Tải bản đầy đủ (.doc) (21 trang)

Công nghệ sản xuất xi măng pooclang

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (212.93 KB, 21 trang )

Trương Đại học Bà Rịa Vũng Tàu.
Khoa Hóa Học & Công Nghệ Thực Phẩm.
Đề tài :
Công nghệ silicat và chất kết dính.
GVHD : Cô Lê Thanh Thanh.
Nhóm 7.
Vũng Tàu ngày tháng năm
Danh sách nhóm 7.
1. Hoàng Phương.
2. Vũ Thị Lan Phương.
3. Hoàng Nguyên Quân.
4. Lý Lệ Quê.
5. Bùi Anh Quốc.
6. Huỳnh Phú Qúy.
7. NguyễnVăn Quỳnh.
8. Đặng Văn Quyền.
9. Phan Tiến Sỹ.
10.Lê Thanh Sơn.
11.Nguyễn Hoàng Sơn.
Mục lục
Chương 1: Công nghệ sản xuất xi măng pooclang.
I.1 Tính chất hóa lí.
I.2 Nguyên liệu sản xuất xi măng pooclang.
2.1 Đá vôi.
2.2 Đất sét.
2.3 Phụ gia.
I.3 Phương pháp sản xuất.
I.4 Nguyên tắc sản xuất xi măng pooclang theo phương pháp
ướt.
Chương 2 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH CERAMIC
II.1. NGUYÊN LIỆU


1 Nguyên liệu dẻo
1.1 Đất sét.
1.2 Cao lanh.
2 Nguyên liệu gầy
2.1 Cát
2.2 Tràng thạch (trường thạch)
2.3 Đá vôi
2.4 Hoạt thạch (Talc)
2.5 Thạch anh (Quarzit)
2.6 Các nguyên liệu khác
II.2 Quy trình công nghệ sản xuất gạch ceramic.
Mở đầu
Công nghệ silicat sản xuất những vật liệu và sản phẩm có tính chất kinh tế
rất giá trị. Tính chất của phần lớn silicat được đặc trưng bởi cấu tạo đặc biệt
các phân tử của chúng, cơ bản là của nhóm SiO
4
4-
. Cấu tạo này đặc trưng
cho độ bền vững cao giữa các mối liên kết giữa Si
4+
và O
2
-
, do đó phần lớn
các silicat có độ cứng cao và khó nóng chảy. Những tính chất cung cho các
silicat là độ bền hóa học, độ chịu lửa cao và khó nóng chảy.
Xi măng pooclang là chất kết dính có khả năng đông kết, rắn chắc và phát
triển cường độ trong môi trường không khí và môi trường nước, thường gọi
là chất kết dính rắn hay chất kết dính thủy.
Chương 1 : Công nghệ sản xuất xi măng Pooclang.

I.1 Tính chất hóa lý:
- Xi măng P là chất kết dính chịu nước được sản xuất từ hai
nguyên liệu chủ yếu là đá vôi và đất sét, nung đến nhiệt độ
1450
0
C và sau đó làm lạnh rồi nghiền mịn.
- Xi măng P không có công thức hóa học, cấu tạo nó là hỗn hợp
nghiền mịn của klinker,thạch cao, phụ gia (có thể có). Tùy theo tỉ
lệ phụ gia nghiền mà thành phần các oxit trong xi măng P thay
đổi trong khoảng sau:
- Thành phần hóa học là các oxit chính gồm: CaO, SiO
2
,
Fe
2
O
3
,Al
2
O
3
chiếm từ 95 97%, còn lại từ 3- 5% là các oxit khác
( Na
2
O,K
2
O,MgO,Mn
2
O
3,

