Đây là nghiên cứu của các nhà khoa học Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim.

Thu hồi nguyên tố có ích từ phế thải nhà máy nấu đồng

“Nghiên cứu công nghệ thu hồi các nguyên tố có ích trong xỉ đúc đồng thau” là đề tài nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim (Bộ Công Thương).

Nhóm tác giả đã hoàn thiện công nghệ, sản xuất thành công sản phẩm đồng sunfat từ xỉ nấu đồng thau, góp phần tận dụng nguồn nguyên liệu dư thừa từ quá trình đúc đồng ở các làng nghề hiện nay.

Theo nhóm nghiên cứu, thống kê cho thấy, hầu hết các làng nghề đúc đồng truyền thống ở Việt Nam trong quá trình sản xuất đều dư thừa một lượng xỉ đồng nhất định. Khảo sát thực tế tại làng nghề đúc đồng Đại Bái (huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh) cho thấy, đây là một trong những làng nghề quy mô lớn nhất cả nước.

Hiện nay, làng nghề Đại Bái có hơn 100 cơ sở đúc và chế tác các mặt hàng thủ công mỹ nghệ như tượng đồng, chuông, đồ thờ cúng... Với sản lượng hiện tại, mỗi tháng làng nghề sản sinh ra 200 - 300 tấn xỉ nấu đồng thau. Tuy nhiên, lượng xỉ này chưa được xử lý triệt để nhằm tận dụng các giá trị gia tăng từ các kim loại còn sót lại, gây ô nhiễm môi trường.

Trong xỉ nấu đồng thau, đồng tồn tại ở 2 dạng là đồng hợp kim kẽm và đồng oxit. Để hòa tách 2 loại hợp kim trên cần rất nhiều thời gian và hóa chất. Do đó, nhóm đã tiến hành hoàn thiện công nghệ theo hướng nghiên cứu bổ sung công đoạn tuyển trọng lực để phân tách oxit kim loại mịn trước khi đem hòa tách và nghiên cứu công nghệ kết tủa đồng cacbonat (với tác nhân soda) nhằm giảm giá thành sản phẩm. Ngoài ra, dự án đã nghiên cứu thêm quá trình tạo bột đồng từ dung dịch thay vì tạo ra sản phẩm đồng hydroxit hay đồng cacbonat.

Theo đơn đặt hàng dự án phải nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm 200 tấn đồng sunfat và 150 tấn kẽm cacbonat từ xỉ nấu đồng thau trên dây chuyền thiết bị theo quy mô bán công nghiệp với năng suất là 500kg đồng sunfat/ngày đêm và 300kg kẽm cacbonat/ngày đêm.

Nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện công nghệ và sản xuất được 201 tấn đồng sunfat và 150 tấn kẽm cacbonat từ xỉ nấu đồng thau trên cả dây chuyền thiết bị theo quy mô bán công nghiệp và dây chuyền thiết bị theo quy mô công nghiệp với năng suất là 5.000kg đồng sunfat/ngày đêm và 3.000kg kẽm cacbonat/ngày đêm. Ngoài ra, dự án còn hoàn thiện công nghệ và sản xuất thêm được 54 tấn kẽm sunfat.

Tạo nguồn đồng sunfat xuất khẩu

Dự án đã chuyển giao quy trình sản xuất thử nghiệm đồng sunfat và kẽm cacbonat từ xỉ nấu đồng thau cho một công ty với công suất 200 tấn đồng sunfat/tháng để đưa vào sản xuất thực tế. Đến nay, công ty đã làm chủ được công nghệ, sản phẩm làm ra tới đâu được tiêu thụ hết tới đó, đặc biệt đã có 154 tấn đồng sunfat được xuất khẩu sang Malaysia, Indonesia...

Sản phẩm của dự án đã giúp công ty này tăng doanh thu và thu nhập bình quân cho người lao động. Cụ thể, đối với kỹ sư vận hành trước kia lương dao động 13 - 14 triệu đồng/tháng nay tăng lên 16 - 17 triệu đồng/tháng; đối với công nhân kỹ thuật trước kia lương dao động 6 - 8 triệu đồng/tháng nay tăng lên 9 - 11 triệu đồng/tháng.

Hiện, phía công ty được chuyển giao công nghệ vẫn đang tiếp tục sản xuất và cung cấp 2 sản phẩm đồng sunfat và kẽm sunfat ra thị trường. Hướng phát triển tiếp theo của công ty là sẽ phối hợp cùng nhóm nghiên cứu, phát triển đa dạng nguồn liệu về đồng để đảm bảo công suất của dây chuyền, tiếp tục nghiên cứu áp dụng được với nhiều nguồn nguyên liệu đồng khác nhau để đáp ứng nhu cầu của thị trường đồng sunfat trong nước, hướng tới xuất khẩu.

Đồng sunfat là hóa chất được ứng dụng khá phổ biến trong cuộc sống và cả trong công nghiệp. Trên thế giới có hơn 100 nhà sản xuất và mức tiêu thụ hàng năm là khoảng 275.000 tấn. Đồng sunfat hay còn gọi là phèn xanh có công thức hóa học là CuSO4.5H2O, là hóa chất có dạng bột kết tinh, tinh thể có màu xanh lam hay màu xanh tím, dễ tan trong nước.

Đồng sunfat có rất nhiều ứng dụng trong cả nông nghiệp và công nghiệp. Trong đó phần lớn nó được ứng dụng ở trong nông nghiệp đặc biệt là trong công nghệ xử lý nước hồ bơi hoặc ao tôm.

Đồng cũng là nguyên tố vi lượng cần cho thực vật phát triển. Việc hoàn thiện quy trình nghiên cứu và sản xuất đồng sunfat từ xỉ nấu đồng thau do các nhà khoa học triển khai có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, giúp nâng cao tính chủ động trong việc xử lý nguồn phụ phẩm từ quá trình đúc đồng.