Đánh Giá Việc Thực Hiện Công Tác Bảo Vệ Môi Trường Tại Một Số Nhà Máy Sản Xuất Xi Măng Trên Địa Bàn Tỉnh Thái Nguyên Trong Những Năm Gần Đây

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐẶNG THỊ HUYỀN HUỆ

ĐÁNH GIÁ VIỆC THỰC HIỆN
CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
TẠI MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN
TRONG NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số : 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng

Thái Nguyên, năm 2014


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐẶNG THỊ HUYỀN HUỆ

ĐÁNH GIÁ VIỆC THỰC HIỆN
CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
TẠI MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN
TRONG NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY
Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số : 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng

Thái Nguyên, năm 2014


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được
sử dụng để bảo vệ một đề tài nào.
Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được
chỉ rõ nguồn gốc./.
Tác giả luận văn


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu
nhà trường, Phòng Quản lý đào tạo sau đại học và các thầy cô trong Khoa
Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình dạy bảo,
truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian tôi
học tập ở trường.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng,

người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi
trường, lãnh đạo Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trường, lãnh đạo Chi
cục Bảo vệ môi trường và các đồng nghiệp đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi nhất cho tôi hoàn thành tốt luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới các cô, các chú, các anh chị là cán bộ Nhà
máy xi măng Lưu Xá và Nhà máy xi măng Quán Triều đã tạo điều kiện, giúp
đỡ tôi trong quá trình thực hiện lấy mẫu và thu thập thông tin tại đơn vị để
phục vụ cho luận văn.
Cuối cùng, cho phép tôi gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên,
ủng hộ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên, ngày 9 tháng 10 năm 2014
Tác giả

Đặng Thị Huyền Huệ


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................................ v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................... vii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4

1.1 Tổng quan ngành xi măng ..................................................................... 4
1.1.1. Ngành xi măng trên thế giới .................................................................4
1.1.2 Ngành công nghiệp xi măng tại Việt Nam ............................................5
1.2 Thực trạng hoạt động của ngành công nghiệp xi măng .......................... 6
1.3 Sơ lược các công nghệ sản xuất xi măng ............................................... 9
1.3.1 Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng ................................................10
1.3.2 Công nghệ sản xuất xi măng lò quay..................................................12
1.4 Các yếu tố môi trường không khí ảnh hưởng đến sức khoẻ công nhân
sản xuất xi măng. ...................................................................................... 21
1.4.1 Ảnh hưởng của bụi...............................................................................21
1.4.2 Ảnh hưởng của nóng ẩm ......................................................................24
1.4.3 Ảnh hưởng của tiếng ồn và rung xóc. ..................................................26
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 29
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................... 29
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .........................................................................29
2.1.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ..........................................................29
2.2. Nội dung và các chỉ số nghiên cứu ..................................................... 29
2.2.1. Nội dung nghiên cứu...........................................................................29
2.2.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp thực hiện............................29
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 30


iv

2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp .................................................30
2.3.2 Phương pháp lấy mẫu và phân tích ......................................................30
2.3.3. Phương pháp tổng hợp và đánh giá số liệu .........................................31
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 32
3.1. Khái quát về tổ chức, quy mô, công nghệ sản xuất của hai nhà máy ...... 32
3.1.1 Nhà máy xi măng Quán Triều .......................................................... 32

3.1.2 Nhà máy xi măng Lưu Xá....................................................................37
3.2 Đánh giá kết quả công tác lập ĐTM và việc thực hiện các công tác bảo
vệ môi trường của hai nhà máy xi măng trong những năm gần đây........... 41
3.2.1 Công tác lập ĐTM và yêu cầu về công tác bảo vệ môi trường khi nhà
máy đi vào hoạt động. ...................................................................................42
3.2.2 Các công trình, biện pháp bảo vệ môi trường của các nhà máy đã được
thực hiện ........................................................................................................43
3.3 Hiện trạng chất lượng môi trường khu vực nghiên cứu ....................... 55
3.3.1 Nhà máy xi măng Quán Triều .............................................................56
3.3.2 Nhà máy xi măng Lưu Xá....................................................................67
3.4 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm .................................................... 74
3.4.1 Tính toán tải lượng dựa vào hệ số phát thải .........................................74
3.4.2. Kết quả tính toán tải lượng phát thải ô nhiễm dựa vào đo đạc thực
nghiệm...........................................................................................................75
3.4.3 So sánh với kết quả tính tải lượng bằng phương pháp hệ số. ..............76
3.5 Đề xuất các biện pháp quản lý và giảm thiểu tác động từ hoạt động sản
xuất của hai nhà máy tới môi trường xung quanh ...................................... 78
3.5.1 Các giải pháp quản lý...........................................................................78
3.5.2 Các giải pháp kỹ thuật..........................................................................78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................... 80
1. Kết luận ................................................................................................ 80
2. Kiến nghị .............................................................................................. 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 82


v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Nghĩa

1

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

2

BVMT

Bảo vệ môi trường

3

CN

Công nghệ

4

CNSX

Công nghệ sản xuất

5

CP

Cổ phần

6

CSSXKD

Cơ sở sản xuất kinh doanh

7

CTNH

Chất thải nguy hại

8

DN

Doanh nghiệp

9

ĐTM

Đánh giá tác động môi trường

10

GDP

Tổng thu nhập quốc nội

11

KCN

Khu công nghiệp

12

KTXH

Kinh tế xã hội

13

MTV

Một thành viên

14

NM

Nhà máy

15

NN

Nhà nước

16

PCCC

Phòng cháy chữa cháy

17

QCVN

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

18

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

19

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

20

UBND

Ủy ban nhân dân

21

WHO

Tổ chức y tế thế giới

22

XM

Xi măng

23

XMLX

Xi măng Lưu Xá

24

XMQT

Xi măng Quán Triều


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Sản lượng xi măng các năm gần đây (triệu tấn) ............................... 5
Bảng 3.1: Sản phẩm và sản lượng theo thiết kế của nhà máy ......................... 33
Bảng 3.2: Dữ liệu chất thải nhà máy xi măng Quán Triều [8] ........................ 37
Bảng 3.3 Dữ liệu chất thải nhà máy xi măng Lưu Xá [5]............................... 41
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp lượng chất thải nguy hại phát sinh thực tế của
Nhà máy ......................................................................................... 51
Bảng 3.5: Kết quả quan trắc định kỳ ống khói của nhà máy xi măng Quán
Triều từ năm 2012 – 2014 .............................................................. 58
Bảng 3.6: Kết quả quan trắc định kỳ môi trường không khí trong khu vực
sản xuất nhà máy xi măng Quán Triều từ năm 2012 – 2014 ........... 60
Bảng 3.7: Kết quả quan trắc định kỳ môi trường không khí khu vực xung
quanh nhà máy từ năm 2012 – 2014 (đợt 1-XMQT) ....................... 64
Bảng 3.8: Kết quả quan trắc định kỳ môi trường không khí khu vực xung
quanh nhà máy từ năm 2012 – 2014 (đợt 2-XMQT) ....................... 65
Bảng 3.9: Kết quả quan trắc ống khói nhà máy xi măng Lưu Xá từ năm
2012-2014 ...................................................................................... 68
Bảng 3.10: Kết quả quan trắc định kỳ môi trường không khí trong khu
vực sản xuất NMXM Lưu Xá từ năm 2012 – 2014 ......................... 70
Bảng 3.11: Bảng kết quả quan trắc định kỳ môi trường không khí khu
vực xung quanh nhà máy từ năm 2012 – 2014 (đợt 1-XMLX) ....... 72
Bảng 3.12: Bảng kết quả quan trắc định kỳ môi trường không khí khu
vực xung quanh nhà máy từ năm 2012 – 2014 (đợt 2-XMLX) ....... 73
Bảng 3.13. Tải lượng ô nhiễm khí độc hại phát sinh do hoạt động sản xuất ....... 75
Bảng 3.14: Tải lượng ô nhiễm thực tế phát sinh do hoạt động sản xuất từ
năm 2012-2014 .............................................................................. 76
Bảng 3.15: Tải lượng tính theo hai phương pháp tính đối với các nhà máy
(tấn/năm) ........................................................................................ 76

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Biểu đồ sản lượng cung cấp cho thị trường và doanh thu từ năm
1995 -2007 của Tổng công ty xi măng Việt Nam ............................. 8
Hình 1.2 : Lò quay nung clinker theo phương pháp ướt................................. 13
Hình 1.3 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phương pháp ướt ........................ 15
Hình 1.4 : Lò quay ........................................................................................ 16
Hình 1.5 : Hệ thống Xyclon trao đổi nhiệt ..................................................... 18
Hình 1.6 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phương pháp khô ........................ 20
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng nhà máy xi măng Quán Triều ....... 36
Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ sản xuấ nhà máy xi măng Lưu Xá....................... 40
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lọc bụi túi vải................................... 44
Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý của lọc bụi tĩnh điện ............................................ 45
Hình 3.5 Sơ đồ buồng tĩnh điện ..................................................................... 45
Hình 3.6 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện ................................................................. 46
Hình 3.7 Thiết bị lọc bụi túi và các ống khói ................................................. 46
Hình 3.8 Hệ thống mương rãnh thoát nước.................................................... 48
Hình 3.9 Cấu tạo bể tự hoại ........................................................................... 48
Hình 3.10: Hệ thống lọc bụi khói lò nung clinker nhà máy xi măng Lưu Xá ...... 54
Hình 3.11: Quan trắc tiếng ồn đợt 1 trong khu vực sản xuất qua các năm...... 62


