BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN HÓA HỌC NGUYỄN THÀNH ANH
“THU HỒI ĐẤT HIẾM TỪ BÃ THẢI TUYỂN QUẶNG ĐỒNG SIN
QUYỀN ỨNG DỤNG LÀM PHÂN BÓN
CHO CÂY CHÈ VÀ MỘT SỐ LOẠI RAU TẠI ĐÀ LẠT, LÂM
ĐỒNG” Chuyên ngành: Hoá Vô cơ
Mã số: 62.44.01.13

1
GIỚI THIỆU LUẬN ÁN

1. Tính cấp thiết của luận án
Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các nguyên tố đất
hiếm (NTĐH) ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành
khoa học và kĩ thuật. Các nghiên cứu tuyển quặng, tách chiết, phân
chia các NTĐH đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước hết
sức quan tâm.
Các NTĐH được sử dụng nhiều để sản xuất cáp quang, chế tạo
các linh kiện điện tử, chất xúc tác làm sạch khí thải… Từ những năm
70 của thấ kỉ XX, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu ứng dụng các
NTĐH trong lĩnh vực nông nghiệp góp phần làm tăng năng suất và
chất lượng nông sản, tăng hiệu quả sản xuất.
Mỏ đồng Sin Quyền - Lào Cai có trữ lượng đất hiếm trong toàn
vùng mỏ khoảng 400.000 tấn. Về qui mô, nguồn khoáng sản đất hiếm
mỏ Sin Quyền đứng thứ 3 sau các mỏ đất hiếm Nậm Xe và Đông Pao
ở tỉnh Lai Châu. Tuy nhiên, trong quá trình tuyển làm giàu đồng, các
NTĐH tập trung trong bã thải và chưa được thu hồi.
Lâm Đồng là tỉnh có ngành nông nghiệp phát triển với nhiều loại
cây công nghiệp như chè, cà phê, rau và hoa có giá trị kinh tế cao.
Việc nghiên cứu, chế tạo phân bón lá nhằm nâng cao năng suất các
loại cây trồng, hạn chế vấn đề ô nhiễm môi trường do phân bón gây ra
là cần thiết và quan trọng.
Axit lactic là axit hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong các quá
trình sinh hóa. Phân bón lá dưới dạng phức chất lactat đất hiếm không
gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người được chọn để kích thích sinh
trưởng cho cây chè và một số loại rau ở Đà Lạt, Lâm Đồng.

với phương pháp thủy luyện bằng NaOH được áp dụng để thu hồi đất
hiếm. Với hiệu suất thu hồi đất hiếm đạt 86,76%, điều kiện thích hợp
là H
2
SO
4
15 M, tỷ lệ khối lượng quặng/H
2
SO
4
1/4, nhiệt độ phân hủy
quặng ở 180
0
C, thời gian 4 giờ.
3. Đã khảo sát ảnh hưởng của các phức chất lactat đất hiếm đến năng
suất của cây chè và ba lại rau phổ biến ở Đà Lạt (cải bắp, xà lách
Corol và xà lách Rumani). Phức chất lactat đất hiếm tăng năng suất
chè 24%, năng suất bắp cải 21%, năng suất xà lách Corol 16% và
năng suất xà lách Rumani 33%.

4. Bố cục của luận án
Luận án bao gồm 126 trang với 31 bảng, 37 hình bao gồm các
phần: Mở đầu (2 trang); Tổng quan (21 trang); Thực nghiệm (18
trang); Kết quả và thảo luận (56 trang); Kết luận (1 trang); Danh mục
12 công trình đã công bố của tác giả; 130 tài liệu tham khảo; Phần phụ
lục.
NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN
Chương 1: TỔNG QUAN
Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu, phần tổng quan luận án đã đề cập
đến:

Hàm lượng tổng oxit NTĐH (Ln
2
O
3
) và các nguyên tố khác
trong mẫu nghiên cứu làm giàu đất hiếm được trình bày trong bảng
3.1.
. Thành phần hóa học của mẫu quặng tuyển làm giàu đất hiếm
TT
Chỉ tiêu
Thành phần,
%
TT
Chỉ tiêu
Thành phần,
%
1
Al
2
O
3

12,65
8
CuO
0,45
2
CaO
7,75
9

0,002
6
SiO
2

48,6
13
Ln
2
O
3
0,63
7
MnO
2

0,22
14
Kích thước hạt

0,074 mm

Pha Ferropargasit NaCa
2
Fe
4
AlSi
6
Al
12

Pha Quartz SiO
2
4
Kết quả cho biết hàm lượng tổng hiếm Ln
2
O
3
0,63%. Với hàm
lượng tổng hiếm này, có thể giải thích vì sao trên giản đồ nhiễu xạ tia
X không có vạch nhiễu xạ đặc trưng cho pha tinh thể chứa đất hiếm.
3.1.2. Kết quả thí nghiệm tuyển làm giàu đất hiếm
Sơ đồ tuyển và kết quả đạt được thể hiện ở hình 3.2 và bảng 3.2.

