều chế quặng sắt [27, 28, 29, 32, 41, 45].
Một kết quả nghiên cứu của Mỹ về việc tái sử dụng bùn đỏ bằng cách thủy phân bùn
đỏ trong axit sunphuric để thu hồi Ti và nhôm còn dư trong bùn đỏ, sau đó cặn thải trong quá
trình thu hồi Ti được đưa vào trung hòa kiềm còn dư trong bùn đỏ. Tuy nhiên phương án này
chỉ phù hợp với những quặng bauxit có hàm lượng Ti lớn trên 10%, còn đối với quặng Bauxit
Việt nam, hàm lượng TiO
2
chỉ khoảng 7% do đó phương án này không thể áp dụng được.
Các nghiên cứu của các nhà Khoa học Séc [29], cũng đưa ra để sản xuất gạch không
nung, bằng cách trộn bùn đỏ với xi măng và đá vôi theo tỷ lệ thích hợp, tính chất cơ lý của
gạch được chế tạo từ bùn đỏ tương đương với gạch Block M100 theo tiêu chuẩn của Việt
Nam, đây là phương án khả thi có thể áp dụng được cho Việt nam.
thử thách cho các nhà khoa học trên toàn thế giới. Đã có nhiều báo cáo về tình trạng này
trong những năm gần đây từ nhiều khu vực trên thế giới như Mỹ, Trung quốc, Chilê, Mêhicô,
Canada, Bănglađet, Ấn Độ và Việt Nam.
Nhiễm độc Asen từ nước giếng khoan đã trở thành mối đe dọa đối với sức khỏe người
dân vùng nông thôn nhiều nơi trên thế giới đặc biệt là ở Bănglađét. Ở Việt Nam theo nghiên
cứu của Phạm Thị Kim Trang và cộng sự, hàm lượng Asen trung bình trong nước ngầm tại
các giếng khoan một số vùng nông thôn đồng bằng sông Hồng lên tới 200- 300
μg/l (tiêu
chuẩn cho phép về hàm lượng Asen trong nước ăn theo Tổ chức Y tế thế giới và Việt Nam
hiện nay là 10 μg ). Do đó, người dân sinh sống ở những vùng này có thể gặp rủi ro cao do sử
dụng lâu ngày nguồn nước ô nhiễm Asen. Khi vào cơ thể, asen sẽ được lưu giữ và tích lũy
dần trong các mô giàu chất sừng như tóc, móng tay và da. Khi tích lũy lâu ngày, Asen có khả
năng gây ung thư và các bệnh hiểm nghèo khác. CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM
2.1 Đối tƣợng nghiên cứu.
Các mẫu bùn đỏ được lấy tại nhà máy hóa chất Tân Bình trong quá trình sản suất.
2.2 Nội dung nghiên cứu.
- Phân tích thành phần của bùn đỏ thô.
- Xác định thành phần và cấu trúc pha của mẫu bùn đỏ bằng phương pháp nhiễu xạ tia
X.
- Nghiên cứu các điều kiện để hoạt hóa bùn đỏ.
- Nghiên cứu, đánh giá khả năng hấp phụ photphat của bùn đỏ sau khi được hoạt hóa.
- Xử lý và đánh giá kết quả thực nghiệm.
2.4 Lấy mẫu, tiền xử lý và hoạt hóa mẫu bùn đỏ.
2.4.1 Mẫu bùn đỏ thô.
Mẫu bùn đỏ được lấy tại nhà máy Hóa chất Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh ở
dạng bùn thải ướt, sau đó mẫu được ly tâm với tốc độ 2400 vòng/phút để loại dịch bám theo
theo phương pháp trắc quang
- Phạm vi ứng dụng
Phương pháp này được áp dụng để phân tích photphat (PO
4
3-
) trong các mẫu nước
uống, nước mặt, nước ngầm, và nước thải.
- Nguyên tắc
Ion photphat phản ứng với Amoni molipdat và Antimonyl tartrat trong môi trường
axit tạo thành hợp chất Antimony – photpho – Molipdat có màu vàng, phức này được khử
bằng axit ascorbic tạo thành hợp chất có màu xanh, cường độ màu của phức tỷ lệ với nồng độ
PO
4
3-
trong mẫu. Mật độ quang được đo tại bước sóng 880nm.
