Phân bố và sản lượng khai thác trên thế giới
Trona và nahcolit là những loại quặng tự nhiên của natri cacbonat (sôđa) và bicacbonat. Trona tồn tại trong thiên nhiên, đây là hỗn hợp natri cacbonat và bicacbonat Na3(CO3)(HCO3).2H2O, còn nahcolit có công thức là NaHCO3. Cả hai loại khoáng này đều được hình thành trong các mỏ trầm tích do bốc hơi trên đất liền.
Chỉ một số ít nước trên thế giới có những khu mỏ trona và nahcolit với trữ lượng có thể khai thác kinh tế. Hoạt động khai thác sản xuất các loại quặng này chỉ được thực hiện ở Mỹ, Nam Phi và Trung Quốc. Ngoài ra, Thổ Nhĩ Kỳ cũng có những mỏ với trữ lượng đáng kể.
Mỹ là nước dẫn đầu về khai thác trona, hoạt động khai thác ở đây tập trung quanh khu lòng chảo sông Green tại Wyoming và tại hồ Searles ở California. Mỹ cũng là nước duy nhất sản xuất nahcolit trên quy mô thương mại, với một mỏ đang hoạt động ở Colorado. Năm 2000, sản lượng khai thác trona của Mỹ đạt 15,7 triệu tấn, từ lượng trona này đã sản xuất được 10,2 triệu tấn sôđa.
Tại Kenia, một chi nhánh của công ty Anh Brunner Mond đang sản xuất 225.000 – 250.000 tấn sôđa/ năm từ trona khai thác ở hồ Magadi. Còn ở Botswana, sản lượng 170.000 -190.000 tấn sôđa/ năm của nước này dựa trên quặng trona khai thác ở hồ nước muối Sua Pan.
Ở Trung Quốc, người ta đã phát hiện được hơn 50 mỏ trona, trong đó 13 mỏ đang được khảo sát kỹ. Nhưng chỉ riêng 3 mỏ Wucheng (Hoa Nam) và Oagan Nur, Yanhaizi (Nội Mông) đã chiếm trên 90% trữ lượng trona của nước này. Trung Quốc chỉ có một dây chuyền sản xuất sôđa quy mô lớn từ quặng trona tại Oagan Nur. Công suất khai thác trona đạt khoảng 0,5 triệu tấn/ năm, nhưng sản lượng thực tế thấp hơn nhiều.
Quy trình khai thác và xử lý
Sôđa được sản xuất từ trona đang cạnh tranh với sôđa sản xuất tổng hợp theo phương pháp amoniăc của Solvay. Các nguồn sôđa tự nhiên có ưu thế đáng kể về giá thành, vì việc khai thác và tinh chế trona tiêu thụ ít năng lượng hơn và chi phí tiêu huỷ phế thải không lớn như ở quy trình sản xuất tổng hợp.
Tại Mỹ, sôđa được khai thác dưới mặt đất bằng cách sử dụng các thiết bị khai thác liên tục hoặc người ta khai thác dung dịch sôđa bằng cách bơm dung dịch xút nóng xuống mỏ quặng.
Quặng trona thường được nung và hòa tan trong nước nóng để tạo thành dung dịch 30% Na2CO3. Dung dịch này được tinh chế qua một hệ thống các bể cô và kết tinh nhiều bậc nối tiếp. Các tinh thể Na2CO3.H2O sẽ được thu hồi qua hệ thống các thiết bị xyclon thủy lực, máy ly tâm và thiết bị lọc. Trona thu hồi trong dung dịch được cacbonat hóa để chuyển hóa thành kết tủa natri bicacbonat. Kết tủa này được lọc, nung và xử lý qua các công đoạn tương tự như trên.
Nguồn Industrial Minerals