SO
3
,TiO
2
).
 Quá trình sản xuất xi măng P chia làm 3 giai đoạn chủ yếu:
• Giai đoạn 1: chuẩn bị nguyên liệu và hỗn hợp phối liệu.
• Giai đoạn 2: nung phối liệu và hỗn hợp phối liệu.
• Giai đoạn 3: cho thêm phụ gia và nghiền mịn để tạo xi măng P.
Tùy thuộc vào giai đoạn 1 mà chia thành hai phương pháp sản xuất:
- Phương pháp ướt: nguyên liệu được trộn đều, nghiền chung với
nước rồi đưa vào lò ở dạng lỏng. Phương pháp này cho xi măng
chất lượng cao nhưng thiết bị cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng
lượng.
- Phương pháp khô: nhiên liệu trộn không đều nên chất lượng
giảm song thiết bị đơn giản đầu tư thấp ít tốn điện năng.
 Nguyên lí sản xuất xi măng P:
Dưới tác dụng của nhiệt độ cao các oxit trong nguyên liệu sẽ phân hủy
và tác dụng với nhau để tạo ra những khoáng silicat tồn tại dưới dạng lỏng
khi nhiệt độ = 1450
o
C. Sau khi làm lạnh các khoáng sẽ tạo ra những hạt rắn
gọi là klinker. Đem nghiền klinker với những phụ gia khác sẽ thành xi
măng
I.2 Nguyên liệu sản xuất xi măng P:
2.1Đá vôi
Chủ yếu cung cấp CaO. Có thể dùng nhiều loại đá vôi, đá phấn, đá cẩm
thạch, đá hoa cương. Nói chung đá nào nung vôi được thì có thể sản xuất
xi măng được.
2.2 Đất sét

Trong đât sét có chứa những khoáng chính như:
- Caolinit Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O.
- Bentonit Al
2
O
3.
SiO
2
.5H
2
O
- Và một vài khoángkhác cung cấp SiO
2
,Al
2
O
3
,Fe
2
O
3.
Nếu như Fe

2
O
3
trong đất sét có hàm lượng nhỏ thì phải đưa thêm quặng
sắt vào.
2.3Phụ gia.
Tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng sản phẩm mà đưa vào nhiều hay
ít,trước hoặc sau khi nung. Có 4 loại phụ gia thường gặp:
- Phụ gia khoáng hóa :tăng cường quá trình tạo các khoáng cần
thiết trong quá trình nung klinker. Vai trò gần giống với các chất
xúc tác trong phản ứng hóa học nhưng khác là sau khi nung
chúng sẽ ở lại luôn trong sản phẩm.
- Phụ gia điều chỉnh :có tác dụng điều chỉnh thời gian đóng rắn của
xi măng.Nếu không có phụ gia điều chỉnh thì xi măng đóng rắn
rất nhanh,không đảm bảo thời gian thi công. Vì vậy thực chất
phụ gia điều chỉnh để làm chậm quá trình đóng rắn.Thường dùng
thạch cao CaSO
4
.2H
2
O và một số muối khác NaCl,MgCl
2
.
- Phụ gia thủy : tăng cường tính chịu nước của xi măng. Thường
dùng SiO
2
hoạt tính, xỉ lò cao hoạt hóa.
- Phụ gia đầy : là chất độn , mục đích là hạ giá thành sản phẩm.
Thường dùng gạch, ngói vỡ đem nghiền nhỏ. Lượng phụ gia cho
vào nghiền chung với klinker, lượng dùng phụ thuộc vào cường

độ xi măng thấp hay cao.
2.4 Quá trình hóa lý khi nung klinker.
2.4.1 Trong lò quay
Chia làm 6 vùng
- Vùng sấy : t
0
> 100
0
C quá trình mất nước lý học.
- Vùng đốt :t
0
gần bằng 500
0
C. Đất sét mất nước hóa học nên mất tính
dẻo, các tạp chất hữu cơ trong đất sét cháy hoàn toàn. Nguyên liệu
tơi ra thành bột.
Hai vùng này chiếm 50-60% chiều dài lò.
Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O → Al
2
O
3
.2SiO

2
+ 2H
2
O
- Vùng phân hủy : t
0
= 900-1000
0
C. Đá vôi phân hủy tạo CaO. Bắt đầu
phản ứng :
CaO + SiO
2
để tạo thành C
2
S pha rắn.
Al
2
O
3
.2SiO
2
→ Al
2
O
3
+2 SiO
2
CaCO
3
→ CaO + CO

2
- Vùng tỏa nhiệt: t
0
=

1000÷1300
0
C. Các phản ứng xảy ra mãnh liệt tạo
ra các khoáng ở pha rắn :
1000
0
C :
CaO + Al
2
O
3
→ CA
2CaO + SiO
2
→ C
2
S
1200- 1300
0
C:
2CaO + 3 Al
2
O
3
→ C