Hình 3.2. Sơ đồ thí nghiệm và kết quả làm giàu đất hiếm từ mẫu
nghiên cứu

Mica
2.000
7,58
0,07
0,75
Quặng đầu
26.380
100,00
0,63
100,00
Quá trình tuyển đã nâng cao được hàm lượng đất hiếm Ln
2
O
3
từ
0,63% lên 3,80% (hệ số làm giàu khoảng 6 lần) đạt tỷ lệ thực thu khá
cao đến 84,30%.
Mẫu nghiên cứu
Làm giàu đất hiếm
Tuyển từ ướt

Manhetit
Sản phẩm không từ

Sản phẩm có từ

Tuyển từ ướt
Tuyển nổi

Sản phẩm giàu

5
3.1.3. Kết quả phân tích thành phần mẫu quặng trong phân đoạn
giàu đất hiếm
Phân đoạn giàu đất hiếm chứa pha tinh thể của allanit xeri (octit)
có công thức hợp thức chung là Ca
2
Ce
3
(SiO
4
)(Si
2
O
7
)(O,OH) là
khoáng vật silicat có chứa các NTĐH chủ yếu nhóm xeri.
Hình 3.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu quặng sau tuyển làm giàu đất
hiếm
Kết quả phân tích hóa học thành phần quặng sau tuyển làm giàu
đất hiếm được trình bày đầy đủ trong bảng 3.3.
. Thành phần hóa học của phân đoạn giàu đất hiếm sau tuyển
TT
Chỉ tiêu
Thành phần, %
TT
Chỉ tiêu
Thành phần, %
1
Al
2

10
U
3
O
8
0,008
5
MgO
1,40
11
ThO
2

0,003
6
SiO
2

41,20
12
Ln
2
O
3

3,80
3.2. Nghiên cứu thu hồi đất hiếm bằng phương pháp axit
3.2.1. Nghiên cứu thu hồi đất hiếm bằng phương pháp ngâm chiết với
axit
Đã tiến hành nghiên cứu thu hồi đất hiếm từ phân đoạn giàu đất

Pha Kinoshitalit BaMg
3
Al
2
Si
2
O
10
(OH)
2

Pha Allanit Ca
2
Ce
3
…(SiO
4
)(Si
2
O
7
)(O,OH)
Pha Quartz SiO
2
6
H
2
SO
4
, HNO

500
0
C trong 2 giờ, tốc độ khuấy 100 vòng/phút. Kết quả nghiên cứu
ảnh hưởng của nồng độ axit và nhiệt độ đến hiệu suất thu nhận tổng
oxit đất hiếm được trình bày ở hình 3.4. Hình 3.4. Hiệu suất thủy luyện quặng ở nhiệt độ và nồng độ
H
2
SO
4
khác nhau.
Khi tăng nhiệt độ thủy luyện hiệu suất thu hồi đất hiếm tăng do
tốc độ phản ứng thủy luyện tăng. Khi tăng nồng độ H
2
SO
4
hiệu suất
phân hủy quặng tăng và tăng không đáng kể khi tiếp tục tăng nồng độ
H
2
SO
4
lớn hơn 15 M. Vì vậy, điều kiện thích hợp cho quá trình thủy
luyện quặng được xử lý nhiệt ban đầu bằng axit H
2
SO
4
là nồng độ

