Hiện nay tại các nhà máy sản xuất alumina ở Việt Nam, các bồn kết tinh đều đang sử dụng hệ thống cánh khuấy kiểu truyền thống có nhiều nhược điểm: thường xuyên đóng bám trên thành bồn, cánh khuấy, lắng đáy bồn, tuổi thọ cánh khuấy thấp, chi phí sản xuất cao. Với việc ứng dụng hệ thống cánh khuấy chống đóng bám làm giảm đóng bám trong bồn kết tinh, tăng tuổi thọ cánh khuấy và giảm chi phí sản xuất.

Công nghệ của cánh khuấy dạng SF

Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng dạng cánh khuấy mới để khắc phục các nhược điểm của hệ thống cánh khuấy truyền thống, như đang sử dụng hiện hữu tại Nhà máy alumin Lâm Đồng và Nhân Cơ, là cần thiết.                

Thời gian gần đây, giải pháp sử dụng hệ thống cánh khuấy chống đóng bám theo công nghệ dòng chảy xoáy - Swirl flow (viết tắt là cánh khuấy dạng SF) đang được ứng dụng để thay thế cánh khuấy truyền thống của hệ thống kết tinh tại nhiều nhà máy alumin trên thế giới. Các ưu điểm của công nghệ cánh khuấy này có thể khắc phục được hầu hết các nhược điểm của cánh khuấy truyền thống để tăng tính ổn định, an toàn vận hành và hiệu quả sản xuất của nhà máy alumin.               

Công nghệ cánh khuấy này là kết quả nghiên cứu công nghệ cánh khuấy giảm thiểu đóng bám và nâng cao hàm lượng chất rắn trong các bồn kết tinh đã được nghiên cứu và phát triển bởi Riotinto Alcan và đã được áp dụng thành công tại một số nhà máy chế biến khoáng sản của Riotinto Alcan, trong đó có nhà máy Alumina Queens land - Úc (QAL). Công nghệ cánh khuấy dạng SF là sử dụng cánh khuấy dạng tuốc bin hướng trục được lắp đặt phía trên của bồn kết tinh để tạo ra dòng xoáy nâng chất rắn lơ lửng trong bồn, giảm thiểu khả năng đóng bám của chất rắn trong bồn kết tinh.

Năm 2019, theo thoả thuận phối hợp nghiên cứu giữa Viện Nghiên cứu Cơ khí của Việt Nam và một Viện nghiên cứu triển khai của Úc, hai Bên đã tổ chức khảo sát hệ thống kết tinh Nhà máy alumin Lâm Đồng, xây dựng mô hình nghiên cứu, thiết kế và vận hành thử nghiệm hệ thống cánh khuấy trên mô hình của thiết bị thực tế và theo nguyên lý SF để áp dụng trực tiếp cho các bồn kết tinh của Nhà máy alumin Lâm Đồng.

Kết quả thí nghiệm trên các mô hình, mô phỏng (tỷ lệ 1:14) theo hệ thống cánh khuấy hiện hữu của alumin Lâm Đồng và các dạng cánh khuấy chống đóng bám theo công nghệ SF cho thấy:  Cánh khuấy SF phù hợp với hệ thống công nghệ kết tinh, khử silic của Nhà máy alumin Lâm Đồng; Khắc phục được tất cả các nhược điểm của hệ thống cánh khuấy kiểu truyền thống; Các ưu điểm nổi bật so với công nghệ cánh khuấy truyền thống như: Giảm thiểu hiện tượng đóng bám trong các bồn kết tinh, qua đó kéo dài chu kỳ vệ sinh thiết bị (8-24 tháng), tăng hiệu quả sử dụng thiết bị (thời gian vận hành, thể tích hiệu dụng); Có thể nâng được hàm lượng chất rắn (từ 500g/l lên 1000 g/l) để nâng công suất hệ thống, qua đó nâng cao năng suất và hiệu suất kết tinh của hệ thống; Cánh khuấy có thể tự khởi động lại được khi huyền phù bị lắng do sự cố phải dừng thiết bị trong thời gian dài hoặc nhà máy bị sự cố mất điện, qua đó nâng mức độ an toàn cho hệ thống công nghệ; Chỉ tiêu tiêu hao năng lượng cho cánh khuấy nhỏ hơn dạng cánh khuấy truyền thống, nhờ đó giảm chi phí năng lượng, chi phí vận hành sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị...

Việc nghiên cứu thành công thử nghiệm hệ thống cánh khuấy dạng SF thay thế công nghệ cánh khuấy truyền thống hệ thống bồn kết tinh Nhà máy alumin Lâm đồng cho thấy, khi áp dụng vào thực tế mang lại các hiệu quả và lợi ích kinh tế sau: Nâng cao tính ổn định, an toàn vận hành và hiệu quả sản suất cho các nhà máy alumin trong nước; Nâng cao năng suất dây chuyền sản xuất hiện hữu; Giảm chi phí vận hành, bảo dưỡng.

Việc nghiên cứu triển khai chế tạo trong nước các hệ thống cánh khuấy dạng SF thay thế công nghệ cánh khuấy truyền thống và thay thế thiết bị nhập khẩu sử dụng cho hệ thống bồn kết tinh nhà máy alumin trong nước sẽ mang lại các hiệu quả và lợi ích kinh tế sau: Làm chủ công nghệ, thiết bị để tổ chức sản xuất trong nước do đó giá thành sản phẩm được giảm đáng kể (thấp hơn khoảng 30% so với thiết bị nhập khẩu);Góp phần để Việt Nam từng bước làm chủ được công nghệ, thiết kế, chế tạo thiết bị và giảm chi phí đầu tư xây dựng các nhà máy sản xuất alumin trong dự án khai thác và chế biến bauxite trong tương lai, tại Tây Nguyên theo quy hoạch phát triển ngành công nghiệp bauxite của Chính phủ. Qua đó, Việt Nam có thể tự chủ trong đầu tư xây dựng phát triển công nghiệp khai thác Bauxite, chế biến alumin thành ngành công nghiệp phát triển.

P.A.T (Tổng hợp)