Xít than thường được dùng để chỉ phần vật liệu có hàm lượng than thấp, lẫn đất đá và khoáng chất, phát sinh trong quá trình khai thác, sàng tuyển hoặc chế biến than.
Tùy nguồn gốc và thành phần, xít than có thể được tận dụng làm nhiên liệu nhiệt trị thấp, nguyên liệu/phụ gia trong một số quy trình sản xuất hoặc vật liệu xây dựng. Chất lượng xít than không đồng nhất nên cần kiểm tra trước khi sử dụng.
Xít than là gì?
Xít than là vật liệu chứa phần than còn lại cùng đất đá và khoáng chất, thường phát sinh trong quá trình khai thác hoặc sàng tuyển than. Cơ cấu thành phần phụ thuộc vào các yếu tố như:
- Mỏ than.
- Địa chất khu vực.
- Công nghệ khai thác.
- Phương pháp sàng tuyển.
- Mức độ thu hồi than.
- Kích thước vật liệu.
Một nguồn của cơ quan nhà nước về sản xuất sạch hơn cho biết sau quá trình tuyển than có thể phát sinh lượng lớn đá xít thải; vật liệu này được nghiên cứu, chế biến thành than nhiệt lượng thấp hoặc sử dụng làm vật liệu san lấp tùy trường hợp.
Một số tài liệu khác cũng sử dụng thuật ngữ “xít than” trong quy trình sản xuất xi măng, cho thấy vật liệu này có thể được đưa vào các công đoạn nguyên liệu sau khi được tuyển chọn và gia công phù hợp.
Hiểu đơn giản
Quá trình hình thành có thể được tóm lược như sau: Than nguyên khai → khai thác → sàng tuyển → phân loại → than đạt yêu cầu + phần vật liệu xít
Phần xít có thể vẫn còn một lượng carbon và năng lượng nhất định, nhưng tỷ lệ này không cố định. Vì vậy, không nên coi mọi loại xít than trên thị trường là một sản phẩm có chất lượng giống nhau.
Xít than hình thành từ đâu?
Trong quá trình khai thác và tuyển than, vật liệu nguyên khai thường chứa cả than, đất đá và khoáng chất. Mục tiêu của công đoạn sàng tuyển là phân tách các thành phần để thu được sản phẩm than đáp ứng yêu cầu sử dụng.
Phần vật liệu có tỷ lệ than thấp hơn hoặc không đạt yêu cầu của sản phẩm than chính có thể trở thành xít thải. Một số đơn vị từng ghi nhận khối lượng lớn đá xít thải sau tuyển và triển khai các phương án tận dụng như chế biến thành sản phẩm than nhiệt lượng cấp thấp hoặc sử dụng làm vật liệu san lấp trong một số dự án.
Điều này cho thấy xít than không nhất thiết phải được xem là vật liệu bỏ đi hoàn toàn. Nếu được phân loại và kiểm soát phù hợp, một phần có thể được đưa vào các chu trình sử dụng khác.
Thành phần và đặc điểm của xít than
Không có một công thức cố định áp dụng cho mọi loại xít than. Xét về thành phần, vật liệu có thể gồm:
| Thành phần | Đặc điểm |
| Carbon còn lại | Tạo phần giá trị năng lượng của vật liệu |
| Đất đá | Chiếm tỷ lệ khác nhau tùy nguồn |
| Silica | Có thể xuất hiện trong phần khoáng |
| Aluminosilicate | Đặc trưng bởi sự hiện diện của đất sét và khoáng chất |
| Oxit sắt | Có thể ảnh hưởng màu sắc |
| Lưu huỳnh | Tùy nguồn than và địa chất |
| Độ ẩm | Phụ thuộc điều kiện khai thác, lưu trữ |
Màu sắc có thể dao động từ xám, nâu đến đen. Kích thước cũng không cố định. Xít có thể xuất hiện dưới dạng cục, hạt hoặc vật liệu đã nghiền.
Nhiệt trị của xít than
Một phần xít vẫn có thể chứa carbon cháy được. Tuy nhiên, nhiệt trị thường thấp hơn sản phẩm than thương phẩm có chất lượng cao.
Cổng thông tin của tỉnh Quảng Ninh từng giới thiệu giải pháp sử dụng xít than sau tuyển chọn, gia công để thay thế một phần than trong sản xuất clinker. Do đó, muốn xác định xít than có phù hợp làm nhiên liệu hay không cần kiểm tra nhiệt trị và các chỉ tiêu liên quan, thay vì đánh giá bằng màu sắc hoặc cảm quan.
Xít than được sử dụng để làm gì?
Làm nhiên liệu nhiệt trị thấp
Một số loại xít còn chứa lượng carbon đủ để tạo nhiệt. Cơ quan chuyên môn về sản xuất sạch hơn ghi nhận một vài đơn vị đã tận dụng nguồn than chất lượng thấp, bao gồm xít thải, để phát điện. Giải pháp này giúp giảm lượng xít phải đưa đi đổ thải và tận dụng giá trị năng lượng còn lại.
