Luận Văn Thạc Sĩ: Tinh Luyện SiO2 Từ Vỏ Trấu Rơm Ứng Dụng Trong Vật Liệu Xây Dựng

• Tác giả: Nguyễn Thị Huỳnh Như
• Người hướng dẫn: Th.S. Vũ Hải Yến
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Tinh Luyện SiO2 Từ Vỏ Trấu, Rơm Để Sản Xuất Vật Liệu Xây Dựng
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU
• 1.1. Tổng quan về phế phẩm nông nghiệp
• 1.1.1. Định nghĩa về phế phẩm nông nghiệp
• 1.1.2. Nguồn gốc phát sinh phế phẩm nông nghiệp
• 1.1.3. Phân loại phế phẩm nông nghiệp
• 1.2. Chất thải từ chăn nuôi gia súc
• 1.3. Thu gom, xử lý và tái chế phế phẩm nông nghiệp
• 1.4. Tổng quan về vỏ trấu
• 1.4.1. Nguồn gốc của vỏ trấu
• 1.4.2. Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam
• 1.4.3. Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay
• 1.5. Tổng quan về rơm rạ
• 1.5.1. Nguồn gốc của rơm rạ
• 1.5.2. Hiện trạng rơm rạ tại Việt Nam
• 1.5.3. Ứng dụng của rơm rạ hiện nay
• 1.5.3.1. Sử dụng rơm rạ trồng nấm
• 1.5.3.2. Sử dụng rơm rạ làm phân hữu cơ
• 1.5.3.3. Sử dụng rơm rạ sản xuất dầu sinh học
• 1.5.3.4. Sử dụng rơm rạ tạo ra điện
• 1.5.3.5. Sử dụng rơm trong thủ công mỹ nghệ
• 1.6. Tổng quan về xi măng
• 1.6.1. Định nghĩa xi măng
• 1.6.2. Nguồn gốc của xi măng
• 1.6.3. Thành phần hóa học của clinke Portland biểu thị bằng hàm lượng % các oxit
• 1.7. Tổng quan về phụ gia trong vật liệu xây dựng
• 1.8. Tổng quan về sử dụng phụ gia tại Việt Nam
• 1.8.1. Nhu cầu về sử dụng phụ gia
• 1.8.2. Lịch sử dùng phụ gia
• 1.9. Vữa xây dựng
• 1.9.1. Khái niệm chung
• 1.9.2. Vật liệu chế tạo vữa
• 1.9.2.1. Chất kết dính
• 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỀ TÀI
• 2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2.3. Nhận xét về ba phương pháp
• 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Thí nghiệm 1: Tạo mẫu, xử lý và sơ chế mẫu
• 3.2.3. Thí nghiệm 3: Đúc mẫu
• 3.2.4. Thí nghiệm 4: Kiểm tra tính chất cơ lý
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả thí nghiệm kiểm tra hoạt tính của vật liệu
• 4.2. Kết quả thí nghiệm kiểm tra tính chất cơ lý
• KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

I. Tổng quan về phế phẩm nông nghiệp

Phế phẩm nông nghiệp là chất thải phát sinh trong quá trình hoạt động nông nghiệp, bao gồm các loại như vỏ trấu, rơm rạ, bã mía, và các chất thải từ chăn nuôi gia súc. Những phế phẩm này thường được coi là rác thải, gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Tuy nhiên, chúng cũng chứa các thành phần hữu ích như SiO2, có thể tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng. Việc tái chế phế phẩm nông nghiệp không chỉ giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế, đặc biệt trong ngành công nghệ vật liệu.

1.1. Định nghĩa và nguồn gốc

Phế phẩm nông nghiệp là chất thải phát sinh từ các hoạt động như trồng trọt, chăn nuôi, và chế biến nông sản. Chúng bao gồm vỏ trấu, rơm rạ, và các chất thải từ gia súc. Những phế phẩm này thường bị bỏ đi hoặc đốt bỏ, gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, chúng có thể được tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường.

1.2. Phân loại và ứng dụng

Phế phẩm nông nghiệp được phân loại thành chất thải từ trồng trọt (như vỏ trấu, rơm rạ) và chất thải từ chăn nuôi (như phân gia súc). Chúng có thể được tái chế thành nhiên liệu, phân bón, hoặc nguyên liệu cho sản xuất vật liệu mới. Đặc biệt, vỏ trấu chứa hàm lượng cao SiO2, có thể tinh luyện để sản xuất vật liệu composite và các sản phẩm xây dựng khác.

II. Tinh luyện SiO2 từ vỏ trấu

Tinh luyện SiO2 từ vỏ trấu là quá trình quan trọng để tạo ra nguyên liệu chất lượng cao cho ngành vật liệu xây dựng. Quy trình này bao gồm các bước như đốt cháy, loại bỏ tạp chất, và tinh chế SiO2 bằng phương pháp hóa học hoặc nhiệt. Kết quả thu được là SiO2 tinh khiết, có thể sử dụng trong sản xuất xi măng, vữa, và các vật liệu xanh khác. Việc tận dụng vỏ trấu không chỉ giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế cao.

2.1. Quy trình tinh luyện

Quy trình tinh luyện SiO2 từ vỏ trấu bao gồm các bước: đốt cháy để loại bỏ carbon, xử lý hóa học để tách SiO2, và tinh chế để đạt độ tinh khiết cao. Phương pháp này giúp tận dụng nguồn phế phẩm nông nghiệp, đồng thời tạo ra nguyên liệu chất lượng cho sản xuất vật liệu xây dựng.

2.2. Ứng dụng của SiO2

SiO2 tinh luyện từ vỏ trấu được ứng dụng rộng rãi trong ngành vật liệu xây dựng, đặc biệt là sản xuất xi măng, vữa, và vật liệu composite. Nó cũng được sử dụng trong các công nghệ xanh nhằm tạo ra sản phẩm thân thiện với môi trường, giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái.

III. Ứng dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng

SiO2 tinh luyện từ vỏ trấu và rơm rạ được sử dụng làm phụ gia trong sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, vữa, và vật liệu composite. Những sản phẩm này không chỉ có chất lượng cao mà còn thân thiện với môi trường, góp phần vào sự phát triển bền vững. Việc tận dụng phế phẩm nông nghiệp cũng giúp giảm chi phí sản xuất và tạo ra giá trị kinh tế từ nguồn tài nguyên tái chế.

3.1. Sản xuất xi măng và vữa

SiO2 tinh luyện được sử dụng làm phụ gia trong sản xuất xi măng và vữa, giúp cải thiện tính chất cơ lý của sản phẩm. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng vật liệu xây dựng mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

3.2. Vật liệu composite và công nghệ xanh

SiO2 từ vỏ trấu cũng được ứng dụng trong sản xuất vật liệu composite, mang lại hiệu quả cao trong các công nghệ xanh. Những sản phẩm này không chỉ bền vững mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế.