Nghiên cứu tận dụng phế thải bùn đỏ dùng làm vật liệu xây dựng

LỜI CẢM ƠN
Đề tài này được hoàn thành tại bộ môn Hóa Vô cơ, khoa Hóa học, trường
Đại học Khoa học, Đại học Huế.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền, đã
dành rất nhiều thời gian và công sức tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học
Huế, Ban chủ nhiệm khoa Hóa, Phòng thí nghiệm Vật liệu - khoa Vật lý đã tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi nghiên cứu trong suốt thời gian qua. Xin cảm ơn tất
cả quý Thầy Cô giáo trong khoa Hóa học, đặc biệt là các Thầy Cô trong bộ môn
Hóa Vô cơ đã cho tôi những ý kiến quý báu, mọi điều kiện thuận lợi trong quá
trình học tập và thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn ban giám đốc nhà máy hóa chất Tân Bình, nhà máy xi măng
Long Thọ đã giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài này.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và các
anh chị em đã luôn động viên, ủng hộ tinh thần và tạo mọi điều kiện thuận lợi
cho tôi trên con đường học tập.

Huế, tháng 12 năm 2015
Mai Quang Hoàng

i


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................i
X-Ray Fluorescence................................................................................................................................vi

MỞ ĐẦU....................................................................................................................vii
Chương 1...................................................................................................................... 2

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT......................................................................................2
1.1. Giới thiệu về bùn đỏ.........................................................................................................................2
1.1.1.Thành phần của bùn đỏ................................................................................................................2
1.2. Giới thiệu về quá trình sản xuất nhôm theo quy trình Bayer.........................................................3
1.3. Các phương pháp xử lí bùn đỏ tại nhà máy....................................................................................4
1.4.1. Trên thế giới.................................................................................................................................5
1.4.2.Trong nước....................................................................................................................................6
1.5. Giới thiệu về đất sét.........................................................................................................................6

Bảng 1.3. Thành phần hóa học của đất sét theo TCVN............................................7
Bảng 1.5. Các chỉ tiêu cơ lí gạch đặc nung.................................................................7
1.6. Tiêu chuẩn Việt Nam về gạch nung.................................................................................................8

CHƯƠNG 2..................................................................................................................9
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................9
2.1. Nội dung nghiên cứu........................................................................................................................9
2.1.1. Xác định các đặc trưng của nguyên liệu......................................................................................9
2.1.2. Nghiên cứu tổng hợp gạch nung từ bùn đỏ và đất sét...............................................................9
2.2. Thực nghiệm.....................................................................................................................................9
2.2.1. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất............................................................................................................9
2.2.2. Tổng hợp các mẫu gạch.............................................................................................................10
2.3. Các phương pháp nghiên cứu......................................................................................................11
2.3.1. Phương pháp kiểm tra các tính chất cơ lý của gạch.................................................................11
2.3.1.1. Phương pháp xác định độ bền nén (TCVN 6355-1:1998)......................................................11
2.3.1.2. Phương pháp xác định độ hút nước (TCVN 6355-3:1998)....................................................11
2.3.1.3. Phương pháp xác định khối lượng thể tích (TCVN 6355-5:1998).........................................12
2.3.1.4. Phương pháp xác định độ kiềm tan.......................................................................................12
2.3.1.5. Phương pháp xác định độ co khi nung...................................................................................13
2.2.3. Các phương pháp đặc trung vật liệu.........................................................................................13
2.2.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X ( X-ray diffraction, XRD)............................................................13

2.2.3.2. Phương pháp phổ huỳnh quang tia X (XFS: Xray Fluorescence Spectroscopy)....................15
2.2.3.3. Phương pháp phân tích nhiệt.................................................................................................15
2.2.3.4. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM)..............................................................................19

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................................20
ii


3.1. Đặc trưng nguyên liệu....................................................................................................................20
3.1.1. Đất sét........................................................................................................................................20
3.1.1.1. Thành phần pha của đất sét...................................................................................................20
3.1.1.2. Thành phần hóa học của đất sét............................................................................................21

Bảng 3.1. Thành phần hóa học của đất sét...............................................................21
3.1.1.3. Giản đồ TG – DSC Đất sét........................................................................................................22
3.1.2. Bùn đỏ........................................................................................................................................23
3.1.2.1. Thành phần pha của bùn đỏ...................................................................................................23
3.1.2.2. Thành phần hóa học của bùn đỏ............................................................................................24

Bảng 3.2. Thành phần hóa học của bùn đỏ..............................................................24
3.1.2.3. Giản đồ TG – DSC của bùn đỏ.................................................................................................25
3.1.2.4. Hình thái của bùn đỏ..............................................................................................................26
3.2. Nghiên cứu sản xuất gạch nung từ bùn đỏ và đất sét..................................................................26
3.2.1. Chuẩn bị phối liệu......................................................................................................................26

Bảng 3.3. Thành phần phối liệu của các mẫu khảo sát...........................................26
3.2.2. Tạo hình và nung sản phẩm.......................................................................................................27
3.3.1.2. Khối lượng thể tích.................................................................................................................31

Bảng 3.5. Khối lượng thể tích của các mẫu gạch.....................................................31

3.3.1.3. Độ co sau nung........................................................................................................................33

Bảng 3.6. Độ co nung của các mẫu gạch...................................................................33
3.3.1.4. Độ hút nước............................................................................................................................34

Bảng 3.7. Độ hút nước của các mẫu gạch.................................................................34
Bảng 3.8. Giá trị pH các mẫu gạch...........................................................................36
3.3.2.Các đặc trưng..............................................................................................................................36
3.3.2.1. Thành phần pha......................................................................................................................37
3.3.2.2. Vi cấu trúc của mẫu................................................................................................................37