1

MỞ ĐẦU

Kinh tế phát triển kéo theo sự phát triển về cơ sở hạ tầng nên nhu cầu về

vật liệu xây dựng là rất lớn. Chính vì vậy, ngành công nghiệp sản xuất vật liệu
xây dựng luôn là nghành được đầu tư, ưu tiên phát triển trước. Và trên thực tế
ở nước ta, việc đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng luôn gắn liền với sự phát triển
của đất nước, mạnh nhất là từ khi thống nhất đất nước (1975) đến nay.
Xi măng là một trong những nguyên liệu cơ bản để xây dựng các công
trình công nghiệp và dân dụng của nhà nước, nhân dân. Đến năm 2000
nhà nước ta đã có 60 công ty xi măng và đã sản xuất một lượng xi măng
khá lớn (trên 11 triệu tấn một năm) và theo dự tính nhu cầu xi măng sẽ tăng
4-5 lần mới đáp ứng được yêu cầu xây dựng cơ bản trong cả nước. Các công
trình công nghiệp, đường sá, cầu cống, các công trình văn hóa, thể thao kể
cả nhu cầu xây dựng của nhân dân vì vậy trong thập kỷ cuối cùng của thế kỷ
20 nhiều nhà máy xi măng được xây dựng với công nghệ hiện đại sản xuất
bằng lò quay thay thế dần công nghệ lò đứng đã lạc hậu. Tuy nhiên không
thể thay thế trong một thời gian ngắn vì vậy việc sản xuất xi măng bằng lò
đứng vẫn tiếp tục hoạt động trong điều kiện hiện nay.
Vấn đề sản xuất xi măng trong những năm qua đã đáp ứng được nhu
cầu cơ bản về xây dựng trong thời kỳ hiện nay nhưng bên cạnh kết quả đạt
được vấn đề ô nhiễm môi trường cũng đáng lo ngại. Không những công nhân
trực tiếp sản xuất chịu ảnh hưởng của tác động môi trường do nhiệt, tiếng
ồn, bụi, hơi khí độc và mùi hôi thối của nước thải mà còn ảnh hưởng đến
nhân dân vùng lân cận.
Bảo vệ môi trường là nhiệm vụ có tính xã hội sâu sắc, gắn liền với cuộc đấu
tranh xóa đói giảm nghèo ở mỗi nước, với cuộc đấu tranh vì hòa bình và tiến bộ
xã hội.


2

Đi đôi với nhiệm vụ sản xuất-kinh doanh, các công ty, nhà máy, xí
nghiệp và các cơ sở sản xuất - đặc biệt là tại các nhà máy xi măng - hiện đã có

những chú trọng đến công tác bảo vệ môi trường như xây dựng các hệ thống
xử lý khói bụi, nước thải, thực hiện các báo cáo kiểm soát ô nhiễm môi trường
định kỳ hàng năm và tuân thủ các quy định khác của pháp luật trong việc bảo
vệ môi trường tuy nhiên việc thực hiện các công tác này đôi khi còn chưa triệt
để, mang tính hình thức.
Xuất phát từ thực tế đó và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà
trường, Phòng Quản lý đào tạo Sau Đại học - Trường Đại học Nông lâm Thái
Nguyên và dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Thế Hùng, tôi tiến hành
nghiên cứu luận văn: “Đánh giá việc thực hiện công tác bảo vệ môi trường
tại một số nhà máy sản xuất xi măng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên trong
những năm gần đây”.
*Mục đích và yêu cầu của đề tài
*Mục tiêu tổng quát của đề tài là:
Tìm hiểu thực trạng môi trường không khí của một số nhà máy sản xuất
xi măng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và khu vực lân cận và đề xuất giải
pháp giảm thiểu ảnh hưởng xấu tới môi trường của các nhà máy.
*Mục tiêu cụ thể của đề tài bao gồm:
- Đánh giá được kết quả công tác lập ĐTM và việc thực hiện các công
tác bảo vệ môi trường của hai nhà máy xi măng trên .
- Đánh giá được diễn biến chất lượng môi trường không khí của hai nhà
máy xi măng và khu vực xung quanh Nhà máy xi măng giai đoạn 2012-2014 .
- Ước tính được tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải phát sinh từ
sản xuất của 2 nhà máy xi măng nghiên cứu
- Đề xuất được giải pháp giảm thiểu các ảnh hưởng của khí thải tới môi
trường xung quanh và biện pháp giúp cho các nhà máy xi măng thực hiện tốt
hơn công tác bảo vệ môi trường.


