BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUỒNG ĐẠI MỌC KHOA HỌC TựNHIÊN
N guyễn M in h Thi
NGHtêN CỨU CÁC THÔNG s ố Tối
ưu CHO
QUÁ TRÌNH
SẦ N XUẤT KễM CÍORUA CHẤT LƯỢNG
CAO, £>/ TỬ QUẶNG
KSM
»
•
BÁC CAN.
» THÁI NGUYÊN VÀ A XÍT CLOHYDRỈC CÔNG NGHIỆP
»
C huyèn ngành: Hóa vô cơ
M ã số: 1-04-01
LUẬN ÁN THẠC s ĩ KHOA HỌC HÓA HỌC
N gười hư ớng dẩn kh o a học
PGS - P T S P han V án Tường
Hà nội 1998
MỤC LỤC
Lời nói đáu
PHẦN I. TỔNG QUAN
I. Giới thiệu chung về kẽm cloma
1. Cóng dụng của kẽm clorua
2. Tính chất của kẽm clorua
II. Nguyên liệu để sản xuất kẽm clorua
1. Kẽm sunfua
2. Kẽm cacbonat
3. Kẽm kim loại
4. Kẽm ôxit
5. Axit Clohydric
III. Các phươnơ pháp sản xuất kẽm clorua trong công nghiệp
1. Phương pháp khỏ
2. Phương pháp ướt
ỈV. Độc tố của một số hoá chất trong quá trình sản xuất và
vấn để mồi trường
1. Các bon mônô ôxít (CO)
2. Các bon điôxít (COo)
3. Sunfua điòxít (SO-,)
4. Khí CIo
5. Tác dụng sinh hoá của chì (Pb)
»HẦN II. NỘI DUNG VÀ PHUÖNG PHÁP NGHIÊN c ú u
I. Nội dung nghièn cứu
II. Loại hình và phươns; pháp nghiên cứu
1. Nghiên cứu cơ bán
24
2. Nơhiẽn cứu ứng dụng
24
3. Nghiên cứu triển khai
25
III. Các phương pháp phàn tích thành phần các chất trong quá
trình sân xuất.
29
1. Các phương pháp phàn tích vật lý
29
1.1. Phương pháp phân tích nhiệt
29
1.2. Phương pháp nhiễu xạ
30
2. Các phươns pháp phân tích hoá học
31
2.1. Phủn tích mẫu quặng Z n C 0 3
31
2.1.1. Xác định Zn, Pb
31
2.1.2. Xác định Fe20 3
35
2.2. Phân tích thành phẩm ZnCl2
37
2.2.1. Xác định hàm lượng ZnCl2
37
2.2.2. Xác định hàm lượng'Fe
38
3. Xác định một lượng nhỏ tạp chất chì (Pb) trong sự có
mặt một lượng vô cùng lớn kẽm
40
3.1. Phương pháp thể tích
40
3.2. Phương pháp phổ hấp thụ nguvên tử
41
3.3. Phương pháp vỏn-Ampe hoà tan
41
PHẦN III. PHẦN THỤC NGHIỆM
I. Quá trình sản xuất ôxít kẽm từ quặng Z n C 0 3 và ZnS
44
44
1. Giai đoạn nung
45
2. Nghiền, sàng quặng
48
3. Phối liệu
48
4. Quá trình luyện
48
5. Tóm tát các điểu kiện trong quá trình sản xuất
52
II. Quá trình sân xuất kẽm clorua từ òxít kẽm và axít HC1
52
1. Phán giải bột ZnO bàng axít HC1 còng nshiệp
53
2. Khử kim loại nặng
55
2.1. Q iọ n phương pháp phàn tích
56
2.2. Tiến hành thực nghiệm bằng phương pháp
kế hoạch hoá thực nghiệm
57
2.2.1. Mã hoá các yếu tố thí nghiệm
60
2.2.2. Lập ma trận quv hoạch thực nghiệm
61
2.2.3. Kết quả và thảo luận
64
2.2.4. Đánh giá tính có nghĩa của các hệ sò' hổi quy
66
2.2.5. Đánh giá tính phù hợp của mò hình qua
phương trình hổi quy bậc hai tìm được
68
2.2.6. Tim điều kiện tối ưu của phán ứng theo
phương trình hổi quy
70
3. Ôxi hoá Fe2+ về Fe3+
• 4. Giai đoạn trung hoà và tách Fe(OH)3
72
75
5. Tinh chế, tách S 0 42‘
76
6. Cô đặc thu hồi sản phẩm
77
6 .1. Cô dịch kẽm clorua
77
6.2. Làm nguội và kết tinh sản phám
79
6.3. Đóng bao sản phám
79
III. Tính cân bằng chất cho các giai đoạn của quá trình
sàn xuất kẽm clorua từ ôxít kẽm và axít HC1
80
1. Thành phán nguyên liệu vào (ZnO)
81
2. Tính lượng axít cần dùnơ và các sản phẩm tạo thành
81
2.1. Phân giải ZnO
81
2.2. Hoà tan PbO
82
2.3. Hoà tan FeO
82
2.4. Hoà tan Feo03
83
2.5. Tính lượng axít HC1
83
3. Thành phần bả thái
83
4. Dung dịch thu được sau phân giải
84
5. Càn bằng chất
85
PHẦN rv. TÍNH TOÁN GIẢ THÀNH, H Ệ U QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH SẢN
XUẤT VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CAN n g h i ê n c ứ u t h ê m
I. Tính toán giá thành và hiệu quả của quá trình sản xuất
91
91
1. Quá trình sản xuất ZnO từ quặng Z n C 0 3 và ZnS
91
2. Quá trình sản xuất ZnCU từ ZnO và axít
HC1 cỏng nghiệp
91
2.1. Các định mức tiêu hao cơ bản
91
2.2. Giá thành sản phẩm
92
n. Một số vấn đổ cán nghiên cứu tiếp
93
*
1. Về còng nghệ
93
2. Về thiết bị
93
PHẨN V. KẾT LUẬN
94
LỜI NÓI ĐẦU
K ẽm clo ru a là m ột trong nhữ ng hợp ch ất quan trọng c ủ a các
m uối kẽm . Nó được sử d ụ n e rộng rãi trong nhiều ngành kỹ thuật
như m ạ đ iện, cao su, cô n g nghệ sản xuất pin ...
Tưỳ theo việc sử d ụ n e tron e các ngành công n sh iệ p khác
nhau m à ch ấ t lượne kẽm clo rua có khác. T rong cô n g nghệ sản xuất
pin k h ô đòi hỏi phái có chất lượng cao. ở nước ta mới có vài cơ sờ
sản xuất kẽm clo ru a như C ông ty Hoá chất Đức giang, V iện Xạ
hiếm với qui m ô nhỏ và chư a xây d ự n 2 được qui trình hoàn chình,
c h ấ t lư ợng sản phẩm tháp.
