CHƯƠNG I: PHAN MO DAU 1.1 LÝ DO CHỌN DE TÀI Ngành san xuất hóa chat là một trong những ngành giữ vi tri quan trọng hang dau trong các ngảnh công nghiệp nước ta, đặc biệt là ngành sản xuất hóa chat cơ bản, với sự cạnh tranh gay gắt trên thị trưởng trong và ngoai nước nên ngành sản xuất hóa chất luôn được sự quan tâm của nha nước, do dé việc phát triển các nhà máy sản xuất hóa chất tiên tiền nhằm cạnh tranh trên thị trưởng trong và ngoai nước là luôn là van đẻ đặt ra hàng đầu của ngành hóa chất Việt Nam. Nha máy hóa chat Tân Bình thuộc tổng công ty hóa chat cơ bản miền Nam sản xuất chủ yếu là axit sunfurie (cơ sở II, Biên Hòa), nhôm hydroxit và phèn nhôm (cơ sở I, Tân Binh, Tp. Ngoài ra còn có các sản phẩm phụ như acid tinh khiết, can nhựa, natrithiosunfat. Nha máy cung cấp nguyên liệu cho rất nhiều nhà máy, xi nghiệp khác trên cả nước như hệ thống lọc nước của Tp.
nhà máy sản xuất bột ngọt A-ji-no-mo-to. tat cá các cửa hàng bán hóa chất, các phòng thí nghiệm ở trường đại học, viện nghiên cứu. Nói chung, các sản phẩm của nhà máy được sử dụng phổ biển trong công nghiệp hóa học vả thực phẩm, cung cắp rộng rai cho nhu cầu sử dụng trong nước và xuất khẩu sang các nước trong khu vực. Trong nhả máy, dây chuyển công nghệ đã có từ lâu.
các trang thiết bị luôn được đổi mới và sửa chữa đúng lúc theo thời gian. Chúng luôn năm trong chu trình khép kin hoản thiện bảo dam tiết kiệm diện tích tối đa nhưng luôn đảm bảo nang suất và an toàn khi làm việc. Do nhu cầu về nhôm ngày một tăng mạnh. khiến việc tăng trưởng mạnh mẽ sản lượng nhôm oxit (alumin) làm nguyên liệu đầu trong sản xuất công nghiệp nhôm.
Từ quặng boxit làm ra nhôm hydroxit - sản phẩm độc quyền cúa nhà máy trong nước. Việt Nam là một trong một số quốc gia có trữ lượng boxit lớn trén thé giới, nhưng ngày nay mới bắt đầu khai thác (thé giới đã làm hàng thé kỷ trước) nên công nghệ sản xuất nhôm vẫn còn mới lạ với nước ta và là thế mạnh của nhà máy hiện nay. Mật khác, năm 2011 quy trình sản xuất nhôm hydroxit vừa được hoạt động lại sau một năm tam ngừng dé cải tiền kỹ thuật và thay đổi một số máy móc hiện đại hơn .Vi thé em chọn để tài “CONG NGHỆ SAN XUẤT NHOM HYDROXIT TẠI NHÀ MAY HÓA CHAT TAN BÌNH" làm khóa luận tốt nghiệp của em. SVTH: Nguyễn Thị Nữ Trang 8 Khóaluận tốt nghiệp GVHD: Th.2 NHIỆM VỤ CUA DE TAI > Tim hiểu quy trình sản xuất nhôm hydroxit của nhà máy hóa chất Tân Binh va những đổi mới mang tinh chiến lược của nha máy năm 2011.
> So sánh quy trình sản xuất nhôm hydroxit thực tế tại nha may hóa chất Tân Binh với quy trình được giới thiệu trong các giáo trình hóa kỹ thuật đã phát hanh, 1.3 MỤC DICH NGHIÊN CỨU So sánh kiến thức trén sách vớ với kiến thức thực tế vẻ công nghệ sản xuất hóa chất. Thực trạng va triển vọng của nên công nghiệp hóa chất Việt Nam. Kết quả nghiên cửu được dùng làm tư liệu phục vụ cho việc học và giảng dạy về công nghệ sản xuất hóa chat. Từ việc so sánh những đổi mới trong quy trình rút ra được những hiệu quả khi cai tiễn công nghệ trong quy trình.
