Phương pháp tách dioxit titan thân thiện với môi trường pps
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (86.04 KB, 9 trang )
Phương pháp tách
dioxit titan thân thiện
với môi trường
Từ thuốc đến mỹ phẩm, nhựa
plastics đến giấy hầu như một ngày
trôi qua mà chúng ta không sử
dụng chất dioxit titan. Hiện nay
các nhà nghiên cứu tại trường đại
học Leeds đã phát triển được một
phương pháp đơn giản hơn, rẻ hơn
và sạch hơn để chiết ra sản lượng
cao hơn loại kháng sản hữu dụng
và đa năng này.
Dioxit titan (TiO
2
) ở dạng bột được
sử dụng một cách rộng rãi như một
chất nhuộm màu trắng cực mạnh để
làm sáng các sản phẩm hằng ngày
như sơn, giấy, nhựa, thực phẩm,
thuốc, gốm sứ, mỹ phẩm và thậm
chí là kem đánh răng. Đặc tính hấp
thụ cực tốt tia cực tím giúp cho nó
trở thành một chất liệu hoàn hảo để
chế tạo ra các loại kem chống
nắng.
Dioxit titan là dạng tự nhiên có ở
khắp mọi nơi của oxit titan, nguyên
tố cơ bản có nhiều thứ 9 ở trên bề
mặt trái đất và là hợp kim có nhiều
thứ 7 trên bề mặt trái đất. Khoảng
95% quặng khai thác từ bề mặt trái
đất đều được tinh luyện thành
dioxit titan và khoảng 5,7 triệu tấn
dioxit titan được bán mỗi năm.
TiO
2
cũng là một chất liệu trong
việc sản xuất ra hợp kim titan. Ở
dạng hợp kim nó rất cứng và nhẹ
do đó nó được sử dụng trong không
gian và trong ngành công nghiệp
điện tử cũng như nó được dùng để
làm cứng gập đánh gôn và cần câu
cá. Nó có tính trơ và tính tương hợp
sinh học vì thế nó cũng là chất liệu
thích hợp để chế tạo các dụng cụ y
khoa và các bộ phận cấy ghép nhân
tạo.
Do đó cũng chẳng có gì là ngạc
nhiên khi hàng năm thị trường thế
giới tiêu thụ khoảng 7 tỉ bảng Anh
loại khoáng sản quan trọng này.
Không may là cho dù nó có nhiều
trong tự nhiên nhưng nó lại không
được tinh khiết bởi vì nó chứa các
nguyên tố gây ô nhiễm khác như
sắt, nhôm và các nguyên tố có tính
phóng xạ khác.
Chất nhuộm cao cấp TiO
2
được sản
xuất từ quặng khoáng sản bằng
cách nấu chảy, sau đó được xử lý xỉ
bằng chất clo, hoặc được sản xuất
bằng cách bỏ nó vào dung dịch axít
sunfuric. Cả hai quy trình này đều
sản sinh ra thất thải độc và nguy
hiểm. Việc xử lý các chất thải này
thì tốn kém và phức tạp.
Quy trình xử lý được cấp bằng sáng
chế của giáo sư Jha thuộc khoa cơ
khí trường đại học Leeds bao gồm
việc nung quặng titan bằng chất
kiềm nhằm loại bỏ các chất gây ô
nhiễm. Những chất gây ô nhiễm
này sẽ được rửa và lọc lại bằng axít
để tạo ra các sản phẩm phụ có giá
trị cho ngành công nghiệp điện tử.
Phần lớn còn lại sau đó được cho
phản ứng với một lượng clo ít hơn
gấp 20 lần lượng thông thường
được sử dụng để tạo ra bột dioxit
titan.
Quy trình xử lý của trường đại học
Leeds đạt được hiệu suất lên tới
97% TiO
2
so với công nghệ hiện tại
là khoảng 85%. Tỷ lệ này sẽ giảm
được chi phí sản xuất để tạo ra các
chất liệu nhuộm cao cấp và chi phí
xử lý chất thải. Ngoài ra, quy trình
này cũng tái chế được khí thải
CO
2
và nhiệt năng. Hơn nữa, giáo
sư Jha tự tin là quy trình có thể
được cải thiện nhằm sản xuất ra
được 99 phần dioxit titan nguyên
chất.
Giáo sư Animesh Jha nói: “Nhiều
năm qua các nhà nghiên cứu đã tìm
kiếm quy trình xử lý bền vững
nhằm thay thế các quy trình hiện
hành. Mục đích của chúng tôi là
phát triển công nghệ mới để xử lý
các khoáng sản phức hợp để tạo ra
dioxit titan chất lượng thấp trong
khi vẫn phù hợp với thị trường thế
giới. Quy trình xử lý của chúng tôi
thực sự là một bước đột phá trên
thế giới bởi vì nó có thể ứng dụng
được cho cả quặng cao cấp lẫn
quặng thứ cấp và nó khắc phục
được những mối lo ngại về việc
trung tính hóa và phân hủy chất
thải được tạo ra trong quá trình xử
lý mà thông thường kết thúc với
việc đổ các chất thải độc hại ra
nguồn nước.”
Ông phấn chấn nói: “Với triển
vọng của phương pháp xử lý này,
chúng tôi tin rằng nó sẽ được ứng
dụng để xử lý các loại khoáng sản
quan trọng khác phức tạp tương
đương, làm cho nó trở thành một
quy trình xử lý đáng tin cậy và đầy
tiềm năng cho tương lai.”
Giáo sư Jha và đồng sự của mình
đã thiết lập được mối quan hệ hợp
tác với công ty Millennium
Inorganic Chemicals, nhà sản xuất
TiO
2
lớn thứ hai trên thế giới, nhằm
phát triển công nghệ này trên quy
mô lớn hơn.