Viộc ng hiên cứu lựa ch ọ n các thông số tối ưu cho m ột quá
trinh sản x u ất kẽm cloru a có chất lượng cao đi từ nguồn quặng sẩn
có ở tro n g nước là một điều hết sức cần thiết. T rong bản luận vãn
này c h ú n g tôi đã n ah ièn cứu khảo sát và ch ọ n được điều kiện tôi
ưu tro n g dây ch u y ển sản xuất kẽm clo rua đi từ q u ặ n e kẽm Bắc cạn,
T hái N e u y ẻ n và axit HC1 cô n g nghiệp, là những nguồn nguyên liệu
sẵn có trong nước và đã được thực tế kiểm nghiệm tại T rư ờne Cao
đ ản g H oá chất, Phú Thọ.
1
P HẨ N 1
T Ổ N G QUAM
I- G IỚ I TH IỆU CHUNG VỂ KẼM CLORUA
1- C ò n ẹ d ụ n g cùa kẽm clorua (Z n C h )
K ẽm c lo ru a có cô n g thức hoá học là ZnCl-, ,là m ột loại muối
vô cơ, th u ộ c loại sán phám hoá chất, sản phám này có nhu cầu sứ
d ụ ng trên n hiều lĩnh vực trong nền kinh tế quốc dàn.
T ro n e d u n g d ịch đặc ZnCU có tính axít rõ rệt do có phàn ứne.
ZnCL + H:0 -> H[ZnCLÜH]
H oặc H 2 [ZnC l2(O H )2j
Vì th ế n eư ờ i ta d ù ng d u n e dịch Z n C l, đặc để làm sạch bề mặt
kim loại trong c ô n g n ghệ hàn kim loại và m ạ diện. Bể mặt kim loại
được làm sạch n h ờ phán ứng.
FeO + H:[ZnCỊ(OH )2] -> Fe[ZnCI2(OH), ] + H20
H ỗn hợp ZnCl-, và Z nO được dùng làm xi m ăng đóng rắn
nhan h, ứng d ụ n g tro n g y học.
T ro n g sản x u ấ t Cao su, cô n g nghiệp Sưn cũ n g dùng đến
ZnCU. ZnCl-> cò n làm môi trường tro n s sàn xuất thuốc n h uộ m hữu
cơ làm chất xú c tác c h o m ột vài quá trình hoá học.
T ro ng c ô n e n g h ệ sản xuất pin khỏ ở nước ta Z n C l? được dùng
với s ố ỉư ợ ne lớ n,gần 30 0 tấn/năm . Các xí nghiệp Pin Con ó,Pin Hà
nội, Pin X u ân hoà, Pin VTnh phú có công suất 300 triệu chiếc/nãm .
M ỗi triệu pin cầ n k h o a n g 1,1 tấn Z n ơ 2. Do có ứne dụng rộna rãi
như vậy nèn nhu cầ u tiêu thụ ZnCl-, là rất lớn. Trước đây phần lớn
lượng ZnCl-, ta phải n hập từ nước neoài, chu yếu là T ru n e Quốc.
v ề c h ấ t lượng sản phẩm của mặt h àn e kẽm clo rua dược qui
định bởi th à n h phần phần trăm Z nC l2, thành phần ch o phép củ a các
tạp ch ấ t đ ặc biệt là các kim loại nặng như P b: \ Fe2+, F e u , Ba2+ và
ion S 0 42’... Mỗi m ột lĩnh vực Úrn2 dụng đòi hỏi m ột chi tiêu khác
n h au .D o đó việc chọn các thông số tối ưu cho quá trình sản xuất
kẽm c lo ru a đ ể đạt được yêu cầu của từng loại chất lượng sản phẩm
là m ột vấn đề q uan trọ n a cần được nghiên cứu cắn thận.
2- T ín h ch ấ t của I n C ụ [4 ,6 ,1 5 ,2 3 /
K èm cloru a là chất bột màu tráng, khi nóng ch áy có dạng sứ
trong suốt.
M u ố i Z n C l2 k hô ng có sần tro n s tự nhiên m à là m ột sản phẩm
c ô n g n eh iệp .
N hiệt độ nóng chảy:
283°c
N hiệt n ón g chảy:
5500 K C al/K m ol
N hiệt độ sôi :
732°c
N hiêt hoá hơi:
287 10 K C al/K m ol
C lo ru a kẽm kết tinh dưới đangt r tinh thế hình thoi. M ane
• c lưới
g iố n g n h ư m ạn g lưới cúa C d C l2. N ó gồm từ phân m ạng anion cr
xếp khít, c ò n các ion Z n 2+ chiếm các vị trí hốc bát diện của phân
m ạng an io n đó, có các hằng sô m ạng gồm : a = 5,27 A°, a = 91,30°
z = 2. N ă n g lượng m ạng lưới bằng 630.000 Cal/m ol.
D ựa vào giá trị sinh nhiệt Rabinovvitsch
và T h illo ch o ràng
kẽm c lo ru a ở trạng thái tinh thể tồn tại dưới dạrì 2 liên kết ion là
chủ yếu.
T h e o p h ư ơ n e pháp n g hiệm lạnh trong
urethane C astom cho
rằng phàn từ ỉượng c ủ a kẽm clo rua b ằ n 2 139.
T h e o phương pháp nghiệm sôi trong ete, L espian lại tìm dược
giá trị hơi lớn hơn.
3
T v t r ọ n g m u ố i k h a n là 2 , 7 5 h o ặ c 2,91 ( B a x t e r v à L a m b ) t h e o
B i l t z v à B ir lc t h i b ằ n g 2 , 9 1 4 .
T ỷ t r ọ n g m u ố i n ó n g c h á y núm k h o ả n g g iữ a 4 8 5 ,7 và 5 5 0 ,7
c
đ ư ợ c tính th e o hệ thức
d = 2,424 - 4 ,6 . i c n t -500)
G iữa 319 đến
650°c
d = 2 , 5 3 2 - 5 , 8 5 . 1 0 ' 4 ( t - 3 1 8 ) + 2 , 5 . 1 0 ' 7 ( t - 3 18 ) 2
T ỷ trọ n g hơi b ằ n g 4 ,5 3 ở
891°c
và 4 ,61 ớ
G i á trị t í n h t o á n c ù a M a v e r là 4 , 7 0 . G i ữ a
907°c.
