Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
ĐOÀN MINH ĐỨC KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH LÀM GIÀU VÀ HOẠT HÓA
BENTONITE BÌNH THUẬN BẰNG TÁC NHÂN AXIT
Chuyên ngành: Hoá vô cơ
Mã số: 60.44.0113
Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn họp tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
Ngày 18 tháng 05 năm 2013
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐHSP THÁI NGUYÊN
TRUNG TÂM HỌC LIỆU ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
i
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Ngô Sỹ Lương người
thầy đã tận tình chu đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận
văn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng đào tạo trường PT Vùng
Cao Việt Bắc và Ban giám đốc viện công nghệ xạ hiếm đã tạo điều kiện thuận
lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Xác nhận của giáo viên hướng dẫn Xác nhận của trưởng khoa chuyên môn
PGS. TS. Ngô Sỹ Lương
TS. Nguyễn Thị Hiền Lan
Tác giả
Đoàn Minh Đức
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
LỜI CAM ĐOAN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC BẢNG vii
MỞ ĐẦU 1
PHẦN I: TỔNG QUAN 3
1.1.BENTONITE. 3
1.1.1. Thành phần hóa học và cấu trúc của bentonite [1,7,9] 3
1.1.2. Tính chất của bentonite 5
1.1.3. Ứng dụng của bentonite [9,20.29] 6
3.2. NGHIÊN CỨU LÀM GIÀU BENTONITE TUY PHONG - BÌNH THUẬN BẰNG
PHƢƠNG PHÁP TUYỂN THỦY XICLON. 32
3.2.1. Khảo sát sự phụ thuộc của giải kích thƣớc hạt sản phẩm thu đƣợc từ van tháo phía
trên vào kích thƣớc van tháo 32
3.2.2. Khảo sát sự phụ thuộc của giải kích thƣớc hạt sản phẩm thu đƣợc từ van tháo phía
trên vào nồng độ (tỷ trọng) của dòng liệu đi vào 33
3.2.3. Kết quả nghiên cứu sự phụ thuộc của giải kích thƣớc hạt sản phẩm thu đƣợc từ van
tháo phía trên vào áp lực tác dụng lên dòng liệu đi vào 34
3.2.4. Xác định đƣờng cong công suất của xiclon 1 inch 35
3.2.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc các van tháo liệu phần mịn phía trên
và van tháo liệu phần thô phía dƣới của máy tuyển thuỷ xiclon tới tỉ lệ phân chia thể tích
dung dịch nguyên liệu 36
3.3. NGHIÊN CỨU HOẠT HÓA BENTONITE BẰNG PHƢƠNG PHÁP HOẠT HÓA
AXIT 42
3.3.1. Làm sạch với bentonite tự nhiên chƣa đƣợc làm giàu 40% MMT 43
3.3.2. Làm sạch với bentonite đã đƣợc làm giàu 90% MMT 47
3.4. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BENTONITE ĐÃ ĐƢỢC LÀM GIÀU VÀ
LÀM SẠCH ĐỂ ĐIỀU CHẾ SÉT HỮU CƠ 51
KẾT LUẬN 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO 56
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc mạng lƣới không gian của MMT [9] 3
Hình 1.2. Mô hình cấu trúc mạng lƣới MMT với sự thay thế đồng hình ở cả vị trí tứ
diện và bát diện 4
Hình 1.3. Sơ đồ thực nghiệm thiết bị tuyển thủy xiclon [28] 16
khoáng bentonite 90% MMT 50
Hình 3.13. Giản đồ XRD của bentonite BìnhThuận (BT90) đã tinh chế (đã làm giàu
bằng thủy xiclon và làm sạch bằng phƣơng pháp axit) 51
Hình 3.14. Giản đồ XRD của bentonite thƣơng phẩm của Prolabo (Pháp) 51 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
vi
3.15. Giản đồ XRD của mẫu sét hữu cơ đƣợc điều chế trong thiết bị 1 lít, với tỷ
lệ muối amoni/bentonite là 110mmol/100g. 52
