Chế tạo gạch ốp lát và men gốm sứ từ tro xỉ nhiệt điện

[Infographic] Nhà máy nhiệt điện máng parabol

Khai thác tối đa theo khả năng cấp nhiên liệu các nguồn nhiệt điện than, tua – bin khí

Chữa “khát” của thủy điện bằng... dầu

Trước đây, tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện chủ yếu được sử dụng vào việc san lấp các mặt bằng.

Ở Việt Nam, nhiệt điện than vẫn chiếm tỉ trọng gần 50% sản lượng điện cả nước. Với công suất hiện nay, trung bình mỗi năm các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam thải ra khoảng 10 triệu tấn tro xỉ. Việc xử lý tro xỉ đã trở thành vấn đề “đau đầu” khó xử lý hàng năm đối với các nhà máy nhiệt điện than.

Trước thực tế trên, TS. Vũ Hoàng Tùng, Viện Kỹ thuật hóa học (Đại học Bách khoa Hà Nội) cùng cộng sự đã tìm ra cách chế tạo gạch ốp lát và men gốm sứ từ tro xỉ thải ra của các nhà máy nhiệt điện. Ngoài việc đáp ứng được tiêu chuẩn tương tự như các sản phẩm gạch, men gốm sứ thông thường trên thị trường, các sản phẩm chế tạo còn có giá thành thấp hơn do tận dụng được nguồn tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện.

Sản xuất gạch ốp lát từ tro xỉ nhiệt điện

Tro xỉ là chất thải rắn phát sinh từ các nhà máy nhiệt điện, gồm 2 phần: tro bay thoát ra theo đường khói và phần xỉ đáy lò được thải qua đáy của lò hơi. Dựa vào thành phần khoáng và hóa học của tro xỉ, kết hợp với kinh nghiệm nghiên cứu lâu năm trong lĩnh vực vật liệu gốm, TS. Vũ Hoàng Tùng nhận thấy cả tro bay và xỉ đáy lò đều có thể dùng để thay thế hoặc tạo ra hợp chất thay thế cho felspat - một loại khoáng chất được dùng làm nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất gạch ốp lát và men gốm sứ. Điều này càng có ý nghĩa lớn hơn trong bối cảnh lượng felspat trong tự nhiên ở nước ta hiện nay có trữ lượng ít ỏi, chất lượng cũng không ổn định.

TS. Vũ Hoàng Tùng đã tìm ra công thức phối trộn tro bay với đất sét, cao lanh và felspat để tạo ra gạch ốp lát. Với phương pháp này, tỉ lệ felspat cần dùng giảm xuống một nửa so với phương pháp thông thường mà vẫn đảm bảo các thông số công nghệ trong quá trình sản xuất như độ co sấy, độ co nung, nhiệt độ nung, và đảm bảo các thông số kỹ thuật của sản phẩm như cường độ, màu sắc, độ hút nước, khối lượng thể tích... Do đó, các đơn vị sản xuất gạch ốp lát có thể ứng dụng ngay mà không cần phải thay đổi thiết bị hoặc công nghệ sản xuất.

Với xỉ đáy lò, nhóm nghiên cứu cũng tìm ra công thức phối trộn xỉ đáy lò với Na2CO3 để tổng hợp ra frit - một loại men gốm sứ. Frit thu được bằng phương pháp này có thành phần hóa học tương tự felspat tự nhiên, có giá thành thấp do tận dụng được nguồn năng lượng là than chưa cháy hết trong tro xỉ (có hàm lượng carbon lớn, khoảng 8%), và không phải thực hiện bước khai thác tuyển lọc (quá trình tuyển than dư còn lại trong tro xỉ).

N.H