2 0
Đ ộ n h ớ t c ủ a m u ố i n ó n g c h ả y là 5 0 , 9 P o a ở
đến
1 2 0 °c
262°c
.
v à 3 4 , 7 P oa
Ờ301°c.
G i ả n đ ổ t í n h t a n c ủ a h ệ ZnCl'> - H : 0 t r ì n h b à y ớ h ì n h 1, c h o t h ấ y :
T ư ỳ t h e o n ồ n g đ ộ d u n g d ị c h và n h i ệ t
đ ộ m à ta c ó Z nC lo ớ d ạ n g m u ố i k h a n ứng
vớ i c ô n s t h ứ c h o á h ọ c ZnCl-> và c á c d ạ n g
tinh
thể
2 Z n C l 2. 3 H 20 ;
ngậm
nước
ZnC U .H -,0,
*•
1
Z n C l 2. 5 H 20 , Z n C l 2. 3 H 20 ,
ZnC li.4H U O . T u y
các dạng khác nhau
n h ư n g c h ú n g đ ề u là c h ấ t r ắ n ( b ộ t h o ặ c
t i n h t h ể ') m à u t r á n cr
g d ễ t a n t r o n gv_ n ư ớ c .
Hình Ị : Giản dồ tinh tan cìut hệ Z n C Ỉ 2 - f~Ỉ2 0
Đ ộ h o à t a n c ủ a ZnCl-, t r o n g n ư ớ c d ư ợ c c h o tr ) n g b ả n g s a u :
B ả n g I : Đ ộ tan củ a Z n C I 2 ĩroỉig nước ớ cức nhiệt độ khác nhau.
Nhiệt
1
độ °c
Z n C l 2%
N hiệt
độ 'c
Z n C Ỉ 2%
0
67,5
40
81.9
10
7 3,1
60
83,1
20
78,6
80
84.1
26
80,9
100
86,9
1
4
N g o à i ra Z n C U c ò n tan tro n g c ác d u n g m ỏ i k h á c n h ư rượu,
ete, g lix e rin , ax êtô n , p yridin.
T r o n g h ệ Z n C U - N H 3 h ì n h t h à n h c á c p h ứ c Z n C l 2. 1/6 N H 3,
Z n C l 2. 1/2 N H 3, Z n C l 2. N H 3 v à Z n C l 2. l , 5 N H 3.
K h á c với c á c d ạ n g m u ố i n g ậ m n ư ớ c , m u ố i k h a n rất h á o n ư ớ c
v à bị c h ả y r ử a t r o n g k h ô n g k h í , t h ô n e t h ư ờ n g t r o n g t h ư ơ n g p h ấ m
vẫn
chứa
3-5%
lượng
nước
kết
tinh
hoặc
dưới
dạne
clorua
b a z ơ . K h i c h ả y r ữ a Z n C l 2 k ế t h ợ p với c á c p h â n t ử n ư ớ c t ạ o t h à n h
a x í t k i ể u p h ứ c k i ể u H [ Z n C l : O H ] h o ặ c H 2[ Z n C l 2( O H ) 2J t h ể h i ệ n
t í n h a x í t r õ rệt.
Vì t h ế v i ệ c b ả o q u ả n r ấ t k h ó k h ă n , t r o n g h o à n c ả n h n ư ớ c ta
k h í h ậ u ẩ m v à c h ư a c ó l o ạ i b a o bì t h í c h h ợ p , v i ệ c c h ứ a đ ự n g s ả n
p h ẩ m tro n g c á c túi n h ự a b ằ n e P E b ẽ n n g o à i b ầ n g P V C g ắ n kín
đ ư ợ c a i ừ g ì n c ẩ n t h ậ n c ũ n a c h i c ó k h ả n ă n e b ả o q u á n t ạ m th ờ i s ả n
p h ẩ m k h ỏ i bị c h á y r ữ a t r o n e t h ờ i g i a n k h o ả n g 3 đ ế n 6 t h á n g .
T heo T C Q G 4529-48
ZnCụ.
Lượns
thành phẩm
tạp c h ấ t tro n e c á c
p h ả i c h ứ a ít n h ấ t 9 8 %
hạng thành
phẩm
khác
nhau
k h ô n g vượt q u á c á c đại lư ợ n g sau đây.
Bảng 2: lượng tạp chất tối da cho phép trong kẽm clorua.
TKFT
TK
C h ấ t k h ô n g h o à tan
0,005
0,010
S u n fát ( S 0 4)
0,010
0,030
Sắt (F e)
0,001
0,002
0,002
0,005
0,050
0,020
Tạp chất
K i m lo ạ i n ặ n g
K i m loại k iề m , k i ề m thổ
V ới cô n íi n g h ệ s ả n x u ấ t Pin k h ô b ằ n g p h ư ơ n g p h á p g i ấ y tẩ m
h ổ , s á n p h ẩ m ZnCl'> c ầ n c ó c á c đ ậ c t í n h s a u
Bảng 3 :Tiêu chuẩn cùa cức x í nghiệp sản x u ấ t Hin tại V iệt nam
-
Hùm lượng ZnCl2
>98%
- G ố c SOf~
< 0,01
- B a +2
< 0 ,1
- F e +2, P b 2+
< 0,005
II- NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT KẼM CLƠRUA [1,10]
V ề n g u y ê n tắc từ c á c q u ạ n a
kết hợp
hoặc các hợp chất có chứa kẽm
với m ộ t s ố h o á c h ấ t k h á c t a c ó t h ể s ả n x u ấ t đ ư ợ c m u ố i
k ẽ m clorua.
N ế u đ i t ừ k ẽ m k i m l o ạ i thì g i á t h à n h r ấ t c a o . H i ệ n n a y t r ê n
t h ị t r ư ờ n g t h ế g i ớ i g i á k i m l o ạ i k ẽ m 9 9 % l à =5 1 2 0 0 Ư S D / 1 t ấ n v à
n h ư v ậ y g i á t h à n h 1 k s k ẽ m c l o r u a ư ớ c t í n h là: 1 2 0 0 0 d, t u y n h i ê n
d ù n g n g u y ê n l i ệ u n à y s ả n p h ẩ m Z n C U c h ấ t l ư ợ n e t ư ơ n g đ ố i tốt.
N ế u t ừ q u ặ n g k ẽ m p h â n h u ý t r ự c t i ế p b ằ n g a x i t HC1 đ ể s ả n x u ấ t
k ẽ m c l o r u a th ì h i ệ u s u ấ t t h ấ p v à s á n p h ẩ m s ẽ c ó n h i ề u t ạ p c h ấ t . C ó
t h ể đi t h e o h a i c á c h đ ể s ả n x u ấ t k ẽ m c l o r u a :
- T ừ q u ặ n g k ẽ m q u a c h ế h o á n h iệ t và n g ư n g tụ đ ư ợ c Z n sau
đ ó đi s á n x u ấ t k ẽ m c lo ru a , q u á trìn h n à v t ư ơ n e đ ố i p h ứ c tạ p và vố n
đ ầ u t ư lớn.