3

* Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa trong học tập
- Là cơ hội giúp học viên áp dụng lý thuyết đã được học vào thực tiễn,
rèn luyện kỹ năng phân tích, tổng hợp số liệu và có cái nhìn tổng quan về thực
trạng môi trường địa phương.
- Là cơ hội, điều kiện thuận lợi cho việc tìm hiểu, tiếp thu, học hỏi kinh
nghiệm trong thực tế. Đồng thời nâng cao kiến thức thực tế, bổ sung tư liệu
học tập, kiến thức, kinh nghiệm.
Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học
Làm tài liệu tham khảo cung cấp cho các ban ngành về công tác quản lý,
bảo vệ môi trường.
Ý nghĩa trong thực tế
- Biết được mặt mạnh, mặt yếu kém, những khó khăn và tồn tại
trong công tác quản lý, thực hiện công tác bảo vệ môi trường tại một số
nhà máy xi măng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
- Giúp người dân hiểu hơn về môi trường của mình.
- Đề xuất và kiến nghị các giải pháp bảo vệ môi trường sao cho phù hợp
với chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của các nhà máy.


4

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan ngành xi măng
1.1.1. Ngành xi măng trên thế giới
Xi măng luôn là loại vật liệu cơ bản và thông dụng nhất được sử
dụng rộng rãi trong xây dựng cơ sở hạ tầng, phát triển kinh tế, văn hóa xã
hội, giáo dục quốc phòng…
Tất cả các ngành nghề kinh tế đều cần tới xi măng và sự phát triển của

ngành công nghiệp xi măng kéo theo nhiều ngành nghề sản xuất dịch vụ khác
phát triển như xây lắp, sản xuất thiết bị phụ tùng, bê tông, bao bì và các dịch
vụ tư vấn khảo sát thiết kế, thăm dò chất lượng và trữ lượng.
Nền kinh tế thế giới trong những năm qua (2000 - 2007) bước vào giai đoạn
phát triển ổn định và có thiên hướng chú ý vào nền kinh tế Châu Á. Tiêu dùng xi
măng trong những năm trở lại đây không ngừng tăng trưởng và là động lực quan
trọng thúc đẩy ngành công nghiệp xi măng phát triển tại một số nước đang phát
triển như: Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Indonesia… (trên thế giới hiện nay có
khoảng hơn 160 nước sản xuất xi măng, tuy nhiên các nước có ngành công nghiệp
xi măng chiếm sản lượng lớn của thế giới thuộc về Trung Quốc, Ấn Độ và một số
nước như khu vực Đông Nam Á là Thái Lan và Indonesia).
Theo dự báo nhu cầu sử dụng xi măng từ nay đến năm 2020: Tăng hàng
năm 3,6% năm nhu cầu sử dụng xi măng có sự chênh lệch lớn giữa các khu
vực trên thế giới: (nhu cầu các nước đang phát triển 4,3% năm, riêng châu Á
bình quân 5%/năm, các nước phát triển xấp xỉ 1%/năm. Ngoài ra tình trạng dư
thừa công suất của các nhà máy là phổ biến ở Đông Âu, Đông Nam Á (Thái
Lan, ngược lại ở Bắc Mỹ).
Các nước tiêu thụ lớn xi măng trong những năm qua phải kể đến: Trung
Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Nhật bản, Hàn Quốc, Nga, Tây Ban Nha, Italya, Braxin,
Iran, Mexico, Thổ Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Ai Cập, Pháp, Đức…[25]