KẾT LUẬN.................................................................................................................39

iii


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên

Trang

1.1

Thành phần của bùn đỏ

4

1.2

Thành phần hóa học của bùn đỏ

5

1.3

Thành phân hóa học của đất sét

9

1.4

Kích cỡ hạt của đất sét

9

1.5

Chỉ tiêu cơ lí gạch đặc nung

9

1.6

Tiêu chuẩn Việt Nam về gạch đặc đất sét nung

10

1.7

Tiêu chuẩn Việt Nam về gạch bê tông

10

3.1

Thành phần hóa học của đất sét

23

3.2

Thành phần hóa học của bùn đỏ

25

3.3

Thành phần phối liệu của các mẫu khảo sát

28

3.4

Cường độ bền nén của các mẫu gạch

31

3.5

Khối lượng thể tích của các mẫu gạch

32

3.6

Độ co khi nung của các mẫu gạch

34

3.7

Độ hút nước của các mẫu gạch

35

3.8

Giá trị pH của các mẫu gạch

37

3.9

Giá trị cường độ bền nước, pH và độ phóng xạ

37

iv

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

1.1

Bùn đỏ

4

1.2

Quy trình bayer về sản xuất nhôm

5

1.3

Đất sét

8

2.1

Sơ đồ nhiễu xạ tia X

16

2.2

Phổ huyfng quang tia X

17

2.3

Sơ đồ thiết bị DTA

18

2.4

Sơ đồ thiết bị phân tích trọng lượng TG

20

2.5

Sơ đồ thiết bị SEM

21

3.1

Giản đồ XRD của đất sét

22

3.2

Giản đồ TG-DSC của đất sét

24

3.3

Giản đồ XRD của bùn đỏ

25

3.4

Giản đồ TG-DSC của bùn đỏ

27

3.5

Ảnh SEM bùn đỏ

28

3.6

Máy ép tạo hình viên gạch

29

3.7

Sản phẩm sau khi tạo hình

29

3.8

Sơ đồ sản xuất gạch nung

30

3.9

Cường độ bền nén các mẫu gạch

31

3.10

Khối lượng thể tích của các mẫu gạch

33

3.11

Độ co khi nung của các mẫu gạch

34

3.12

Độ hút nước của các mẫu gạch

36

3.13

Giản đồ XRD của mẫu gạch

48

3.14

Ảnh SEM mẫu gạch nung

39

v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

MKN

Loss on ignition

Mất khi nung

Mpa

Mega pascal

RM

Red Mud

Bùn đỏ

SEM

Scanning Electron Microscopy

Hiển vi điện tử quét

XRD

X – ray Diffraction

Nhiễu xạ tia X

XRF

X-Ray Fluorescence

Huỳnh quang tia X

vi


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hằng năm, ngành công nghiệp sản xuất nhôm trên thế giới thải ra khoảng 50 –
80 triệu tấn bùn đỏ. Theo thống kê, cứ sản xuất một tấn ôxit nhôm thường thải ra
khoảng 0,3 – 2,5 tấn bùn đỏ.
Hiện nay, tại các nhà máy sản xuất ôxit nhôm trên thế giới, lượng bùn đỏ thải ra
chủ yếu được chứa trong các hồ tự nhiên hoặc nhân tạo. Do hàm lượng kiềm tan trong
bùn đỏ khá lớn cùng với sự có mặt của các kim loại nặng và lượng vết các nguyên tố
phóng xạ nên việc lưu chứa phế thải này trong các hồ trong thời gian dài luôn tiềm ẩn
nhiều nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước và đe doa môi trường sinh thái xung quanh
[21]. Ngày 04/10/2010 sự cố vỡ hồ chứa bùn đỏ ở nhà máy Alumina Ajka, Hungary
với hơn 1,1 triệu m3 bùn đỏ có pH = 13 đã làm 8 người chết, 122 người bị thương, tràn
ra một khu vực rộng hơn 40 km 2 và lan đến cửa sông Danube (một con sông chính ở
châu Âu) [33]. Sự cố này không chỉ gây chết người, ảnh hưởng đến cuộc sống của
hàng ngàn hộ dân cư về lâu về dài mà còn mất hàng chục năm để khôi phục lại hệ sinh
thái.
Việt Nam là nước có trữ lượng quặng bôxit thuộc vào loại lớn trên thế giới, ước
tính khoảng 5,5 tỷ tấn, tập trung chủ yếu ở Tây Nguyên, đặc biệt là tỉnh Đắk Nông, trữ
lượng lên tới 3,4 tỷ tấn. Dây chuyền sản xuất nhôm hydrôxit đầu tiên ở nước ta được
công ty Hóa chất cơ bản Miền Nam đưa vào hoạt động tại nhà máy Hóa chất Tân Bình

(COPHATA), TP. Hồ Chí Minh. Hiện nay, dự án khai thác và chế biến quặng boxit Tân
Rai (Lâm Đồng) và Nhân Cơ (Đắk Nông) đang được triển khai. Theo báo cáo quy
hoạch phân vùng thăm dò khai thác chế biến, sử dụng quặng bôxit giai đoạn 20152017 và tầm nhìn đến 2025 của Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam (TKV), thì
mỗi năm Việt Nam sẽ sản xuất 6,0 – 8,5 triệu tấn nhôm ôxit và 0,2 – 0,4 triệu tấn
nhôm kim loại. Tại Tây Nguyên sẽ xây dựng khoảng 6 nhà máy nhôm ôxit và 1 nhà
máy điện phân nhôm. Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án bôxit Nhân Cơ cho
thấy: Lượng nước thải và bùn đỏ lên tới 11 triệu m 3/năm và cả đời dự án phải thải ra
80 -90 triệu m3 bùn đỏ [31]. Như vậy cần phải có những hồ chứa bùn đỏ dung tích rất

