Báo cáo đề xuất cấp giấy phép môi trường nhà máy sản xuất bột màu oxit sắt

(Nguồn: Công ty TNHH Sản xuất và Thương mại Bột màu ..., 2025)

Hình 1.1. Vị trí khu đất thực hiện dự án

- Văn bản thẩm định thiết kế xây dựng, các loại giấy phép có liên quan đến môi trường, phê duyệt dự án:

+ Cơ quan thẩm định thiết kế xây dựng, cấp các loại giấy phép có liên quan đến môi trường của dự án đầu tư: Ban Quản lý các Khu công nghiệp Bình Dương.

+ Hợp đồng thuê lại quyền sử dụng đất số 167/2024/HĐCT-KSIP ký ngày 26/01/2024.

- Quy mô của dự án đầu tư:

+ Quy mô của dự án đầu tư (phân loại theo tiêu chí quy định của pháp luật về đầu tư công): Tổng vốn đầu tư thực hiện dự án là 40.000.000.000 đồng (bốn mươi tỷ đồng) thì dự án thuộc Nhóm C quy định tại Khoản 1, Điều 11 Luật đầu tư công số 58/2024/QH15.

+ Loại hình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ: có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường thuộc Cột 4 quy định tại phụ lục II Nghị định số 05/2025/NĐ-CP ngày 06 tháng 01 năm 2025.

+ Phân nhóm dự án đầu tư: Nhóm II theo Phụ lục IV ban hành kèm theo Nghị định số 05/2025/NĐ-CP ngày 06 tháng 01 năm 2025 Sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định quy định số 08/2022/NĐ-CP ngày 10 tháng 01 năm 2022 của Chính phủ quy định chi tiết một số điều của Luật bảo vệ môi trường.

3.Công suất, công nghệ, sản phẩm của dự án đầu tư:

3.1. Công suất của dự án đầu tư

Dự án sản xuất bột màu oxit sắt các loại công suất 2.000 tấn/năm bao gồm các sản phẩm cụ thể như sau:

Bảng 1.2. Công suất của dự án

(Nguồn: Công ty TNHH Sản xuất và Thương mại Bột màu....., năm 2025)

3.2.Công nghệ sản xuất của dự án đầu tư, đánh giá việc lựa chọn công nghệ sản xuất của dự án đầu tư

a. Công nghệ sản xuất, vận hành

Công nghệ sản xuất của dự án là công nghệ mới hiện đại, hạn chế tối đa thất thoát nguyên liệu và không tái sử dụng lại nước thải mà sử dụng bồn lắng để tận thu lượng sản phẩm có trong nước thải, tỷ lệ thất thoát chỉ khoảng 1%. Chi tiết quy trình sản xuất như sau:

Quy trình sản xuất bột màu oxit sắt:

Hình 1. 2. Quy trình sản xuất bột màu oxit sắt

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu đầu vào:

-   Đối với nguyên liệu dạng rắn: Sắt phế liệu từ công đoạn gia công cơ khí (cắt, khoan) của các công ty sản xuất nội, ngoại thất bằng kim loại (thuộc chất thải rắn công nghiệp thông thường, không dính dầu mỡ, hóa chất) sẽ được cân định lượng theo tỷ lệ để chuyển sang bồn tạo muối sắt bằng cẩu trục. Do nguyên liệu sắt cơ sở sử dụng có kích thước lớn vì vậy không phát sinh bụi ở công đoạn này. Ở công đoạn này sẽ không đổ hết sắt vào bồn mà sẽ giữ lại một lượng sắt để đồ vào bồn oxi hóa - tạo màu. Thành phần sắt nguyên liệu sử dụng của dự án bao gồm: Fe 98-99,5%, C 0,05-0,25%, Mn 0,3-1,5%, Si 0,05-0,3%,…Đối với các nguyên liệu sắt không đạt chất lượng, dính dầu mỡ, hóa chất thì sẽ được trả lại nhà cung cấp.

-  Đối với nguyên liệu dạng lỏng NaOH, H2SO4, nước… chủ đầu tư sẽ gắn ống nối từ van miệng bồn chứa nguyên liệu (bồn kín) nối với các van miệng bồn sản xuất và dùng bơm chuyên dụng chịu hóa chất để nạp liệu (bơm có đầu bơm, guồng bơm bằng nhựa chịu áp). Khi nạp liệu, nguyên liệu lỏng sẽ được bơm dẫn trong nhựa HDPE, đưa về bồn sản xuất, vì vậy không phát sinh hơi hóa chất trong quá trình nạp liệu. Phương pháp này cũng áp dụng cho việc vận chuyển nguyên liệu giữa các bồn ngâm sắt, bồn tạo mầm và oxi hóa….

Tạo muối sắt: công đoạn tạo muối sắt FeSO4 sẽ được phối trộn theo tỷ lệ 1,0 tấn sắt, 3,5 tấn H2SO4 (50%) để tạo ra muối sắt (II) khi đó bồn trộn sẽ xảy ra phản ứng hóa học như sau: Fe + H2SO4 g FeSO4 + H2# (1), ta thu được muối sắt (II). Thời gian phản ứng của công đoạn này khoảng 3-4 ngày 01 mẻ 10 tấn (dự án có 02 bồn ngâm sắt nên sau 3-4 ngày sẽ thực hiện được 02 mẻ tương ứng với 20 tấn). Công đoạn này đối với các sản phẩm bột màu đen oxit sắt, bột màu đỏ oxit sắt, bột màu vàng oxit sắt là giống nhau chỉ khác thời gian phản ứng tạo thành. Dung dịch sau phản ứng tạo muối sắt sẽ được chứa trong bồn chứa để chờ chuyển sang bồn tạo mầm.

Tạo mầm: Sau khi thu được muối sắt (II) FeSO4 tại bồn trộn tạo muối sắt ở phương trình (1) , ta tiếp tục cho NaOH (32%) vào bồn để tạo mầm với tỷ lệ 1,0 tấn muối sắt nguyên liệu thì sử dụng 1,6 tấn NaOH (32%) . Sau một khoảng thời gian nhất định xút tác dụng với muối sắt và tạo thành mầm (Fe(OH)2 + Na2SO4). Phương trình hóa học: FeSO4 + 2NaOH® Fe(OH)2 $ + Na2SO4 (2). Thời gian phản ứng của công đoạn này đối với từng sản phẩm khác nhau, cụ thể như sau:

-  Đối với quy trình sản xuất bột màu đen oxit sắt (FeO.Fe2O3): thời gian phản ứng là 3 giờ

-  Đối với quy trình sản xuất bột màu đỏ oxit sắt (Fe2O3): thời gian phản ứng là 3 giờ

-   Đối với quy trình sản xuất bột màu vàng oxit sắt (FeOOH) pH = 5-7: thời gian phản ứng là 48 giờ

Oxi hóa – tạo màu: từ phương trình số (2) ta thu được Fe(OH)2 $ và tiếp tục cho phản ứng với oxi để tạo thành các sản phẩm như sau:

-   Sắt màu đen: 6Fe (OH)2 + O2 → 2Fe3O4 + 6H2O (nhiệt độ cao khoảng 100⁰C)

-  Sắt màu vàng: 4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O g 4Fe(OH)3

-  Sắt màu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 g 2Fe2O3 + 4H2O

Ở công đoạn này, oxy được cung cấp từ máy khí nén, nhiệt được cấp bằng lò hơi ở nhiệt độ 100⁰C, thêm phần phoi sắt còn giữ lại ở công đoạn cân định lượng và đối với sắt màu vàng thì cần bổ sung thêm lượng nước cấp cho công đoạn này với tỷ lệ 1 tấn bột màu thành phẩm sẽ cần 0,08 m³ nước, sau một khoảng thời gian nhất định sẽ tạo thành trạng thái ban đầu của sản phẩm ở dạng bùn loãng. Thời gian oxi hóa-tạo màu đối với từng sản phẩm cụ thể như sau:

-  Đối với bột màu đen oxit sắt (FeO.Fe2O3): thời gian phản ứng là 10 giờ

-  Đối với bột màu đỏ oxit sắt (Fe2O3): thời gian phản ứng là 50 giờ

-  Đối với bột màu vàng oxit sắt (FeOOH) pH = 5-7: thời gian phản ứng là 120 giờ

Lắng: Sau khi cho ra sản phẩm màu ở dạng dung dịch bùn loãng, sản phẩm sẽ được bơm sang bồn lắng (04 bồn lắng với thể tích mỗi bồn 60m³) và để nguội.