- T ừ q u ặ n g k ẽ m q u a c h ế h o á n h i ệ t đ ư ợ c ô x ý t k ẽ m t ừ đ â y ta
c ó th ể sán x u ấ t đ ư ợ c k ẽ m clo ru a. Đ i th e o c o n đ ư ờ n g n à y ta c ó thể
đ ù n g n e u v ê n liệu tro n g nước, vòn đ ầ u tư k h ổ n g lớn n ế u k h ố n g c h ế
c á c q u á t r ì n h t ố t ta t h u đ ư ợ c s ả n p h ẩ m c ó c h ấ t l ư ợ n g c a o . T r o n g
6
l u ậ n v ă n c h ú n g tôi n g h i ê n c ứ u , k h á o s á t c á c y ế u t ố t h e o q u á t r ì n h
này.
T h e o c á c tài l i ệ u n g h i ê n c ứ u c h o t h ấ y q u ặ n g k è m c ú a n ư ớ c ta
t ổ n tại c h ủ y ế u ớ hai d ạ n g : Q u ặ n g
s u n f u a và q u ặ n g c á c b o n a t,
n à m t r è n đ ị a b à n 2 t ỉ n h B ắc C ạ n v à T h á i N g u y ê n . T h e o s ố l i ệ u c ủ a
p h ò n g M ỏ đ ị a c h ấ t C ô n g ty l u y ệ n k i m m à u T h á i N g u y ê n ( b ả n g 4).
Bảng 4: M ột s ố quặng kèm ờ khu vực Bắc C ạn, T hái Nguyên.
Đ ịa điểm
Loại
quặng
Bản Thi
Cácbonat
(Bấc C ạn)
Sưnfua
L a n g H ích
S ưníua
%
Zn(T.bình)
- 12%
- 11,5%
~ 10%
T rữ ỉượrIg
còn (tấn)
G hi chú
1100.000
1300.000
600.000
(Thái N guvèn)
L ũne cháy
(Bắc cạn)
Đ a n g thăm
Cácbonat
Suníua
~ 18%
20000
d ò c h u ẩ n bị
khai thác
I- K ẽm su n fu a :
K ẽ m s u n íu a có 2 thù hình : S phalèrít và vuazit n h iệt đ ộ biến
đ ổ i t h ù h ì n h là
1020°c.
C ác thù hình c ủ a k ẽ m s u n íu a đặc trư ng b à n g các th ô n g số
sau:
S p h a l e r í t a Z n S c ó c ấ u t r ú c d ạ n g B 3, n h ó m k h ô n g g i a n
a = 5 , 4 1 2 A ° t r o n g 1 ô c ơ b á n c ó 4 p h à n tử, k h ố i l ư ợ n g r i ê n g d =
4 , 0 8 3 g / c m 3.
V u a z í t Ị3 Z n S c ấ u t r ú c d ạ n a B 4 n h ó m k h ô n g g i a n
a = 3 , 8 1 1 A ° ; c = 6 , 2 3 4 A°; - = 1 , 5 3 6
a
7
c r 6v
T r o r m 1 ô c ơ b á n c ó 2 p h à n tử, d = 4 , 0 9 3 g / c m \ N g ư ờ i t a c ò n
p h á t h i ệ n T Z n S c ó c ấ u t r ú c k i ể u t a m t à với
“ = 2,4485
600°c
ợ
a
và
— = 2,477 ờ
1000°c.
T r o n g k h o á n g n h i ệ t độ từ 600 -
1200°c
n h ó m k h ô n e g i a n b i ế n t ừ k h ố i l ậ p p h ư ơ n g cx q u a k h ố i m ặ t t h o i
san g khối lục lăng
p. D o đ ó
độ ỡ nhiệt đ ộ k h o ả n e
T
T
Z nS xem nh ư pha trung gian quá
1000°c. K ẽm
s u n f u a b á t đ ầ u p h à n lv ớ
1 167°c v à p h â n ly h o à n t o à n ở 1 2 5 0 ° c . C ả 2 l o ạ i t h ù h ì n h ờ á p s u ấ t
t h ư ờ n g k h ô n s bị n ó n g c h ả y m à t h ă n g h o a ở 1 2 0 0 - 1 3 0 0 ° c . T r o n g
m ôi trườna
n i t ơ với á p s u ấ t 1 0 0 - 1 5 0 a t ( 9 8 1 - 1 4 7 1 . 1 o 4 N / m 2 )
vuazit n ó n g c h ả y ớ 1880- 1900 °c.
K ẽ m s u n f u a t h ă n g h o a rõ rệt ớ 1 110 - 1 1 3 0 ° c tro n g m ôi
t r ư ờ n g k h í C 0 2, 1 2 0 0 ° c t r o n e m ô i t r ư ờ n g k h í ni tơ.
Á p suất hơi b ão h o à c ủ a k ẽ m sư n fu a ở c á c nhiệt độ n h ư sau
( . 103 m m Hg) .
801°c
4,75
900°c
81
1000°c
1100°c
1573
1200ưc 6713
328
N hiệt nónơ c h ả y củ a k ẽm sunfua: 9 1 0 0 C al/m o l (3 8 0 3 8 J/m o l)
N hiệt thăng hoa: 6 4 3 0 0 C al/m ol (2 6 8 7 7 4 J/m o l)
N h i ệ t b i ế n p h a : 0í Z n S co (3 Z n S b ằ n e 3 1 9 0 C a l / m o l ( 1 3 3 3 4 J / m o l )
N h iệ t tạo th à n h a ZnS:
pZnS:
4 8 5 0 0 C al/m ol (2 0 2 7 3 0 J/m o l)
4 5 3 0 0 C al/m ol (1 8 9 3 5 4 J/m o l)
T h ế đ ẳ n e nhiệt đ ản e áp của
a
ZnS:
AG° 298 = - 4 7 5 0 0 0 C al/m ol (-1 9 8 5 5 0 0 J/m ol)
của
Ị3ZnS
A G ư2 9 8 = - 4 4 2 0 0 C a l / m o l ( - 1 8 4 7 5 6 J / m o l )
8
2- K ẽm các bo fiat:
K ẽ m t ồ n tại t r o n e q u ặ n g
dưới d ạng m o n e a in it
[ ( Z n , F e ) C 0 3 ] , C a l a m i n [ H 2Z r b S i 0 5] , d ạ n g s m i l x o n í t ( Z n C 0 3).