Hình 3.16. ơ đƣợc điều chế từ bentonite BT90 với CTAB
52
3.17. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu sét hữu cơ đƣợc điều chế với tỷ lệ muối
amoni/bentonite là 110mmol/100gam bentonite 53
3.18. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu sét bentonite BT90 đƣợc điều chế không
có muối amoni hữu cơ. 54 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của sét bentonite Bình Thuận, Varusev và Wyoming
12
Bảng 1.2. Phân loại khoáng vật theo kích thƣớc và các phƣơng pháp làm giàu 15
Bảng 3.1. Thành phần hoá học của bentonite Tuy Phong – Bình Thuận, bentonite
Rajasthan (Ấn Độ), bentonite Wyoming (USA). 30
Bảng 3.2. Thành phần hoá học của mẫu bentonite Bình Thuận nguyên khai 32
Bảng 3.3. Sự phụ thuộc của tỉ lệ giải hạt sản phẩm thu đƣợc từ van tháo phía trên vào
kích thƣớc van tháo phía trên, % 32
viii
Bảng 3.15: Sự phụ thuộc của dung lƣợng trao đổi cation vào nồng độ dung dịch axit
H
2
SO
4
của khoáng bentonite 90% MMT 48
Bảng 3.16: Sự phụ thuộc của dung lƣợng trao đổi cation vào thời gian hoạt hóa của
khoáng bentonite 90% 49
Bảng 3.17: Sự phụ thuộc của dung lƣợng trao đổi cation tỉ lệ rắn/lỏng của khoáng
bentonite 90% MMT 50 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
1
MỞ ĐẦU
Bentonite là loại khoáng sét có thành phần chính là montmorillonite (MMT) với cấu
trúc lớp, nên có nhiều đặc tính ƣu việt: trƣơng nở, trao đổi ion, hấp phụ, dẻo,… và vì vậy
đã đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau [1, 9]. Trong tự nhiên, bentonite
thƣờng tồn tại ở dạng khoáng hỗn hợp, gồm MMT, quartz, hectorite, saponite, clorite,
mica, calcite, pirrite, manhetite,… các muối kiềm, kiềm thổ và một số hợp chất hữu cơ.
Do vậy các tính chất ƣu việt của bentonite bị giảm mạnh. Để tăng hàm lƣợng MMT và
giảm bớt lƣợng tạp chất trong bentonite, ngƣời ta phải làm giàu, hoạt hóa bentonite
[7,10].
Ngày nay các sản phẩm hoạt hoá của bentonite đƣợc ứng dụng ngày càng rộng rãi
trên nhiều lĩnh vực khác nhau: dùng làm chất hấp phụ và chế tạo xúc tác trong công nghệ
Nhà nƣớc ta cũng đó có chủ trƣơng nghiên cứu phát triển và mở rộng các sản phẩm
từ nguồn khoáng bentonite trong nƣớc, để mở rộng một cách hiệu quả việc sử dụng
bentonite hoạt hoá và biến tính và tạo khả năng đáp ứng nhu cầu lớn trong tƣơng lai về
vật liệu này cho các ngành công nghiệp và đời sống.
Xuất phát từ thực tế nguồn quặng bentonite Việt Nam dồi dào, nhu cầu sử dụng
bentonite đã đƣợc làm giàu và hoạt hóa cho các ứng dụng trong nƣớc là lớn, chúng tôi
chọn đề tài cho luận văn là:
“
“
K
K
h
h
ả
ả
o
os
s
á
á
t
tq
q
u
à
u
uv
v
à
àh
h
o
o
ạ
ạ
t
th
h
ó
ó
a
ab
T
h
h
u
u
ậ
ậ
n
nb
b
ằ
ằ
n
n
g
gt
t
á
á
c
cn
1.1.1. Thành phần hóa học và cấu trúc của bentonite [1,7,9]
Dựa vào các kết quả nghiên cứu đã đƣợc công bố trong các tài liệu tham khảo có thể
đƣa ra một số nét chính về thành phần, cấu trúc và tính chất của sét nhƣ sau:
- Thành phần khoáng vật: Bentonite là
là montmorillonite (MMT). Ngoài ra trong bentonite tự nhiên còn chứa một số khoáng
sét khác nhƣ hectorite, saponite, clorite, mica,… và một số khoáng phi sét nhƣ calcite,
pirrite, manhetite,… các muối kiềm và một số hợp chất hữu cơ .