Các quá trình tạo muối sắt, tạo mầm, oxi hóa-tạo màu và lắng được thực hiện trong bồn inox có nắp đậy kín nhằm hạn chế thất thoát nguyên liệu và tránh phát sinh khí thải. Trong mỗi bồn sẽ bố trí các máy bơm để bơm nguyên liệu từ bồn này sang bồn khác trong quá trình sản xuất, hoàn toàn tự động, do đó công nhân không thực hiện thủ công. Tuy nhiên, trong quá trình tạo muối sắt, nắp bồn sản xuất sẽ được mở ra để bổ sung nguyên liệu sắt vào, thì khi đó, hơi axit tại bồn này sẽ bị phát sinh ra môi trường. Công ty sẽ bố trí ống hút tại nắp để thu hồi hơi axit dẫn về hệ thống XLKT.

Ép rửa: Sau khi nguội, tiếp theo sản phẩm sẽ được bơm vào máy lọc ép khuôn bản, máy lọc này được vận hành theo chế độ lọc từng mẻ, mỗi mẻ sẽ là một chu kì riêng biệt. Máy hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng áp suất tạo áp lực để tách pha nước và pha rắn ra riêng biệt nhờ vào vải lọc khung bản của máy. Cụ thể, hệ thống xylanh thủy lực của máy tạo ra lực ép tác động trực tiếp đến bàn ép động để ép chặt các khung bản với nhau. Sau đó, bơm bùn (bơm màng hoặc bơm piston…) tiến hành bơm dung dịch màu vào các khoang chứa bùn của các khung bản. Nhờ lực ép của bơm (từ 4-11bar) nước dần dần được thoát ra ngoài, giữ lại các bánh màu oxit sắt ở trong. Bơm liên tục đến khi nước không thoát ra nữa thì tiến hành ngừng bơm và tháo rũ bánh màu. Phần bã màu ở dạng rắn sẽ bị giữ lại trong các khoang chứa bã bùn của các khung bản. Phần nước sau ép sẽ chảy vào máng thu hồi bố trí bên dưới máy ép lọc để chảy về hố thu gom nước rửa sau khi ép. Cặn tủa kích thước nhỏ, lọt qua màng lọc khung bản, sẽ được thu gom ở hố thu của khu vực máy ép rửa, sau đó nước này sẽ được bơm từ hố thu vào bồn lắng cặn tủa (bồn 7). Sau khi lắng cặn tủa tại bồn 7 thì cặn tủa này sẽ được bơm vào bồn số 16 (bồn chứa cặn tủa) để lưu chứa, phần cặn này sẽ được tận dụng làm sắt đen. Phần nước sau lắng tủa của bồn 7, khoảng 1 tuần thải ra 01 lần dẫn về bể thu gom của HTXL nước thải sản xuất để xử lý cùng với nước thải từ hệ thống xử lý khí thải lò hơi, nước thải từ hệ thống xử lý hơi axit. Các nước thải này sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn tiếp nhận trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải của KCN.

Mỗi loại sản phẩm sẽ có thời gian ép rửa khác nhau, thời gian ép rửa đối với từng sản phẩm cụ thể như sau:

-  Đối với quy trình sản xuất bột màu đen oxit sắt (FeO.Fe2O3): thời gian ép rửa là 05 giờ

-  Đối với quy trình sản xuất bột màu đỏ oxit sắt (Fe2O3): thời gian ép rửa là 48 giờ

-  Đối với quy trình sản xuất bột màu vàng oxit sắt (FeOOH) pH =5-7: thời gian ép rửa là 48 giờ.

Sấy: Sau khi ép rửa, các bánh màu được đưa vào máy sấy khô cấp nhiệt bằng lò hơi đốt viên nén ở nhiệt độ 110⁰C, thời gian sấy khoảng 12-24 giờ. Công nghệ sấy là sấy gián tiếp thông qua bộ chuyển đổi nhiệt để sấy khô sản phẩm (giảm độ ẩm từ 80% xuống dưới 10%). Quạt cấp nhiệt cho lò sấy với lưu lượng 10 m³/giờ. Hỗn hợp sản phẩm khi sấy là bột màu oxit, nước và muối vì vậy không phát sinh khí thải, nhiệt dư sẽ được triệt tiêu trong buồng sấy kín. Tại công đoạn này chỉ phát sinh một lượng nhỏ bụi do quá trình di chuyển các bánh màu trên băng tải theo tầng, chủ đầu tư sẽ lắp đặt thiết bị thu gom bụi túi vải đi kèm mỗi máy để thu bụi phát sinh tại lò sấy tái sử dụng lại.

Nghiền: Sau sấy sản phẩm sẽ được công nhân đưa qua máy nghiền bi kín để nghiền mịn sản phẩm, máy nghiền bi sử dụng các viên bi thép kỹ thuật và dùng nguyên lý xoay li tâm để nghiền mịn sản phẩm. Ngoài ra, đây là máy nghiền bi kín, mọi thao tác thực hiện trong buồng kín của thiết bị nên giúp hạn chế thất thoát nguyên liệu và bụi phát sinh.

Trộn rulo: Sản phẩm sau khi nghiền sẽ được đưa vào máy trộn kín dạng rulo bằng phễu nạp có cửa đóng mở chống bụi để trộn đều bột màu với nhau trong vòng 10 -30 phút/mẻ. Tại công đoạn này sẽ phát sinh bụi từ quá trình nạp liệu vào phễu nạp, tuy nhiên phễu nạp có lắp đặt cửa đóng mở giảm lượng bụi phát sinh và tránh thất thoát sản phẩm.

Kiểm tra thử nghiệm

Sau khi trộn, sản phẩm sẽ được lấy mẫu đưa qua phòng kiểm tra thử nghiệm để kiểm tra phân tích chất lượng mẫu cuối cùng. Sản phẩm đạt chất lượng sẽ được đưa qua máy đóng gói thành phẩm, định mức đóng bao khối lượng là 25kg/bao. Tại công đoạn này, nhân viên phòng thử nghiệm sẽ dùng các thiết bị chuyên dụng để phân tích mẫu sản phẩm, sẽ phát sinh nước thải trong quá trình rửa dụng cụ, lượng nước thải này sẽ được dẫn về hệ thống xử lý nước thải sản xuất 17m³/ngày của dự án để xử lý.

Chất thải phát sinh:

-  Nước thải: từ công đoạn ép rửa, công đoạn vệ sinh bồn, máy ép, dụng cụ thiết bị phòng thử nghiệm, xả cặn và nước xử lý khí thải lò hơi

-  Khí thải: Hydro, Hơi axit từ công đoạn tạo muối sắt, khí thải lò hơi đốt viên nén

-  Bụi: từ công đoạn nghiền bi, sấy băng tải và nạp liệu vào bồn trộn rulo

-  Chất thải rắn: bao bì đựng nguyên liệu và đóng gói hỏng

Quy trình sản xuất bột màu oxit sắt phối trộn

Hình 1.3: Quy trình sản xuất bột màu oxit sắt phối trộn

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất bột màu phối trộn ngoài 3 màu cơ bản được sản xuất tại dự án là 3 màu: đen, đỏ, vàng và công ty sẽ nhập mua bên ngoài thêm bột màu oxit sắt xanh. Tùy theo yêu cầu khách hàng Công ty sẽ tiến hành phối trộn các màu lại với nhau để ra được màu sản phẩm khách hàng mong muốn.

Đầu tiên nguyên liệu bột màu phối trộn được định lượng theo tỷ lệ bảo mật của nhà sản xuất để có thể ra được màu theo yêu cầu khách hàng. Sau khi nguyên liệu chuẩn bị xong sẽ được công nhân đổ vào bồn trộn thông qua phễu nạp lần lượt theo thứ tự là nước, bột màu, nước. Lượng nước và bột màu được đổ theo tỷ lệ 1:9 và sau khi đổ nguyên liệu vào bồn xong thì bồn được đậy kín nắp và tiến hành trộn. Vì vậy hạn chế được lượng bụi phát sinh ở công đoạn này, sau một khoảng thời gian nhất định tạo thành hỗn hợp màu mong muốn, sẽ được đưa qua máy sấy băng tải để sấy khô ở nhiệt độ 110⁰C trong thời gian 12-24 giờ, tại mỗi máy sấy có lắp đặt túi vải đi kèm để thu hồi bụi phát sinh tái sử dụng lại. Sau khi sấy thì sản phẩm sẽ được đưa sang bồn trộn rulo kín để trộn thêm lần nữa nhằm tạo sự đồng nhất màu của sản phẩm. Sản phẩm được đưa vào bồn trộn thông qua phễu nạp có cửa đóng mở chống bụi nhằm tránh thất thoát sản phẩm và giảm thiểu bụi phát sinh.

Sau khi trộn rulo thì sản phẩm được lấy mẫu đưa sang phòng kiểm tra thử nghiệm, sau khi kiểm tra xong thì sản phẩm sẽ được đóng gói và cung cấp cho khách hàng ở dạng bao 25 kg.