C

Ảnh hưởng của nồng độ H
2
SO
4

đến hiệu suất thủy luyện ở 180
0
C

7
3.2.2.2. ng ca t l/H
2
SO
4
n hiu sut thu ht
him
Các thí nghiệm thủy luyện
phân đoạn giàu đất hiếm được
xử lý nhiệt ban đầu ở 500
0
C
tiến hành với H
2
SO
4
15 M,
nhiệt độ thủy luyện 180
0

là 1/4.
3.2.2.3. ng ca thi gian phân hn hiu sut thu ht
him
Các thí nghiệm thủy luyện
được tiến hành với các điều kiện
như trên với thời gian phân hủy
được thay đổi từ 2 giờ đến 6 giờ.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng
của thời gian phân hủy đến hiệu
suất thu nhận tổng oxit đất hiếm
được trình bày ở hình 3.6.
Kết quả nghiên cứu cho
thấy khi tăng thời gian phân
hủy hiệu suất thu hồi đất hiếm
tăng nhanh, khi thời gian phân
hủy tăng từ 4 giờ đến 6 giờ,
hiệu suất thu hồi đất hiếm hầu

như không thay đổi. Thời gian phân hủy thích hợp là 4 giờ.
Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ
quặng/H
2
SO
4
đến hiệu suất thu
hồi đất hiếm

Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian
phân hủy đến hiệu suất thu hồi đất hiếm


0
C
trong thời gian 2 giờ. Kết quả
nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ
xử lý quặng ban đầu đến hiệu
suất thu nhận tổng oxit đất hiếm
được trình bày ở hình 3.7. Kết quả thí nghiệm cho thấy nhiệt độ xử lý quặng ban đầu thích
hợp cho quá trình thủy luyện là 500
0
C. Quặng được xử lý nhiệt ở
500
0
C trong 2 giờ là đối tượng cho những nghiên cứu tiếp theo.
Phương pháp thủy luyện bằng H
2
SO
4
có gia nhiệt với quặng có
xử lý nhiệt ban đầu ở 500
0
C trong 2 giờ, H
2
SO
4
15 M, nhiệt độ thủy
luyện 180
0

Hiệu suất thu hồi, %
H
2
SO
4
12 M
H
2
SO
4
15 M
H
2
SO
4
18 M
400
20,1
22,2
23,4
600
23,6
24,1
26,5
800
63,3
82,0
82,5
900
73,7

công suất vi sóng 900 W, thời
gian thủy luyện 50 phút, tỷ lệ
quặng/H
2
SO
4
thay đổi từ 1/1
đến 1/6. Kết quả khảo sát ảnh
hưởng của tỷ lệ quặng/H
2
SO
4

đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
bằng phương pháp thủy luyện
vi sóng được trình bày ở hình
3.8.

Tỷ lệ quặng/H
2
SO
4
là 1/4 có hiệu suất thu hồi đất hiếm đạt
87,7% là thích hợp để tiến hành quá trình thủy luyện.
3.2.3.3. ng ca thi gian thy luyn hiu sut thu hi
t him
Các thí nghiệm được tiến
hành với tỷ lệ quặng/H
2
SO

SO
4
có gia nhiệt phương pháp thủy luyện vi sóng bằng H
2
SO
4
có
hiệu suất thu hồi đất hiếm tăng không đáng kể (khoảng 1%) nhưng có
Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ
quặng/H
2
SO
4
đến hiệu suất thu hồi
đất hiếm

Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian thủy
luyện vi sóng đến hiệu suất thu hồi đất
hiếm

10
ưu điểm là rút ngắn thời gian tiến hành thí nghiệm từ 4 giờ xuống 50
phút. Nhược điểm của phương pháp thủy luyện vi sóng là khó kiểm
soát tốc độ phản ứng nên dễ gây cháy nổ, đòi hỏi thiết bị có độ an toàn
cao.
3.2.4. Phương pháp thủy luyện bằng axit sunfuric ở nhiệt độ cao
3.2.4.1. ng ca t l qung/H
2
SO
4

Hiệu suất thu hồi đất
hiếm, %
42,8
72,3
87,7
88,3
89,2
Tỷ lệ quặng/H
2
SO
4
thích hợp cho quá trình thí nghiệm là 1/3.
Quá trình này tiêu tốn lượng axit ít hơn so với các quá trình thủy luyện
đã nghiên cứu ở trên.
3.2.4.2. ng ca nhit  nung n hiu sut thu ht him
Các thí nghiệm được tiến hành với tỷ lệ quặng/H
2
SO
4
1/3, nhiệt
độ nung quặng được thay đổi từ 400
0
C đến 700
0
C. Kết quả nghiên cứu
ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất thu hồi đất hiếm và phần
trăm khối lượng quặng hòa tan được trình bày ở bảng 3.6
Bng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất thu hồi
đất hiếm
Nhiệt độ nung,

3.