5
A
3
→ C
3
A
2CaO + SiO
2
→ C
2
S (kết thúc)
3CaO + Fe
2
O
3
→ C
3
F
C
3
F + CaO + Al
2
O
3
→ C
4
AF
Hai vùng này chiếm 35% chiều dài lò.
- Vùng kết khối : t
0

= 1300-1450
0
C. Tất cả các pha rắn chuyển thành
lỏng trong đó xảy ra phản ứng: C
2
S + CaO → C
3
S là khoáng chủ yếu
của xi măng nhưng chỉ tạo ra trong pha lỏng. Vì vấy quá trình nung ở
nhiệt độ > 1350
0
C.
Tại nhiệt độ 1450
0
C sự tạo thành C
3
S xảy ra mãnh liệt.
Quá trình nung kết thúc và chiếm từ 10-15% chiều dài lò.
- Vùng làm nguội : t
0
từ 1000-800
0
C. Không xảy ra quá trình hóa lý.
Đơn giản là quá trình làm nguội để kilnker ra khỏi lò có nhiệt độ
giảm xuống nhiệt độ bình thường.
Vùng này chiếm 10% chiều dài lò.
2.4.2 Trong lò đứng.
- Vùng sấy có nhiệt độ từ 100-800
0
C.

Xảy ra quá trình mất nước lý học ở 100-200
0
C.
T
0
=400÷500
0
C mất nước hóa học.
T
0
=500÷800
0
C đất sét mất tính dẻo.
- Vùng nung t
0
=900÷14500
0
C.
ở nhiệt độ 1000
0
C tạo ra khoáng CA, C
2
S ( chủ yếu là CA, còn C
2
S mới bắt
đầu).
T= 1200
0
C tạo C
2

S mãnh liệt và tạo ra các khoáng C
2
S, CF, C
4
AF là chủ
yếu ngoài ra còn C
5
A, C
5
A
3
.
t
0
=1350÷14500
0
C tạo pha lỏng và C
3
S xuất hiện.
- Vùng làm nguội 1450÷200
0
C. Chủ yếu là quá trình hạ nhiệt độ ngay
trong lò đứng vượt qua nhiệt độ 675
0
C là nhiệt độ tại đó β C
2
S→ γ
C
2
S. Mà γ C

2
S không có tính kết dính nên người ta cố gắng hạn chế
sự có mặt của nó. Nếu thành phần klinker chứa nhiều γ C
2
S thì chất
lượng xi măng sẽ giảm xuống.
Vì vậy quá trình làm lạnh ở 675
0
C phải hạ nhiệt độ nhanh để đảm bảo chất
lượng xi măng.
Một trong những nguyên nhân làm chất lượng xi măng lò đứng kém xi
măng lò quay là vì công đoạn này.
2.4.3 Quá trình gia công klinker thành xi măng.
Clinker ra khỏi lò nung có t
0
=100-200
0
C. Phải gia công tiếp là ủ nghiền và
đóng bao.
2.4.3.1 Ủ klinker.
Klinker ra khỏi lò được đưa vào kho ủ. Ủ nhằm mục đích làm nguội clinker
và CaO tự do có thời gian hút hơi nước của không khí để có thể hydrat hóa
tạo thành Ca(OH)
2
làm dãn nở thể tích, gây nứt nẻ khối klinker giúp cho
quá trình nghiền được thuận lợi.
Thời gian ủ thường từ 10-15 ngày.
Nghiền mịn.
Trong khi nghiền cho thêm các phụ gia. Đây là khâu quan trọng. Độ mịn
càng cao thì cường độ xi măng càng lớn.Xi măng đã nghiền được đưa vào

xilo 1000-10.000 tấn đẻ đống bao. Thời gian đống bao càng ngắn càng tốt
vì sẽ tránh cho xi măng khỏi bị hút ẩm.
I.3 Phương pháp sản xuất
Sơ đồ sản xuất xi măng theo phương pháp ướt lò quay (hình 82).
Sản xuất xi măng P theo phương pháp khô lò đứng (hình 84)
Đá vôi
Đập hàm
Bể chứa
Đập búa
Đất sét
Máy cán
Bể chứa bùn Nước
Máy nghiền bi
Lò quay
Ủ clinke
Nghiền bi
Xilo chứa xi măng
Đóng bao
Kho chứa sản
phẩm
Phụ gia
điều chỉnh
Phụ gia thuỷ
Phụ gia đầy
Nghiền Chứa Sấy
Dập
Than
Đá vôi Đất sét
Đập hàmKét chứaMáy sấyKét chứa Máy cánKét chứaMáy sấy
Than