Chất thải phát sinh:

-  Nước thải: dụng cụ thiết bị phòng thí nghiệm

-  Chất thải rắn: bao bì đựng nguyên liệu và đóng gói hỏng

-  Bụi: nạp liệu vào máy trộn màu rulo, nghiền bi và sấy băng tải

3.1. Sản phẩm của dự án đầu tư:

Bảng 1.3. Sản phẩm của dự án

4. Nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu, phế liệu, điện năng, hóa chất sử dụng, nguồn cung cấp điện, nước của dự án đầu tư

4.1.Nhu cầu nguyên, vật liệu

a.Trong giai đoạn thi công xây dựng

Dự án thuê lại đất của Công ty Cổ phần Khoáng sản và Xây dựng Bình Dương theo Hợp đồng thuê lại quyền sử dụng đất số 167/2024/HĐCT-KSIP ký ngày 26/01/2024 với diện tích 5.000 m² để xây dựng nhà xưởng sản xuất và các công trình phụ trợ phục vụ quá trình hoạt động của dự án.

Nhu cầu nguyên vật liệu sử dụng trong giai đoạn xây dựng dự án như sau:

Bảng 1.4. Khối lượng nguyên - vật liệu sử dụng trong quá trình xây dựng Dự án

Nguồn: Công ty TNHH Sản xuất và Thương mại Bột màu..., 2025

b. Trong giai đoạn hoạt động

Nhu cầu nguyên vật liệu sử dụng cho hoạt động sản xuất cho 1 năm được trình bày trong bảng sau:

Bảng 1.5. Nhu cầu nguyên vật liệu phục vụ quá trình sản xuất

Nguồn: Công ty TNHH Sản xuất và Thương mại Bột màu ...., 2025 Ghi chú: Các phế liệu băng tole đen dư thừa hoặc dây sắt đen và các phế liệu sắt khác mà có dính dầu mỡ, hóa chất và các thành phần nguy hại thì sẽ không đưa vào sản xuất mà sẽ được trả lại cho nhà cung cấp.

Tính toán khối lượng hóa chất sử dụng dựa theo khối lượng mol

Theo quy trình sản xuất thì để sản xuất ra được bột sắt từ sắt nguyên liệu thì sẽ xảy ra 03 phản ứng như sau:

-  Phương trình phản ứng tạo muối sắt: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (1)

-  Phương trình phản ứng tạo mầm: FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 (2)

-  Phương trình oxi hóa- tạo màu:

+ Đối với sắt màu đen: 6Fe (OH)2 + O2 → 2Fe3O4 + 6H2O (3.1)

Ta sẽ thực hiện bài toán ngược, để tạo ra 650 tấn bột sắt màu đen Fe3O4 thì cần có:

Theo phương trình phản ứng (3.1) thì tỉ lệ mol là 6:1:2:6, dựa theo khối lượng mol của từng chất ta tính toán được để tạo ra 650 tấn Fe3O4 thì cần 732 tấn Fe(OH)2 và 43,4 tấn O2, thải ra 146,5 tấn H2O.

Theo phương trình phản ứng (2) thì tỉ lệ mol là 1:2:1:1, dựa theo khối lượng mol của từng chất ta tính toán được để tạo ra 732 tấn Fe(OH)2 thì cần 1.237,2 tấn FeSO4 cần 2.035,4 tấn NaOH 32% và tạo ra 1.157 tấn Na2SO4 (lượng này sẽ đi vào nước thải).

Theo phương trình phản ứng (1) thì tỉ lệ mol là 1:1:1:1, dựa theo khối lượng mol của từng chất ta tính toán được để tạo ra 1.237,2 tấn FeSO4 thì cần 455 tấn Fe và 1.596,5 tấn H2SO4 50%, giải phóng khoảng 16,3 tấn khí H2.

Bảng 1. 6. Cân bằng vật chất đối với sản phẩm bột sắt màu đen

+ Đối với sắt màu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 g 2Fe2O3 + 4H2O (3.2)

Thực hiện tính toán tương tự như đối với sắt màu đen thì để tạo ra 650 tấn bột sắt đỏ (Fe2O3) thì cần 453 tấn Fe, 2.031,4 tấn NaOH 32% và 1.588,5 tấn H2SO4 50%.

Bảng 1. 7. Cân bằng vật chất đối với sản phẩm bột sắt màu đỏ

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ & THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG 

Địa chỉ: 28B Mai Thị Lựu - Khu phố 7, Phường Tân Định, TP.HCM

Hotline:  0903 649 782 - 028 3514 6426

Email:  nguyenthanhmp156@gmail.com , 

Website: www.minhphuongcorp.com