3.2.4.3. ng ca thn hiu sut thu ht
him
Các thí nghiệm được tiến hành ở 600
0
C, tỷ lệ quặng/H
2
SO
4
1/3,
thời gian nung được thay đổi từ 0,5 đến 3,0 giờ. Kết quả được trình
bày ở hình 3.10.
11
Kết quả thí nghiệm cho
thấy, thời gian thích hợp để thực
hiện quá trình thủy luyện quặng
bằng phương pháp axit sunfuric
ở nhiệt độ cao là 2 giờ, hiệu suất
thu hồi đất hiếm đạt 87,7%. 3.2.4.4. ng ca t l rn/lng trong quá trình n hiu
sut thu ht him
Các thí nghiệm được tiến
hành trong điều kiện: tỷ lệ
quặng/H

hiệu suất thu hồi đất hiếm đạt 87,7%.
So với phương pháp thủy luyện trong H
2
SO
4
có gia nhiệt
phương pháp thủy luyện bằng axit sunfuric ở nhiệt độ cao không tăng
đáng kể hiệu suất thu hồi đất hiếm nhưng rút ngắn thời gian phản ứng
từ 4 giờ xuống còn 2 giờ, tỷ lệ quặng/H
2
SO
4
giảm từ 1/4 xuống 1/3.
Hiệu suất thu hồi đất hiếm bằng phương pháp axit sunfuric ở nhiệt độ
cao tương đương với phương pháp vi sóng. Tuy nhiên, phương pháp
này cần nhiệt độ cao và thiết bị chuyên dụng, tiêu hao nhiều năng
lượng nên ít hiệu quả kinh tế.
Hình 3.10. Ảnh hưởng của thời gian
nung đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

Hình 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ
rắn/lỏng trong quá trình hòa tách
đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

12
3.3. Nghiên cứu thu hồi đất hiếm bằng phương pháp kiềm
3.3.1. Phương pháp thủy luyện bằng dung dịch NaOH ở áp suất
thường
3.3.1.1. ng ca n dung dn hiu sut thu hi
t him

nghiên cứu được trình bày ở hình 3.13.
Thời gian thích hợp để chọn tiến
hành các thí nghiệm thủy luyện tiếp theo
là 2 giờ. Hình 3.12. Sự phụ thuộc hiệu suất
thu hồi đất hiếm vào nồng độ dung
dịch NaOH

Hình 3.13. Sự phụ thuộc hiệu
suất thu hồi đất hiếm vào thời
gian thủy luyện

13
3.3.1.3. ng ca t l qung/n hiu sut thu ht
him
Các thí nghiệm thủy luyện được
tiến hành với dung dịch NaOH 8 M, tỷ
lệ quặng/NaOH thay đổi từ 1/1 đến
1/7, nhiệt độ thủy luyện 300
0
C, thời
gian thủy luyện 2 giờ. Kết quả nghiên
cứu được trình bày ở hình 3.14.
Tỷ lệ quặng/NaOH thích hợp
để tiến hành các thí nghiệm tiếp

Phương pháp thủy luyện ở áp suất thường trong các điều kiện:
quặng được xử lý nhiệt ban đầu, nhiệt độ thủy luyện 300
0
C, nồng độ
NaOH 8 M, tỷ lệ quặng/NaOH 1/5, thời gian thủy luyện 2 giờ, hiệu
suất thu hồi đất hiếm đạt 86,0%. Hình 3.14. Sự phụ thuộc hiệu
suất thu hồi đất hiếm vào tỷ lệ
quặng/NaOH

Hình 3.15. Sự phụ thuộc hiệu
suất thu hồi đất hiếm vào nhiệt
độ thủy luyện

14
3.3.2. Phương pháp thủy luyện bằng dung dịch NaOH ở áp suất
cao
3.3.2.1. Kho sát ng ca n dung dn hiu
sut thu ht him
Các thí nghiệm được tiến
hành với 5,00 gam quặng kích
thước 0,074 mm bằng dung
dịch NaOH có nồng độ thay
đổi từ 1 M đến 8 M, thời gian
thủy luyện 2 giờ, tỷ lệ
quặng/NaOH 1/4, nhiệt độ thủy
luyện 200
0
Hình 3.16. Sự phụ thuộc hiệu
suất thu hồi đất hiếm vào nồng độ
dung dịch NaOH

Hình 3.17. Sự phụ thuộc hiệu
suất thu hồi đất hiếm vào thời
gian thủy luyện

15
3.3.2.3. ng ca t l qung/n hiu sut thu hi t
him
Các thí nghiệm thủy
luyện được tiến hành trong
dung dịch NaOH 6 M, nhiệt độ
thủy luyện ở 200
0
C trong thời
gian 2 giờ, áp suất bình phản
ứng được duy trì ở 4 atm, tỷ lệ
quặng/NaOH thay đổi từ 1/1
đến 1/6. Kết quả nghiên cứu
được trình bày ở hình 3.18.
Tỷ lệ quặng/NaOH thích
hợp để tiến hành các thí nghiệm
tiếp theo là 1/4.

3.3.2.4. ng ca nhi phn n hiu sut thu ht
him


Hình 3.18. Sự phụ thuộc hiệu suất
thu hồi đất hiếm vào tỷ lệ
quặng/NaOH

Hình 3.19. Sự phụ thuộc hiệu
suất thu hồi đất hiếm vào nhiệt
độ thủy luyện 16
3.3.2.5. ng ca áp sut bình thy luyn n hiu sut thu hi
t him
Các thí nghiệm được tiến hành
trong các điều kiện: khối lượng
quặng 5,00 gam, thời gian thủy
luyện 2 giờ, tỷ lệ quặng/NaOH
1/4, nhiệt độ thủy luyện 200
0
C, áp
suất bình phản ứng được điều
chỉnh bằng van xả hoặc nén bằng
không khí từ 2 atm đến 7 atm.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng
của áp suất bình thủy luyện đến
hiệu suất thu hồi đất hiếm được
trình bày ở hình 3.20.
Áp suất thích hợp cho quá
trình thủy luyện là 4 atm. Áp suất
này xấp xỉ với áp suất tự sinh

2
SO
4
15 M, nhiệt độ 180
0
C, thời gian
phân hủy 2 giờ, tỷ lệ quặng/H
2
SO
4
1/4, tốc độ khuấy 100 vòng/phút
với loại quặng có xử lý nhiệt ban đầu ở 500
0
C đã được áp dụng.
Hình 3.20. Sự phụ thuộc hiệu
suất thu hồi đất hiếm vào áp suất
bình thủy luyện

17
3.4. Chiết La, Ce, Nd và Y bằng TPPO trong dung dịch nước chứa
muối đẩy
Đã khảo sát ảnh hưởng của bản chất và nồng độ của các loại muối
đẩy KNO
3
, NH
4
NO

2
< LiNO
3
< Mg(NO
3
)
2
< Al(NO
3
)
3

Điều này có thể giải thích như sau: các cation muối đẩy đã tham
gia vào quá trình phá vỡ lớp hiđrat bao xung quanh ion La
3+
, Ce
3+
,
Nd
3+
và Y
3+
tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo phức với tác
nhân chiết. Bán kính cation muối đẩy càng bé và điện tích cation muối
đẩy càng lớn quá trình này xảy ra càng mạnh. Ngoài ra, sự có mặt của
các muối đẩy nitrat làm tăng sự chuyển dịch cân bằng chiết về phía
tạo phức nitrat đất hiếm, tạo solvat.
Dung lượng chiết của La, Ce, Nd và Y tăng dần theo thứ tự: La
< Ce < Nd < Y và sự có mặt của muối đẩy đã làm tăng mạnh dung
lượng chiết của chúng so với trường hợp không có muối đẩy.

3
11 M.

18
3.5.2. Nghiên cứu giải chiết Ce(IV)
Ce(IV) không bị giải chiết khỏi pha hữu cơ bằng dung dịch
HNO
3
có nồng độ 11 M. Để giải chiết cần sử dụng chất khử để khử
Ce(IV) về Ce(III). Ở trạng thái oxi hóa III, phức của Ce(III) với TPPO
có độ bền tương tự như phức của La với TPPO nên có thể giải chiết dễ
dàng khỏi pha hữu cơ. Kết quả nghiên cứu sự phụ thuộc hiệu suất giải
chiết Ce(IV) từ pha hữu cơ vào nồng độ dung dịch HNO
3
+ H
2
O
2
10%
được trình bày ở bảng 3.7.
Bng 3.7. Khả năng giải chiết Ce(IV) từ pha hữu cơ bằng HNO
3