Các chất khác
nầm
d ư ớ i d ạ n g c á c b o n a t n h ư x e r u t x i t ( P b C 0 3),
m a n h ê z i t ( M g C 0 3), x i d e r i t ( F e C 0 3). Ở
Bắc C ạ n , T h á i
Nguyên
q u ặ n g t ồ n tại d ạ n g s m i l x o n i t Z n C O - , c ó c ấ u t r ú c k h ố i m ặ t t h o i D O j
n h ó m k h ô n g g i a n D 63d a = 5 , 6 7 A ° ß = 4 8 ° 2 4 ’ t r o n g 1 ô c ơ b ả n c ó
2
phân
tử.
Khối
lượng
rièng
của
kẽm
cácbonat
bằng
4,42-
4 , 4 5 g / c m 3.
N hiệt d u n g trung bình ở 0-300°C bằng 0 ,1 7 06C al/g°C (0,713J/g°C )
N h i ệ t t ạ o t h à n h A H °298 = 1 9 4 2 0 0 C a l / m o l ( 8 1 1 K J / m o l ) .
K h i n u n g , k ẽ m c á c b o n a t sẽ bị p h à n h u ỷ , k ẽ m c á c b o n a t b ấ t
đầu phân huỷ ở
140°c,
phân huỷ m ạnh ở
300ưc.
N hiệt phân huỷ c ủ a k ẽm cácbonat 1 4 300C al/m ol(50K J/m ol).
K h i bị p h â n h u ỷ
k ẽ m c á c b o n a t biến th à n h k ẽ m ô x ý t và k h í
c á c b o n i c Z n C 0 3 = Z n O + c o -7.
3- K ẽm k im loại
K ẽ m là k im loại c ó á n h trắ n g x a n h , c ó c ấ u trú c d ạ n g A ?
n h ó m k h ỏ n e g i a n D 46h h ệ l ụ c l ă n 2 .
T h ô n a số m ạn g ở
25°c
nh ư sau:
- V ớ i k ẽ m sạch tu y ệ t đối: aQ= 2 ,6 6 4 8 ± 0 ,0 0 0 0 8 A °
c0 = 4 ,9468 ± 0 ,0 0 0 0 1 A°
— = 1.85631 + 0,0001
<*o
K ẽ m n ó n g c h ả y ở 4 1 9 . 5 ° c sôi ớ 9 0 7 ° c .
9
Á p su ấ t th ă n a hoa c ủ a k ẽm rắn ớ c á c n h iệ t đ ộ đ ư ợ c xác định
b ầ n e c ô n g thức:
T h eo M aie:
lg p = -
- 0,05, lg r - 3,277.10- T + 9 ,4 8 1
7198
T h e o M a c - k i n l i v à B e n x i : l ể P = ------ ---
+ 9,664
Á p su ấ t b ố c hơi c ủ a k ẽ m lỏ n g theo c ô n g thứ c K eli.
\g p = - - Z54--5 - 1,318. Ịg r -
6 , 0
1. 10 ~5 T + 9 , 8 4 5
T h ư ờ n g có thể d ù n g c ô n a thức c h u n g sau:
lg P = - “
+ 8 .1 0 8
T h e o K e li c ó t h ể tín h n h iệ t d u n e c ủ a k ẽ m b ằ n g c ô n g thức:
C p = 7 , 5 9 + 0 , 5 5 - 1 0 ' 3T
N h iệ t d u n s c ủ a hơi k ẽ m 4 ,9 7 k c a l/m o l độ( 1 9 7 3 4 J/m o l độ)
N h iệ t n ó n g ch ả y c ủ a k ẽ m bằng 1650 c a l/m o l(6 8 9 7 J /m o l)
N h iệ t bốc hơi ớ
907°c
b ầ n e 27,5 k cal/m o l ( 1 15550J/m ol)
T h e o M a l e c ó t h ể t í n h n h i ệ t b ố c hơ i t h e o c ô n g t h ứ c
L bốchơi = 3 0 5 4 0 - 2 , 2 4 5 T
K ẽ m k h ô n g c ó từ tính và b iế n đ ổ i th ù h ìn h
T r o n e k h ô n a k h í k h ô k ẽ m k h ô n e bị ỏ xi h o á n h ư n g t r o n g k h ô n e
k h í ẩ m , t r o n e n ư ớ c ... m ậ t k ẽ m bị ô xi h o á t ạ o t h à n h lớ p m à n e c á c
b o n á t h y d r ô x ý t Z n C 0 3. Z n ( 0 H )2 rất m ị n c h á c . L ớ p m à n g đ ó n g ă n
l ớ p k ẽ m p h í a t r o n g k h ô n g bị ô xi h o á tiế p . Vì v ậ y k ẽ m là m ộ t t r o n s
n h ữ n e k i m l o ạ i c h ố n g ô x i h o á tốt.
Ở trạ n g thái lỏ n e k ẽ m c ù n g sất tạo th à n h h ợ p chất. H ợ p chất
này bền
ờ nhiệt
đ ộ t h ư ờ n g , c ó k h ả n ă n g c h ố n g rỉ
đ ể b ả o vệ t h é p ( t r á n g k ẽ m )
10
nèn được dùng
Ở
325°c
300°c
ZnO ở
t r o n g m ò i t r ư ờ n g ô x i h o á k ẽ m bị c h á y t ạ o t h à n h
k ẽ m b á t đ ầ u bị CO-, ô x y h o á t ạ o t h à n h b ộ t ô x í t m à u
xan h . Vì vậy khi luyện k ẽ m nếu m ôi trư ờ n a có C 0 2 khó tránh khói
t ạ o t h à n h m ộ t s ố k ẽ m ô xít.
K ẽ m n g u y ê n c h ấ t k h ô n g tan trong axít
s u n f u a r i c , a x í t HC1
đ ậ m đ ặ c . K ẽ m t a n t r o n c a x í t H - , S 0 4, H N O 3, HC1 l o ã n g , lợi d ụ n g
t í n h c h ấ t n à y t a c ó t h ể s ả n x u ấ t ZnCl-,
Z n + HC1 = Z n C l 2 + H 2
K ẽ m c ũ n g t a n t r o n e d u n g d ị c h x ú t n h ư n e c h ạ m h ơ n t r o n g a xít.
K ẽ m là k i m l o ạ i c ó t h ế đ i ệ n c ự c k h á â m n ề n c ó t h ể đ ù n g đ ể t á c h
m ộ t s ố k i m l o ạ i k h á c c ó t h ế đ i ệ n c ự c lớ n h ơ n t r o n g d u n g d ị c h . L ợ i
d ụ n g t í n h c h ấ t n à v t r o n g d â v c h u y ề n s ả n x u ấ t ZnC l-, ta đ ù n 2 Z n đ ể
tá c h c á c k im loại n ặng.
V í dụ:
4-
P bC l2 + Zn = Pb + Z n C l2
Kẽm ô xỷt (ZnO)
Z n O t h ư ờ n g đ ù n e đ ê s ả n x u ấ t k im loại, s ả n x u ấ t h ợ p c h ấ t hoá
họ c h o ặ c pha c h ế m ộ t sô sàn phẩnt khác. T r o n a c ơ c ấ u s ử d ụ n e củ a
n g à n h h o á c h ấ t thì 6 5 % Z n O d ù n g c h ế tạ o sơn. 2 5 % c h ế tạo c a o
s u , 10 % c h o c á c y ê u c ầ u k h á c .
C ó 2 p h ư ơ n a p h á p lu y ệ n k ẽ m ô xýt: h o ả lu v ệ n và th u ý lu v ệ n
77 / ¿/V
luxên:
D ù n g d u n g dịch axít hoà tách q u ặ n g k ẽ m sau dó
k h ứ tạ p c h ấ t rồi c h o th u ỷ p h â n k ế t tủa h y đ r ô x ý t, đ e m n u n g phân
huv hvđrôxýt
s ẽ đ ư ợ c k ẽ m ô x ý t . N g ư ờ i ta t h ư ờ n g d ù n g d u n g d ị c h
tru n a tính c ủ a q u á trình thuý luyện k ẽm đ e m th u v phàn b ầ n e am ò n
hyđrổxýt để được
kẽm
h v d r ô x v t và a m o n i
sunfât.
N ung kẽm
h v đ rô x ý t dư ợc k ẽm ô x ý t còn a m ô n sunfat đ ù n g làm phàn bón.
V ề h o ù Ỉỉixên kẽm ôxít: t h ư ờ n g d ù n g m ấ y p h ư ơ n g p h á p s a u :
L uyện kẽm ôxít từ kim loại: chư ng bốc hưi kim loại kẽm và
ô x ý t hoá hơi đó thành ôxít thu hồi ớ d ạ n e bột.
L uyện kẽm ỏxít từ q u ặ n s hav các n eu y èn liệu chứa kẽm
khác. L uyện hoàn nguyên bốc hơi kẽm rồi ôxi hoá tiếp thành kẽm
ôxýt. Ta ch ọ n phương pháp này và đùng q u ặn g kẽm Bán Thi (Bác
C ạn), L ang H ích (Thái N guyên).
Ô x ý t k ẽm có tinh thể lập phương, cấu trúc dạng B?; a =
4 ,62A °. T ro ng m ỗi ô đơn vị có 4 phàn tử. K ẽm ôxýt nóng cháy ó
1970°c. N hiều nhà nghiên cứu ch o rằng kẽm ô xý t thăng hoa ớ
trên I000ưc. Ở 1400°c áp suất thăng hoa đạt 3m m H g ở 1500°c
đạt 10,4 m m Hg. N hiệt nóng chảv cúa kẽm ô x vt ớ
2250°c bằng
4 4 7 0 c a l/m o l (1 8 6 8 4 ,6 J/m ol).
N hiệt tạo thành AH°298 = 8 32 60 cal/m ol (348 02 6,8 J/mol)
K ẽm ô xýt có m àu tráng.
K ẽm ô x ý t bị CO, c, H-, và các chất hoàn nguyên khác hoàn
n g u v ê n thành kẽm kim loại.
Z nO + CO = Zn + C 0 2
Phán ứng hoàn nuuyèn xày ra ớ nhiệt độ trên 600°c.
Z n O kết hợp với F e ^ 0 3 tạo thành kẽm ferit khòng tan trong
axít loãng hay trong nước.
Z n O c ũ n g tác dụng vớ i A I 1O 3, SiO". tạo thành kẽm alum inat
v à silicát là n h ữ n e hợp chất khó tan và khó hoàn nguyên.
Z n O tan trongc 1 số a xít tao
thành các m uối, đặc biệt
với HC1
.
•
t ạ o t h à n h Z n C l 2 l à m u ố i c ó n h i ề u ứ n g d ụ n g t r o n g t h ự c tế.
5- A x it C lohydric H C l
T rong sàn xuất Z nC li, axit HC1 càn g có độ tinh khiết cao thi
chất lượ na sản phẩm càn g tốt và qui trình c ô n e nghệ đỡ phức
t ạ p . H i ệ n n a y ứ V i ệ t n a m t a c ó 3 c ơ s ở c h í n h s á n x u ấ t a x i t HC1 c ô n g
n e h i ệ p , vớ i s ả n l ư ợ n g t ư ơ n g đ ố i l ớ n d ó là C ồ n g ty H o á c h ấ t Biê n
h o à ( M i ề n N a m ) , C ô n g ty H o á c h ấ t V i ệ t trì
v à C ô n e ty g i ấ y Bãi
Bằng - Phú Thọ.
C h ấ t l ư ợ n g a x i t c ủ a c á c C ô n g t y t r ê n đ ư ợ c c h i r a ớ b á n g 5:
Bảng 5: C hất lượng của uxít clohyđrỉc ờ vải cơ sở sản xuất
cùa Việt Nam:
Tên C ông ty
l- C ô n g ty H . c
Hãmlượrig
axit (%)
Hàm lượng
sắt (%)
Hàm lượng
so /
(%)
30-31
0,05 (m a x )
0,03
29-30
1 - 2
0,5
30-33
0,3 - 1
Biên h o à
2- c . t v H ó a ch ất
4^
-ỉo
3 - C ô n g ty G i ấ y
o
V i ệ t trì
Bãi b ằ n g
N h ư v ậ y a x i t HC1 d o C ô n g ty H o á c h ấ t B i ê n h o à s ả n x u ấ t t u v
n ồ n a đ ộ t h ấ p h ơ n c ủ a C ô n g ty G i ấ y Bãi b à n e n h ư n g h à m l ư ợ n g s ất,
g ố c s u n í á t t h ấ p , t h u ậ n lợi c h o q u á t r ì n h s ả n x u ấ t n h ư n g p h á i vận
c h u y ể n k h á x a d o đ ó ta d ù n g a x i t HC1 c ú a C ô n g ty G i ấ y Bãi b ằ n 2
c ó h à m l ư ợ n g a x i t c a o và rất s ầ n nơ i s á n x u ấ t , g i á m c h i p h í v ậ n
c h u y ể n v à h à m l ư ợ n g s á t, g ố c s u n í a t k h ô n g c a o l á m .