Két chứa Máy đậpKét chứaMáy sấyKét chứaMáy nghiềnĐóng baoKho sản phẩmNước Phụ gia
Phương pháp khô lò quay sản xuất xi măng P (hình 83)
Làm ẩm và viên
hoặc đánh bóng
Kho ủ clanhke
Máy nghiền bi
Đá vôi Đất sét
Đập hàm
Két chứa
Máy sấyKét chứa
Máy cán
Chứa
Máy sấyKét chứaMáy nghiềnMáy trộnKét chứaLàm ẩmLò quayLàm lạnh clanhkeỦ clanhkeMáy nghiền biXilo chứaNước
So sánh 3 sơ đồ:
Máy đóng bao
Kho chứa sản phẩm
Các chất phụ gia
điều chỉnh, đầy, thuỷ
- Phương pháp ướt lò quay tiêu tốn năng lượng cho quá trình đập
và nghiền it nhưng nhiên liệu tiêu hao để nung luyện lại nhiều
hơn so với phương pháp khô lò quay.
- Phương pháp khô năng lượng tiêu tốn cho quá trình nghiền đập
nhiều hơn nhưng diện tích sản xuất được thu hẹp vì lò quay dạng
này ngắn hơn.
- Chất lượng sản phẩm của phương pháp lò ướt tốt hơn, xi măng
có độ đồng nhất cao, điều kiện vệ sinh môi trường tốt hơn.
- Trên thê giới 85% sản lượng xi măng được sản xuất bằng
phương pháp ướt lò quay.
4 Sơ đồ sản xuất xi măng P theo phương pháp ướt.
Sơ đồ sản xuất xi măng pooclang bằng phương pháp ướt.

1. Máy khuấy đất sét; 2. Máy đập búa; 3. Máy nghiền bi; 4.Bể điều
chỉnh bùn; 5. Bể bùn; 6. Lò quay; 7. Ghi lò; 8. Kho; 9. Máy nghiền
bi; 10. Kho ủ xi măng.
2. Giải thích:
Đá vôi đập vụn trong máy đập, sau đó chuyển vào máy nghiền trống,
tại đây nghiền mịn đá vôi với đất sét. Đất sét đưa vào ở dạng bùn lỏng từ
máy khuấy đất sét.
Từ máy nghiền bùn ẩm được đưa vào các bể bê tông cốt thép có cánh
khuấy hoặc khuấy sục khí để khuấy hỗn hợp. Các bể này gọi là bể bùn.
Trong các bể bùn hiệu chỉnh nguyên liệu ( khuấy trộn các loại bùn có
thành phần hóa học khác nhau để nhận được tỉ lệ các chất đúng yêu cầu).
Hỗn hợp nguyên liệu nung trong các lò quay. Lò đươc đốt nóng bằng
than bụi, nhiên liệu khí hoặc dầu majut. Các nhiên liệu được đốt cháy bên
trong lò.
Bùn nguyên liệu được đưa vào lò từ bể bùn ngang và đi ngược chiều
với dòng khí đốt. Khi đó sẽ lần lượt xảy ra sự bay hơi nước, giải hydrat hóa
các khoáng, phân li đá vôi và phản ứng giữa oxit kiềm tạo thành CaO với
các oxit có trong đất sét SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
.
Trong vùng thiêu kết ở nhiệt độ 1450
o

C đã tạo xong klinker xi măng.
Klinker tạo thành được làm nguội bằng không khí lạnh trên ghi lò đến 50-
60
o
C.
Trong những bộ phận làm lạnh này( được đạt dưới đáy lò) các hạt
clinker sẽ phân bố thành từng lớp đều đặn trên lưới ghi lò. Không khí sẽ
thổi từ dưới lên sau đó khí nóng này sẽ thổi tiếp vào lò để đốt cháy nhiên
liệu.
Từ thiết bị làm nguội clinker đưa vào kho, tại đó sẽ ủ một thời gian để
tôi( hidrat hóa) vôi tự do và kết dính vôi này bằng những chất phụ gia thủy
lực.
Clinker đã ủ cùng với các phụ gia trợ nghiền hay phụ gia thủy lực và
phụ gia thạch cao đem nghiền trong những máy nghiền bi. Xi măng được
chứa trong những thùng ủ bê tông cốt sắt có trang bị những đáy thông gió,
qua đáy này ở giai đoạn tháo xilo ủ người ta thổi không khí để làm tơi xi
măng.
Chuyển xi măng đã đóng bao đến nơi tiêu thụ.
Chương II : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH CERAMIC
II.1. NGUYÊN LIỆU
1 Nguyên liệu dẻo
1.1 Đất sét
- Đất sét là loại đất mịn, có màu từ trắng đến nâu, xám, xanh, đến
màu đen. Khi thêm nước thì tạo hình theo ý muốn, để khô vẫn được
giữ nguyên hình dạng.
- Thành phần chính của đất sét là khoáng dẻo còn gọi là khoáng
sét. Khoáng dẻo là Alumosilicat ngậm nước có công thức tổng quát:
nAl
2
O

