Hồ chứa bùn đỏ (ảnh minh họa – nguồn Internet)
Quá trình chế tạo nhôm oxide Al2O3 từ quặng bauxit tạo ra sản phẩm đồng hành-phế thải công nghiệp có tên gọi là bùn đỏ, đặc trưng bởi một loạt các tính chất quý giá (thành phần hóa học ổn định, hàm lượng đáng kể các oxide của nguyên tố nhôm, sắt và có độ mịn cao). Chính vì vậy mà bùn đỏ được nghiên cứu sử dụng làm thành phần phối liệu xi măng.
Thành phần hóa
Theo số liệu phòng thí nghiệm nhà máy sản xuất nhôm Dneprovsky, hàm lượng các oxide trong thành phần bùn đỏ thay đổi trong các giới hạn sau (Bảng 1).
Thành phần hóa học bùn đỏ:
Khối lượng, % | Oxide |
SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | Na2O | P2O5 | V2O5 | MKN |
9,5-11,1 | 4,4-5,6 | 17,0-19,0 | 39,0-43,0 | 7,6-9,5 | 6,2-6,9 | 0,2-0,3 | 0,2-0,25 | 7,9-10,5 |
Số liệu cho thấy thành phần hóa học của bùn đỏ ít giao động. Đặc điểm của bùn đỏ khi làm nguyên liệu chế tạo xi măng poóc lăng là lượng các tạp chất TiO2, P2O5, V2O5 và Na2O trong nó sẽ ảnh hưởng nhất định đến quá trình hình thành các khoáng clanhke.
Thành phần khoáng
Không chỉ thành phần hóa mà thành phần khoáng của nguyên liệu cũng ảnh hưởng đáng kể đến các quá trình xảy ra khi nung clanhke. Các kết quả phân tích DTA,DTG, TG và Rơnghen cho thấy bùn đỏ có chứa Al(OH)3-hydroargillit, Fe(OH)3, sắt oxide tinh-hematit, sắt oxide vustit, magnetit cũng như natri hydroalumosilicat Na2O. Al2O3(2,3-2,5)SiO2.2H2O. Bùn đỏ cũng có thể chứa các khoáng 3Ca(Al,Fe)2O3.2SiO2.2H2O, Ca.TiO2, 3CaO. P2O5. H2O. Cũng cần lưu ý rằng bùn đỏ không có các hợp chất phân rã chậm ở nhiệt độ cao (như tràng thạch) hoặc có hoạt tính thấp (như thạch anh) làm chậm quá trình liên kết vôi, như nguyên liệu sét tự nhiên.
Đặc điểm về thành phần khoáng hóa của bùn đỏ cho thấy, việc sử dụng nó làm nguyên liệu sản xuất xi măng poóc lăng sẽ làm giảm nhiệt độ các phản ứng trong pha rắn, tăng tốc độ phản ứng và tăng khả năng phản ứng nói chung của phối liệu.
Thành phần hạt
Một trong những yếu tố quan trọng sẽ xác định chất lượng của nguyên liệu chế tạo xi măng là mức độ nghiền các cấu tử, ví dụ sự thay đổi độ mịn của đất sét từ 20 đến 300 m2/g làm giảm thời gian hấp thu vôi hoàn toàn đến 3-15%.
Số liệu phân tích cỡ hạt cho thấy, bùn đỏ chứa phần lớn (tới 90%) các hạt có đường kính trung bình 10 µm. Trong khi đá sét kaolinit chứa khoảng 60% các hạt có đường kính trung bình 10 µm, còn sét montmorillonit chứa khoảng 80%. Điều này cho thấy bùn đỏ có độ mịn cao hơn so với nguyên liệu sét sử dụng trong công nghiệp xi măng.
>> Sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng - Phần 1
>> Sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng - Phần 2
>> Sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng - Phần 3
Trung tâm Thông tin (Lược dịch theo Ximăng mới/Tài liệu của Nga)