Tuy nhiên, không phải xít nào cũng phù hợp để đốt. Cần đánh giá:
- Nhiệt trị.
- Độ ẩm.
- Hàm lượng tro.
- Lưu huỳnh.
- Kích thước.
- Công nghệ đốt.
Sản xuất clinker và xi măng
Xít than sau tuyển chọn và gia công có thể được đưa vào một số quy trình sản xuất clinker. Một sáng kiến được công bố trên Cổng thông tin tỉnh Quảng Ninh cho biết Nhà máy Xi măng Lam Thạch II đã nghiên cứu sử dụng xít than có nhiệt trị thấp để thay thế một phần than cám trong quá trình sản xuất clinker. Kết quả được báo cáo cho thấy giải pháp giúp giảm
một phần lượng than tiêu thụ mà vẫn duy trì năng suất và chất lượng sản phẩm trong điều kiện thử nghiệm.
Một báo cáo môi trường cũng thể hiện “xít than” trong dòng nguyên liệu của công đoạn sản xuất xi măng. Tuy nhiên, việc sử dụng phải căn cứ vào thành phần thực tế và yêu cầu phối liệu của từng dây chuyền.
Sản xuất vật liệu xây dựng
Xít than có thể được nghiên cứu tận dụng trong một số sản phẩm vật liệu xây dựng.
Các hướng sử dụng có thể bao gồm:
- Vật liệu san lấp.
- Nguyên liệu phối trộn.
- Được tận dụng trong các quy trình sản xuất vật liệu xây dựng
- Một số ứng dụng làm cốt liệu.
Tỉnh Quảng Ninh ghi nhận doanh nghiệp sản xuất gạch tận dụng đất đá xít thải, xỉ thải và đất đồi sét trong quá trình sản xuất vật liệu. Tuy nhiên, cần kiểm tra thành phần và tính chất của vật liệu trước khi đưa vào sản xuất.
San lấp mặt bằng
Đây là một hướng tận dụng xít than được ghi nhận trong thực tế. Nguồn của Chương trình Sản xuất sạch hơn và Tiêu dùng bền vững cho biết đá xít thải sau tuyển than có thể được sử dụng làm vật liệu san lấp tại một số dự án.
Việc sử dụng phải tuân thủ yêu cầu kỹ thuật và quy định môi trường của từng công trình. Không nên tự ý sử dụng vật liệu xít chưa được kiểm tra cho các hạng mục xây dựng.
Xít than có phải than hoạt tính không?
Không. Hai vật liệu này được hình thành và sử dụng theo những mục đích khác nhau.
| Tiêu chí | Xít than | Than hoạt tính |
| Nguồn gốc | Phần vật liệu phát sinh từ khai thác/sàng tuyển than | Carbon được hoạt hóa có chủ đích |
| Cấu trúc | Không đồng nhất | Hệ mao quản phát triển |
| Mục tiêu chính | Tận dụng năng lượng/vật liệu | Hấp phụ |
| Ứng dụng | Nhiên liệu, xi măng, vật liệu | Lọc nước, lọc khí, khử mùi |
| Thông số quan trọng | Nhiệt trị, tro, ẩm, lưu huỳnh… | Iodine, CTC, độ tro, độ ẩm, kích thước… |
| Khả năng hấp phụ | Không thể mặc định | Là đặc tính cốt lõi |
Than hoạt tính phải trải qua quá trình hoạt hóa để phát triển hệ thống mao quản. Vì vậy, không thể lấy xít than rồi mặc định rằng nó có tính chất tương đương activated carbon.
Phân biệt xít than và xỉ than
Hai thuật ngữ này dễ bị sử dụng lẫn nhau nhưng không hoàn toàn giống nhau.
Xít than
Thường liên quan đến vật liệu chứa than và đất đá phát sinh trong quá trình khai thác, sàng tuyển.
Xỉ than
Thường dùng để chỉ phần cặn khoáng hoặc sản phẩm còn lại sau quá trình đốt than. Ví dụ, trong nhiệt điện, xỉ có thể hình thành sau khi than cháy và phần khoáng nóng chảy hoặc kết tụ. Do đó, nguồn gốc hình thành là một trong những tiêu chí quan trọng để phân biệt hai vật liệu.
Ưu điểm và hạn chế khi tận dụng xít than
Ưu điểm
- Tận dụng phần tài nguyên còn giá trị.
- Giảm lượng vật liệu phải đưa đi đổ thải.
- Có thể tạo thêm nguồn nhiên liệu nhiệt trị thấp.
- Có thể ứng dụng trong một số ngành vật liệu.
- Tạo điều kiện cho việc tái sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn.
Việc tận dụng xít thải được cơ quan chuyên môn đánh giá có thể góp phần giảm áp lực bãi thải và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.
Hạn chế
Chất lượng xít than không đồng đều. Một số vấn đề cần quan tâm:
- Hàm lượng carbon thay đổi.
- Hàm lượng tro có thể cao.
- Độ ẩm khác nhau.
