Xử lý chống thấm bùn đỏ tại dự án Nhân Cơ và Tân Rai

Chống thấm bùn đỏ

Chống thấm bùn đỏ: từ mỏ, quặng bauxite nguyên khai được đưa vào nhà máy tuyển, được đập, nghiền và rửa sạch thành tinh quặng, rồi được vận chuyển bằng băng tải về kho chứa quặng tinh của nhà máy alumina. Trong nhà máy alumin, tinh quặng bauxite được nghiền mịn cùng với dung dịch có chứa xút theo nồng độ đã tính toán, sau đó nâng nhiệt độ của dung dịch lên 145 độ C, để tạo phản ứng hóa học, tách ô xit nhôm ra trong dạng NaAlO2 hoà tan (gọi là dung dịch Aluminat). Lọc lấy dung dịch aluminat, phần cặn không hoà tan gọi là bùn đỏ (do chủ yếu là các ôxyt sắt nên có màu đỏ, ngòai ra còn có ôxyt titan, ôxyt silic…). Dung dịch aluminate NaAlO2 được hạ nhiệt đến nhiệt độ cần thiết và cho mầm Al(OH)3 vào để kết tủa, rồi lọc, rửa, lấy ra Hydroxit nhôm – Al(OH)3 ở thể rắn. Tiếp theo nung Al(OH)3 ở nhiệt độ lên tới 1000 độ C để khử nước trong mạng tinh thể, tạo thành alumina (có hàm lượng Al2O3 trên 98,5%).

Bùn đỏ được cô đặc, lọc rửa nhiều lần để thu hồi lại xút rồi bơm ra khu vực chứa bùn đỏ. Bùn đỏ thực tế không nguy hiểm, mà là dung dịch đi kèm bùn đỏ, do trong dung dịch này vẫn còn một lượng xút chưa lọc rửa hết, làm cho dung dịch này có tính kiềm (độ pH > 7).

Trong việc xử lý bùn đỏ, quan trọng nhất là không được để dung dịch đi kèm bùn đỏ ngấm xuống đất vào nước ngầm, do đó phải xây dựng khu vực chứa bùn đỏ bao gồm nhiều khoang, mỗi khoang đều có lớp chống thấm đặc biệt, bên trên nó là lớp thu hồi dung dịch bùn đỏ để tái sử dụng. Bao quanh khu vực chứa bùn đỏ còn phải xây dựng thêm hệ thống mương, để ngăn không cho nước mưa chảy vào các khoang gây tràn.

Đáy của mỗi khoang chứa bùn đỏ, tính từ dưới lên bao gồm lớp chuyển tiếp, lớp chống thấm và lớp thu hồi dung dịch xút thải kèm theo bùn đỏ, cụ thể như sau:
·         Lớp đệm (lớp chuyển tiếp): Là lớp đất pha sạn sỏi, dày 1,0 mét, được lu lèn chặt.
·         Lớp chống thấm: Bao gồm một lớp sét dày 25 cm được đầm chặt, trên nó là 1 lớp vải địa kỹ thuật, tiếp theo là 1 lớp màng chống thấm HDPE, trên nữa là 1 lớp vải địa kỹ thuật, rồi đến 1 lớp sét dày 20 cm đầm chặt.