Đặt ra một số để xuất nhằm tang hiệu quả giảng day để tránh bờ ngờ cho sinh viên về kiến thức sách vở và thực tế sản xuất.4 KHÁCH THE VÀ DOI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Khách thé nghiên cứu: quá trình sản xuất hóa học Đối tượng nghiên cứu: quy trình sản xuất nhôm hydroxit từ quặng boxit.5 PHAM VI NGHIÊN CỨU Quy trình thực tế: ở nha máy hóa chất Tân Bình. Quy trinh lý thuyết: giáo trình hóa kỹ thuật đang được giảng day tại các trưởng đại học hiện nay.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tải liệu liên quan đến đẻ tài. Quan sát thực tế tại nhà máy, tài liệu kỹ thuật của nhà máy. Nghiên cứu thực tế tỉnh hình sản xuất nhôm hydroxit trong nước.
SVTH: Nguyễn Thị Nữ Trang 9 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Văn Binh CHUONG Il: TONG QUAN VE SAN XUAT NHOM HYDROXIT Al(OH), Alumin 1a tên thường gọi của Al;O; và quá trình sản xuất ra nhỏm hydroxit Al(OH); là một phần của công nghệ sản xuất alumin. Chính vi thé trong phan tổng quan chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu công nghệ sản xuất alumin.1 TAM QUAN TRỌNG CUA KỸ NGHỆ ALUMIN: Alumin chủ yếu ding dé sản xuất nhôm nguyên sinh nên tam quan trọng của nó ging liên với nhôm hydroxit và nhôm.2 UNG DUNG CUA NHÔM HYDRONIT Nhôm hydroxit kỹ thuật được dùng làm nguyên liệu sản xuất các loại muối nhỏm như phèn đơn, phèn kép, nhôm clorua. Dùng để chế tạo nhôm kim loại, sản xuất thủy tinh, đổ sử, mực in, xi mang trắng, gạch chịu lửa. Dùng trong công nghệ nhuộm, dược H.3 UNG DUNG CUA NHOM Trong công nghiệp điện, nhôm hydroxit nhờ đặc tính nhẹ nên nhôm được sử dung rộng rãi thậm chí một số trường hợp thay thé đồng (VD: day cap, dây cai trong điện phân nhôm oxit) mặc dù độ din điện của nhôm chi bằng 62 - 65% độ din điện của đồng.
Hợp kim nhôm nhẹ, chịu được cường độ cao, chịu ăn mòn nên được sử dụng trong công nghiệp đặc biệt trong trường hợp can vật liệu nhẹ và cường độ lớn dé tăng tốc độ vận chuyển như quân sự, hàng không, cơ giới. Hợp kim quan trọng nhất của nhôm là Duara. Nhôm siêu sạch dùng dé chế tạo bán dẫn Al_ Sb chịu nhiệt cao. Trong kỹ thuật mới, nhôm được sử dụng trong nang lượng hạt nhân, máy tăng tốc, nhiều bộ phận trong vệ tinh nhân tạo.
Trong kỹ nghệ hóa học, nhôm dùng làm các thủng chứa hóa chat (HNO; đặc, axit hữu cơ). Trong luyện kim. nhôm ding lam chất hoản nguyên các kim loại khó hoan nguyễn và khó nóng chảy như crom, mangan, volfram. va cả kim loại kiểm thổ như SVTH: Nguyễn Thị Nữ Trang 10 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Văn Binh canxi, bari, kim loại kiểm như li.
Các quá trình nhiệt nhôm là ngành đặc biệt quan trọng trong luyện kim. Trong xây dựng công nghiệp và dân dụng. việc sử dụng nhôm đã hạ thấp trọng lượng cau trúc, kéo dai tuổi thọ công trình va tăng tốc độ thi công.4 SƠ LƯỢT VE QUANG VA CÁC KHOANG VAT CHUA NHÔM 11.1 Giới thiệu các khoáng vật chứa nhôm quan trọng Trong giới tự nhiên, Al là nguyên tế khá phổ biển, độ phổ biến trong đất ding hàng thứ 4 sau O, H, Si (Al chiếm 6,6% số nguyên tứ, 8,8% khôi lượng). Do hoạt tính mạnh mà người ta không tìm thấy nhôm ở dạng đơn chất trong tự nhiên.