- Thành phần hóa học: Montmorillonite là thành phần chính của khoáng bentonite tự
nhiên,
2
O
3
.4SiO
2
.nH
2
O .
- Cấu trúc: Cấu trúc mạng lƣới không gian của MMT đã đƣợc trình bày ở hình 1.1.
Khi tồn tại trong tự nhiên, các ion trong mạng lƣới có thể bị thay thế và vì vậy thành
phần hóa học của khoáng có thể bị thay đổi nhiều [9].
Hình 1.1. Cấu trúc mạng lưới không gian của MMT [9]
MMT là khoáng có cấu trúc lớp 2:1 dạng diocta. Cấu trúc mạng lƣới tinh thể của nó
gồm hai lá tứ diện liên kết với một lá bát diện ở giữa, các lá này kết hợp với nhau sao
cho các đỉnh của tứ diện tạo thành một lớp chung chứa các nguyên tử oxi của silic cùng Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
4
với nhóm hydroxyl của bát diện tạo nên một đơn vị tế bào mạng lƣới cơ bản. Trong
. Hình 1.2 là mô hình sự thay thế đồng hình ở cả hai vị trí tứ
diện và bát diện trong sét MMT. Do sự thay thế chẳng hạn Al
3+
bằng Mg
2+
1/4÷1/5)
và Si
4+
bằng Al
3+
. Nét đặc trƣng nhất
c
dòng tuần hoàn bên dƣới
Hình 1.2. Mô hình
cấu trúc mạng lưới
MMT với sự thay
thế đồng hình ở cả
vị trí tứ diện và bát
diện. Nói chung,
các cation giữa các
lớp đều được
hydrat hóa.
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
5
ra khỏi nhau hoàn toàn [7-9].
mạng tinh thể dạng lớp nên bentonite có bề mặt riêng lớn. Diện tích bề mặt
Khả năng hấp phụ của bentonite còn phụ thuộc vào tính chất, kích thƣớc, hình dạng
của các tác nhân bị hấp phụ. Các chất hữu cơ phân cực có kích thƣớc và khối lƣợng nhỏ
bị hấp phụ bằng cách tạo phức trực tiếp với các cation trao đổi nằm giữa các lớp sét hoặc
liên kết với các cation đó qua liên kết với nƣớc. Nếu các chất hữu cơ phân cực có kích
thƣớc và khối lƣợng phân tử lớn, chúng có thể kết hợp trực tiếp vào vị trí oxi đáy của tứ
diện trong mạng lƣới tinh thể bằng lực van der Walls hoặc liên kết ở vị trí của hiđro. Sự
hấp phụ các chất hữu cơ không phân cực, các polyme và đặc biệt là vi khuẩn chỉ xảy ra
trên bề mặt ngoài của bentonite .
c. Khả năng trao đổi ion của bentonite[8,9,11,36]
Sự thay thế đồng hình của Si
4+
bằng Al
3+
trong mạng tứ diện và Al
3+
bằng Mg
2+
trong
mạng lƣới bát diện làm xuất hiện điện tích âm trong mạng lƣới cấu trúc, các điện tích âm
này sẽ đƣợc bù trừ bằng các cation nhƣ Na
+
, Ca
2+
,v.v , chúng đƣợc gọi là các cation trao
đổi. Khả năng trao đổi mạnh hay yếu phụ thuộc lƣợng điện tích âm bề mặt, số lƣợng ion
trao đổi và pH của môi trƣờng trao đổi. Nếu số lƣợng điện tích âm bề mặt càng lớn, số
lƣợng cation trao đổi càng lớn thì dung lƣợng trao đổi càng lớn.
Ngoài ra khả năng trao đổi ion của lớp aluminosilicate còn phụ thuộc vào hoá trị và
7
để phục vụ cho các nhu cầu sinh hoạt. một trong số các loại khoáng sét đƣợc sử dụng
nhiều nhất là bentonite.
Hiện nay bentonite đã thâm nhập rộng rãi vào rất nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Dùng làm vật liệu hấp phụ, vật liệu trao đổi ion trong quá trình xử lý môi trƣờng
nƣớc.
- Sử dụng làm các chất mang, chất xúc tác trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ.
- Chất độn trong ngành sản xuất giấy, cao su, nhựa
- Dùng để pha chế dung dịch khoan.
