Nghiên cứu công nghệ thu hồi germani từ xỉ thải


1. Đặt vấn đề
 

Germani (Ge) là nguyên tố nằm trong nhóm quí hiếm, có giá trị kinh tế cao. Từ lâu Ge được phát hiện có trong than vùng mỏ Núi Hồng tỉnh Thái Nguyên, song, cho đến nay chưa có một nghiên cứu nào được thực hiện để thu hồi nguồn khoáng sản quí giá này. Với sản lượng than còn lại của mỏ Núi Hồng khoảng 8 triệu tấn, hàm lượng Ge trong đó khoảng 37 g/t thì tổng lượng Ge khoảng 290 tấn tương đương 355 triệu đô la Mỹ. Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã nghiên cứu thử nghiệm khả năng thu hồi Ge từ tro xỉ than mỏ Núi Hồng. Kết quả nghiên cứu bước đầu đã xác lập được qui trình và thu hồi được sản phẩm chứa 70% GeO2.  

2. Nội dung nghiên cứu

* Nghiên cứu quá trình thiêu: Đề tài đã nghiên cứu tác động của các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thiêu oxy hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy: nhiệt độ thiêu 800oC, thời gian thiêu 270 phút, tốc độ tăng nhiệt độ 200oC/giờ, lưu lượng khí 5/phút, tốc độ đảo liệu 40 phút/lần, tỷ lệ NaOH/GeO2 khi thiêu 2 lần, độ dầy lớp liệu 40 mm cho hiệu suất chuyển hóa tốt nhất.

* Nghiên cứu quá trình hòa tách bằng dung dịch NaOH: đã khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hòa tách. Kết quả nghiên cứu đã xác lập được các điều kiện hợp lý cho hòa tách như: nồng độ dung dịch hòa tách NaOH 11%, thời gian 120 phút, nhiệt độ hòa tách 80oC, tỷ lệ L/R = 2, tốc độ khuấy 120 vòng/phút.

* Nghiên cứu quá trình tách tạp chất: đã khảo sát giá trị tối ưu của các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách tạp chất và xác định: nhiệt độ tách nhôm 50oC ở thời gian tách nhôm là 120 phút với lưu lượng khí CO2 là 3 lít/phút và tốc độ khuấy 120 vòng/phút cho hiệu suất tách tạp chất hợp lý.

* Nghiên cứu quá trình kết tủa: đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình kết tủa GeO2. Kết quả nghiên cứu cho thấy: nồng độ dung dịch HNO3 9%, thời gian 150 phút, nhiệt độ kết tủa 50oC, tốc độ nạp HNO3 là 4 ml/phút, tốc độ khuấy 90 vòng/phút, nhiệt độ nước rửa 30 oC, số lần rửa 7 lần và thể tích nước mỗi lần rửa 30 ml cho hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm hợp lý.

3. Kết luận
 
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã đạt được: đã đưa ra quy trình công nghệ thu hồi germani có chất lượng đạt 71,08 % GeO2.
 
Kỹ sư Lê Hồng Sơn
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim