Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu chế tạo chất kết dính từ trường thạch ứng dụng xử lý tro xỉ nhiệt điện

• Tác giả: Đỗ Thị Hạt
• Người hướng dẫn: TS. Phương Thảo
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo chất kết dính từ trường thạch ứng dụng xử lý tro xỉ nhiệt điện
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Khái niệm và lịch sử phát triển công nghệ geopolyme
• 1.2. Các cơ chế điều chế geopolyme
• 1.3. Các nghiên cứu về geopolyme hiện nay
• 1.4. Tro, xỉ nhiệt điện. Ứng dụng của tro bay, xỉ nhiệt điện
• 1.5. Hiện trạng phát thải tro, xỉ nhiệt điện
• 1.6. Tình hình xử lý tro xỉ. Trường thạch
• 1.6.1. Khái niệm và thành phần trường thạch
• 1.6.2. Nguồn gốc hình thành trường thạch
• 1.6.3. Trữ lượng và phân bố trường thạch ở Việt Nam
• 1.6.4. Ứng dụng của trường thạch
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Hóa chất và dụng cụ
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5. Xác định tính chất của nguyên vật liệu
• 2.6. Nghiên cứu quá trình hòa tan nhôm, silic từ trường thạch bằng NaOH
• 2.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất kiềm hoạt hóa đến khả năng đóng rắn
• 2.8. Tính toán xử lý kết quả
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đặc trưng, tính chất của nguyên vật liệu
• 3.1.1. Đặc trưng, tính chất của tro bay và xỉ nhiệt điện
• 3.1.2. Đặc điểm trường thạch
• 3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến khả năng hòa tan nhôm và silic từ trường thạch
• 3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất hoạt hóa và hàm lượng của nó đến khả năng đóng rắn
• 3.3.1. Phương pháp kiềm NaOH
• 3.3.2. Phương pháp xút vôi
• 3.3.3. Phương pháp kiềm vôi
• 3.3.4. Phương pháp xút- thủy tinh lỏng
• 3.4. Đánh giá thông số chất lượng của vật liệu
• 3.4.1. Một số ảnh chụp SEM của mẫu vật liệu
• 3.4.2. Độ hút nước và độ chịu nén sau ngâm
• 3.4.3. Giá trị pH các mẫu ngâm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu chế tạo chất kết dính từ trường thạch

Nghiên cứu chế tạo chất kết dính từ trường thạch nhằm xử lý tro xỉ nhiệt điện đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành công nghiệp hiện nay. Chất kết dính từ trường thạch không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra những sản phẩm có tính năng vượt trội. Việc sử dụng tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện làm nguyên liệu chính trong quá trình chế tạo chất kết dính này mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành xây dựng và bảo vệ môi trường.

1.1. Khái niệm về chất kết dính từ trường thạch

Chất kết dính từ trường thạch là một loại vật liệu được hình thành từ quá trình hóa học giữa các thành phần khoáng chất trong trường thạch và các chất hoạt hóa. Chất kết dính này có khả năng tạo ra các sản phẩm bê tông geopolyme với độ bền cao và khả năng chịu lực tốt.

1.2. Lịch sử phát triển công nghệ geopolyme

Công nghệ geopolyme đã được nghiên cứu và phát triển từ những năm 1970. Tuy nhiên, việc ứng dụng tro xỉ nhiệt điện trong sản xuất chất kết dính từ trường thạch mới chỉ được chú trọng trong những năm gần đây. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng tro xỉ không chỉ giúp giảm thiểu chất thải mà còn tạo ra những sản phẩm có giá trị cao.

II. Vấn đề và thách thức trong xử lý tro xỉ nhiệt điện

Việc xử lý tro xỉ nhiệt điện đang gặp nhiều thách thức lớn. Lượng tro xỉ phát sinh từ các nhà máy nhiệt điện ngày càng tăng, gây áp lực lên môi trường và sức khỏe con người. Các phương pháp xử lý truyền thống không còn hiệu quả, do đó cần tìm kiếm các giải pháp mới, bền vững hơn.

2.1. Tác động của tro xỉ đến môi trường

Tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện chứa nhiều kim loại nặng và chất độc hại, gây ô nhiễm đất và nước. Việc không xử lý đúng cách có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng cho hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

2.2. Giải pháp xử lý tro xỉ hiệu quả

Một trong những giải pháp hiệu quả là sử dụng chất kết dính từ trường thạch để biến tro xỉ thành các sản phẩm xây dựng có giá trị. Phương pháp này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tận dụng được nguồn tài nguyên sẵn có.

III. Phương pháp chế tạo chất kết dính từ trường thạch

Quá trình chế tạo chất kết dính từ trường thạch bao gồm nhiều bước quan trọng. Các nguyên liệu chính như tro xỉ và trường thạch được phối trộn với các chất hoạt hóa để tạo ra sản phẩm cuối cùng. Phương pháp này không chỉ đơn giản mà còn tiết kiệm chi phí.

3.1. Quy trình chế tạo chất kết dính

Quy trình chế tạo bao gồm các bước như chuẩn bị nguyên liệu, trộn đều các thành phần, và thực hiện quá trình đóng rắn. Mỗi bước đều cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ các thành phần là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của chất kết dính. Việc tối ưu hóa các yếu tố này sẽ giúp tạo ra sản phẩm có tính năng vượt trội.

IV. Ứng dụng thực tiễn của chất kết dính từ trường thạch

Chất kết dính từ trường thạch có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành xây dựng. Sản phẩm này không chỉ giúp cải thiện chất lượng công trình mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Việc sử dụng tro xỉ trong sản xuất bê tông geopolyme đang trở thành xu hướng mới trong ngành xây dựng.

4.1. Ứng dụng trong xây dựng

Sản phẩm từ chất kết dính có thể được sử dụng để sản xuất bê tông, gạch không nung và các vật liệu xây dựng khác. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

4.2. Lợi ích kinh tế và môi trường

Việc sử dụng tro xỉ trong sản xuất không chỉ giúp giảm chi phí nguyên liệu mà còn tạo ra những sản phẩm có giá trị cao. Điều này góp phần thúc đẩy phát triển bền vững trong ngành xây dựng.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu chế tạo chất kết dính từ trường thạch ứng dụng xử lý tro xỉ nhiệt điện mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành xây dựng và bảo vệ môi trường. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho xã hội.

5.1. Tương lai của công nghệ geopolyme

Công nghệ geopolyme sẽ tiếp tục phát triển và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc nghiên cứu và cải tiến công nghệ này sẽ giúp tạo ra những sản phẩm chất lượng cao hơn.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các thành phần và quy trình chế tạo để tối ưu hóa chất lượng sản phẩm. Đồng thời, việc mở rộng ứng dụng của chất kết dính từ trường thạch trong các lĩnh vực khác cũng cần được xem xét.