Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng

BỘ GIÁO DỤC VÀ DÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CONG NGHẸ VIẸT NAM

nọc VIẸN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHẸ

ĐẶNG NGỌC PHƯỢNG

NGHIẾN CUT QUÁ TRÌNH xử LÝ BẢ THẢI THẠCH CAO PHÓTPHO VÀ BƯỚC ĐÀU ỬNG DỤNG ĐÉ LÀM PHỤ GIA XI MÀNG

LUẠN ÂN TIÉN sĩ HÓA nọc

BỘ GIẢO ĐỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LẢM KHOA HỌC VÀ CÓNG NGHẸ VIẸT NAM

nọc VIẸN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHẸ

DẠNG NGỌC PHƯỢNG

NGHIÊN CỬU QUÁ TRÌNH xù’ LÝ BÀ THẢI THẠCH CAO PHÓTPHO VÀ Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng

BƯỚC ĐẲU ỨNG DỤNG ĐE LÀM PHỤ GIA XI MẢNG

LUẬN ÁN TIẾN Sĩ HÓA HỌC

Chuyên ngành: Kỳ thuật hóa học Mà số: 9.52.03.01

Người hướng dần khoa học: 1. PGS.TS. Ngô Kim Chi

2. GS.TS. Trần Đại Lâm

LỜI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan các kết qua nghiên cứu trong luận án nãy lã cùa tôi dưới sự hướng dẩn của BGS.Ì S.Ngô Kim Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng Chi và GS.TS.Trân Dại Lâm. Các số liệu và kết quá dược trinh bây trong luận án Là hoãn toàn tiling thực, vã chưa dược còng bố trong hâl kỳ còng trình nào khác.

ỉỉà Nội, ngày íháng nám 2022

rúc già luận ủn

Dặng Ngọc Phượng

LỜI CẤM ƠN

Tôi xin tràn trọng bày to lòng biết ơn chân thành và sail sắc đến PGS. TS. Ngô Kim Chi và GS.TS. Trần Đại Làm là nhùng Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng người thầy đà tận tình hướng dẫn và tạo moi điều kiện giúp đờ tôi trong suốt quá trình hoàn nghiên cứu cùng như hoàn thiên luận án. Tòi xin tràn trọng cám ơn nguồn kinh phí ho trợ nghiên cứu sinh từ đề tâi mà số TĐ 20-17 và hoe bổng VALLET năm 2020 và 2021.

Tòi xin được căm ơn sự quan tâm giúp đờ của Ban Lành đạo Viện Hỏa học các Hợp chất thiên nhiên. Học Viện Khoa học và Công nghệ- Viện Hãn Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng lâm Khoa học và Còng nghệ Việt Nam đà tạo điều kiện thuận lợi giúp tòi thực hiện luận án.

Tôi xin căm ơn Lành đạo vã tập thế cán bộ Phòng Công nghè Khai thác chế biến tài nguyên thiên nhiên củng các đồng nghiệp tại Viện Hóa học Các Hợp Chất thiên nhiên đà luôn động viên tạo điều kiện thuận lơi cho quá trình nghiên cứu.

Tòi xin gữi lời cảm 011 đến gia đình, bạn bè đà động viên trong suốt quá trình thực hiện luận Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng án.

Tòi xin trân trọng câm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2022

Tác gia luận án

Đặng Ngọc Phượng

ill

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

MỜ ĐẢƯ

CHƯƠNG 1. TÒNG QUAN

• 1.1.  Công nghệ sàn xuất axit phốtphoric

• 1.1.1.  Còng nghệ sản xuất axit phốtphoric

• 1.1.2.  Tinh chất cua bà thài PG

• 1.1.3.  Hiện trạng phát thài PG

• 1.1.4.  Thách thức của vấn để chất thài Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình

xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng thạch cao phốtpho

• 1.2.  Vai trò cúa thạch cao. nghiên cứu ửng dụng PG vảo vật liệu xây dựng

• 1.3.  Các nghiên cứu về loại bo tạp chất trong bà thai PG

• 1.4.  Yêu cầu quy định thạch cao nhân tạo và giói hạn quy định phốtpho

• 1.5.  Dạng tồn tại và anh hưởng cúa photpho trong PG tới xi mãng

• 1.6.  Nghiên cứu trong nước về xử lý PG

• 1.7.  Cacbonat hóa PG thu nhận nano micro CaCO?22 Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng

• 1.7.1.  Tinh chất của CaCƠỊ

• 1.7.2.  Các nghiên cứu và phương pháp tông họp Nps/MPs CaCO.À

• 1.7.3.  Các yeu tố ảnh hướng đen rông hợp nano micro CaCOj

• 1.7.4.  Tiềm năng ứng dụng CaCOí vào các ngành công nghiệp, xây

dựng

• 1.7.5.  Vai trò cùa CaCOí các chat hóa học trong vừa xi măng, bê tông

• 1.7.6.  Tiềm năng dũng PG thu giừ CƠ2

CHƯƠNG II. ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHẤP NGHIẾN cứu Luận ám tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng 33

• 2.1.  Đối tượng nghiên cửu

• 2.1.1.  Đối tượng nghiên cứu

• 2.1.2.  Địa điểm lấy mảu

• 2.2.  Phương pháp nghiên cửu

• 2.2.1.  Phương pháp xác định hãmlượng     P;O«     hòa     tan

34

• 2.2.2.  Phương pháp xác định hãmlượng P2O5 tông số [101.

35

• 2.2.3.  Phương pháp xác định hàm âm

• 2.2.4.  Phương pháp xác định hãmlương nước liên kẻt [103] Luận án tiến sĩ hóa

học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng      36

• 2.2.5. Phương pháp xác định hâmlượng     SO3     tổng     sổ     [103]

37

• 2.2.6.  Phương pháp xác định tồng chất hừu cơ TOC [104]

• 2.2.7.  Phương pháp xác định hàm lượng kim loại vết trên ICP-OES

• 2.2.8.  Phương pháp phô tán sắc năng lương tia X

• 2.2.9.  Phương pháp xác định hình thái kích thước hạt nano/micromet

• 2.2.10.  Phương pháp quy hoạch thực nghiệm

2.2.11……………………………………………………………………………………………

Phương pháp xác định độ an Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng toàn phóng xạ

• 2.2.12.  Phương pháp kiêm tra thư nghiệm mầu vật liệu xây dựng

• 2.2.13.  Phương pháp nghiên cửu khác

• 2.3. Phương pháp thực nghiệm

• 2.3.1.  Phương pháp nghiên cứu quá trình xử lý P2O5 và tạp chất

• 2.3.2.  Quỵ hoạch thực nghiệm xư lý P2O5 trong PG làm vật liệu xây

dựng

• 2.3.3.  Phương pháp thu nhận CaCOj NPs/MPs

• 2.3.4.  Phương pháp cacbonat hóa thạch cao phốtpho

• 2.3.5.  Phương pháp nghiên cứu thư nghiệm Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá

trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng trên vừa xi măng

CHƯƠNG III. KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

• 3.1.  Kết quà phàn tích thành phần hóa học bà thài thạch cao

• 3.1.1.  Thành phần hỏa học bà thãi thạch cao nhà máy DAP1 và DAP2

• 3.1.2.  Các dạng photpho đồng kết tua

• 3.1.3.  Thành phần nguy hại trong bà thãi PG

• 3.2.  Các yếu tố ánh hướng đến quá trinh loại bó tạp chat VỚI axit sunphuric

• 3.2.1.  Nghiên cứu loại bó phốtpho

• 3.2.2.   Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao phốtpho

và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng Nghiên cứu quá trinh và kì thuật rửa bà thai thạch cao

• 3.2.3.  So sánh khả năng loại bó oxit kim loại cùa các kì thuật rửa

• 3.2.4.  Khao sát hiệu qua loại bo tạp khác

• 3.2.5.  Các dạng tồn tại của thạch cao [107]

• 3.2.6.  Đánh giá hoạt dộ phóng xạ tự nhiên của PG

• 3.2.7.  Nghiên cứu tối ưu hóa quá trinh loại bo P2O5

• 3.3.  Nghiên cứu thu nhận CaCOikich thước hạt nano ìmcromet

  3.3.1. Nghiên Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu quá trình xử lý bã thải thạch cao

  
  

phốtpho và bước đầu ứng dụng để làm phụ gia xi măng cứu thu nhận CaCOa NPs/MPs …. 80

• 3.3.2.  Nhận diên tồn tại peak cúa CaCOj trên Phô hấp thu ƯV……………………….82

• 3.3.3.  Nhận diện CaCOí trên nhiều xạ tia X………………………………………………..84

0