- Thiết bị
Hệ thống máy đo quang vùng tử ngoại và khả kiến.
2.5.3 Phân tích asen [18, 21].
Hàm lượng asen trong mẫu trước và sau khi hấp phụ bằng bùn đỏ được xác định bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphít.
Các điều kiện đo phổ và chương trình nhiệt độ tối ưu được nghiên cứu lựa chọn như
vạch đo, nguồn sáng, nhiệt độ sấy khô, nhiệt độ tro hóa luyện mẫu,nhiệt độ nguyên tử hóa,
khoảng tuyến tính và giới hạn phát hiện của phương pháp.
2.6 Xử lí số liệu thực nghiệm.
2.6.1 Hiệu suất hấp phụ photphat
- Hiệu suất hấp phụ photphat được tính như sau:
H=
i
fi
C
i:
là nồng độ PO
4
3-
ban đầu.
C
f:
là nồng độ PO
4
3-
sau hấp thụ.
V: thể tích dung dịch.
m: khối lượng bùn đỏ.
Các kết quả thực nghiệm được xử lý bằng phần mềm Microsoft Office Excel 2007 và Minitab
15.
2.6.3 Đánh giá khả năng hấp phụ asen của bùn đỏ [18, 21].
Khả năng hấp phụ asen của bùn đỏ được đánh giá theo chế độ tĩnh, lượng bùn đỏ
được sử dụng là 1g trong 50 ml dung dịch hấp phụ.
Xử lý kết quả theo các công thức:
0
( ).
e
e
C C V
Q
m
và % Hấp phụ =
. Hàm lượng silíc được xác định bằng phương pháp trọng lượng, hàm lượng nhôm và
sắt được xác định bằng phương pháp chuẩn độ, hàm lượng titan được xác định bằng phương
pháp đo quang. Kết quả phân tích mẫu bùn đỏ thô được đưa ra ở bảng sau:
Bảng 3.1: Kết quả phân tích thành phần của bùn đỏ.
STT
Chỉ tiêu phân tích
Đơn vị
Hàm lƣợng
1
Fe
2
O
3
%
46.32
2
Al
2
O
3
%
17.56
3
SiO
2
%
6.70
Dạng gibbsite
2
FeO(OH)
Geothite
3
Fe
2
O
3
Hematite
4
SiO
2
Quartz
5
1.08 Na
2
O.Al
2
O
3
.1.68SiO
2
.1.8H
2
O
Sodium Aluminum
Silicat hydrat
SiO
2
Quartz
5
1.08 Na
2
O.Al
2
O
3
.1.68SiO
2
.1.8H
2
O
Sodium Aluminum
Silicat hydrat Hình 3.3: Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bùn đỏ biến tính ở 400
o
C. Bảng 3.4: Cấu trúc pha của các hợp phần trong bùn đỏ
biến tính ở 400
o
C.
o
C. Bảng 3.5: Cấu trúc pha của các hợp phần trong bùn đỏ
biến tính ở 600
o
C
STT
Công thức hóa học
Dạng tồn tại
1
Fe
2
O
3
Hematite
2
SiO
2
Quartz
3
1.08 Na
2
O.Al
2
O
2
O.Al
2
O
3
.1.68SiO
2
.1.8H
2
O
Sodium Aluminum
Silicat hydrat 3.4 Kết quả hấp phụ photphat với bùn đỏ
3.4.1 Xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ photphat bằng phƣơng pháp đo quang
Hình 3.6: Đƣờng chuẩn hấp phụ photphat
Đường chuẩn xây dựng có hệ số tương quan R
2
lớn gần bằng 1. Do đó, có thể sử dụng các
đường chuẩn này để xác định nồng độ photphat trong các mẫu thực.
3.4.2 Nghiên cứu lựa chọn phƣơng pháp biến tính bùn đỏ
3.4.2.1 Bùn đỏ đƣợc biến tính bằng phƣơng pháp axit
Bảng 3.8: Hiệu suất hấp phụ photphat của mẫu bùn đỏ đƣợc
7.76
33.19
5.53
4
RM0,25
0.25
7.71
21.26
3.54
5
RM0,5
0.5
8.11
22.65
3.76
6
RM1
1.0
8.13
25.53
4.26
7
RM1,5
1.5
7.94
25.44
4.24
8
RM2
2.0
Lượng PO
4
3-
hấp phụ trên một
đơn vị bùn đỏ (mg/g)
1
RM
7.93
45.78
7.63
2
RM200
7.74
53.73
8.96
3
RM400
7.90
64.72
10.79
4
RM600
7.82
76.51
12.75
5
RM800
7.66
93.82
15.64
Khối lượng
bùn đỏ thô (g)
pH sau hấp phụ
Hiệu suất hấp phụ
(%)
1
0.25
8.04
21.18
2
0.5
7.66
22.65
3
1.0
8.15
32.47
4
1.5
8.25
43.75
5
2.0
8.02
35.27
6
2.5
8.37
30.82
STT
Nồng độ PO
4
3-
ban đầu (mg/l)
pH sau hấp phụ
Hiệu suất hấp phụ
(%)
1
5
7.74
26.32
2
10
7.96
35.64
3
25
7.90
44.56
4
50
7.82
34.29
5
75
7.66
28.15
Bảng 3.12: Hiệu suất hấp phụ photphat với pH ban đầu khác nhau
pH ban đầu của dung
dịch phosphate
pH sau hấp
phụ
Hiệu suất
hấp phụ (%)
Lượng PO
4
3-
hấp phụ trên
một đơn vị bùn đỏ (mg/g)
pH = 1
7.38
25.73
4.29
pH = 3
7.93
45.78
7.63
pH = 5
8.02
31.58
5.26
pH = 7
8.63
7.64
pH sau hấp
phụ
Hiệu suất
hấp phụ (%)
Lượng PO
4
3-
hấp phụ trên một đơn
vị bùn đỏ (mg/g)
RM thô
7.93
45.78
7.63
RM 200
0
C
7.74
53.73
8.96
RM 400
0
C
7.90
64.72
10.79
RM 600
0
C
7.82
76.51
0
C hấp phụ dung dịch photphat 25mg/l ở pH = 3 là tốt nhất.
3.4.7 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian hấp phụ
Bảng 3.14: Hiệu suất hấp phụ photphat với mẫu bùn đỏ đƣợc
biến tính theo thời gian
Thời gian lắc và
khuấy
pH sau hấp phụ
Hiệu suất hấp phụ
Lượng PO
4
3-
hấp
phụ trên một đơn
vị bùn đỏ (mg/g)
RM800/2h+2h
8.04
64.16
10.69
RM800/4+4h
7.66
93.82
15.64
RM800/8h+8h
8.15
72.17
12.03
3.5.1 Nghiên cứu các điều kiện tối ưu để xác định asen.
Bảng 3.17: Chƣơng trình hóa nhiệt độ cho lò graphit.
Các điều kiện
Nhiệt độ (
o
C)
Thời gian tăng
Thời gian duy trì
Sấy khô
100-200
5 (giây)
30 (giây)
Tro hóa luyện mẫu
400-1000
10 (giây)
20 (giây)
Nguyên tử hóa mẫu
1600-2000
0 (giây)
5 (giây)
Làm sạch
2600
1 (giây)
5 (giây)
tính của đường chuẩn từ 5g/l đến 25 g/l.
Hàm lượng asen trong mẫu được phân tích dựa trên đường chuẩn này.
Bảng 3.22: Kết quả phân tích mẫu asen 1g/l.
TT
Hàm lượng asen đo được (g/l)
Đo lần 1
1.09
Đo lần 2
1.11
Đo lần 3
0.97
Đo lần 4
0.96
Đo lần 5
1.07
Đo lần 6
1.11
Đo lần 7
1.07
Trung bình 7 lần đo
1.06
Độ lệch chuẩn (S): 0,118 Giá trị trung bình: 1,06
Bậc tự do (n-1): 6
Giá trị t tra bảng với độ tin cậy 99%: 3,143
GHPH= t × S = 3,143 × 0,118 = 0,37 (g/l).