Phan lớn nhôm trong tự nhiên tôn tại đưới dang khoáng vật alumosilicat. Bảng |: Các khoảng vật chứa nhôm quan trọng nhất ee — mm Lima sl GEÙ0SgMAOERS [ee ———ae | SEN: 7 : 320-360 Nefelin (K,Na,);O.2S¡O; Temi ROA —— [ gg—— AmaicGaoSG i | 26,7 Sa J mg —- lGePKGAISSSG Ta xMÐASS8B —— Ƒ mg——_ Bain 380A, Spodumen LiyO.AlzO:,4S¡O; a SVTH: Nguyễn Thị Nữ Trang 11 Khóaluận tốtnghiệp _ GVHD: Th.s Nguyễn Văn Bính Giới thiệu một số khoáng vật chứa nhôm quan trọng 11.1,1 Corundum (a-Al,Oy: Quang nay ít gap trong thiên nhiên ở dang sạch. Corundum không trong suốt thông thường bột corundum là vật liệu mai có giá trị 5, có độ cứng 9. Corundum thién nhiên nguyên sinh tạo được các macma giàu nhôm oxit, còn corundum thiên nhiên thứ sinh đo kết quả biến chất các sản phẩm phong hóa của alumosilicat, H412 Điaspoa (a-ALO.HyO), boehmit (- 1:Ó,H:O) và gipxit (411;0,.1H,;O): Day là các thành phan cơ bản của quậng boxit.
quặng quan trọng nhất dé sản xuất alumin, corundum nhắn tao, xi mang alumin vả gach chịu lửa alumin cao, 11.1,3 Kianit, anzaluzit và silimanhit: La các dạng thủ hình của cùng một loại alumosilicat (Al,O,.Si0,), Các khoáng vật nay có thé dùng lam nguyên liệu ban đầu chẳng những có giá trị sản xuất gạch chịu lửa mà còn dùng để nấu luyện thành hợp kim nhôm silic trong lò điện dé tử hợp kim này thu hỏi alumin và nhôm.4 Kaolinit: Khoáng vật nảy phổ biển rộng rai trong tự nhiên, cũng có thé dùng sản xuất alumin va nấu luyện hợp kim nhôm silic.2 Quang nhôm Trong thiên nhiên các khoáng vật chứa nhôm it gặp ở dang đơn mà chúng thường nằm trong đắt đá cùng với các khoáng vật không chứa nhôm khác. Mặc dù có rất nhiều loại khoáng vật chứa nhôm nhưng không phải khoáng vật nào cũng dùng dé sản xuất alumin. Chi các đất đá đã khoáng hóa có ham lượng khoáng vật chứa nhôm trong chúng vượt qua một giới hạn nào đó, loại khoáng vật nó mang phải có thành phản hóa học vả tinh chất thích hợp. đồng thời điều kiện khai thác dé dang và có lợi vẻ mat kinh tế mới gọi là quặng nhôm và dé sản xuất alumin, Trên thé giới.
các loại quặng thường ding dé sản xuất alumin lả boxit, nefelin, alunit, xerixit, cao lanh, tro than nâu. Nhưng hiện nay nguyên liệu chủ yếu dé sản xuất alumin vẫn là quặng boxit (chiểm khoảng 95% sản lượng alumin của thế giới). SVTH: Nguyễn Thị Nữ Trang 12 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.1 Sơ lược về quặng boxit Boxit hay Bauxit là tên gọi theo tên thành phố Baux ở nước Pháp, nơi tìm ra boxit lần đầu tiên vào năm 1821. Thanh phan chủ yếu của quặng boxit là hydragilit (gipxit), bomit và diaspo — cùng có công thức hóa học là AIOOH.
Các nguyên tổ titan, silic, sit thường có trong boxit với ham lượng đáng kẻ, trong boxit có cả canxi cacbonat, magie cacbonat, ngoài ra có các tạp chất như crom, vanidi, photpho, gali oxit. Mặc dù hàm lượng gali oxit, vanidi trong boxit rat thấp nhưng đã có nhiễu công trinh nghiên cứu thu hỏi gali va vanidi từ dung dịch kiểm hoản lưu như một sản phẩm phụ quan trọng. Boxit sẽ la nguồn nguyên liệu quan trọng dé sản xuất vanidi trong tương lai. Tuổi của boxit phụ thuộc vao ham lượng nước trong quặng.
Theo thời gian quặng sẽ bị mat din nước (dạng keo), chuyển sang các các dạng kết tinh bén vững hơn. Keo nhôm (chứa một lượng nước không xác định) — alumo giả bền — hydragilit — bơmit — diaspo —+ corundum Nếu sự chuyển hóa từ cau trúc này sang cấu trúc khác không hoàn tắt thi ta có boxit hỗn hợp. Vì vậy thường gọi tên boxit theo tên khoáng vật chiếm ưu thể. Thông thường boxit có mau đỏ, khá cứng.
Đôi khi cũng gặp boxit có màu tring, vàng, xanh sẵm, và các màu khác. Màu đỏ chứng tỏ hàm lượng oxit sắt cao, khi hàm lượng oxit sắt thắp thì boxit có màu xám hoặc trằng. Yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của boxit là dạng khoáng nhôm hydroxit (monohydrate - Al;O;.