III-
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN X U Ấ T K Ẽ M CLORUA (ZnCl2)
TRONG CÔNG NGHIỆP [2,3,4,19]
C ó n h i ề u p h ư ơ n e p h á p đ ể s ả n x u ấ t k ẽ m c l o r u a , ta c ó t h ể q u i
về hai loại sau:
13
1- P h ư ơ n g p h á p khò
N g u y ê n t ấ c c ủ a p h ư ơ n g p h á p n à y là t r ộ n q u ặ n g
N a C l s a u đ ó n u n g lê n t a đ ư ợ c Z n C U
k ẽ m với
t h ã n g h o a và t h u h ổ i d ư ớ i
d ạ n g b ụ i . P h ư ơ n a p h á p n à y c ó n h ư ợ c đ i ể m là p h ả i t h ự c h i ệ n ớ n h i ệ t
đ ộ c ao , hiệu s u ấ t thu hổi thấp.
2- P h ư ơ n g p h á p ướt
T r o n g p h ư ơ n g p h á p n à y ta h o à t a n q u ặ n g c ó c h ứ a k ẽ m với
n h ữ n g h o á c h ấ t c ầ n t h i ế t t ạ o t h à n h d u n g d ị c h s a u đ ó đ e m s ử lý,
tinh c h ế th ư ờ n g có các c á c h sau:
2.1- Quặng sun/ua kẽm
( c ó t h ể lẫ n c á c t ạ p c h ấ t P b , C u , F e và
c á c k i m lo ại k h á c ) đ ư ợ c p h ả n ứ n e với d u n g d ị c h F e C l 3 s a u đ ó x ử lý
c á c tạp chất.
2.2- Các phê phẩm công nghiệp chứa cúc ô xỷt kim loại
của
Z n , P b , C u , F e đ ư ợ c p h á n ứ n g với d u n g d ị c h N H 4C1 3 0 % ( t h e o
trọng lượng) ở
100°c.
2 N H 4C1 + Z n O = Z n C l 2 + 2 N H 3 + H 20
2.3- Clo hoứ quặng kẽm sunýua ZnS
sau đó d ù n g d u n g m ôi đê
h o à tan sả n p h à m tạo th à n h t r o n 2 q u á trình C lo hoá.
Z nS + C l2 = Z n C l 2 +
2.4-
1/2 s2
Kẽm kim loại hoặc ô xỷt kẽm có hàm lượng tương đối
cao >50% dược phản ứng với axít clohyđric HCl
sau đó tinh ch è
d u n g d ị c h ZnCl-, v à k ế t t i n h s ả n p h ẩ m d ư ớ i d ạ n e t i n h th ể.
Các phương pháp
1; 2.1; 2.2; vù 2.3,
q u á trình c ô n g ng h ệ
p h ứ c t ạ p , s ả n p h ẩ m t h u d ư ợ c k h ó t h u ầ n t h iế t. P h ư ơ n g p h á p
việt h ơ n
2.4
ưu
nèn tro n g thực tế p hư ơ ng pháp này đư ợ c sử d ụ n g nhiều.
M u ố n đ iề u c h ế th à n h p h ẩ m k ẽ m c l o r u a tinh k h iế t ta c ắ t k ẽ m
tấ m (h à m lư ợng 9 9 ,9 9 % ) th à n h n h ữ n ơ m ả n h nhó, rửa c h ú n g bằng
HC1 k ỹ t h u ậ t
5%
sau rửa b ằ n e nư ớ c và s ấ y khô.
T h è m d đ n 1 lít HC1 ( L o ạ i t i n h k h i ế t ) v à o h ỗ n h ợ p c h ứ a 4 0 0 g
Z n v à 1 lít n ư ớ c , t h i n h t h o ả n g k h u ấ y đ ề u . K h i HU t h o á t r a đ ã y ế u
n g ư ờ i ta đ u n n ó n g t r ê n n ồ i c á c h t h ư ỳ đ ế n k h i k h ô n g t h o á t b ọ t k h í
ra thì đ ể lán g m ộ t đ ê m .
S a u đ ó r ó t d u n g d ị c h ra k h ỏ i l ư ợ n g k i m l o ạ i c ò n l ạ i , c h o s ụ c
C lo k h o ả n g 10-15 phút th ê m 2 0 -2 5 2 Z n C O ? (tinh k h iết) đ u n n ó n g
1 g i ờ t r ê n n ồ i c á c h t h u ỷ . Đ è l ắ n g rồ i l ọ c q u a p h ễ u đ á y t h u ỷ t i n h
x ố p , c ô đ ế n 1/3 thè’ t í c h . S a u đ ó đ u n n ó n g tới k h i t h ư đ ư ợ c m ộ t
k h ố i chất k h ô (n h iệ t độ g ần 230°C ) làm n g u ộ i, đ ậ p n h ỏ thu được
t h à n h p h ẩ m . S ả n x u ấ t t h e o p h ư ơ n g p h á p t r ê n c h ỉ với q u i m ỏ rất
nhỏ.
N ế u s ả n x u ấ t t h e o q u i m ô lớ n với g i á t h à n h t h ấ p , t ậ n d ụ n e
n e u ồ n n a u y ê n l i ệ u t r o n g n ư ớ c thì t a p h á i đ i t ừ q u ặ n g k ẽ m - » Z n O
—> ZnCl-,. T r o n g q u á t r ì n h n à y c ó g i a i đ o ạ n t r u n g g i a n t ạ o t h à n h
k ẽ m k i m lo ạ i v à k ẽ m ô x ý t . Đ ặ c t í n h c ủ a c á c n g ư y è n l i ệ u t r ê n đ ã
đ ư ợ c t r ì n h b à y t r o n a p h ẩ n II.
2.4.3- Sơ đồ công nghệ
C ô n g n g h ệ sản x u ấ t Z n C U b à n g p h ư ơ n g p h á p ướt đi từ q ư ặ n g
k ẽ m 2ồ m hai giai đ o ạn :
-
Giai (loạn I:
T ừ q u ặ n g k ẽm (ZnCO -,/ZnS) q u a c h ế hoá
nhiệt tạo th àn h ô x ý t kẽm . (x em hình 2 )
- Giai (loạn 2: T ừ ô x ý t k ẽ m t á c d ụ n g vớ i a x i t HC1 t ạ o t h à n h
m u ố i k ẽ m c l o r u a . ( x e m h i n h 3)
15
GIAI ĐOAN 1
Hình 2: S ơ đồ sàn xuất ZnO từ quãng kèm.
16
G LAI ĐOAN 2
HCl 28 -33 %
ZnO
Hình 3: Sơ đồ sản xu ấ t kẽm clorua từ ZnO.
IV- Đ ộc TỐ CỦA MỘT SỐ HOÁ CHẤT TRONG QUÁ TRÌNH
SẢN XUẤT VÀ VẤN ĐỂ MÔI TRƯỜNG [12,13]
T ro n g quá trình sản xuất ZnCl-> có sử d ụn g m ột sò hoá chất
và sinh ra m ột số chất có độc tố cao, nếu k h ô n e chú ý sử lý sẽ ánh
hướng đến sự ô nhiễm môi trường trong đó có khí thái, nước thải
và bã thái.
Đối với kh í thải phải tiến h ành xử lý đạt nồng độ cho phép
sau đó mới p h ó n e không.
Với nước thải phái kiểm tra các thành phần, độ pH theo tiêu
ch uẩn ch o phép.
Với bã thải có thế tận dụng đê sán xu ất sán phẩm khác hoặc
phái ch ô n lấp đê đảm bảo an toàn.
T ro n e quá trình đốt q u ặn g kẽm để được Z n O thườne phát
sinh k h í CO, CO-,, S 0 2, SO 3, bã thải.
Q uá trình từ ôxýt kẽm sản xuất ra ZnCU d ù n e a xít HC1 dể
phàn giải và d ù n g khí
cu
lỏng để ô xy hoá Fe +2 —> F e+1.
Bã thải củ a quá trình này có Pb ch iếm tỷ lệ cao.T a xét các
hợp ch ất hoá học trên và các độc tố củ a nó đối với con người cũng
n hư nhữ ng phương pháp khắc phục làm giảm sự ô nhiễm .
I - Các bon m ô n ò ò xýt (C ácbon o xyt CO)
Là ch ấ t khí k hô ng m à u ,k h ô n e mùi vị, nhiệt dộ sôi và nhiệt độ
nóng ch ảy thấp, ít tan trong nước, rất bền với nhiệt. Ở nhiệt độ
thường CO kém hoạt đ ộ n e, ở nhiệt độ cao rất hoạt động. T rong quá
trình đốt q u ặn g kẽm có c o tạo thành do:
- Sự cháy k hô ng hoàn toàn củ a than
2C + 0 2 -> 2CO
18
- Phân huv CO-, ớ nhiệt độ cao
2C02
2c o + 0 2
Lượng c o này gày nên sự độc hại. N ồng độ c o nhiều sẽ gày
nên nhiễm độc, triệu chứng
ban đầu của sự nhiễ m độc c o là sự
mất khá năng xét đoárụ điều này là nguvẻn nhân gày ra nhiều tai
nạn ô tô. H àm lượng c o tãng sẽ tăng khá năng rối loạn về quá
trình trao đổi chất,dẫn đến chết, c o có thể kết hợp với henỗglobin
tr one máu đ ộ n g vật (Hb) tạo ra c á cb o x v h e n ô g lo b in , phàn ứne này
có hằng số cân bằng kh o ản g 2 1 0 :
0 2Hb + CO «
CO Hb + C 0 2
C a b o x y h e n ô g lo b in là m ột phức bển vì vậy m à kết quả là sự
g iả m khá năng tải ôxv c ủ a máu và làm m ất h ổng cầu.
Đ ể giảm lượng khí c o thải ra ta phái chú ý đến quá trình đốt
troné lò sao ch o lượng than không dư thừa và duy trì ờ nhiệt độ
thích hợp.
2- Các bon d iô x ýt C 0 2
Các bon điôxýt là chất khí khôn g màu mùi vị hơi chua, nặng
hơn k h ô n g k h í ớ áp suất 60at và nhiệt độ thường CO'» biến thành
chất lỏng linh động, khi làm lạnh đột ngột chất lỏng trở thành
muối rắn màu trắng giống tuyết. CCK khá trơ về hoá h ọ c ,k h ò n 2
duy trì sự sống, tuy không độc nhưng khi trona khí quyển lên đến
3-10% có thể làm con người bị rối loạn thán kinh (có thể chết).
CO-, (với hàm lượng 325 ppm) tuy là một chất không gày ô
n hiễm đối với khí quyến nhưng lại ủnh hướng lớn đối với môi
trường.
Trong số các chất có trone khí quyến chi có COo và hơi nước
là hấp thụ m ạ n h tia hồng ngoại ( 1400 0 -2 5 0 0 0 n m ) và báo vệ có
19
hiệu q u ả phần lớn các bức xạ phát ra từ bể mật trái đất. Các bức xạ
được hấp thụ bới CO', và hơi nước một phần được giải phóng ra và
chiếu xạ x u ố n g bể mặt trái đất. Kết quả là bề mặt trái đất sẽ trớ nên
nóng hưn và hiệu ứng này được gọi là hiệ u ứ n g n h à k í n h ".
Hiệu ứng làm tăng nhiệt độ c ủ a C0-. và hơi nước ánh hưởng
đến khí hậu toàn cầu. Nhiệt độ bồ mặt trái đất tăng cùng với sự
tăng hàm lượng CO'., điều nàv lại làm tảng độ bốc hơi cúa nước và
do đó nhiệt độ lại tãng lên. Người ta nhận thấy rằng do hiệu ứng
tổng c ộ n e trên m à nhiệt độ bề mặt sẽ tăng lên
3°c nếu hàm lượne
CO', tăng 2 ấp đôi so với hiện nay và điều này có thể xảy ra vào
năm 2050. T ron g quá trình cô đặc sản phám ZnCl-, d ù n e than c ũ n 2
có nhiều CO và c o , thoát ra.
Do tác hại trèn nên cần phải nghiên cứu biện pháp làm 2 Ìám
lượng C O t b àn g cách đùng chất hấp thụ hoặc thu hổi để c h ế ra sản
phám khác, ví dụ bột nhẹ C a C 0 3.
3- S u l f u a d i ó x y t S ũ 2
Khi ta dốt q u ặ n e kẽm đặc biệt là q uặng sunfua có S0->,S0 3
thoát ra.
s + 0 2 » S0
2 SO 2 + 0 2 o
2
S03
SCK là k h í k h ô n e màu, mùi khó chịu, có kèm theo một lượng
nhỏ S O v Hỗn hợp này gọi chung là SOx.
Ở điều kiện độ ẩm bình thường cúa khí quyển SO 3 phản ứng
với hơi nước tạo thành các tiếu phàn rất nhó H-,S04.
s o 3 + h 20 - > h 2s o 4
c ỏ tác d ụ n g chú yếu của SO-, là vào cơ quan hô hấp gây nên
sự kích thích và tăng trớ kháng của luồng khỏn g khí. Những triệu
20