BÀI THUYẾT TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI QUẶNG ĐUÔI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
KHOA MÔI TRƯỜNG

BÀI THUY ẾT TRÌNH
QUẢN LÝ BÙN ĐỎ
TRONG KHAI THÁC BAUXITE
Giáo viên hướng dẫn:
Th.S Đào Trung Thành

Nhóm 01:
1. Vũ Mạnh Đạt (TN)
2. Phạm Trung Kiên
3. Lorxoua Vue
4. Bùi Minh Tùng
5. Lê Văn Vượng


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BAUXITE VÀ BÙN
ĐỎ
CHƯƠNG II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
BÙN ĐỎ

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỒ CHỨA

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ


MỞ ĐẦU


Khoảng 95% lượng bauxit được khai thác trên thế
giới đều được dùng để luyện thành nhôm. Điều
này mang lại nhiều lợi ích về kinh tế cho quốc gia
khai thác quặng.



Ở Việt Nam, quặng bauxit được khai thác nhiều ở
các tỉnh Tây Nguyên, đặc biệt là 2 tỉnh Lâm Đồng
và Đăk Nông.



Trong quá trình khai thác và tinh chế quặng bauxit
có thải ra một lượng quặng đuôi gây ảnh hưởng
lớn tới môi trường và thủy vực của các con sông.

=> Cần có phương pháp xử lý bùn đỏ


MỞ ĐẦU

Hình 1.1 - Bùn đỏ ở Tây Nguyên


MỞ ĐẦU

Hình 1.2: Hình ảnh bùn đỏ

TỔNG QUAN
Nguồn gốc hình thành của Bauxit và bùn đỏ
bauxit.


Bauxit là một loại quặng nhôm có màu hồng, nâu.



Bauxit được hình thành trên các loại đá có hàm lượng sắt
thấp hoặc sắt bị rửa trôi trong quá trình phong hóa



Quặng bauxit phân bố chủ yếu trong vành đai xung quanh
xích đạo đặc biệt trong môi trường nhiệt đới.



Bùn đỏ là loại quặng đuôi được sinh ra quá trình sơ chế
quặng và tinh chế alumina.



Quặng thô được xử lý theo quy trình Bayer để tạo thành
alumina.



Sau quy trình Bayer, Bùn đỏ được sinh ra trong quá trình

tách bùn. Do bị nhiễm soda nên Bùn đỏ này có độ pH rất
cao, khoảng 13.


TỔNG QUAN
Thành phần và đặc tính của bauxit


Thành phần hóa học chủ yếu của bauxit là Al2O3, SiO2,
Fe2O3, CaO, TiO2, MgO... trong đó, oxit nhôm là thành
phần chính của quặng .

Thành phần hóa
học

Al2O
3

Fe2O
3

CaO

SiO
2

TiO2

MgO

Mất khi
đốt

% theo khối
lượng

55,6

4,5

4,4

2,4

2,8

0,3

30



Bauxit tồn tại ở 3 dạng chính tùy thuộc vào số lượng
phân tử nước chứa trong nó và cấu trúc tinh thể gồm:
gibbsit Al(OH)3, boehmit γ-AlO(OH), và diaspore αAlO(OH)


TỔNG QUAN
Thành phần và đặc tính của bauxit
Gibbsit

Boehmit

Diaspore

Thành phần

Al(OH)3

AlO(OH)

AlO(OH)

Hàm lượng alumina tối
đa (%)

65,4

85,0

85,0

Hệ tinh thể

Đơn tà

Trực thoi

Trực thoi

Mật độ (g.cm-3)

2,42

3,01

3,44

Nhiệt độ tách nước (°C)

150

350

0

• Sự khác biệt cơ bản giữa boehmit và diaspore là
diaspore có cấu trúc tinh thể khác với boehmit, và
cần nhiệt độ cao hơn để thực hiện quá trình tách
nước nhanh.


TỔNG QUAN
Thành phần và đặc tính của bùn đỏ bauxit


Có 2 loại bùn đỏ : bùn đỏ được thải ra trong quá
trình Bayer để sản xuất alumina và bùn đỏ thải ra
trong quá trình sơ tuyển quặng.



Thành phần 2 loại bùn đỏ này là khá giống nhau.

Thành phần hóa học

Al2O3

Phần trăm khối lượng 10 – 20
%

Fe2O3

CaO

SiO2

TiO2

Na2O

30 – 60

2–8

3 – 50

0 – 25 2 – 10

Bảng 2.1: Thành phần bùn đỏ thường

Thành phần hóa học

Al2O
3

Fe2O
3

SiO2

TiO2

Na2O Mất khi đốt

Phần trăm khối
lượng %

19,76

47,76

4,3

7,25

2,38

Bảng 2.2: Thành phần bùn đỏ ở Viêt Nam

14,83

TỔNG QUAN
Tác động của việc khai thác bauxit


Tác động tích cực

•

Việc khai thác bauxit mang lại rất nhiều lợi ích kinh
tế.

•

Tạo công ăn việc làm cho lao động địa phương



Tác động tiêu cực

•

Gây ảnh hưởng xấu đến môi trường đất, nước,
không khí và cả sinh vật, đặc biệt là môi trường đất

•

Nguồn nước mặt có thể bị ô nhiễm, tăng độ acid, và
tăng độ đục.

•

Hoạt động khai thác mỏ còn ảnh hưởng đến kinh tế
xã hội


PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
Xử lý
phần
chất lỏng
đi kèm
bùn đỏ

Chôn lấp
bùn thải

Sử dụng
làm vật
liệu xây
dựng


PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
Phương pháp chôn lấp


Hồ chứa bùn đỏ là một bộ phận của hệ thống sản xuất
alumina từ quặng bauxite.



Hồ này được thiết kế rất kỹ để chống thấm chất lỏng
trong bùn đỏ xuống nước ngầm theo chiều đứng và
chiều ngang.



Các thành phần bùn đỏ có hại cho môi trường được
cách ly hoàn toàn, không để rò rỉ hay thẩm thấu gây
ảnh hưởng tới môi trường.



Hồ chứa bùn đỏ xây dựng phải đảm bảo các tiêu chí



Xung quanh hồ sẽ xây dựng hệ thống kênh thu nước
mặt, nước mưa từ lưu vực xung quanh để dẫn thoát
ra khỏi phạm vi lòng hồ


TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA
◦ Tính toán thông số cơ bản


Sản lượng: 325.000 tấn alumin/năm



Tuổi thọ mỏ: 12 năm



Tổng lượng alumin: 325.00012 = 3,9 triệu tấn



Sản xuất 1 tấn alumin thải ra 1,5 tấn bùn đỏ (khô)



Tổng lượng bùn đỏ (khô): 3,91,5 = 5,85 triệu tấn



Sử dụng công nghệ thải ướt (bùn có thành phần khối
lượng chất rắn < 50%)



Chọn bùn có thành phần khối lượng chất rắn = 47,7%
sản xuất theo công nghệ Bayer: tỉ trọng 2,7 g/cm3 (=
2,7 tấn/m3)


TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA


Tổng thể tích bùn đỏ (huyền phù): 5,852,7 = 2,17 triệu
m3



Không tính toán sự thay đổi thể tích do bay hơi, thấm,
lượng mưa nên thể tích này được coi là thể tích cần
thiết sử dụng.



Hình thức hồ quây bằng đập bờ cao



Chọn mực nước tính toán của hồ chứa là 20m



Diện tích lòng hồ chứa: 2,1720 = 0,1085 triệu m2 =
10,85 ha



Bán kính lòng hồ chứa: 186m



Bỏ qua tác động của gió, sóng



Cao trình đỉnh đập: 20 + 3 = 23 m


TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA

Hình 3.1: Mặt cắt đập quây hồ chứa


TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA

Hình 3.2: Mặt cắt mái đập thượng lưu và nền hồ chứa


TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA

Hình 3.3: Các lớp nền hồ chứa


TÍNH TOÁN - THIẾT KẾT HỒ CHỨA

Hình 3.4: Mặt cắt mái đập hạ lưu và hệ thống tiêu thoát nước


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ



Ô nhiễm bùn đỏ gây ảnh hưởng xấu tới môi

trường nếu không được quản lý và xử lý.



Phương pháp chôn lấp là phương pháp phổ
biến nhất hiện này.


Cảm ơn
đã chú ý lắng nghe !