5

Hiện nay trên thế giới đang sử dụng các công nghệ sản xuất xi măng rất
hiện đai, có khả năng tự động hóa rất cao. Có các chủng loại xi măng phổ biến
sau: Porland thông dụng (PC), Porland hỗn hợp (PBC), Porland - puzolan,
Porland - xỉ lò cao, Porland bền sunphat, Porland mac cao, Porland đóng rắn
nhanh, Porland giãn nở, Porland dành cho xeo tấm lợp uốn sóng amiăng - xi
măng, Porland cho bêtông mặt đường bộ và sân bay, xi măng alumin, xi măng

chống phóng xạ, xi măng chịu axit, xi măng chịu lửa, v.v...
1.1.2 Ngành công nghiệp xi măng tại Việt Nam
1.1.2.1 Vị trí ngành công nghiệp xi măng trong nền kinh tế Việt Nam
Xi măng là một trong những ngành công nghiệp được hình thành sớm
nhất ở nước ta (cùng với các ngành than, dệt, đường sắt).
Ngày 25/12/1889 khởi công xây dựng nhà máy xi măng đầu tiên của
ngành Xi măng Việt Nam tại Hải Phòng.
Đến nay đã có khoảng 90 Công ty, đơn vị tham gia trực tiếp sản xuất và
phục vụ sản xuất xi măng trong cả nước, trong đó: khoảng 33 thành viên
thuộc tổng công ty xi măng Việt Nam, 5 công ty liên doanh, và hơn 50 công
ty nhỏ và các trạm nghiền khác. [25]
Tuy nhiên sản lượng xi măng sản xuất trong những năm qua không đáp
ứng được nhu cầu tiêu thụ trong nước:
Bảng 1.1: Sản lượng xi măng các năm gần đây (triệu tấn)
Năm 1997 1998 1999 2000
SL 7,6
TT 9,3
NK 1,46

9,53
10,1
0,5

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

11,1 12,7 14,64 16,8 18,4
20
11,1 13,62 16,48 20,5 24,38 26,5
0,3
0,2

1,33 3,75 5,98 6,0

21,7
28,2
6,5

23,6
32,1
8,5

26,9
35,8
8,9

(Nguồn: VLXD đương đại)
Trong những năm qua ngành xi măng đóng góp một phần không nhỏ vào
tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam, trung bình từ 10% - 12% GDP. Vì thế
Chính phủ xác định Xi măng là ngành phát triển chiến lược nhằm hỗ trợ phát
triển kinh tế.


6

1.1.2.2 Các loại sản phẩm chính
Hiện nay trên sản phẩm xi măng trên thị trường có nhiều loại, tuy nhiên
thông dụng trên thị trường Việt Nam gồm hai loại sản phẩm chính:
 Xi măng Portland chỉ gồm thành phần chính là clinker và phụ gia
thạch cao. Ví dụ: PC 30, PC 40, PC 50.
 Xi măng Portland hỗn hợp vẫn với thành phần chính là clinker và
thạch cao, ngoài ra còn một số thành phần phụ gia khác như đá pudôlan, xỉ lò.

Ở thị trường các loại xi măng này có tên gọi như PCB 30, PCB 40. [17]
1.2 Thực trạng hoạt động của ngành công nghiệp xi măng
Trong những năm gần đây, một số nhà máy sản xuất xi măng lớn tập
trung nhiều vào thị trường trong nước do thị trường này đang tăng trưởng
mạnh mẽ. Ngành công nghiệp xi măng Việt Nam hiện nay đã có khoảng 14
nhà máy xi măng lò quay với tổng công suất thiết kế là 21,5 triệu tấn/năm, 55
cơ sở xi măng lò đứng, lò quay chuyển đổi tổng công suất thiết kế 6 triệu
tấn/năm, khoảng 18 triệu tấn xi măng được sản xuất từ nguồn clinker trong
nước (ứng với 14,41 triệu tấn clinker).
Hầu hết các nhà máy sản xuất xi măng sử dụng phương pháp kỹ thuật
khô, ngoại trừ những nhà máy có lò trộn xi măng đứng với thiết bị và kỹ thuật
lạc hậu, thì những nhà máy còn lại có năng suất trộn xi măng từ 1,4 triệu đến
2,3 triệu tấn mỗi năm với thiết bị và trình độ kỹ thuật tương đương với nhữn
nhà máy khác ở Đông Nam Á.
Việt Nam đang có khoảng 31 dự án xi măng lò quay với tổng công suất
thiết kế là 39 triệu tấn được phân bổ ở nhiều vùng trên cả nước. (Đa số tập
trung ở miền Bắc, miền Trung và chỉ có 4/31nằm ở miền Nam).
Hiện nay các nhà máy xi măng phân bố không đều giữa các khu vực. Hầu
hết các nhà máy tập trung nhiều tại miền Bắc nơi có vùng nguyên liệu đầu vào
lớn, trong khi đó các nhà máy lớn phía Nam rất hạn chế. Do đó nguồn cung xi
măng ở phía Bắc thì dư thừa trong khi miền Nam lại thiếu hụt.


7

Những yếu tố ảnh hưởng tới năng lực sản xuất của doanh nghiệp:[25]
Các DN miền Bắc có vị trí địa lý thuận lợi cho việc khai thác nguyên vật
liệu đầu vào do đó chủ động được về năng lực sản xuất. Doanh nghiệp miền
Nam thì ngược lại.
Giá than đá, thạch cao và clinker những nguyên liệu đầu vào chính dùng

cho sản xuất xi măng vẫn tăng đều qua các năm. Mà những nguyên liệu đầu
vào này Việt Nam phải nhập khẩu với khối lượng rất lớn. Ngoài ra giá gas,
dầu hiện nay biến động ảnh hưởng tới cước phí vận chuyển tăng. Ảnh hưởng
tiêu cực đến sản xuất và kết quả hoạt động của ngành.
Trình độ công nghệ của ngành lạc hậu cũ kỹ thừa hưởng của Nga,
Pháp, Trung Quốc những năm 50 của thế kỷ trước vẫn còn được sử dụng.
(Không riêng gì Việt Nam, Trung Quốc cũng đang lâm vào tình trạng này).
Hiện này với các dự án dây chuyền, nhà máy xi măng lớn đang triển khai
hy vọng sẽ thay thế công nghệ cũ, giúp năng lực sản xuất được tăng lên gấp
nhiều lần.
Tuy nhiên vốn đầu tư ban đầu vào máy móc thiết bị ngành xi măng là rất
lớn, đó là sức ép đối với các doanh nghiệp sản xuất trong ngành khi muốn gia
tăng công suất, đổi mới công nghệ.
Thị trường, thị phần và các yếu tố ảnh hưởng:
Hiện nay trên thị trường giá bán xi măng của các doanh nghiệp Miền
Bắc thường thấp hơn giá bán xi măng của các doanh nghiệp Miền Nam
khoảng 200.000 đồng/ tấn tùy từng loại dao động xung quanh mức chênh lệch
này. (tính đến cuối tháng 4 đầu tháng 5/2008). Tại sao có mức khác biệt này:
như đã nêu ở trên, các doanh nghiệp phân bố không đều giữa các miền, giá
đầu vào của nguyên vật liệu, cước phí vận chuyển, tổng nhu cầu xi măng tại
miền Nam chiếm tới 40% tổng nhu cầu trong khi các doanh nghiệp miền Nam
chỉ đáp ứng được 50% tổng nhu cầu đó.[25]


8

Ngoài ra do xi măng là ngành có vị trí quan trọng trong nền kinh tế nên
Chính phủ vẫn nắm quyền kiểm soát giá cả, giá cả bị chặn đầu ra – nhưng giá
nguyên liệu đầu vào không ngừng xu thế tăng lên. Đó là khó khăn rất lớn cho
doanh nghiệp sản xuất trong ngành.

Thị phần tiêu thụ lớn nhất thuộc về Tổng công ty Xi măng Việt Nam
chiếm khoảng 40% toàn thị trường – Thị phần tiêu thụ xi măng trong 04
tháng đầu năm 2008 con số này là 41,1% . Các doanh nghiệp lớn trong
ngành đều thuộc tổng công ty xi măng Việt Nam như: Hà Tiên1, 2, Xi
măng Hoàng Thạch, Xi măng Hải Phòng… hơn 33 đơn vị gồm công ty
con, công ty cổ phần - tổng công ty nắm quyền chi phối, công ty liên
doanh liên kết.

Hình 1.1: Biểu đồ sản lượng cung cấp cho thị trường và doanh thu từ năm
1995 -2007 của Tổng công ty xi măng Việt Nam
Thị phần của các doanh nghiệp xi măng nhỏ chiếm 31% toàn thị trường –
04 tháng đầu năm 2008 con số này là 28,9% - do vốn nhỏ, khả năng cạnh tranh
kém. Thị phần của các doanh nghiệp liên doanh là 29% - 04 tháng đầu năm
2008 con số này là 30%.


9

1.3 Sơ lược các công nghệ sản xuất xi măng [17]
Xi măng là chất kết dính thủy lực rất quan trọng hiện nay, được sử dụng
rộng rãi trong các nganh xây dựng. Thành phần của xi măng cơ bản gồm có:
Cao: 59-67%; SiO2: 16-26%; Al2O3: 4-9%; Fe2O3: 2-6%; MgO: 0,3-3%
Tùy vào từng chủng loại xi măng và nhu cầu sử dụng mà ta thay đổi
thành phần khoáng của clinker hoặc phụ gia. Hiện nay có khoảng 20 loại xi
măng khác nhau đang được sản xuất và được chia thành 2 loại chính:
Xi măng Portland chỉ gồm thành phần chính là clinker và phụ gia thạch
cao. Ví dụ: PC 30, PC 40, PC 50.
Xi măng Portland hỗn hợp vẫn với thành phần chính là clinker và thạch
cao, ngoài ra còn một số thành phần phụ gia khác như đá pudôlan, xỉ lò. Ở thị
trường các loại xi măng này có tên gọi như PCB 30, PCB 40.

Muốn có xi măng Porland bền sunphat ta cần giữ trong thành phần
khoáng của clinker hàm lượng C3A ≤ 5 %, C3S ≤ 58 % đối với xi măng bền
sunphat thường và C3A ≤3 %, C3S ≤ 50 % đối với xi măng bền sunphat loại
cao. Ta cần thiết kế và tính toán tốt bài phối liệu sống, hơn thế nữa, cần phải
chọn lựa loại nguyên liệu để hàm lượng Al2O3 trong sét hoặc trong hỗn hợp
sét không vượt quá 14 - 16 % thì mới phối liệu được thành phần hóa của liệu
sống và clinker. Riêng việc hạn chế hàm lượng kiềm trong xi măng bền
sunphat các loại trên cũng đòi hỏi có sự chọn lựa nguyên liệu sét và loại than
mà tro của nó ít kiềm (K2O + Na2O).
Nói chung thì từ trước tới nay có các CNSX xi măng chủ yếu là: CNSX
xi măng lò đứng, lò quay khô, lò quay ướt. Nhưng các phương pháp lò đứng
đã lạc hậu mà chủ yếu là dùng lò quay khô.
- Phương pháp ướt (phối liệu vào lò dạng bùn past, độ ẩm trong
khoảng 18 – 45%)


10

- Phương pháp khô (độ ẩm phối liệu vào < 1%)
- Phương pháp bán khô (phối liệu vào lò được ép thành viên với độ ẩm
12 – 18%)
1.3.1 Công nghệ sản xuất xi măng lò đứng

 Cấu tạo: Lò đứng là thiết bị có khoảng không làm việc dạng
tháp đứng, tiết diện tròn hoặc các hình dạng khác. Chiều cao lò thường là
L= 8 ÷ 12m, đường kính D= 2.4 ÷ 3m. Nhiên liệu được trộn với phối liệu
và được tạo thành viên trước khi nạp vào lò, nhờ vậy nhiên liệu cháy truyền
nhiệt trực tiếp cho phối liệu tạo hiệu quả sử dụng nhiệt tương đối cao.
 Nguyên tắc hoạt động [17]
Các quá trình biến đổi tạo clinker xảy ra ngay trong cục phối liệu ban

đầu. Nhiệt khí thải và lượng nhiệt tổn thất qua thân lò không lớn.
Trong quá trình nhiên liệu cháy, trong phối liệu xảy ra phản ứng phân
huỷ, bay hơi khí, kích thước viên nhiên liệu giảm dần, tạo những lỗ trống
thuận lợi cho sự thông khí của lò. Nhiên liệu cho lò đứng nung xi măng là
than cốc hoặc than gầy. Các loại than mỡ, than nâu ngọn lửa dài (dùng rất tốt
cho lò quay) lại không thích hợp do nhiều chất bốc, dễ thoát khỏi nhiên liệu
trước khi bắt đầu phản ứng cháy, gây tổn thất nhiên liệu nhiều hơn.
Quá trình hoá lý xảy ra theo chiều cao lò. Phối liệu (gồm cả nhiên liệu rắn)
được tiếp vào lò từ trên cao, sao cho phân bố đều tiết diện ngang. Trong quá trình
dịch chuyển từ trên cao xuống, phối liệu đều trải qua các giai đoạn sau:
-

Giai đoạn sấy nung nóng

-

Giai đoạn phân huỷ đất sét và cacbonat

-

Giai đoạn nung luyện và kết khối

-

Giai đoạn làm lạnh

Quá trình hoá lý còn xảy ra theo tiết diện lò. Gần tường lò, trở lực
thấp gió mạnh, nhiên liệu dễ cháy nên nhiệt độ cao. Theo chiều từ tường

