VPI được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp Bằng độc quyền sáng chế

Đây là sáng chế của Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) do các tác giả Lê Phúc Nguyên, Nguyễn Anh Đức, Đặng Thanh Tùng, Phạm Thị Hải Yến, Trần Vĩnh Lộc thực hiện. 

Các kim loại đất hiếm (như Lantan, Xeri, Neodym thuộc nhóm đất hiếm) đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghệ cao (sản xuất nam châm, LED, LCD, màn hình plasma, laser, pin, siêu hợp kim, thiết bị đầu cuối, tế bào nhiên liệu, điện cực gốm, phụ gia cho các loại kính đặc biệt, chất xúc tác trong công nghiệp ô tô, chất xúc tác trong công nghệ hóa học, công nghệ hạt nhân...).

Do nhu cầu tăng cao và chính sách hạn chế xuất khẩu của Trung Quốc (quốc gia chiếm 90% sản lượng đất hiếm toàn cầu), các nghiên cứu nhằm thu hồi các kim loại đất hiếm từ các nguồn thải rắn (như xúc tác thải hiện đang rất được quan tâm). Hướng tiếp cận này còn góp giảm phát thải ra môi trường, xử lý các nguồn chất thải rắn.

Nắm bắt xu thế này, VPI đã tập trung nghiên cứu đối tượng xúc tác đã qua sử dụng từ quá trình cracking xúc tác tầng sôi (xúc tác thải FCC) ở nhà máy lọc dầu do lượng xúc tác thải và hàm lượng đất hiếm trong xúc tác cao.

Khối lượng xúc tác FCC thải hàng năm khoảng 360.000 tấn chứa lượng oxit đất hiếm từ 0,5 - 5% theo khối lượng.

Sáng chế của VPI đề xuất phương pháp gồm các bước: Oxy hóa xúc tác FCC đã qua sử dụng ở nhiệt độ cao (từ 400 - 700oC) trong môi trường không khí; tiền xử lý xúc tác FCC đã oxy hóa bằng dung dịch NaOH/NH3; hòa tách xúc tác FCC sau khi được xử lý bằng dung dịch acid HNO3 để tạo ra dung dịch chứa muối của các kim loại đất hiếm; lọc bỏ cặn ra khỏi dung dịch chứa muối của các kim loại đất hiếm thu được để tạo ra dung dịch chứa chủ yếu muối của các kim loại đất hiếm.

Sáng chế của VPI giúp tách hiệu quả kim loại đất hiếm ra khỏi xúc tác FCC thải đã qua sử dụng. Độ thu hồi Lantan có thể đạt trên 90% ở điều kiện ngâm chiết êm dịu hơn so với các công bố trên thế giới.

Do đó, ngoài việc giảm tiêu tốn hóa chất, năng lượng, sáng chế còn giúp làm giảm vấn đề ăn mòn thiết bị và chi phí xử lý hóa chất khi triển khai quy mô lớn.

Ngoài ra, sáng chế cho phép thu hồi rất hiệu quả các kim loại đất hiếm có trong xúc tác FCC đã qua sử dụng ở dạng muối./.