- Làm khuôn trong ngành đúc, luyện kim.
- Dùng làm vật liệu xây dựng,
- Sử dụng trong công nghiệp thực phẩm: làm sạch dầu thực vật và một số chế phẩm
hữu cơ. Dùng làm chất kết dính, chất độn trong thức ăn gia súc.
- Sử dụng trong công nghiệp mỹ phẩm.
- Dùng để chế các vật dụng trang trí, đồ mỹ nghệ.
- Dùng để chế tạo vật liệu chống sa lắng trong sơn, mực in, dầu, mỡ,
- Gần đây là ứng dụng trong việc chế tạo vật liệu nano-composit với các tính năng ƣu
việt và đƣợc ứng dụng trong các lĩnh vực chống cháy, vật liệu xốp, bền cơ, bền hoá
học,…
Sau đây chúng tôi xin trình bày một số ứng dụng đáng quan trọng của bentonite:
a. Làm chất xúc tác trong các quá trình tổng hợp hữu cơ [12,21,22]
Bentonite có tính chất cơ bản là độ axit cao nên có thể dùng làm xúc tác trong các
phản ứng hữu cơ đó. Bề mặt của bentonite mang điện tích âm do sự thay thế đồng hình
của các ion Si
4+
bằng ion Al
3+
ở tâm tứ diện và ion Mg
2+
thay thế ion Al
hữu cơ tạo ra vật liệu xúc tác có độ axit và độ xốp cao hơn xúc tác cho một số phản ứng
hữu cơ. Ví dụ: Sử dụng các xúc tác axit rắn trong phản ứng hữu cơ ở pha lỏng thuận lợi
hơn nhiều so với axit lỏng. Sau khi kết thúc phản ứng chỉ cần lọc hỗn hợp phản ứng có
thể tách xúc tác rắn.
Ngoài ra, do bentonite có khả năng hấp phụ cao nên có thể hấp phụ các chất xúc tác
trên bề mặt trong giữa các lớp và đƣợc sử dụng làm chất xúc tác cho nhiều phản ứng.
b. Làm vật liệu hấp phụ [22,30,34,35]
Bentonite đƣợc dùng rộng rãi làm chất hấp phụ trong nhiều ngành công nghiệp.
Trong công nghiệp lọc dầu, lƣợng bentonite đƣợc sử dụng rất lớn, bao gồm bentonite tự
nhiên và bentonite đã hoạt hóa. Việc sử dụng bentonite làm chất hấp phụ có ƣu điểm là:
Lƣợng bentonite mất đi trong quá trình tinh chế chỉ bằng 0,5% lƣợng dầu đƣợc tinh chế,
mức hao phí dầu thấp do tránh đƣợc phản ứng thuỷ phân.
Do khả năng hấp phụ tốt bentonite có thể tạo ra các dung dịch khoan với chất lƣợng
cao và chi phí nguyên liệu thấp. Những chức năng quan trọng của bentonite trong dung
dịch khoan là:
+ Làm tăng sức lôi cuốn của dung dịch khoan thông qua độ nhớt tăng ở nồng độ chất
rắn thấp.
+ Tạo huyền phù với các tác nhân và mùn khoan gây lắng khi ngừng lƣu chuyển
dung dịch khoan vì một lí do nào đó.
+ Ngăn cản sự mất dung dịch vào các tầng có áp suất thấp, thấm nƣớc nhờ việc tạo
nên lớp bánh lọc không thấm nƣớc trên thành lỗ khoan. Lớp bánh lọc này không chỉ
ngăn khỏi bị mất dung dịch mà còn có tác dụng nhƣ một cái màng làm bền thành lỗ
khoan. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
9
Nhờ khả năng hấp phụ tốt nên bentonite còn đƣợc sử dụng làm chất hấp phụ các chất
hữu cơ và dầu mỏ trong xử lý môi trƣờng
c. Làm vật liệu điều chế sét hữu cơ, sét chống và composite [1,6-10]
10
và một lƣợng lớn vi khuẩn, chất hữu cơ có trong nƣớc, khử tính cứng của nƣớc với giá
thành tƣơng đối rẻ. Khả năng lắng cặn lơ lửng trong nƣớc, trao đổi ion và hấp phụ chất
hữu cơ trong đó có các vi khuẩn gây bệnh tạo ra giá trị đặc biệt của bentonite trong công
nghiệp xử lí nƣớc.
g. Dùng trong một số lĩnh vực khác
Trong các công trình thủy lợi nhƣ: đê điều, mƣơng máng và những công sự phòng
thủ bằng đất sử dụng bentonite nhờ đặc tính trƣơng nở mạnh và đặc tính dẻo.
