I. TÍNH CHẤT LÝ HÓA
1. Tính chất vật lý
- Công thức: CH₄N₂O₂S hoặc (NH₂)₂CSO₂
- Tên gọi khác: Formamidine sulfinic acid, TDO
- Khối lượng phân tử: 108.12 g/mol
- Dạng: Tinh thể màu trắng
- Nhiệt độ nóng chảy: 126-132°C (phân hủy)
- Độ tan: Tan tốt trong nước (27 g/L ở 20°C), tan ít trong ethanol
- pH: 6.0-7.0 (dung dịch 1%)
2. Tính chất hóa học
- Tính khử mạnh: Là chất khử không chứa sulfite, ổn định hơn Na₂S₂O₄
- Khả năng khử chọn lọc: Khử được nhiều hợp chất oxy hóa nhưng không ảnh hưởng đến thuốc nhuộm azo
- Ổn định nhiệt: Bền nhiệt tốt hơn các chất khử khác ở nhiệt độ cao
- An toàn môi trường: Phân hủy thành urê và muối sulfat, không độc hại
II. ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP TÁCH VÀNG
1. Vai trò trong xử lý quặng vàng Việt Nam
a) Khử Au³⁺ thành Au⁰:
- Trong dung dịch acid: Thiourea dioxide khử phức Au-thiourea
- Ưu điểm so với phương pháp xyanua: An toàn hơn, thân thiện môi trường
b) Quy trình tách vàng bằng thiourea:
Quặng nghiền → Ngâm chiết với thiourea (pH 1-2)
→ Tạo phức [Au(CS(NH₂)₂)₂]⁺
→ Khử bằng thiourea dioxide
→ Kết tủa Au kim loạic) Liều lượng trong tách vàng:
- Thiourea trong ngâm chiết: 5-20 g/L
- Thiourea dioxide cho khử: 0.5-2.0 g/L (50-200 kg/tấn quặng)
- pH tối ưu: 1.5-2.0 (H₂SO₄)
- Thời gian khử: 2-6 giờ
- Nhiệt độ: 40-60°C
d) Hiệu suất thu hồi:
- Quặng oxy hóa: 85-92%
- Quặng sulfide: 75-85%
- Quặng laterite có vàng (phổ biến VN): 80-90%
2. Ưu điểm so với xyanua trong điều kiện Việt Nam
- An toàn hơn với công nhân
- Phù hợp với quặng có hàm lượng đồng, sắt cao
- Thời gian ngâm chiết ngắn hơn
- Xử lý môi trường đơn giản hơn
III. ỨNG DỤNG TRONG TẨY TRẮNG
1. Tẩy trắng bột giấy
Liều lượng:
- Bột giấy cơ khí: 0.2-0.5% (trên khối lượng khô)
- Bột giấy hóa học: 0.1-0.3%
- pH: 5.0-7.0
- Nhiệt độ: 60-80°C
- Thời gian: 30-90 phút
Ưu điểm:
- Không làm giảm độ bền của sợi
- Giữ được độ trắng lâu dài
- Thân thiện môi trường
2. Tẩy trắng vải dệt
Liều lượng:
- Cotton: 1-3 g/L
- Len: 0.5-2 g/L
- Tơ tằm: 0.2-1 g/L
- Nhiệt độ: 60-95°C
- pH: 6-8
- Thời gian: 20-60 phút
3. Tẩy trắng kaolin, talc
- Liều lượng: 0.5-2.0% (trên khối lượng khoáng)
- pH: 4-6
- Nhiệt độ: 70-90°C
IV. CÁC ỨNG DỤNG CÔNG NGHIỆP KHÁC
1. Công nghiệp dệt nhuộm
a) Khử màu thuốc nhuộm:
- Liều lượng: 0.5-5 g/L
- Khử màu vải bị nhuộm sai
- Điều chỉnh độ sâu màu
b) Ngăn cản oxy hóa trong nhuộm vải:
- Liều lượng: 0.2-1.0 g/L
- Bảo vệ thuốc nhuộm khỏi bị oxy hóa
2. Công nghiệp polymer
Điều chỉnh phản ứng trùng hợp:
- Liều lượng: 0.01-0.5% (trên monomer)
- Làm chất chuyển mạch chain transfer agent
- Kiểm soát khối lượng phân tử
3. Công nghiệp mỹ phẩm
Chất khử trong kem/gel duỗi tóc:
- Liều lượng: 3-8% (trong sản phẩm)
- An toàn hơn thioglycolic acid
- pH: 7-9
4. Công nghiệp nhiếp ảnh
Chất khử trong hiển ảnh:
- Liều lượng: 5-20 g/L
- Thay thế cho hydroquinone độc hại
5. Xử lý nước thải
Khử ion kim loại nặng:
- Liều lượng: 0.1-1.0 g/L
- Khử Cr⁶⁺ → Cr³⁺
- Xử lý nước thải xi mạ
6. Công nghiệp giấy tái chế
Tẩy mực in:
- Liều lượng: 0.3-1.0% (trên bột giấy)
- pH: 9-11 (kết hợp với kiềm)
- Nhiệt độ: 45-65°C
V. BẢNG TỔNG HỢP LIỀU LƯỢNG
| Ứng dụng | Liều lượng | pH | Nhiệt độ |
|---|---|---|---|
| Tách vàng (khử) | 0.5-2.0 g/L | 1.5-2.0 | 40-60°C |
| Tẩy trắng bột giấy | 0.1-0.5% | 5-7 | 60-80°C |
| Tẩy trắng vải cotton | 1-3 g/L | 6-8 | 60-95°C |
| Khử màu dệt nhuộm | 0.5-5 g/L | 5-7 | 50-80°C |
| Duỗi tóc | 3-8% | 7-9 | 25-40°C |
| Tẩy mực giấy | 0.3-1.0% | 9-11 | 45-65°C |
| Xử lý Cr⁶⁺ | 0.1-1.0 g/L | 2-4 | 25-50°C |
VI. KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM
Đối với quặng vàng Việt Nam:
- Quặng Bồng Miêu (Quảng Nam): Chứa nhiều FeS₂ → Cần tăng thiourea lên 15-20 g/L
- Quặng Phước Sơn: Quặng oxy hóa → Hiệu quả tốt với 10-12 g/L thiourea
- Quặng Bản Páo (Cao Bằng): Có Cu cao → Cần kiểm soát pH chặt chẽ ở 1.8-2.0
Lưu ý kỹ thuật:
- Thiourea dioxide dễ hút ẩm → Bảo quản nơi khô ráo
- Không trộn với chất oxy hóa mạnh
- Hiệu quả tốt nhất khi phối hợp với siêu âm trong tách vàng
- Cần có hệ thống thông gió tốt (mặc dù ít độc hơn xyanua)
Dịch