3
.mSiO
2
.pH
2
O, chúng được tạo thành do fenspat bị phong hoá
tuỳ theo nhiệt độ môi trường và áp suất mà đất sét tạo thành các
khoáng khác nhau.
+ Trong môi trường acid yếu pH: 6 ÷ 7 tạo ra Caolinite
(Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O).
6SiO
2
.Al
2
O
3
.K
2
O + 2H
2
O + CO
2

= Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O + 4SiO
2
+ K
2
CO
3
+ Trong môi trường kiềm PH: 7,3 ÷ 10,3 tạo ra
Môntmôrilônite (Al
2
O
3
.4SiO
2
.nH
2
O).
6SiO
2
.Al
2
O
3

.K
2
O + nH
2
O + CO
2
= Al
2
O
3
.4SiO
2
.nH
2
O + 2SiO
2
+ K
2
CO
3
+ Đất sét chỉ chứa khoáng Caolinite gọi là Cao lanh
(Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O).

+ Đất sét chỉ chứa khoáng Môntmôrilônite gọi là Bentonite
(Bentonite có tính dẻo cao do nhiều hạt mịn (hơn 60%) trong
thành phần).
- Công dụng của đất sét là cung cấp tính dẻo cho phối liệu, đất sét
càng dẻo thì độ bền phối liệu càng tăng.
- Các khoáng chủ yếu trong đất sét:
+ Kaolininite: Al
2
O
3
.2SiO
2
(cao lanh chứa nhiều kaolinite).
+ Pyrophilite: Al
2
Si
4
O
10
(OH)
2
[AL
2
(Si
2
O
5
)
2
(OH)

2
].
+ Môntmôrilônit.
+ Halloysite.
+ Bentonite.
1.2 Cao lanh
- Cao lanh chứa khoáng kaolinite. Công thức hoá học đơn giản:
Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O có tính dẻo vừa phải, có lẫn các mảnh vụn mica,
thạch anh… cao lanh dễ bóp nát vụn. Các phân tử nước giữa các cụm
mạng lưới tinh thể của nó rất ít nên kaolinite không có khả năng liên
kết với nước do đó cao lanh không dẻo bằng đất sét.
- Cao lanh có màu trắng, trắng xám rất tốt cho quá trình làm gạch.
- Đặc tính trong sản phẩm: làm giảm độ co quá mức của đất sét
(nhiều đất sét thì độ co lớn gây nứt và biến dạng sau nung) ngoài ra
cao lanh còn có tác dụng làm trắng xương mà đất sét thì không có
khả năng này.
- Hàm lượng Al
2
O
3
trong cao lanh giúp xương làm giảm độ biến
dạng trong quá trình nung.

- Cả đất sét và cao lanh có chứa các ion Al
3+
phân huỷ ở nhiệt độ
cao, khuếch tán trong trường thạch nóng chảy tạo điều kiện xuất hiện
khoáng Mullite. Khoáng này sẽ cứng lại khi làm nguội làm tăng độ
bền cơ, bền nhiệt.
2 Nguyên liệu gầy
2.1 Cát
Cát cung cấp SiO
2
cho xương, tính năng của cát trong sản phẩm
sẽ làm giảm độ co ngót, giúp quá trình sấy nhanh khô, chống nứt sản
phẩm. Tuy nhiên nếu hàm lượng cát quá nhiều sự liên kết vật chất
trong xương kém gây ảnh hưởng đến độ bền của sản phẩm.
Hiện nay nguồn cung cấp cát chủ yếu là ở Cam Ranh do cát ở đây
cho chất lượng rất tốt.
2.2 Tràng thạch (trường thạch)
Trong tổng số các khoáng vật tạo nên vỏ trái đất có tới 30%
khoáng vật thuộc họ Silicate. Trong đó khoáng vật chủ yếu là trường
thạch, trong đó đá Macma trường thạch chiếm tới 60%.
- Trường thạch có công thức hoá học là: K(AlSi
3
O
8
), hoặc
Na(AlSi
3
O
8
).

+ Trường thạch Kali nóng chảy ở nhiệt độ 1170
0
C và phân
huỷ thành Leucit và pha lỏng Leucit (K
2
O.4Al
2
O
3
.SiO
2
), nó
nóng chảy ơ 1540
0
C . Khoảng chảy của trưởng thạch Kali rất
rộng (hơn 300
0
C), nó là loại “thuỷ tinh dài” nghĩa là khi nhiệt
độ tăng thì độ nhớt của nó giảm nhưng rất chậm.
+ Trường thạch Natri nguyên chất nóng chảy ở 1120
0
C và
ngay lập tức chuyển thành pha lỏng đồng nhất và có độ nhớt

- Tràng thạch là nguyên liệu cung cấp đồng thời SiO
2
, Al
2
O
3

,
K
2
O, Na
2
O, CaO.
- Tác dụng:
+ Tràng thạch là thành phần chất chảy trong xương, chảy
tràn vào các lỗ xốp của xương khi nung giúp cho gạch có độ
hút nước giảm đáng kể. Trường thạch nóng chảy có khả năng
hoà tan SiO
2
hay sản phẩm phân huỷ của Cao lanh.
+ Tràng thạch làm giảm độ co của sản phẩm trước khi nung
(do lượng đất sét quá nhiều) để tránh cho gạch có độ co quá
mức, gây nứt, biến dạng sản phẩm trước nung giảm.
+ Tràng thạch càng nhiều làm cho độ hút nước càng giảm,
tuy nhiên nếu tràng thạch tăng quá mức sẽ làm cho độ bền cơ
của sản phẩm giảm.
2.3 Đá vôi
- Đá vôi có tác dụng :
+ Làm trắng xương.
+ Tạo độ xốp cho xương, theo phản ứng:
23
CO CaO CaCO +→
+ Trung hoà nhiệt giữa đất sét và tràng thạch.
- Nếu cho nhiều đá vôi sẽ gây hiện tượng rỗ men do xảy ra phản
ứng trên nhiều.
2.4 Hoạt thạch (Talc)
- Công thức hóa học: 50%SiO

2
Mg
5
Si
4
O
10
(OH)
2
30% MgO
< 10% Al
2
O
3
Dạng công thức khác: 3MgO
4
.SiO
2
.H
2
O
- Hoạt thạch là một dạng khoáng thạch khối có màu lục nhạt,
trắng, xám và vàng phớt nâu, sờ tay vào có cảm giác mịn mát, không
thấm nước, thường người ta sử dụng chất này để xoa khuôn chống
dính.
- Có tác dụng chống nứt rạn, do nóng lạnh đột ngột, giảm nhiệt độ
chín của sản phẩm.
- Talc nhiều làm cho xương giòn, dễ nứt, tăng độ co ngót, độ hút
nước càng giảm.
2.5 Thạch anh (Quarzit)

Nguyên tố Silic chiếm trên 25% khối lượng của vỏ trái đất nên
các hợp chất của Silic cũng rất phổ biến. Trong tự nhiên thạch anh
tồn tại hai dạng chính đó là: Dạng tinh thể và dạng vô định hình.
- Dạng tinh thể bao gồm cát, thạch anh, quarzit và sa thạch. Cát là
sản phẩm phân huỷ của các khoáng chứa nhiều SiO
2
dưới tác dụng
của cơ học, hoá học, khí hậu… nó bị phong hoá và được dòng nước
hay gió mang đi, các hạt mịn thì bị cuốn đi xa còn các hạt thô thì
đọng lại ở những chỗ trũng tạo thành các mỏ hay bãi cát lớn ở các
cửa sông, biển. Cát chứa chủ yếu là SiO
2
là nguyên liệu chính cho
công nghiệp thuỷ tinh và men sứ
- Sa thạch là sự liên kết các quarzit với các chất liên kết khác như
sét, vôi, thạch cao hay acid Silic thành khối quặng rắn chắc. Nếu sa
thạch sít đặc gọi là quarzit tinh thể, nếu sa thạch gồm các hạt quarzit
được liên kết bằng các acid Silic vô định hình thì gọi là quarzit xi
măng.
2.6 Các nguyên liệu khác
Ngoài các nguyên liệu trên trong công nghiệp gốm sứ còn sử
dụng một số các nguyên liệu khác như:
- Quặng Bôxit cung cấp Oxit nhôm (Al
2
O
3
).
- Các hợp chất chứa BaO, TiO
2
, ZrO

