Luận án tiến sĩ về phương pháp thu hồi đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền

Luận án tiến sĩ nghiên cứu phương pháp thu hồi đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền, ứng dụng hiệu quả trong công nghiệp.

Chuyên ngành

Hóa Vô Cơ

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2014

138
5
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU

1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Khoáng sản đất hiếm

1.2. Khoáng sản đất hiếm ở Việt Nam

1.3. Mỏ quặng đồng Sin Quyền

1.4. Bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền

1.5. Công nghệ xử lý quặng đất hiếm

1.5.1. Làm giàu quặng đất hiếm

1.5.2. Tách tổng oxit đất hiếm

1.5.3. Tách tổng oxit đất hiếm từ quặng monazit

1.5.4. Tách tổng oxit đất hiếm từ quặng basnezit

1.5.5. Tách tổng oxit đất hiếm từ các quặng khác

1.6. Khả năng tạo phức của NTĐH

1.7. Tách các NTĐH bằng phƣơng pháp chiết lỏng - lỏng

1.7.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp chiết lỏng - lỏng

1.7.2. Hệ số phân bố

1.7.3. Phần trăm chiết (E%). Hệ số cường chiết (Sk )

1.7.4. Hệ số tách β

1.8. Chiết NTĐH bằng hợp chất cơ photpho trung tính

1.9. Tác dụng của muối đẩy đến hiệu quả chiết

1.10. Ứng dụng của NTĐH trong nông nghiệp

1.10.1. Giới thiệu về cây chè và một số loại rau phổ biến ở Đà lạt

1.10.2. Giới thiệu về cây chè

1.10.3. Giới thiệu về cây cải bắp

1.10.4. Giới thiệu về cây xà lách

2. Chƣơng 2: HÓA CHẤT DỤNG CỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Các loại hóa chất chính

2.1.1. Tác nhân chiết và dung môi pha loãng

2.1.2. Dung dịch muối đất hiếm

2.1.3. Dung dịch đệm axetat

2.1.4. Dung dịch chuẩn DTPA

2.1.5. Các loại hóa chất khác

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp tuyển làm giàu quặng đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền

2.2.2. Thu hồi tổng oxit đất hiếm từ phân đoạn giàu đất hiếm bằng phương pháp axit

2.2.3. Thu hồi tổng oxit đất hiếm từ phân đoạn giàu đất hiếm bằng phương pháp kiềm

2.2.4. Phương pháp chiết, tách các NTĐH

2.2.5. Phương pháp tổng hợp phức chất đất hiếm với axit lactic

2.2.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm nghiên cứu kích thích sinh trưởng cây chè và rau ở Đà lạt, Lâm Đồng của phức lactat đất hiếm

2.2.6.1. Đối với cây chè
2.2.6.2. Đối với cây cải bắp trồng ngoài trời
2.2.6.3. Đối với cây xà ách oro trồng ngoài trời
2.2.6.4. Đối với cây xà ách Rumani trồng trong nhà ưới

2.2.7. Các phƣơng pháp phân tích kiểm tra

2.2.7.1. Xác định nồng độ axit
2.2.7.2. Xác định hàm lượng tổng các NTĐH trong tinh quặng
2.2.7.3. Xác định hàm lượng tổng các NTĐH và thori trong quá trình chiết phân chia
2.2.7.4. Xác định hàm lượng từng NTĐH
2.2.7.4.1. Phương pháp sắc kí trao đổi ion kết hợp với chuẩn độ vi ượng
2.2.7.4.2. Phân tích định ượng các nguyên tố bằng I P - AES
2.2.7.5. Xác định các thông số của quá trình chiết đất hiếm
2.2.7.5.1. Hệ số phân bố D của NTĐH
2.2.7.5.2. Xác định dung ượng chiết
2.2.7.6. Phương pháp xác định thành phần và tính chất của phức NTĐH(III) với axit lactic
2.2.7.6.1. Thành phần của phức chất
2.2.7.6.2. Độ dẫn điện của dung dịch phức
2.2.7.6.3. Phương pháp phân tích nhiệt
2.2.7.6.4. Phương pháp phổ hồng ngoại
2.2.7.7. Phương pháp xử lý và phân tích dữ liệu đánh giá năng suất, chất lượng cây trồng

3. Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Nghiên cứu làm giàu đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền

3.1.1. Kết quả phân tích thành phần bã thải

3.1.2. Kết quả thí nghiệm tuyển làm giàu đất hiếm

3.1.3. Kết quả phân tích thành phần phân đoạn giàu đất hiếm

3.2. Nghiên cứu thu hồi đất hiếm bằng phƣơng pháp axit

3.2.1. Nghiên cứu thu hồi đất hiếm bằng phương pháp ngâm chiết với axit

3.2.1.1. Phương pháp ngâm chiết bằng axit nitric
3.2.1.2. Phương pháp ngâm chiết bằng axit sunfuric
3.2.1.3. Ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

3.2.2. Phương pháp thủy luyện có gia nhiệt bằng dung dịch axit sunfuric

3.2.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ axit sunfuric đến hiệu suất thu hồi đất hiếm ở nhiệt độ khác nhau
3.2.2.2. Ảnh hưởng của tỷ ệ quặng H2SO4 đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.2.2.3. Ảnh hưởng của thời gian phân hủy đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.2.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử ý quặng ban đầu đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

3.2.3. Phương pháp thủy luyện bằng axit sunfuric dưới tác dụng của vi sóng

3.2.3.1. Ảnh hưởng của công suất vi sóng, nồng độ của axit đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.2.3.2. Ảnh hưởng của tỷ ệ quặng H2SO4 đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.2.3.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy uyện đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

3.2.4. Phương pháp thủy luyện bằng axit sunfuric ở nhiệt độ cao

3.2.4.1. Ảnh hưởng của tỷ ệ quặng H2SO4 đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.2.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.2.4.3. Ảnh hưởng của thời gian nung đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.2.4.4. Ảnh hưởng của tỷ ệ rắn ỏng trong quá trình hòa tách đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

3.3. Nghiên cứu thu hồi đất hiếm bằng phƣơng pháp kiềm

3.3.1. Phương pháp hủy luyện bằng dung dịch NaOH ở áp suất thường

3.3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy uyện đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.3.1.3. Ảnh hưởng của tỷ ệ quặng NaOH đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.3.1.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy uyện đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

3.3.2. Phương pháp thủy luyện bằng dung dịch NaOH ở áp suất cao

3.3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy luyện đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ ệ quặng NaOH đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.3.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất thu hồi đất hiếm
3.3.2.5. Ảnh hưởng của áp suất bình thủy uyện đến hiệu suất thu hồi đất hiếm

3.4. Chiết La, Ce, Nd và Y bằng TPPO trong dung dịch nƣớc chứa muối đẩy

3.4.1. Chiết La, Ce, Nd bằng TPPO trong dung dịch nước chứa muối đẩy

3.4.1.1. Ảnh hưởng của bản chất muối đẩy đến hệ số phân bố của La, Ce, Nd
3.4.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối đẩy đến hệ số phân bố của La, Ce, Nd
3.4.1.3. Đường đẳng nhiệt chiết La, Ce, Nd

3.4.2. Chiết Y bằng TPPO trong dung dịch nước chứa muối đẩy

3.4.2.1. Ảnh hưởng của bản chất muối đẩy đến hệ số phân bố của Y
3.4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối đẩy đến hệ số phân bố của Y
3.4.2.3. Đường đẳng nhiệt chiết Y. ác điều kiện giải chiết Y

3.4.3. Chiết thu nhận xeri và oxit đất hiếm(III) từ tổng oxit đất hiếm Sin Quyền

3.4.3.1. Nghiên cứu điều kiện giải chiết La, Nd, Y, Ce và Th
3.4.3.2. Nghiên cứu giải chiết Ce(IV)
3.4.3.3. Nghiên cứu chiết thu nhận xeri và đất hiếm(III) từ tổng oxit đất hiếm Sin Quyền

3.5. Tổng hợp và nghiên cứu cấu tạo phức chất lactat đất hiếm

3.5.1. Thành phần của phức chất

3.5.2. Nghiên cứu phức chất

3.5.2.1. Độ tan và độ dẫn điện của phức chất
3.5.2.2. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt
3.5.2.3. Nghiên cứu phức chất bằng phổ hồng ngoại

3.6. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của phức chất lactat đất hiếm đến năng suất chè và một số loại rau ở Đà lạt, Lâm Đồng

3.6.1. Kết quả thí nghiệm trên cây chè

3.6.1.1. Kết quả theo dõi tốc độ sinh trưởng của búp chè
3.6.1.2. Kết quả theo dõi chiều dài búp chè
3.6.1.3. Kết quả theo dõi mật độ búp chè
3.6.1.4. Kết quả theo dõi trọng ượng búp chè
3.6.1.5. Kết quả nếm cảm quan chè thành phẩm
3.6.1.6. Kết quả phân tích sinh hóa mẫu chè