Đặc biệt bentonite còn đƣợc dùng làm phụ gia trong thuốc tiêu hóa thức ăn và giúp
điều tiết axit.
Hiện nay các nghiên cứu về khả năng ứng dụng bentonite-Na dạng nén làm vật liệu
lấp các kho chứa chất thải phóng xạ nhờ vào độ dẫn thủy lực của sét đã đƣợc nén rất thấp
giữ cho chì từ các chất thải phóng xạ không nhiễm vào nƣớc ngầm và khả năng trao đổi
cation hấp phụ tất cả các nuclite thoát ra từ chất thải phóng xạ [8].
1.2. TÀI NGHUYÊN BENTONITE VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, KHAI
THÁC, CHẾ BIẾN KHOÁNG BENTONITE Ở VIỆT NAM
1.2.1. Tổng quan về tài nguyên bentonite Việt Nam [1]
Theo tài liệu của các nhà địa chất, ở nƣớc ta đã phát hiện đƣợc hơn 20 mỏ và điểm
quặng sét bentonite. Các mỏ và điểm quặng có quy mô lớn đều tập trung ở phần phía
nam (thành phố Hồ Chí Minh, Bình Thuận, Lâm Đồng). Phía bắc sét bentonite với hàm
lƣợng nhóm smectite thấp tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng bắc bộ và Thanh Hoá.
Có thể phân bentonite Việt Nam theo 2 kiểu nguồn gốc:
- Kiểu nguồn gốc trầm tích
- Kiểu nguồn gốc phong hoá
a. Bentonite nguồn gốc trầm tích tuổi Neogen thuộc hệ tầng Di Linh: Loại bentonite
này nằm trong mặt cắt trầm tích hồ, hạt mịn, gồm nhiều lớp xen kẹp nhau của sét
bentonite, sét chứa diatomite, sét caolin, sét than, than nâu cùng với trầm tích vụn thô
cát, cát sét và phun trào bazan.
Các lớp bentonite đƣợc thành tạo từ các lớp sét chứa vật chất núi lửa: tuff, tro bụi, thủ
tinh núi lửa trong môi trƣờng đầm hồ bị biến đổi tạo thành, nhƣ ở mỏ Tam Bố huyện
có giá trị khác nhau khá nhiều, phản ánh đặc điểm cấu tạo và điều kiện địa chất tạo thành
mỏ khác nhau. Các thành phần chính nhƣ SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, CaO+MgO, Na
2
O+K
2
O
ngay trong một mỏ cũng thay đổi khá nhiều, thể hiện sự bất ổn định của điều kiện trầm
tích.
Trữ lƣợng bentonite Việt Nam theo những tài liệu địa chất đã có là:
- Cấp C
1
: 5.000.000 tấn
- Cấp C
2
: 42.000.000 tấn
- Tài nguyên dự báo: 350.760.000 m
3
1.2.2. Giới thiệu về bentonite Bình Thuận [1, 6-10]
Mỏ bentonite Bình Thuận với diện tích gần 10 km
Thứ tự
Thành phần
Hàm lƣợng (%)
Bentonite
Bình Thuận
Bentonite
Varusev (Nga)
Bentonite Wyoming
(Mỹ)
1
SiO
2
60,15
63,50
58,20
2
Al
2
O
3
13,34
16,30
16,70
3
Fe
2
O
3
2,12
1,40
2,85
9
MKN
9,80
5,57
10,5
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
13
* Dung lượng trao đổi cation của bentonite Bình Thuận
Các cation trao đổi trong bentonite Bình Thuận chủ yếu là Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg
2+
nằm ở
khoảng không gian giữa các lớp. Ngoài ra, các nhóm OH
-
của liên kết
Si-OH, Al-OH và Mg-OH tuỳ thuộc vào pH của môi trƣờng sẽ tham gia vào quá trình
trao đổi cation hoặc anion. Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy bentonite Nha Mé – Bình
Thuận có dung lƣợng trao đổi cation tƣơng đối cao.