- Có thể chứa lưu huỳnh.
- Thành phần khoáng biến động.
- Kích cỡ vật liệu có thể thay đổi giữa các lô.
- Có nguy cơ phát sinh bụi trong quá trình vận chuyển và nghiền.
Do đó, giá rẻ không nên là tiêu chí duy nhất khi lựa chọn xít than.
Những yếu tố cần kiểm tra trước khi sử dụng
Trước khi đưa xít than vào sản xuất, nên phân tích ít nhất các thông số phù hợp với mục tiêu sử dụng.
| Chỉ tiêu | Mục đích đánh giá |
| Carbon cố định | Xác định phần carbon còn lại |
| Nhiệt trị | Đóng vai trò đáng chú ý trong quá trình sản xuất vật liệu |
| Độ ẩm | Ảnh hưởng vận chuyển và hiệu suất đốt |
| Hàm lượng tro | Quan trọng trong quá trình đốt/phối liệu |
| Lưu huỳnh | Liên quan khí thải và công nghệ |
| Kích thước hạt | Phù hợp thiết bị và quy trình |
| Thành phần khoáng | Quan trọng với sản xuất vật liệu |
| Kim loại/tạp chất | Nên đánh giá dựa trên yêu cầu của từng ứng dụng |
Nếu dùng làm nhiên liệu
Ưu tiên kiểm tra:
- Nhiệt trị.
- Carbon cố định.
- Tro.
- Độ ẩm.
- Lưu huỳnh.
Nếu dùng làm nguyên liệu xi măng
Cần xem thêm:
- Thành phần hóa học.
- Hàm lượng khoáng.
- Độ ẩm.
- Kích thước.
- Ảnh hưởng đến phối liệu clinker.
Nếu dùng làm vật liệu xây dựng
Cần đánh giá:
- Thành phần hóa học.
- Độ ổn định.
- Đặc tính cơ lý.
- Khả năng phát sinh bụi.
- Yêu cầu bảo vệ môi trường trong quá trình sử dụng
Câu hỏi thường gặp
Xít than là gì?
Xít than là tên gọi thường dùng cho phần vật liệu chứa than còn lại cùng đất đá và khoáng chất, phát sinh trong quá trình khai thác, sàng tuyển hoặc chế biến than. Thành phần và nhiệt trị thay đổi tùy nguồn.
Xít than có cháy được không?
Một số loại có thể cháy vì vẫn còn carbon và chất hữu cơ chứa năng lượng. Tuy nhiên, khả năng cháy và nhiệt trị phụ thuộc thành phần cụ thể nên cần phân tích trước khi sử dụng làm nhiên liệu.
Xít than dùng để làm gì?
Xít than có thể được tận dụng làm nhiên liệu nhiệt trị thấp, nguyên liệu/phối liệu trong một số quy trình sản xuất clinker, vật liệu xây dựng hoặc san lấp tùy tính chất và yêu cầu kỹ thuật.
Xít than có phải than hoạt tính không?
Không. Xít than là vật liệu phát sinh từ khai thác/sàng tuyển than, còn than hoạt tính là carbon đã được hoạt hóa nhằm phát triển cấu trúc mao quản và tăng khả năng hấp phụ.
Xít than có giá trị không?
Có thể có giá trị nếu được phân loại và sử dụng đúng mục đích. Giá trị phụ thuộc vào nhiệt trị, hàm lượng carbon, thành phần khoáng, độ ẩm và nhu cầu của từng ngành.
Có thể dùng xít than để lọc nước không?
Không nên mặc định như vậy. Vật liệu lọc nước cần đáp ứng yêu cầu kỹ thuật phù hợp. Xít than chưa qua quy trình sản xuất activated carbon không thể xem là vật liệu thay thế than hoạt tính lọc nước.
Xít than là vật liệu có thể còn chứa một phần carbon cùng đất đá và khoáng chất, thường phát sinh trong quá trình khai thác hoặc sàng tuyển than. Tùy thành phần, vật liệu có thể được tận dụng làm nhiên liệu nhiệt trị thấp, đưa vào một số quy trình sản xuất xi măng hoặc sử dụng trong vật liệu xây dựng và san lấp. Các ứng dụng thực tế đã được ghi nhận tại một số đơn vị sản xuất và địa phương.
Điểm cần nhớ là xít than không phải than hoạt tính. Nếu mục tiêu là hấp phụ mùi, màu, hợp chất hữu cơ trong nước hoặc khí, cần lựa chọn activated carbon được sản xuất theo đúng yêu cầu kỹ thuật thay vì sử dụng xít than.
INTECH.,JSC tập trung cung cấp các dòng than hoạt tính phục vụ lọc nước, xử lý khí, khử mùi và nhiều ứng dụng công nghiệp. Nếu doanh nghiệp cần lựa chọn than hoạt tính dạng hạt, bột hoặc viên nén cho hệ thống cụ thể, nên cung cấp thông tin về nguồn nước/khí, lưu lượng và chất cần xử lý để được tư vấn vật liệu phù hợp.