2
, …
- Các oxit thuộc họ đất hiếm như: La
2
O
3
, BeO, ThO
2
.
-Ngoài ra còn có một số oxít chuyển tiếp như: CoO, Cr
2
O
3

thường được

dùng để sản xuất các chất màu. Khi sử dụng các hợp
chất thiên nhiên như hoạt thạch, đá vôi… cần chú ý đến lượng tạp
chất trước hết là Fe
2
O
3
, TiO
2
, MnO
2
… có trong các chất đó vì chúng
làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
II.2 Quy trình công nghệ sản xuất gạch ceramic.
Nguyên liệu sau khi kiểm tra đạt yêu cầu sẽ được nạp vào cân với khối

lượng thành phần theo đơn phối. Sau đó nguyên liệu được hệ thống băng
tải đưa lên nạp vào cối nghiền. Trong quá trình nghiền nguyên liệu được bổ
sung nước và phụ gia tùy theo độ ẩm của nguyên liệu. Sau khi nghiền từ 8-
10 giờ ta tiến hành kiểm tra các thông số độ nhớt, tỷ trọng, sót sàng nếu
thấy đạt yêu cầu ta tiến hành xả hầm.
Hồ sau khi được xả xuống hệ thống hầm chứa có cánh khuấy liên tục để
chống xa lắng. Khi hồ được ổn định về thành phần sẽ được bơm lên màng
khử để loại bỏ tạp chất sắt. Hồ được được qua sàn 40 mesh để loại bỏ các
tạp chất có kích thước lớn ảnh hưởng đến quá trình sấy phun và được xả
xuống hầm chứa để ổn định thành phần. Tiếp đó được bơm lên tháp sấy với
lưu lượng thích hợp ở nhiệt độ 450-600
0
C với tác nhân sấy là khí nóng từ lò
đốt dầu DO cung cấp.
Bột sau khi sấy phun sẽ cho qua sàng 10-14 mesh và được hệ thống băng
tải đưa vào các silo ủ với khoảng thời gian khoảng 12h để ổn định độ ẩm.
Sau đó bột sẽ được đưa sang hệ thống máy ép để tạo hình, tiếp đó phôi sẽ
được đưa qua lò sấy và sấy với nhiệt độ khoảng 100-200
0
C để làm thoát
hơi nước ở bề mặt và làm cứng phôi với thời gian sấy là 15-20 phút. Sau đó
được đưa qua hệ thống tráng men sành để làm dịu bề mặt trước khi qua
công đoạn tráng man chính và in hoa. Gạch được đưa sang hệ thống lò
nung để làm cứng sản phẩm và đạt yêu cầu về độ bền uốn, khối lượng,kích
thước. Công đoạn này được tiến hành với nhiệt độ từ 110-1100
0
C và thời
gian là từ 38-42 phút.
Cuối cùng gạch sẽ được đem đi phân loại, đóng gói và nhập kho.
Kết luận

Ngày nay công nghệ sản xuất silicat sản xuất nhiều vật liệu và sản phẩm
không chứa oxit silic và hợp chất của nó, ví dụ như điều chế các oxit chịu
lửa và những mặt hàng đặc biệt từ chúng hợp kim bột chịu nhiệt manhezi
(MgO) manhezi-crom, grafit, các chất kết dính không khí.
Sự phát triển phương pháp và trang thiết bị sản xuất xi măng poolang là cả
một quá trình lâu dài. Để xây dựng được nhà máy đầu tiên, người ta đã sử
dụng các lò nung vôi, nung gạch để nung clanke xi măng. Xi măng
pooclang là loại chất kết dính ngày càng hoàn thiện về tính năng kĩ thuật và
công nghệ sản xuất.


×