+ H
2
O
2
10%
C
HNO3

Từ bảng 3.7 cho thấy, để giải chiết Ce(IV) từ pha hữu cơ chỉ cần
giải chiết 1 lần bằng dung dịch HNO
3
5 M + H
2
O
2
10%.
3.5.3. Nghiên cứu chiết thu nhận xeri và đất hiếm(III) từ tổng oxit
đất hiếm Sin Quyền
Kết quả phân tích thành phần các nguyên tố trong đất hiếm thu
được từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền bằng phương pháp thủy
luyện H
2
SO
4
ở nhiệt độ 180
0
C được chỉ ra ở bảng 3.8.
Bng 3.8. Thành phần các NTĐH, U, Th trong tổng oxit đất
hiếm từ phân đoạn giàu đất hiếm của bã thải tuyển quặng đồng Sin
Quyền
STT
NTĐH
Hàm
lượng, %
STT
NTĐH
Hàm
lượng, %

6
Eu
0,20
15
Y
0,53
7
Gd
0,60
16
U
0,008
8
Tb
0,08
17
Th
0,003
9
Dy
0,24
19
Trong tổng oxit đất hiếm Sin Quyền hàm lượng đất hiếm nhóm
nhẹ khoảng 98,3% trong đó xeri chiếm 48,82%, ngoài ra còn có một
lượng vết các nguyên tố phóng xạ U và Th.
Các thí nghiệm chiết thu nhận xeri và đất hiếm(III) sạch từ tổng
oxit đất hiếm Sin Quyền được thực hiện trong điều kiện: Nồng độ đất

Lần
chiết
[Ln]
(nc)
, M
[Ln]
(hc)
, M
Lần
chiết
[Ln]
(nc)
, M
[Ln]
(hc)
,
M
Lần
chiết
[Ln]
(nc)
, M
[Ln]
(hc)
, M
1
0,041
0,059
3
0,064

56,50
2,14
Ce
48,82
16,64
93,46
Pr
4,55
6,98
0,97
Nd
9,83
15,96
1,47
∑nặng
2,70
3,92
1,96
Th
0,003
Vết
0,0009
U
0,008
Vết
0,0027
20
Sau 5 lần chiết trong pha hữu cơ chứa chủ yếu xeri, các nguyên
tố U, Th và hàm lượng NTĐH(III) khá nhỏ (2,14%) đây là nguồn
cung cấp xeri sạch. Trong pha nước chứa chủ yếu các NTĐH(III),

chua, muối chua, axit hóa rượu vang… Hiện nay, axit lactic được
dùng để sản xuất chỉ khâu tự hủy hoặc làm tiền chất để tạo ra polyme
sinh học (Polilactic axit, PLA) có thể tự phân hủy. Các NTĐH có khả
năng tạo phức mạnh với axit lactic được sử dụng nhiều trong lĩnh vực
phân chia các NTĐH.
Để có cơ sở ứng dụng các phức chất lactat đất hiếm kích thích
sinh trưởng cây trồng, chúng tôi đã tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo
phức chất lactat đất hiếm bằng các phươnng pháp vật lý.
3.6. Tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo phức chất lactat đất hiếm
3.6.1. Thành phần của phức chất
Kết quả bảng phân tích thành phần phức chất các phức lactat đất
hiếm đều có công thức chung là Ln(HLac)
3
.3H
2
O.
3.6.2. Nghiên cứu phức chất
Kết quả đo độ dẫn điện của dung dịch lactat đất hiếm cho thấy, ở
nồng độ rất loãng, phức chất của NTĐH với axit lactic là những phức
chất tan trong nước và tạo dung dịch dẫn điện, độ dẫn điện mol phân
tử tương tự nhau (khoảng 86 - 93 S.cm
-1
.mol
-1
) có thể cho thấy các
phức chất này có cùng kiểu phân ly. Phương trình phân ly phức chất
có lactat đất hiếm có thể biểu diễn như sau:
La(HLac)
3
 Ln(HLac)

.
Trong phổ hồng ngoại của các phức chất, dải hấp thụ ν (COO
-
)
giảm mạnh dịch chuyển khoảng 100 cm
-1
về bước sóng thấp hơn so
với axit lactic và muối lactat, các dải hấp thụ νas (CO) và νs (CO)
cũng giảm tương tự có thể cho thấy liên kết Ln
3+
- COO
-
trong các
phức chất mang đặc tính cộng hóa trị cao hơn, sự hình thành liên kết
giữa kim loại phối tử qua nguyên tử oxi của nhóm COO
-
đã làm cho
liên kết CO trong phối tử yếu đi. Dải hấp thụ của nhóm OH và CH
trong phức chất cũng có sự dịch chuyển rõ ràng về vùng sóng thấp
hơn đặc biệt điều này có thể cho thấy sự tạo phức xảy ra giữa Ln
3+
và
nhóm OH của phối tử. Ngoài ra, các đám dao rộng có dải hấp thụ rộng
trong vùng 3400 cm
-1
- 3500cm
-1
khẳng định phức chất có chứa nước,
phù hợp với các kết quả phân tích nhiệt. Công thức chung cho các
phức chất đất hiếm có dạng Ln(CH

trong mẫu chè phân tích được chỉ có ở dạng vết, mẫu chè không có
chứa các nguyên tố phóng xạ. Các mẫu chè đều đạt tiêu chuẩn về chất
lượng chè.
3.7.2. Kết quả thí nghiệm trên một số loại rau ở Đà lạt
Phức lactat của hỗn hợp các NTĐH có tác dụng làm tăng năng
suất cây cải bắp lên đến 21%, xà lách Corol lên đến 16% và xà lách
Rumani trong nhà kính lên đến 33%. Ngoài khả năng làm tăng năng
suất, khi xử lý phun phức chất lactat của hỗn hợp chất hiếm cho các
loại cây này còn làm tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, hệ lá xanh
mướt hơn. Dư lượng các NTĐH trong mẫu sản phẩm thu hoạch chỉ ở
dạng vết không ảnh hưởng đến chỉ tiêu chất lượng sản phẩm.

KẾT LUẬN
Lần đầu tiên đã khảo sát khả năng thu hồi đất hiếm từ bã thải
tuyển quặng đồng Sin Quyền với các quá trình tuyển khoáng, thủy
luyện, chiết đất hiếm và áp dụng phức chất lactat đất hiếm cho cây chè
và một số loại rau phổ biến ở Đà lạt, Lâm Đồng:
1. Đã nghiên cứu qui trình tuyển từ kết hợp tuyển nổi thu nhận
phân đoạn giàu đất hiếm hàm lượng 3,8% từ bã thải tuyển quặng đồng
Sin Quyền chứa 0,63% đất hiếm. Tỷ lệ thực thu 84,3%.
2. Đã nghiên cứu thu hồi đất hiếm từ phân đoạn giàu đất hiếm
của bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền bằng phương pháp axit và
phương pháp kiềm. Kết quả cho thấy:
+ Trong phương pháp axit, điều kiện thích hợp để thu hồi tổng
đất hiếm với hiệu suất 86,76% là H
2
SO
4
15 M, tỷ lệ khối lượng
quặng/H

3
CH(OH)COO)
3
.3H
2
O. Độ tan trong nước
của các phức chất giảm dần theo chiều giảm bán kính ion Ln
3+
.
5. Đã khảo sát ảnh hưởng của các phức chất lactat đất hiếm đến
năng suất chè và ba loại rau phổ biến ở Đà Lạt (cải bắp, xà lách Corol
và xà lách Rumani). Phức chất lactat đất hiếm tăng năng suất chè
24%, năng suất bắp cải 21%, năng suất xà lách Corol 16% và năng
suất xà lách Rumani 33%.

CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Lưu Minh Đại, Phạm Minh Sơn, Đào Ngọc Nhiệm, Vũ Thế Ninh,
Phạm Ngọc Chức, Đoàn Trung Dũng, Nguyễn Thành Anh
(2013), Nghiên cứu làm giàu đất hiếm từ quặng thải đồng Sin
Quyền. Tạp Chí Khoa học và Công nghệ, T.51(3), 335-342.
2. Lưu Minh Đại, Nguyễn Thành Anh, Võ Quang Mai (2011), Nghiên
cứu thủy luyện bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền thu tổng
oxit đất hiếm. Tạp chí Hóa học, T.49(3A), 40-45.
3. Lưu Minh Đại, Nguyễn Thành Anh, Phạm S (2012), Nghiên cứu
thu hồi tổng oxit đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin
Quyền bằng phương pháp thủy luyện vi sóng. Tạp chí Hóa học,
T.50(6), 682-685.
4. Lưu Minh Đại, Nguyễn Thành Anh, Đào Ngọc Nhiệm, Vũ Thế
Ninh, Nguyễn Ngọc Chức (2013), Nghiên cứu thu hồi tổng oxit