Thông tin chung đề tài:
Mã đề tài: ĐTĐL.CN.44/15
Tác giả: ThS.Trần Thị Hiến và nnk
Đơn vị: Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim
Nội dung chính của giải pháp/nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan (tổng quan về graphit, tình hình sản xuất chế biến, tiềm năng khoáng sản graphit của Việt Nam).
- Nghiên cứu, lập phương án và giám sát thi công lấy mẫu công nghệ.
- Nghiên cứu thành phần vật chất mẫu công nghệ bao gồm: Nghiên cứu mẫu khoáng tướng, thạch học, nhiệt vi sai, rơnghen, đặc tính cơ, lý thực tế của mẫu quặng, phân tích thành phần độ hạt mẫu quặng nhằm xác định tỷ lệ phân bố hạt trong mẫu và phân bố khoáng vật có ích trong các cấp hạt. Từ đó định hướng công nghệ tuyển và chế biến đối với mẫu quặng graphit mỏ Bảo Hà.
- Nghiên cứu công nghệ tuyển và chế biến sâu ở quy mô phòng thí nghiệm.
- Nghiên cứu công nghệ tuyển và chế biến sâu trên quy mô pilot.
- Thử nghiệm, chế tạo mẫu sản phẩm pin và gạch chịu lửa từ graphit 95 ÷ 99% C;
Mục tiêu giải pháp/nghiên cứu
Hiện nay, nền công nghiệp nước ta trên đà phát triển mạnh, nguyên liệu graphit sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Để sử dụng graphit một cách có hiệu quả, nâng cao giá trị kinh tế, tiềm năng của tài nguyên và đáp ứng nhu cầu về chất lượng của nguyên liệu, việc nghiên cứu một công nghệ tuyển và chế biến sâu hợp lý để có được sản phẩm graphit với chất lượng cao, phục vụ nhu cầu của nhiều ngành công nghiệp là hết sức cần thiết.
Kết quả nghiên cứu/giải pháp
+ Đã nghiên cứu chế tạo mẫu sản phẩm: Quặng tinh graphit; Sản phẩm graphit gồm 2 loại: Tinh khiết 1 đạt > 98% C; tinh khiết 2 đạt > 99,40% C. Gạch chịu lửa (đạt mác MC-18A trong nước; Lõi pin (đạt mác JXR2 Trung Quốc).
+ Soạn Bộ tài liệu quy trình công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà có hàm lượng cacbon trong quặng tinh từ 80÷92% và mức thực thu ≥90%;
+ Soạn Bộ tài liệu quy trình công nghệ chế biến sâu tinh quặng graphit mỏ Bảo Hà thu được các sản phẩm graphit có hàm lượng ≥95% C và ≥99% C;
+ Thiết kế, chế tạo dây chuyền thiết bị công nghệ tuyển và chế biến sâu quặng graphit qui mô pilot.
- Trong quá trình nghiên cứu, đã xác định một số nguồn chất thải lỏng, khí phát sinh ra môi trường, từ đó đưa ra định hướng xử lý một số chất thải này nhằm hạn chế ảnh hưởng đến môi trường.
Thử nghiệm thành công lõi pin mác JXR2 cả về chất lượng và số lượng. Ngoài ra, còn sử dụng sản phẩm của đề tài cho thử nghiệm chế tạo vật liệu graphen làm điện cực cho siêu tụ điện và thử nghiệm để đánh bóng đồng xu trong vỏ pin. Các kết quả thử nghiệm cho kết quả rất tốt.
Tính ứng dụng
Trên cơ sở sản phẩm graphit tinh khiết 2 hiện có của đề tài và khả năng các đơn vị có thể nghiên cứu và sản xuất gạch chịu lửa ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu đã phối hợp với Viện Vật liệu xây dựng và Công ty CP Tập Đoàn Vật liệu chịu lửa Thái Nguyên để sản xuất thử nghiệm gạch chịu lửa MgO - C mác MC-18A dùng trong các lò luyện thép.
Trên cơ sở sản phẩm hiện có của đề tài và các đơn vị có khả năng nghiên cứu và sản xuất lõi (cọc) pin, nhóm nghiên cứu đã phối hợp với Viện Vật liệu để sản xuất thử nghiệm lõi pin mác JXR2.
Ngoài các sản phẩm thử nghiệm đã đăng ký theo RD, đề tài đã phối hợp với Viện Kỹ thuật Nhiệt đới, Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam sử dụng graphit tinh khiết 2 làm nguyên liệu đầu vào chế tạo vật liệu graphen cho ứng dụng làm điện cực cho siêu tụ điện. Vật liệu graphen chế tạo từ nguyên liệu graphit vảy của đề tài có diện tích bề mặt riêng tương đối lớn (217,5 m2/g), rất phù hợp cho các ứng dụng chế tạo siêu tụ điện. Ngoài ra, mẫu sản phẩm graphit vảy hàm lượng ≥98% C được Công ty Cổ phần Pin Hà Nội thử nghiệm để đánh bóng đồng xu trong vỏ pin.