* Độ trương nở, diện tích bề mặt và khối lượng riêng của bentonite Bình Thuận
bentonite Bình Thuận cho thấy bentonite Bình Thuận là bentonite kiềm thổ. Thành phần Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
14
cation trao đổi chủ yếu là Ca và Mg. Thành phần vật chất quặng bentonite Bình Thuận
gồm khoáng vật chính là : MMT, các tạp chất là quartz: 30-35%, calcite: 10-15 %,
caolinite: 5-7%, hyđromica: 8-10%, clorite: 5-8%, feldspar:15-19%%. Hàm lƣợng MMT
trong bentonite Bình Thuận nằm trong khoảng 15-20% .
1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP LÀM GIÀU BENTONITE
Bentonite tự nhiên bao gồm khoáng chính là MMT, ngoài ra còn chứa một số
khoáng khác nhƣ kaolinite, mica, quartz, cristobalite, feldspar, calcite, illite……[1,7,8].
Thành phần hoá học và độ tinh khiết của bentonite ảnh hƣởng nhiều đến tính chất của
nó. Các mỏ bentonite khác nhau thƣờng có hàm lƣợng MMT dao động trong một
khoảng rộng, ví dụ có những mỏ hàm lƣợng MMT chỉ khoảng 25-30%, nhƣng có những
mỏ hàm lƣợng MMT lên tới hơn 80%. Để có thể sử dụng làm nguyên liệu trong lĩnh vực
điều chế sét hữu cơ và nanocomposite, khoáng bentonite phải đƣợc làm giàu và làm
sạch để nâng cao khả năng trao đổi ion, hấp phụ và trƣơng nở của chúng. Đồng thời
trong các thƣơng phẩm bentonite hiện nay trên thị trƣờng thế giới hàm lƣợng MMT tối
thiểu 70%, hàm lƣợng các khoáng vật phi sét nhỏ (thƣờng <10%) [1,5,7,8].
Làm giàu bentonite là quá trình nâng cao hàm lƣợng MMT trong bentonite. Quá
trình xử lý để thu đƣợc bentonite thƣơng phẩm bao gồm các bƣớc: khai thác, sấy, đập
nghiền và tuyển. Sau khi khai thác (bằng phƣơng pháp lộ thiên hoặc hầm lò) bentonite
nguyên khai có độ ẩm 30 - 40% đƣợc đập đến kích thƣớc thích hợp rồi đem sấy trong
các lò quay để giảm độ ẩm tới 5-15% và đƣa vào thiết bị tuyển để tách đất đá và các tạp
chất phi sét. Sản phẩm sau sấy và tách đất đá đƣợc đƣa đến thiết bị nghiền mịn để đạt
cấp hạt 90% lọt sàng 200 mesh, kiểm tra bằng phân cấp khí rồi đem sấy tiếp bằng khí
nóng. Do đặc trƣng về thành phần hóa học và cấu trúc mạng lƣới, khoáng bentonite có
tỷ khối nhỏ hơn (dễ tạo huyền phù trong môi trƣờng nƣớc) và thƣờng mềm hơn (dễ
nghiền) so với các khoáng đi kèm. Vì vậy các phƣơng pháp tuyển làm giàu betonite đều
Sa lắng, tuyển từ, làm giàu trong môi trƣờng lỏng
nặng
Hạt bé
2-0,2
Làm giàu trên ống, tuyển từ, tuyển điện từ, làm giàu
trong môi trƣờng nặng, sa lắng.
Hạt rất bé
0,2-0,02
Tuyển nổi, làm giàu ở các ống đặc biệt, phân chia
thủy lực.
Hạt cực bé
0,2-0,002
Tuyển nổi, phân chia trọng lực
Thủy xiclon là phƣơng pháp rất hiệu quả để nâng cao hàm lƣợng MMT trong các
khoáng bentonite chất lƣợng thấp. Tuy nhiên tốt hơn cả là sử dụng phƣơng pháp lắng
gạn để làm giàu sơ bộ MMT trong sét sau đó sử dụng phƣơng pháp thủy xiclon sẽ cho
Copyright: Tài liệu đại học ©