vii


lớn, nguy cơ ô nhiễm môi trường là rất cao. Do đó, bã thải bùn đỏ ở Tây Nguyên cần
phải có những giải pháp xử lí phù hợp.
Mặt khác, ngành sản xuất gạch nung truyền thống, hằng năm tiêu tốn một lượng
đất sét khổng lồ. Nhu cầu sử dụng gạch nung tăng nhanh qua mỗi năm, góp phần vào
sự tăng trưởng kinh tế đất nước. Theo thống kê từ Vụ Vật liệu xây dựng, kể từ năm
2010 trung bình mỗi năm cả nước sử dụng 25 tỷ viên gạch, dự đoán năm 2015 sử dụng
30 tỷ viên và đến năm 2020 con số đó là 42 tỷ viên. Tuy nhiên, để sản xuất 1 tỷ viên
gạch cần tiêu tốn 1,5 triệu m 3 đất sét (tương đương 75 ha đất canh tác), 150 ngàn tấn
than, thải ra 0,57 triệu tấn CO 2 [29]. Nếu tiếp tục sử dụng đất sét làm nguyên liệu toàn
phần cho quá trình sản xuất gạch như hiện nay thì chẳng mấy chốc sẽ cạn kiệt đất sét,
đất canh tác bị thu hẹp, ảnh hưởng đến an ninh lương thực và ô nhiễm môi trường. Do
đó cần có biện pháp chuyển hướng sản xuất hiệu quả và kịp thời.
Để giảm nguy cơ tác động của bùn đỏ đến môi trường cũng như khả năng tận
dụng nguôn bã thải bùn đỏ này. Giảm lượng đất sét sử dụng trong gạch nung mà chúng
tôi nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sử dụng bã thải bùn đỏ để sản xuất gạch nung
dùng làm vật liệu xây dựng”.

viii

2. Mục tiêu đề tài
Tìm được các điều kiện thích hợp để sản xuất gạch nung từ bã thải bùn đỏ và
đất sét, sản phẩm có các chỉ tiêu cơ lý đạt yêu cầu của vật liệu xây dựng.
3. Nhiệm vụ đề tài
Nghiên cứu các điều kiện thích hợp để chế tạo gạch nung từ bùn đỏ và đất sét:
tỷ lệ phối liệu: bùn đỏ/đất sét; nhiệt độ nung; thời gian lưu.
Xác định các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của sản phẩm gạch nung từ bùn đỏ:
Cường độ bền nén; độ hút nước; khối lượng thể tích; khối lượng riêng

1


Chương 1.
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu về bùn đỏ
Bùn đỏ là chất thải từ quá trình sản xuất nhôm theo công nghệ Bayer. Thành
phần của bùn đỏ gồm hỗn hợp nhiều chất rắn với các ôxit kim loại như Fe 2O3, Al2O3,
SiO2, Na2O, K2O… và lượng vết phóng xạ [21]. Bùn có màu đỏ do chứa nhiều ôxit sắt,
bên cạnh đó bùn đỏ còn chứa một hàm lượng lớn NaOH trong nó. Chính điều này làm
cho bùn đỏ có pH lớn, dao động từ 10,5 – 13,5. Đây là những thành phần có hại và
không dễ dàng phân hủy. Chính vì thế mà việc tái sử dụng bùn đỏ rất khó khăn và
nguy cơ gây ra ô nghiễm môi trường rất lớn nếu không có biện pháp xử lí kịp thời và
hiệu quả.

Hình 1.1. Bùn đỏ
1.1.1.Thành phần của bùn đỏ
Theo kết quả nghiên cứu thì thành phần của bùn đỏ như sau:
Bảng 1.1.Thành phần của bùn đỏ [25]

Thành phần

Hàm lượng (%)

Đất sét (<2 μm)

33,0

Phù sa (2-75 μm)

24,0

Cát (>75 μm)

43,0

2


Bảng 1.2. Thành phần hóa học của bùn đỏ [25]
Thành phần

Hàm lượng (%)

Thành phần

Hàm lượng (%)

SiO2

1,2

NaAlO2

23,0

Al2O3

14,0

K2O

-

Fe2O3

30,9

TiO2

4,5

CaO

2,5

MnO

1,7

NaOH

20,2

Theo số liệu trên ta thấy trong bùn đỏ, hàm lượng đất sét khá lớn, cũng như
lượng Al2O3 khá cao, đó là các thành phần để tạo nên khoáng Mullite khi nung thiêu
kết gạch.
1.2. Giới thiệu về quá trình sản xuất nhôm theo quy trình Bayer
Sản xuất nhôm ôxit theo quy trình Bayer là phương pháp hiện đại để sản xuất
nhôm ôxit (Al2O3) có độ tinh khiết cao từ quặng bôxit ban đầu. Công nghệ Bayer được
Karl Bayer phát minh vào năm 1887. Khi làm việc ở Saint Petersburg (Nga), ông đã
phát triển từ một phương pháp ứng dụng alumina cho ngành công nghiệp dệt (làm
thuốc cắn màu trong nhuộm sợi bông), vào năm 1887 ông phát hiện rằng nhôm
hydroxit kết tủa từ dung dịch kiềm ở dạng tinh thể và có thể tách lọc và rửa dễ dàng,
trong khi nó kết tủa bởi sự trung hòa dung dịch trong môi trường axit thì ở dạng sệt và
khó rửa sạch [27].

Quặng boxit

170 – 1800C

Nghiền

Bùn đỏ

Thiết bị phản ứng

NaAl(OH)4

Làm lạnh

NaOH

Nhôm kim loại

Đpnc

Nung

Al2O3

Tinh thể Al(OH)3

Hình 1.2. Quy trình Bayer về sản xuất nhôm
3


Quá trình sản xuất nhôm có thể chia thành 5 bước
Bước 1: Nghiền trộn quặng bôxit (Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SiO2, TiO2) với NaOH
rắn, xô đa, vôi.
Bước 2: Bơm hỗn hợp vào bình chịu áp lực rất lớn và nước nóng (170-180 oC) để
NaOH, xô đa tan ra hòa tan Al2O3, sau đó thêm vôi để tái sinh xút.
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Bước 3: Thêm nước lạnh vào để pha loãng dung dịch,chuyển Na[Al(OH) 4] về Al(OH)3
kết tủa xuống tạo thành một dạng chất rắn, bông xốp, màu trắng.
Bước 4: Lọc kết tủa, nung đến 10500C thu được Al2O3 tinh khiết.
2Al(OH)3 →Al2O3 + 3H2O
Bước 5: Điện phân nóng chảy Al2O3 thu được Al
Al2O3 → 2Al + 3O2
Các thành phần hóa học khác không bị hòa tan (Fe 2O3, SiO2, TiO2) được lọc và loại bỏ