Chống thấm hồ bùn đỏ bằng màng hdpe
Chống thấm hồ bùn đỏ bằng màng hdpe

Xem chi tiết vải địa kỹ thuật và màng chống thấm hdpe tại đây: https://vaidiakythuatvietnam.com.vn
·         Lớp thu hồi dung dịch thải kèm theo bùn đỏ: Bao gồm 1 lớp đá dăm dày 30 cm, phía trên là 1 lớp vải địa kỹ thuật và trên cùng là lớp cát hạt trung dày 10cm. Bên trong lớp đá dăm đặt các ống lọc HDPE đường kính 150mm. Dung dịch bùn đỏ một phần chảy qua tháp thu hồi dung dịch bùn đỏ vào trong ống lọc, một phần thấm qua các lớp cát, vải địa kỹ thuật và đá dăm vào trong ống lọc dẫn về các tháp thu hồi xút, rồi được dẫn theo đường ống thép DN 400 dẫn về bể chứa của trạm bơm, xây dựng trong khu chứa bùn đỏ, bơm trở lại nhà máy alumina để thu hồi lại xút. 
·         Nước mưa rơi trên bề mặt khoang chứa bùn đỏ được thu hồi riêng qua hệ thống tháp thu hồi nước mưa đặt trong khoang chứa bùn đỏ (bên cạnh tháp thu hồi dung dịch bùn đỏ), cho chảy vào hệ thống đường ống và dẫn về bể chứa của trạm bơm và bơm quay trở lại nhà máy alumina, hoặc được xử lý để đảm bảo độ pH theo quy định của môi trường. 
Khái niệm thải bùn đỏ còn rất mới mẻ ở Việt Nam, và các từ ngữ chuyên dùng chưa có trong tiếng Việt, sau đây xin tạm giới thiệu 3 phương pháp thải dựa vào hàm lượng chất rắn trong bùn đỏ:
·         Dạng thải lỏng: Hàm lượng chất rắn ở khoảng dưới 30%, tựa như bùn loãng. Dạng thải bùn đỏ này thường được áp dụng phổ biến ở các nhà máy alumina từ những năm 70 về trước.
·         Dạng thải cô đặc: Bùn được cô đặc trước khi thải, hàm lượng chất rắn từ khoảng 30-60%. Hầu hết các nhà máy alumina trên thế giới đang áp dụng phương pháp thải này. Hai dự án sản xuất alumina ở Lâm Đồng và Nhân Cơ – Đăk Nông của Vinacomin cũng đang sử dụng công nghệ này, hàm lượng chất rắn trong bùn đỏ thải ra mà nhà thầu cam kết là 46,5%. Thực tế ở nhà máy alumina Lâm Đồng, sau khi thải vào khoang chứa bùn đỏ khoảng 10 ngày là bùn khô cứng, có thể đi lên được. 
·         Dạng thải khô: Bùn đỏ được cô đặc và ép thành bánh cứng, có độ rắn trên 65%, rồi được chở bằng ô tô hoặc băng tải ra khu vực chứa bùn đỏ. Phương pháp này chủ yếu mới ở dạng thí nghiệm, hầu như chưa được áp dụng trên thế giới, do chưa khả thi về mặt kinh tế. Ngoài việc chi phí cao, bùn khô trong quá trình vận chuyển, đổ thải còn phát sinh bụi gây ô nhiễm môi trường.

Bùn đỏ có thể sử dụng để thu hồi lại sắt và các kim loại khác, hoặc để sản xuất vật liệu xây dựng. Tuy nhiên chưa khả thi về mặt kinh tế, mới chỉ dừng ở mức trong phòng thí nghiệm. Để bảo quản an toàn bùn đỏ, trên thế giới người ta chủ yếu sử dụng biện pháp chôn lấp. Bùn được chôn lấp tại các khoang chứa bùn đỏ, sau khi các khoang này được bơm đầy, với một quy trình chôn lấp nghiêm ngặt, nhằm đảm bảo không để thẩm thấu lượng xút còn chứa trong bùn đỏ ra môi trường.

Vào mùa mưa bùn đỏ có thể khô được không?

Bùn đỏ có hàm lượng chất rắn 46,5% sau khi thải vào khoang chứa bùn đỏ sẽ khô. Vậy vào mùa mưa bùn có thể khô được không? Dư luận cũng lo ngại về việc bùn đỏ có phóng xạ, rồi ảnh hưởng đến tầng caster. Khi nhà máy chạy công suất tối đa thì lượng thải bùn đỏ là bao nhiêu? Phân hủy hết bao lâu?

Trong quá trình hoà tách tinh quặng bauxite bằng xút, để lọc lấy dung dịch aluminat, phải dùng chất trợ lắng để tăng tốc độ lắng của phần cặn không hoà tan, tức bùn đỏ. Do vậy trong bùn đỏ có chứa chất trợ lắng và lượng xút dư, khi được cô đặc đến 46,5% và bơm vào khoang chứa bùn đỏ, thì bùn đỏ này không bị nước mưa hoà tan trở lại. Điều này có thể quan sát thấy rõ ràng tại khoang chứa bùn đỏ đang hoạt động của nhà máy alumina Lâm Đồng. Mặt khác lượng nước mưa trong khoang chứa bùn đỏ đã được thu hồi qua hệ thống riêng như đã mô tả ở trên, không để lượng nước mưa tồn đọng nhiều trên bề mặt khoang chứa bùn đỏ.

Cảm ơn các bạn đã xem bài viết!

Xem thêm:

>> https://tintuchomnay.net/

>> https://tintuchomnay.net/tin-tuc/

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *