Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 26 Bài 6. XỬ LÝ VÀ TÁI XỬ DỤNG XỈ KẼM 6.1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM. 1. Sinh viên làm quen với việc xử lý theo hướng tận dụng một loại chất thải rắn công nghiệp điển hình là xỉ kẽm của quá trình sản xuất tôn tráng kẽm. 2. Thực hiện thí nghiệm xác đònh các thông số sau: ü Xác đònh hàm lượng kẽm trong chất thải rắn ( xỉ kẽm ) của công nghệ tôn tráng kẽm . ü Xác đònh hiệu xuất thu hồi kẽm tan trong nước của xỉ kẽm để sản xuất oxit kẽm. ü Xác đònh hiệu xuất thu hồi kẽm không tan trong nước của xỉ kẽm để sản xuất sunfat kẽm. 6.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 6.2.1. Nguồn gốc sản xuất xỉ kẽm. Trong công nghiệp tôn tráng kẽm, tôn sau khi làm sạch được nhúng qua bể kẽm nóng chảy rồi sau đó làm lạnh đột ngột, qua bể thụ độ và cán phẳng. Lớp mặt nổi trên bề mặt hỗn hợp chất lỏng nhiệt độ cao trong chảo nung sẽ được hớt ra thải bỏ liên tục chính là nước đen hay còn gọi là xỉ kẽm. 6.2.2. Thành phần xỉ kẽm. Hàm lượng kẽm trong bã thải khoảng 43,5% Trong đó gồm: ü Phần tan trong nước : khoảng 25%. ü Phần không tan trong nước khoảng 18,5%. 6.2.3. Công nghệ xử lý tận dụng chất thải rắn xỉ kẽm. Để thu lại kẽm có trong chất thải rắn và xử lý chất thải tránh gây ô nhiễm môi trường có thể xử dụng sơ đồ công nghệ sau: PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 27 Hình.Sơ đồ công nghệ xử lý – tận dụng chất thải xỉ kẽm của công nghệ tôn tráng kẽm. Xỉ kẽm được đập nhỏ, ngâm trong nước để hoà tan (chủ yếu là ZnCl 2 ) trong 24 giờ. Cho dung dòch H 2 O 2 sau lọc để khử sắt. Phản ứng như sau: 2 Fe 2+ + 3 H 2 O 2 → 2Fe( OH) 3 ↓ Lắng lọc tách riêng phần bã rắn và dung dòch. Phần bã rắn hoà tan trong axit sunfuric (H 2 SO 4 ) tạo sản phẩm sunfat kẽm. Phản ứng chính diễn ra như sau: H 2 SO 4 + ZnS = ZnSO 4 + H 2 S↑ Dung dòch cho phản ứng với dung dòch soda ( Na 2 CO 3 ) và lắng lọc, và lấy phần rắn, thu sản phẩm cacbonat kẽm. Phản ứng chính như sau: ZnCl 2 + Na 2 CO 3 = ZnCO 3 ↓ + 2 NaCl Na 2 CO 3 Xỉ kẽm H 2 O Hoà tan Phản ứng I Nung Nghiền Hoà tan 1 Lọc I H 2 SO 4 Pha loãng H 2 O Phản ứng II Lọc III Bã thải Dung dòch ZnSO 4 H 2 O Zn0 2 Dung diïch thải Lọc II Dung dòch Bã rắn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 28 Lọc phần rắn đen nung, nghiền thu sản phẩm axit dạng bột ZnCO 3 → ZnO + CO 2 6.3. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 6.3.1. Tính nồng độ Zn ü Lấy 2 g dung dòch Zn ü Lấy 5 giọt Bromcresolopreen ü Chuẩn dung dòch ổn đònh pH ü Sau đó đun nóng 600C ü Lấy mẫu đun nóng, để liên tiếp cho 5 giọt PAN 0.5% ü Đònh phân bằng EDTA chuyển từ màu tím sang xanh và ghi nhận thể tích EDTA Khối lượng Zn = (65.39 x 0.01 x V EDTA ) / V dung dòch mẫu đem chuẩn 6.3.2. Xác đònh tổng hàm lượng Zn ü Lấy 10 g xỉ kẽm và 10 ml HCl đđ khuấy trộn kỹ hỗn hợp trong 20 phút ü Lọc thu dung dòch và phần bã rắn không tan. Rữa bã trên lọc bằng nước cất (gần bằng 50ml). Nước rửa nhập chung vào phần dung dòch. Đo thể tích dung dòch (Vdd). Cân xác đònh khối lượng bã rắn (m1). Tính hiệu suất thu hồi kẽm . ü Lấy 0.5 ml dung dòch đònh mức 100 ml trong bình đònh mức bằng nước cất. Ứng dụng phương pháp Coplexon để phân tích xác đònh hàm lượng Zn trong dung dòch và ghi nhận VEDTA. Tính hàm lượng phần trăm phần Zn trong xỉ Zn (C1) PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com . Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH Th. S. Lâm Vónh S n Trang 26 Bài 6. XỬ LÝ VÀ TÁI XỬ DỤNG XỈ KẼM 6. 1 MỤC ĐÍCH TH NGHIỆM. 1. Sinh viên làm quen với việc xử lý theo. trong nước khoảng 18,5%. 6. 2.3. Công nghệ xử lý tận dụng chất th i rắn xỉ kẽm. Để thu lại kẽm có trong chất th i rắn và xử lý chất th i tránh gây ô nhiễm môi trường có th xử dụng s đồ. trong axit sunfuric (H 2 SO 4 ) tạo s n phẩm sunfat kẽm. Phản ứng chính diễn ra như sau: H 2 SO 4 + ZnS = ZnSO 4 + H 2 S Dung dòch cho phản ứng với dung dòch soda ( Na 2 CO 3 ) và lắng