ra khỏi dung dịch tạo thành bùn đỏ. Chính bã thải này gây nên một vấn nạn lớn với
môi trường.
Ngày nay, công nghệ này không có những thay đổi lớn, và nó được sử dụng để
sản xuất hầu hết lượng alumina của thế giới. Đồng thời phát sinh một lượng bùn thải
không hề nhỏ. Do đó nghiên cứu xử lý bã thải này là hướng đi quan trọng có ý nghĩa
thực tiễn cao.
1.3. Các phương pháp xử lí bùn đỏ tại nhà máy
Phương pháp hồ thải đập quặng đuôi [35]: Bùn đỏ được bơm và để khô tự nhiên
vào trong một khu vực khu trú quặng đuôi, được ngăn cách với xung quanh bởi các
đập có phủ lớp đất sét. Tuy vậy, lượng bùn đỏ trong các hồ chứa ít nhiều gây ra các
nguy cơ đối với môi trường xung quanh. Do đó các đập được thay đổi thiết kế theo
công nghệ phủ kép, ngoài hai lớp đất sét kẹp bên ngoài còn phủ lớp vải địa kĩ thuật
chống thấm ở giữa. nhưng công nghệ này vẫn gây ra ô nhiễm môi trường qua nước
thoát theo cửa tràn, hơn nữa vị trí càng cao thì nguy cơ vỡ đập càng lớn. Thế giới đã
từng chứng kiến thảm họa vỡ đập chứa ở Hunggari.
Phương pháp làm đặc cứng bùn đỏ bằng cách bổ sung muối amoni có các axit
béo thay thế ở vị trí thứ tư để hạ hàm lượng alumina và các chất độc hại thấp hơn mức
cho phép rồi đúc thành bánh đỗ ra môi trường [35].
4


Phương pháp xử lí bằng axit clohydrit (HCl) để giảm khả năng hấp thu kim loại
nặng của bùn đỏ [35].
Phương pháp nước biển: Sử dụng nước biển để chuyển hóa các muối kiềm hòa
tan sang các dạng khoáng ít tan và hạ pH xuống dưới 9 [35].
Như vậy, tổng quan cho thấy, xử lí bùn đỏ đang là một vấn đề nan giải, cần đầu
tư nhiều thời gian nghiên cứu để có những giải pháp hiệu quả, triệt để, giảm tác động
đến môi trường một cách thấp nhất.
1.4. Tình hình nghiên cứu xử lí bã thải bùn đỏ trong và ngoài nước
Hầu hết lượng bùn đỏ thải ra được chứa trong các hồ có dung tích lớn. Theo

kết quả của nhiều bài báo nghiên cứu, bùn đỏ thải ra có pH rất cao, dao động từ 10,5 –
13,5. Cùng với đó là hàm lượng lớn kim loại nặng như Fe2O3, Al2O3 … cùng với lượng
vết các nguyên tố phóng xạ khác.
Do vậy, việc nghiên cứu xử lý lượng bùn đỏ để giảm thiểu tác hại đến môi
trường, đồng thời tận dụng nó để đưa lại các lợi ích kinh tế khác phục vụ đời sống là
vấn đề được các nhà khoa học trên thế giới đặc biệt quan tâm. Một số hướng nghiên
cứu tận dụng bã thải bùn đỏ của các nhà khoa học trên thế giới gần đây như sau:
1.4.1. Trên thế giới
M. Singh và cộng sự đã nghiên cứu tận dụng bùn đỏ để làm nguyên liệu sản
xuất vật liệu kết dính. Xi măng giàu sắt canxi alumoferit (C 4AF) được tổng hợp từ đá
vôi, bùn đỏ, boxit và thạch cao. Kết quả cho thấy: các tính chất cơ lí đặc trưng của xi
măng phụ thược mạnh vào thành phần phối liệu ban đầu và thời gian nung. Cường độ
bền nén tương đương và thậm chí tốt hơn cả xi măng Portland thường.
W. Liu và cộng sự [20] đã nghiên cứu sản xuất gang thép từ bùn đỏ. Bùn đỏ
được nung với các chất phụ gia thích hợp, sau đó hòa tan trong nước để thu hồi Na 2O
và Al2O3. Bã rắn còn lại ở trạng thái nóng chảy được hoàn nguyên bằng khí CO hoặc
cacbon để sản xuất gang thép.
H.S. Altundogan và cộng sự [3] đã nghiên cứu sử dụng bùn đỏ để hấp phụ
As(III) và As(V) trong nước. pH thích hợp để hấp phụ As (III) và As(V) lần lượt là 9,5
và từ 1,1-3,2. Quá trình hấp phụ tuân theo mô hình đơn lớp của Langmuir với dung
lượng hấp phụ cực đại đạt 10 mg As/g.

5


W. Huang và cộng sự [5] đã nghiên cứu hấp phụ ion photphat (octo photphat và
tripoly photphat) trong nước bằng bùn đỏ. Kết quả cho thấy: sau khi hoạt hóa bùn đỏ
bằng axit kết hợp với xử lý nhiệt, diện tích bề mặt riêng cũng như khả năng hấp phụ
ion phophat của bùn đỏ tăng lên. Dung lượng hấp phụ cực đại đạt 0,8 mgP/g.
1.4.2.Trong nước

Hiện nay, các công trình nghiên cứu xử lý bùn đỏ ở Việt Nam còn rất hạn chế.
Năm 2015, TS. Vũ Đức Lợi, Viện Hàn lâm Khoa học đã nghiên cứu công nghệ sản
xuất thép từ bùn đỏ và đã được chuyển giao công nghệ cho công ty cổ phần thép Thái
Hưng để sản xuất công nghiệp [28].
Các nghiên cứu về tận dụng bùn đỏ để sản xuất vật liệu xây dựng còn ít và chưa
có ứng dụng trong thực tế.
1.5. Giới thiệu về đất sét
Đất sét là một thuật ngữ được dùng để miêu tả một nhóm các khoáng vật
phyllosilicat nhôm ngậm nước, công thức chính là Al2O3.SiO2.2H2O. Thông thường,
hạt đất sét có đường kính hạt nhỏ hơn 2 μm, do đó khi hòa tan trong nước thì chúng
tạo thành dạng keo đất gọi là huyền phù. Đất sét có khả năng hút nước cũng như chỉ số
độ dẻo cao, đồng thời có khả năng đóng rắn tốt khi được nung ở nhiệt độ cao [33].
Đất sét là chất mềm dẻo khi ẩm, rất dễ tạo hình, khi khô nó trở nên rắn chắc hơn và khi
nung hay làm cứng bằng nhiệt độ cao đất sét trở thành rắn vĩnh cửu. Thuộc tính này
làm cho đất sét trở thành một chất lý tưởng để làm các đồ gốm sứ, gạch xây dựng.