3.6.2. Kết quả thí nghiệm trên một số loại rau ở Đà lạt

3.6.2.1. Kết quả thí nghiệm trên cây cải bắp trồng ngoài trời
3.6.2.2. Kết quả thí nghiệm trên cây xà lách Corol trồng ngoài trời
3.6.2.3. Kết quả thí nghiệm trên cây xà lách Rumani trồng trong nhà ưới

CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CÁC KÍ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN

DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN

Tóm tắt

I. Giới thiệu về luận án

Luận án tiến sĩ 'Thu hồi đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền' tập trung vào việc khai thác và thu hồi các nguyên tố đất hiếm từ bã thải của quá trình tuyển quặng đồng tại mỏ Sin Quyền. Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển công nghệ thu hồi đất hiếm, đồng thời ứng dụng chúng làm phân bón cho cây chè và một số loại rau tại Đà Lạt, Lâm Đồng. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn nâng cao giá trị kinh tế từ nguồn tài nguyên khoáng sản sẵn có. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh nhu cầu về đất hiếm ngày càng tăng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp.

II. Tổng quan tài liệu

Nghiên cứu về khoáng sản đất hiếm ở Việt Nam cho thấy nước ta có nguồn tài nguyên phong phú với trữ lượng lớn. Mỏ quặng đồng Sin Quyền được xác định là một trong những nguồn tài nguyên đất hiếm quan trọng. Bã thải từ quá trình tuyển quặng đồng chứa nhiều nguyên tố đất hiếm chưa được khai thác. Việc nghiên cứu thu hồi đất hiếm từ bã thải không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình khai thác mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Các phương pháp thu hồi như chiết lỏng - lỏng và sử dụng axit đã được đề xuất trong nghiên cứu này, cho thấy tiềm năng lớn trong việc thu hồi hiệu quả các nguyên tố đất hiếm.

III. Phương pháp nghiên cứu

Luận án áp dụng nhiều phương pháp nghiên cứu hiện đại để thu hồi đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền. Các phương pháp này bao gồm tuyển nổi, chiết lỏng - lỏng và sử dụng axit để tách các nguyên tố đất hiếm. Nghiên cứu cũng khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như nồng độ axit, thời gian ngâm chiết và nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi. Kết quả cho thấy, việc tối ưu hóa các điều kiện này có thể nâng cao đáng kể hiệu suất thu hồi đất hiếm, từ đó tạo ra nguồn nguyên liệu quý giá cho ngành nông nghiệp.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng thu hồi đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền đạt hiệu suất cao. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng việc sử dụng axit sunfuric và phương pháp thủy luyện có thể thu hồi hiệu quả các nguyên tố như La, Ce, Nd và Y. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc sử dụng phân bón chứa đất hiếm có thể cải thiện năng suất cây chè và một số loại rau tại Đà Lạt. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho nông dân mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

V. Ứng dụng thực tiễn

Luận án không chỉ dừng lại ở việc thu hồi đất hiếm mà còn mở ra hướng đi mới trong việc ứng dụng các nguyên tố này vào nông nghiệp. Việc sử dụng phân bón chứa đất hiếm có thể giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường do việc sử dụng phân bón hóa học. Nghiên cứu này có thể được áp dụng rộng rãi trong các vùng nông nghiệp khác, góp phần phát triển bền vững ngành nông nghiệp Việt Nam.

13/02/2025

Luận án tiến sĩ "Thu hồi đất hiếm từ bã thải tuyển quặng đồng Sin Quyền" tập trung nghiên cứu các phương pháp hiệu quả để thu hồi đất hiếm từ chất thải khai thác quặng đồng, một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường từ hoạt động khai thác khoáng sản. Độc giả quan tâm đến chủ đề này có thể tìm hiểu thêm về các giải pháp quản lý chất thải và bảo vệ môi trường thông qua các tài liệu liên quan như Luận văn thạc sĩ đánh giá chất lượng môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, Luận văn thạc sĩ đánh giá môi trường và quản lý nước thải làng miến dong, và Luận văn thạc sĩ tăng cường quản lý tài nguyên nước tại Vĩnh Yên. Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức về các giải pháp bền vững trong quản lý tài nguyên và môi trường.