HCl 0.25M
HCl 0.5M
HCl 1M
HCl 1.5M
HCl 2M
Hình 3.24: Hấp phụ As (III) bằng bùn đỏ hoạt hóa trong dung dịch HCl.
- Nhận xét: Qua bảng 3.23 và hình 3.16, ta thấy tại pH ≈ 7 ÷ 8, dung lượng hấp phụ của hầu
hết các mẫu bùn đỏ đựợc hoạt hóa axit đều có giá trị hấp phụ cao nhất.
Trong cao mẫu bùn đỏ được hoạt hóa, mẫu bùn đỏ đựơc hoạt hóa trong môi trường HCl 1M)
là cực đại đối với As (III) . Do vậy, chúng tôi lựa chọn mẫu bùn đỏ đựơc hoạt hóa trong HCl
1M và thực hiện quá trình hấp phụ tại pH=7,5 đối với các nghiên cứu tiếp theo.
Để khảo sát thời gian hấp phụ tối ưu, chúng tôi lựa chọn mẫu bùn đỏ đã đựơc họat hóa với
HCl 1M và thực hiện quá trình hấp phụ tại pH=7,5. Nồng độ ban đầu của asen là 10 mg/l,
thời gian hấp phụ được tiến hành từ 10 phút đến 150 phút. Kết quả được đưa ra ở bảng 3.26
và hình 3.17.
Bảng 3.28: Ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình hấp phụ.
STT
Thời gian
(phút)
Khối lượng
(gam)
Co
(mg/l)
Ce (mg/l)
Qe (mg/g)
50
1
10
1.55
0.4225
84.5
6
60
1
10
1.5
0.425
85
7
80
1
10
2.2
0.39
78
8
90
1
10
2.05
0.3975
79.5
9
100
1
3.5.2.3 Ngh
Nghiên cứu ảnh hƣởng của pH đến hấp phụ As(V)
2 4 6 8 10 12
75
80
85
90
95
100
% Hap phu
pH
Hình 3.26: Hấp phụ As (V) bằng bùn đỏ hoạt hóa trong HCl 1M
tại các pH khác nhau.
Các kết quả ở bảng 3.27 và hình 3.18 cho thấy khả năng hấp phụ As (V) cao nhất tại pH
trong khoảng 2 ÷ 4, nếu tiếp tục tăng pH thì khả năng hấp phụ As (V) giảm xuống. Tuy vậy
ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As (V) của bùn đỏ hoạt hóa trong HCl 1M là
không khác nhau nhiều tuy nhiên tại các giá trị pH trong khoảng từ 2 ÷ 4 đều làm cho khả
năng hấp phụ As (V) khá cao. Do vậy, chúng tôi chọn pH = 4.0 cho các thí nghiệm tiếp theo.
Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian đến hấp phụ As (V).
0 20 40 60 80 100 120 140 160
86
88
90
92
94
96
đỏ sau khi biến tính bằng HCl 1M có dung lượng hấp phụ cao nhất là 0,48 mg/g đối với
As(III) và 0,50 mg/g đối với As(V). Khoảng pH tối ưu để hấp phụ As(III) là 7,5 và đối với
As(V) là 4,0.
References
Tài liệu tiếng việt
1. Phạm Đăng Địch, PGS. TS Lê Xuân Khuông, TS Lê Gia Mô, KS Dương
Thanh Sủng (3/2003). Báo cáo tổng kết đề tài: " Nghiên cứu công nghệ tiên tiến sản
xuất alumin từ quặng tinh bôxit Tân Rai - Lâm Đồng và điện phân nhôm đạt chất
lượng thương phẩm".
2. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2003),
, NXB Đại học Quốc
gia Hà Nội.
3. Phạm Luận (2000), kh ICP-MS,
Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
4. Phạm Luận (2006), , NXB Đại học Quốc gia
Hà Nội.
5. Phạm Luận (1999), ng dn v nhng v c thut x
m, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội.
6. Phạm Luận (1999), Phn t c p th
, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
7. Phạm Luận, Đặng Quang Ngọc, Trần Tứ Hiếu, Lại Văn Hoa (1998), “Nghiên cứu xác
định một số kim loại trong tóc công nhân thuộc khu vực nhà máy in, Tn
c, 3(1), tr. 5-8.
8. Phạm Luận (1998), t c hunh quang, Đại
học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
9. Phạm Luận (1994), hp th UV-VIS,
Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
̣
n
2007-2015 có xét đến năm 2025''. (2007).
-TTg, ngày 01/11/2007.
16. Dương Thanh Sủng, Nguyễn Văn Ban (1985). '' Phương pháp đánh giá chất
lượng công nghệ alumin của quặng bauxit''. Tuyn t 4/1985 Kim
lo. Viện Luyện kim màu.
17. Trịnh Thị Thanh (2007), c hc khi, NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội.
18. Lê Tự Thanh, Nguyễn Văn Đông, Diệp Ngọc Sương (2000), “Xác định asen tổng số
và nghiên cứu xác định riêng lẻ As (III) và As (V) bằng phương pháp quang phổ hấp
thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật khí hydrua hoá”, K yu Hi tho Quc t m
Asen: Hin trn sc kho ca,
tr.7-13.
19. Phạm Kim Trang và cộng sự (2005), “Nhiễm độc lâu dài asen do dùng nước giếng
khoan tại một số khu vực thuộc đồng bằng sông Hồng và sông Mê Kông”, T
hc th, 591(9), tr. 14-17.
20. Nguyễn Đức Vận (2006), , NXB Khoa
32. Gong C., Yang N. (2000). Effect of phosphate on the hydration of alkali-activated red
mud slag cementitious material. Cement and Concrete Research 30, 1013-1016.
33. Hadi Khezri S., Azimi N., Mohammed-Vali M., Eftekhari-Sis B., Hashemi M. M.,
Baniasadi M. H., Teimouric F. (2007). Red mud catalyzed one-pot synthesis of nitriles
from aldehydes and hydroxylamine hydrochloride under microwave irradiation.
ARKIVOC (xv) 162-170.
34. Kehagia F. (2010). An Innovative Geotechnical Application of Bauxite Residue.
35. Kotai L., Sajo I. E., Gacs I., Papp K., Bartha A., Banvolgyi G. (2006) An
Environmentally Friendly Method for Removing Sodium in Red Mud. Chemistry
Letters 35(11), 1278-1279.
36. Liu W., Yang J., Xiao B. (2009). Application of Bayer red mud for iron recovery and
building material production from alumosilicate residues. Journal of Hazardous
Materials 161, 474–478.
37. Menzies N. W., Fulton I. M., Morrell W. J. (2004). Seawater Neutralization of
Alkaline Bauxite Residue and Implications for Revegetation J. Environ. Qual. 33,
1877-1884.
38. Pan Z., Cheng L., Lu Y., Yang N. (2002) Hydration products of alkali-activated slag–
red mud cementitious material. Cement and Concrete Research 32, 357–362.
39. Pan Z., Cheng L., Lu Y., Yang N. (2002). Hydration products of alkali-activated slag–
red mud cementitious material. Cement and Concrete Research 32, 357–362.
40. Paredes J.R., Ordóñez S., Vega A., D´ıez F.V. (2004). Catalytic combustion of
methane over red mud-based catalysts. Applied Catalysis B: Environmental 47, 37–
45.
41. Singh M., Upadhayay S. N., Prasad P. M. (1996). Preparation of special cements from
red mud. Waste Management, 16(8), 665-670.
42. Singh M., Upadhayay S.N., Prasad P.M. (1997). Preparation of iron rich cements using red
mud. Cement and Concrete Research, 27(7), 1037-1046.
43. Stathers T.E., Riwa W., Mvumi B.M., Mosha R., Kitandu L., Mngara K., Kaoneka B.,
Morris M. (2008). Do diatomaceous earths have potential as grain protectants for
small-holder farmers in sub-Saharan Africa? The case of Tanzania. Crop Protection