Hình 1.3. Đất sét

6


Tiêu chuẩn áp dụng cho các loại đất sét dùng để sản xuất gạch đặc và ngói nung
theo TCVN 1451 : 1986 và TCVN 1452 : 1986. Có yêu cầu kỹ thuật như sau [30]:
- Đất sét dùng để sản xuất gạch đặc và ngói nung là đất sét có nhiệt độ nung thích hợp
không lớn hơn 1050oC.
- Đất sét chứa muối tan hoặc những tạp chất có hại khác phải được xử lí thích hợp.
- Đất sét để sản xuất gạch đặc phải có thành phần hoá học như quy định ở bảng 1.3,
chỉ tiêu kích cỡ hạt như quy định ở bảng 1.4 và các chỉ tiêu cơ lý như quy định ở bảng
1.5.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của đất sét theo TCVN

Thành phần

Hàm lượng (%)

SiO2

58,0 - 72,0

Al2O3

10,0 – 20,0

Fe2O3

4,0 – 10,0

Ôxit kiềm thổ quy ra dạng cacbonat (MgCO3,
CaCO3) không lớn hơn

6,0

Bảng 1.4. Kích cỡ hạt của đất sét
Kích thước hạt (mm)

Hàm lượng (%)

>10

Không cho phép

2 - 10

12,0

< 0,005

12,0 – 32,0

Bảng 1.5. Các chỉ tiêu cơ lí gạch đặc nung
Chỉ tiêu cơ lý

Mức

Giới hạn bền khi kéo ở trạng thái khô không
khí, tính bằng 105 N/m3

2,5 – 8,5

Độ hút nước sua khi nung ở nhiệt độ thích hợp
(%)

8,0 – 18,0

Giới hạn bền nén sau khi nung ở nhiệt độ thích
hợp, tính bằng 105 N/m3

100 - 200

7

1.6. Tiêu chuẩn Việt Nam về gạch nung
1.6.1. Chỉ tiêu cơ lý gạch đặc đất sét nung (TCVN 1451 : 1998)
Bảng 1.6. Tiêu chuẩn Việt Nam về gạch đặc đất sét nung (TCVN 1451 : 1998)
Mác gạch

Cường độ nén, (MPa),
không nhỏ hơn

Cường độ uốn, (MPa),
không nhỏ hơn

Độ hút nước, (%)

M20,0

20,0

3,4

6 - 18

M15,0

15,0

2,8

6 – 18

M12,5

12,5

2,5

6 – 18

M10,0

10,0

2,2

6 – 18

M7,5

7,5

1,8

6 – 18

M5,0

5,0

1,6

6 – 18

1.6.2. Chỉ tiêu cơ lý gạch bê tông (TCVN6477 : 2011)
Bảng 1.7. Tiêu chuẩn Việt Nam về gạch bê tông (TCVN6477 : 2011)
Mác gạch

Cường độ nén, (MPa),
không nhỏ hơn

M3,5

3,5

M5,0

5,0

M7,0

7,0

M10,0

10,0

M15,0

15,0

M20,0

20,0

8

Độ hút nước, (%),
không lớn hơn

14

12


CHƯƠNG 2.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
2.1.1. Xác định các đặc trưng của nguyên liệu
- Nghiên cứu các đặc trưng của bùn đỏ
- Nghiên cứu các đặc trưng của đất sét
2.1.2. Nghiên cứu tổng hợp gạch nung từ bùn đỏ và đất sét
Nghiên cứu tỷ lệ phối liệu bùn đỏ/đất sét và nhiệt độ nung đến các tính chất cơ
lý của sản phẩm như: cường độ bền nén, khối lượng thể tích, độ hút nước, độ co nung,
độ kiềm tan.
2.2. Thực nghiệm
2.2.1. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất
2.2.1.1. Dụng cụ
- Rây các loại;

- Pipet các loại, buret (độ chính xác 0,05

- Túi polymer đựng mẫu;

mL);

- Túi lọc;

- Đũa thủy tinh;

- Cối sứ;

- Bình tia;

- Bình hút ẩm;

- Nồi cách thủy;

- Giấy lọc băng xanh, băng vàng;

- Khuôn đúc mẫu hình trụ có đường kính

- Bình tam giác, cốc thủy tinh các loại;

d = cm, chiều cao h = cm;

- Bình định mức 100 mL, 250mL;

- Bay xây dựng, thước đo;
- Bình xác định khối lượng riêng.

2.2.1.2. Thiết bị

- Lò nung, tủ sấy (Bộ môn vô cơ – khoa Hóa – ĐHKH Huế);
- Bếp điện;
- Cân kỹ thuật (độ chính xác 0,01 g), cân phân tích ( độ chính xác 0,0001 g);
- Máy nghiền bi 2 cặp trục; Máy nghiền bi hành tinh;
- Thiết bị nén thủy lực STENHØJ – Hãng DANIR (Khoa Vật Lý – ĐHKH Huế);
- Thiết bị xác định cường độ bền nén (Nhà máy xy măng Long Thọ Huế);
- Máy chụp ảnh SEM;
- Thiết bị nhiễu xạ tia X;
9


- Thiết bị phổ huỳnh quang tia X.
2.2.1.3. Hóa chất
* Nguyên liệu:

* Hóa chất khác:

- Bùn đỏ nhà máy hóa chất Tân bình;

- HCl, NaOH

- Đất sét nhà máy Tuynel, Hương Trà, - EDTA, CuSO4
Thừa Thiên Huế;
2.2.2. Tổng hợp các mẫu gạch
Để tổng hợp các mẫu gạch nung, chúng tôi sử dụng các nguyên liệu sau:
- Bùn đỏ được lấy từ bãi chứa chất thải của nhà máy sản xuất Alumin thuộc
Công ty Hóa chất Tân Bình – TP Hồ Chí Minh. Mẫu được phơi khô tự nhiên, sau đó
sấy ở 100-1050C, rồi nghiền mịn qua rây 4900 lỗ/cm2 bằng máy nghiền bi hành tinh
với bi bằng sứ, thời gian nghiền 3-5 phút.
- Đất sét được lấy từ nhà máy gạch Tuynel Hương Trà,Thừa Thiên Huế. Đất sét

được đập nhỏ, hòa tan trong nước, lọc dung dịch qua rây và chứa trong túi lọc 24 giờ
để loại bỏ than và các tạp chất hữu cơ khác. Nhờ hiện tượng thẩm thấu mà túi lọc cho
nước đi ra hết, chỉ giữ lại các hạt khoáng sét. Sau khi đất sét ráo nước, chúng tôi phơi
và sấy khô, đập nhỏ và nghiền thành bột mịn bằng máy nghiền bi hành tinh với bi
bằng sứ, thời gian nghiền từ 3-4 phút.
Nguyên liệu bùn đỏ và đất sét được phối trộn theo các tỷ lệ khác nhau. Hàm
lượng bùn đỏ trong phối liệu tăng dần từ 0% đến 60% (Mẫu được ký hiệu tương ứng
từ R0 đến R60). Phối liệu được đồng nhất bằng thiết bị nghiền bi trục ngang, với bi
bằng thép, thể tích phối liệu chiếm 2/3 thể tích hũ bi, thời gian nghiền từ 20-25 phút.
Sau khi nghiền phối liệu 10 phút chúng tôi cho 10% lượng nước theo khối lượng phối
liệu vào để khống chế độ ẩm 15% rồi nghiền tiếp 15 -20 phút. Phối liệu sau khi đồng
nhất được chứa trong các túi polymer để giữ ẩm.
Mẫu được tạo hình bằng máy nén ép thủy lực, khuôn thép hình trụ với đường
kính Ф = 55 mm, chiều cao h = 50 mm, lực nén bằng 300 Kg/cm 2. Các mẫu khảo sát
được phơi tự nhiên và sấy khô ở 100-1050C đến khối lượng không đổi. sau đó, nung
kết khối ở các nhiệt độ khảo sát 8500C, 9000C, và 9500C với thời gian lưu 1 giờ.

10


2.3. Các phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp kiểm tra các tính chất cơ lý của gạch
2.3.1.1. Phương pháp xác định độ bền nén (TCVN 6355-1:1998)
Cường độ bền nén là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mác và chất lượng của
gạch.
Nguyên tắc xác định: Đặt mẫu thử lên máy nén và nén đến khi mẫu bị phá hủy,
từ lực phá hủy lớn nhất tính cường độ nén của mẫu thử.
Tiến hành thử: Trước khi nén, phải đo mẫu bằng thước kim loại với sai số các
lần không lớn hơn 1mm. Giá trị các kích thước của mẫu được tính bằng trung bình
cộng của 3 lần đo, hai lần đo các cạnh bên song song và một lần đo đường thẳng nằm

giữa 2 cạnh bên đó. Đặt mẫu thử lên mặt ép sao cho tâm của mẫu trùng với tâm nén
dưới của máy. Sau đó từ từ tăng lực ép lên mẫu từ 0,2-0,3 N/mm 2giây đến khi mẫu phá
hủy hoàn toàn (kim đồng hồ quay ngược trở lại).
Cường độ bền nén của mẫu được tính theo công thức:
R=

Trong đó:

P
F

- P (N): là lực nén phá mẫu (giới hạn lực lớn nhất mà mẫu chưa bị phá

hủy);
- S (mm2): là trung bình cộng tiết diện 2 mặt ép.
2.3.1.2. Phương pháp xác định độ hút nước (TCVN 6355-3:1998)
Độ hút nước là tỉ lệ khối lượng nước ngấm vào mẫu thử dưới nước trong một
thời gian nhất định dưới áp suất thông thường và khối lượng mẫu sấy khô đến khối
lượng không đổi ở nhiệt độ 100 ÷ 105 0C. Độ hút nước của gạch càng lớn, thì cường độ
gạch càng thấp khi ngậm nước, và hệ số mềm càng nhỏ. Như vậy độ hút nước cũng là
một chỉ tiêu đánh giá phẩm chất của gạch.
Nguyên tắc: Ngâm mẫu thử đã sấy khô vào nước cho đến khi bão hòa nước, xác
định tỉ lệ phần trăm (%) lượng nước do mẫu hút vào so với mẫu khô.
Tiến hành thử: Chải sạch mẫu thử bằng bàn chải, sấy khô đến khối lượng không
đổi ở nhiệt độ 105 ÷ 110oC. Khối lượng không đổi là khi chênh lệch giữa 2 lần cân
mẫu liên tiếp không vượt quá 0,2 % khối lượng mẫu. Đặt mẫu thử vào thùng ngâm
theo chiều thẳng đứng, mực nước trong thùng cao hơn mặt mẫu thử không nhỏ hơn 20
mm. Ngâm mẫu thử trong 48 giờ, sau đó vớt mẫu, lau ráo mặt ngoài bằng khăn khô rồi
11

cân ngay (chú ý cân cả phần nước chảy từ các lỗ rỗng của vật liệu đã ra khay). Độ hút
nước theo khối lượng của viên gạch (Hp) được tính theo công thức:
HP =

Trong đó:

m1 − m 0
× 100
m0

- m0 (g): Là khối lượng mẫu sau khi sấy khô;
- m1(g): Là khối lượng mẫu sau khi ngậm nước.

2.3.1.3. Phương pháp xác định khối lượng thể tích (TCVN 6355-5:1998)
Khối lượng thể tích của gạch (ρv) là khối lượng của 1 đơn vị thể tích của gạch ở
trạng thái tự nhiên kể cả lỗ rỗng bên trong viên gạch. Giá trị ρv của gạch càng nhỏ thì
độ rỗng càng lớn. Điều đó có ảnh hưởng xấu đến một số tính chất cơ lí của gạch, đặc
biệt là cường độ, tính thấm nước và hút nước của gạch, nhưng khối lượng xây lại nhẹ.
Nguyên tắc: Cân khối lượng mẫu đã được sấy khô, đo các kích thước mẫu thử,
từ đó xác định khối lượng thể tích.
Tiến hành thử: Dùng bàn chải quét sạch bụi, bẩn khỏi mẫu thử. Sấy khô đến
khối lượng không đổi ở nhiệt độ 100÷105 0C. Đo chiều dài, chiều rộng và chiều dày
của mẫu thử bằng thước kim loại chính xác đến 0,5mm. Khi đo kích thước viên gạch,
thì đo 3 lần ở 3 vị trí khác nhau (ở đầu và giữa 1 mặt mẫu thử). Kết quả là trung bình
cộng của 3 lần đo.
Khối lượng thể tích được tính theo công thức:
D=

Trong đó:

4× m
π × d2 × h

- m (g): là khối lượng của mẫu;
- d (cm): là đường kính mẫu;
- h (cm): là chiều cao mẫu.

2.3.1.4. Phương pháp xác định độ kiềm tan
Độ kiềm tan là chỉ số pH của nước Ngâm mẫu thử sau 48 giờ khi ngâm trong
nước dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất thường.
Nguyên tắc: Ngâm mẫu thử trong bình ngâm chứa 1 lít nước cất 48 giờ, sau đó
đo pH của nước bằng máy đo pH.
Tiến hành thử: Mẫu được sấy khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ
100÷1050C. Cho mẫu vào bình ngâm 48 giờ, đo pH của nước ngâm mẫu.
12


2.3.1.5. Phương pháp xác định độ co khi nung
Độ co khi nung là tiêu chí quan trọng để đánh giá mức độ thiêu kết, độ sít đặc
và độ ổn định thể tích của viên gạch.
Nguyên tắc: Đo thể tích của mẫu gạch trước và sau khi nung. Độ co khi nung là
tỉ lệ thể tích của viên gạch giảm đi sau khi nung so với mẫu thử.
Tiến hành thử: Dùng bàn chải quét sạch bụi, bẩn khỏi mẫu thử, sấy khô đến
khối lượng không đổi ở nhiệt độ 100÷1050C (Mẫu thử trước khi nung). Đo chiều dài,
chiều rộng và chiều dày của mẫu thử bằng thước kim loại chính xác đến 0,5 mm. Khi
đo kích thước viên gạch, thì đo 3 lần ở 3 vị trí khác nhau (ở đầu và giữa 1 mặt mẫu
thử). Kết quả là trung bình cộng của 3 lần đo được thể tích V 1, tiến hành tương tự với
mẫu thử sau khi nung ta được thể tích V2.
Công thức tính độ co khi nung:

A=

Trong đó:

V2 − V1
× 100
V1

- V2 (mm3): Là thể tích sau khi nung;
- V1 (mm3): Là thể tích trước khi nung.

2.2.3. Các phương pháp đặc trung vật liệu
2.2.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X ( X-ray diffraction, XRD)
Theo lý thuyết cấu tạo tinh thể, mạng tinh thể được xây dựng từ các nguyên tử
hay ion phân bố đều đặn trong không gian theo một trật tự nhất định. Khoảng cách
giữa các nguyên tử hay ion bằng một vài lần bước sóng, tức xấp xỉ bước sóng tia X.
Do đó khi chiếu tia X tới bề mặt tinh thể và đi sâu vào bên trong mạng lưới tinh thể thì
mạng lưới này đóng vai trò như một cách tử nhiễu xạ đặc biệt. Các nguyên tử, ion bị
kích thích bởi chùm tia X sẽ thành các tâm phát ra các tia phản xạ.
Điều kiện nhiễu xạ và Phương trình Vulf-Bragg: Khi chiếu một chùm tia X đơn
sắc có bước sóng xác định đi qua một hệ tinh thể,trong tinh thể ta chọn 2 mặt phẳng
song song, có khoảng cách là dhkl, góc hợp bởi tia tới và mặt phẳng nút là . Muốn
hiện tượng nhiễu xạ xảy ra thì các sóng phản xạ phải cùng pha với nhau để xảy ra hiện
tượng giao thoa. Muốn vậy thì hiệu quang trình giữa tia tới và tia phản xạ phải bằng
một số nguyên lần bước sóng.
13


Hình 2.1. Sơ đồ nhiễu xạ tia X
θ

Hiệu quang trình giữa tia tới và tia phản xạ

phụ thuộc vào góc tới . Chỉ khi

λ thì các sóng phản xạ sẽ cùng pha và sự giao thoa tăng. Do đó cường độ sóng
phản xạ tăng mạnh khi góc tới

thỏa mãn điều kiện:
2dsin = nλ

(2.1)

Đây chính là phương trìnht Bragg.
Trong đó:

- d: khoảng cách giữa 2 mặt song song của tinh thể;
-

Góc tới hợp bởi tia X và mặt phẳng nút

- n: Bậc phản xạ (n = 1, 2, 3...thực nghiệm chọn n =1)
Phương trình Vulf-Bragg là phương trình cơ bản để nghiên cứu cấu trúc tinh
thể. Căn cứ vào cực đại nhiễu xạ trên giản đồ (giá trị 2 ), biết được bước sóng phát tia
X có thể suy ra dhkl theo công thức 2.1. Ứng với mỗi hệ tinh thể sẽ có bộ giá trị d hkl xác
định. Bằng cách so sánh giá trị dhkl thu được với giá trị dhkl của mẫu chuẩn trong ngân
hàng dữ liệu cho phép ta xác định đước các khoáng có trong vật liệu.
14


2.2.3.2. Phương pháp phổ huỳnh quang tia X (XFS: Xray Fluorescence Spectroscopy)

Huỳnh quang tia X: Khi chiếu vào mẫu một chùm tia X, do tia X có năng lượng
lớn làm bứt các electron lớp trong của nguyên tử (lớp K hoặc L) ra ngoài. Khi đó, các
electron ở lớp bên ngoài có năng lượng cao hơn nhảy về mức năng lượng thấp hơn,
đồng thời phát ra các bức xạ tia X thứ cấp.
hν (tia X)thø cÊp

hν (tia X)
e

Phæhuúnh quang tia X

Hình 2.2. Phổ huỳnh quang tia X
Năng lượng của tia X thứ cấp được biểu diễn bằng phương trình:
1
1
hc
2π 2 .me .e 4 .( Z − b) 2
=
.
(
)
2
n1
n 22
λ
h2

∆E = hν =

Trong đó:

1
1
1
= R. (Z - b)2. ( 2 - 2 )
n1
n2
λ

ν là tần số tia X;

λ là bước sóng tia X;
e là điện tích electron;
b là hằng số chắn;
ni là các số lượng tử chính (n1R là hằng số Rydberg.R= 109 679,43 cm-1 .
Như vậy,

1
tỷ lệ với (Z - b). Đây chính là nội dung của định luật Moseley
λ

(1913) và là cơ sở để áp dụng phổ huỳnh quang tia X trong phân tích định tính. Người
ta cũng đã chứng minh rằng ở một số điều kiện xác định cường độ vạch phổ phụ thuộc
nồng độ, do đó có thể dùng phổ huỳnh quang tia X trong phân tích định lượng.
2.2.3.3. Phương pháp phân tích nhiệt
Phân tích nhiệt là phương pháp nghiên cứu tính chất hóa lý của mẫu đo khi tác
động nhiệt độ lên mẫu theo một chương trình nhiệt độ nào đó khi mẫu được đặt trong
môi trường nhất định. Trên cơ sở lý thuyết về nhiệt động học. việc cung cấp nhiệt năng
15

cho mẫu làm tăng entanpy và nhiệt độ của mẫu lên một giá trị xác định tùy thuộc vào
nhiệt lượng cung cấp và nhiệt dung của mẫu mà xảy ra các quá trình phân hủy hoặc
chuyển pha kèm theo sự biến đổi entanpy. Các quá trình đó có thể thu nhiệt hoặc tỏa
nhiệt và xảy ra ở vùng nhiệt độ nào có thể ghi nhận bằng phương pháp phân tích nhiệt.
• Phương pháp phân tích quét nhiệt visai (DTA)
Trong phương pháp này các phép đo được tiến hành đồng thời trên 2 mẫu (mẫu
chứa trong 2 chén bạch kim như nhau). Một chén chứa chất cần phân tích (sample),
chén thứ hai chứa chất trơ nhiệt được dùng làm mẫu so sánh, đối chứng (refenence),
thường sử dụng Al2O3. Cả hai mẫu được đặt vào lò nung, nhiệt độ của lò nung được
điều khiển theo một chương trình nhiệt độ cho trước. Thường là chương trình quét
nhiệt tăng tuyến tính (tốc độ nâng nhiệt không đổi).
Bộ điều khiển nhiệt độ

Bộ điều
khiển khí

Mẫu so sánh Mẫu đo
Máy tính

Cặp nhiệt mẫu so sánh

Cặp nhiệt mẫu đo

Bộ ghi đo

Hình 1.3. Sơ đồ thiết bị DTA
Nhiệt độ của mẫu đo và mẫu so sánh được đo bằng thiết bị cặp nhiệt (thermal couple).
Khi tăng nhiệt độ của lò thì nhiệt độ của mẫu so sánh (T R) luôn bằng nhiệt độ của lò

(vì mẫu so sánh là chất trơ nhiệt). Nếu trong mẫu đo không xảy ra bất kì quá trình biến
đổi hóa lý nào thì nhiệt độ của mẫu (TS) bằng nhiệt độ của lò.
Tại một nhiệt độ nào đó, nếu trong mẫu đo xảy ra quá trình biến đổi hóa lý luôn kèm
theo hiệu ứng nhiệt. Nếu đó là thu nhiệt thì tại thời điểm đó nhiệt độ mẫu đo nhỏ hơn
nhiệt độ mãu so sánh AT=TR – TS > 0.

16


Ngược lại, nếu đó là tỏa nhiệt thì tại thời điểm đó nhiệt độ mẫu đo lớn hơn nhiệt độ
mẫu so sánh AT = TR – TS < 0
• Phương pháp phân tích quét nhiệt visai (DSC)
DSC là kỹ thuật phân tích nhiệt dựa vào nguyên tắc đo nhiệt lượng cần thiết để
tạo nên sự cân bằng về nhiệt độ giữa mẫu đo và mẫu so sánh khi chúng cùng chịu tác
động của một chương trình nhiệt độ (Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa mẫu chuẩn và
mẫu đo luôn bằng không).
Trong phương pháp này các phép đo được tiến hành đồng thời trên 2 mẫu (mẫu chứa
trong 2 chén bạch kim như nhau). Một chén chứa chất cần phân tích (sample), chén
thứ hai chứa chất trơ nhiệt được dùng làm mẫu so sánh, đối chứng (refenence), thường
sử dụng

Al2O3. Cả hai mẫu được đặt vào lò nung, nhiệt độ của lò nung được điều

khiển theo một chương trình nhiệt độ cho trước. Thường là chương trình quét nhiệt
tăng tuyến tính (tốc độ nâng nhiệt không đổi).
Khi có 1 quá trình chuyển pha xảy ra trong mẫu đo, nhiệt độ của mẫu đo sẽ tăng hay
giảm so với mẫu chuẩn. Để cân bằng nhiệt độ giữa 2 mẫu thì một lượng nhiệt sẽ được
bổ sung vào hay mất đi từ mẫu
Kỹ thuật đo DSC sẽ xác định nhiệt lượng bổ sung hay mất đi đó, từ đó tính được hiệu
ứng nhiệt của quá trình.

Có hai hệ DSC:
+ DSC dòng nhiệt (heat-flux DSC).
+ DSC bù nhiệt (power compensation DSC
- DSC dòng nhiệt
Mẫu đo và mẫu so sánh được đặt trong cùng 1 lò nung
Hai mẫu được nối với nhau bằng một tấm kim loại dẫn nhiệt tốt để bảo đảm có sự
truyền nhiệt tốt giữa chúng
Khi có 1 quá trình chuyển pha xảy ra trong mẫu đo  có sự chênh lệch nhiệt độ của nó
so với mẫu so sánh  có một dòng nhiệt truyền từ mẫu đo sang mẫu chuẩn hoặc ngược
lại.
Nhiệt lượng này được ghi lại và xử lý bằng thí nghiệm hiệu chỉnh (calibration
experiments).
17