11

lò vào, lúc viên nhiên liệu đạt nhiệt độ cao bị co lại và theo xu hướng vẫn
chuyển rơi theo chiều lòng chảo vào tâm làm cho trở lực gió càng vào tâm
càng cao, tốc độ gió càng vào tâm càng yếu. Do đó, vùng tâm lò là vùng
sấy đốt nóng, kế tiếp là vùng phân huỷ, tiếp theo là vùng liệu ở khu vực toả
nhiệt và gần tường lò là vùng kết khối.
Quá trình hoá lý khi nung clinker trong lò đứng còn diễn ra ngay
trong một viên liệu, gió nóng từ phía dưới lên bao quanh viên liệu và sấy
khô bề mặt viên liệu. Oxy khuếch tán vào bề mặt viên liệu làm cho hạt
than trên bề mặt viên liệu cháy toả nhiệt thực hiện quá trình sấy, nung
nóng, phân huỷ nhiệt...
Khi bề mặt hạt phối liệu nóng đỏ đạt 1300 C thì lớp bên trong đang
ở nhiệt độ dưới 1000 C, thực hiện quá trình phân huỷ cacbonat còn tâm
hạt phối liệu còn đang ở giai đoạn sấy và đốt nóng. Khi nhiên liệu lớp bên
trong cháy thì nhiên liệu lớp ngoài cùng đã cháy hết, nhiệt độ do bị đốt
nóng toả ra và do các viên liệu xung quanh toả ra làm cho lớp ngoài kết
khối, trong khi đó bên trong còn ở giai đoạn toả nhiệt, tiếp theo là lớp
phân huỷ cacbonat và trong cùng là lớp sấy khô. Vì vậy cần khoảng thời
gian dài đề kết thúc quá trình tạo khoáng clinker trong viên liệu nên năng
suất của lò đứng thấp.
Sau khi nung, clinker cũng được nghiền với những phụ gia thích
hợp thành XMP. Do chất lượng clinker không cao, nghiền clinker lò đứng
dễ hơn nghiền clinker lò quay. XMP lò đứng chất lượng kém hơn XMP
lò quay, không đảm bảo vệ sinh môi trường. Ở những nước công nghiệp
phát triển, lò đứng có thể dùng nung những loại xi măng đặc biệt, lò đứng
nung clinker nói chung không tồn tại.[17]


12

 Ưu điểm : Đầu tư rẻ
 Nhược điểm : Chất lượng clinker không ổn định, tốn nhiều năng
lượng, năng suất thấp, không giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, hiện tại
phương pháp này không tồn tại ở những nước công nghiệp phát triển.
Ở Việt Nam, có khoảng 100 lò đứng với tổng sản lượng khoảng 4 triệu
tấn xi măng/ năm. Công nghệ xi măng lò đứng sẽ không được tiếp tục đầu tư,
các nhà máy hiện có phải chuyển đổi công nghệ khác trong tương lai gần.
1.3.2 Công nghệ sản xuất xi măng lò quay

Một thời chất lượng clinker sản xuất bằng phương pháp ướt được coi là
tốt hơn clinker phương pháp khô, chủ yếu do khi nghiền ướt, phối liệu được
trộn đều, phản ứng tốt hơn. Hiện nay, kỹ thuật đồng nhất hoá bằng khí nén
trong sản xuất clinker hoàn thiện hơn rất nhiều. Sản xuất XMP phương pháp
khô là phương pháp chủ yếu hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
Phương pháp ướt chỉ tồn tại ở các nhà máy cũ, hoặc trong những điều kiện
đặc biệt thuận lợi về khai thác nguyên liệu.[17]
1.3.2.1 Phương pháp ướt
 Cấu tạo:Lò quay là ống thép hình trụ, trong lót gạch chịu lửa (samốt
hoặc cao nhôm vùng làm nguội, phần nung lót loại gạch chịu lửa kiềm tính
manhêzi, manhêzi – crôm). Để tăng tuổi thọ lò, người ta có thể dùng thêm các
loại gạch cách nhiệt.
Thông thường, với phương pháp ướt, lò có chiều dài L = 80÷120m,
đường kính D = 3÷6m. Tỷ lệ L/D = 30 ÷ 40, hình dạng lò cũng không đơn
điệu. Nhiều loại lò quay có kích thước đốt nóng phình to. Lò đặt với tang góc
nghiêng 2 – 6% so với mặt đất trên bệ đỡ con lăn và quay với tốc độ 0.5 –
1.75 vòng/phút.


13

Hình 1.2 : Lò quay nung clinker theo phương pháp ướt
 Nguyên tắc hoạt động
Chuyển vận của nguyên liệu và khí nóng trong lò quay theo nguyên tắc
ngược chiều. Nguyên liệu ướt vào lò từ đầu cao, theo độ nghiêng và lực quay
của lò, chuyển động dần tới phần thấp, cuối lò với vận tốc 35 – 45cm/phút.
Trong quá trình chuyển vận, phối liệu luôn thay đổi bề mặt nhận nhiệt đốt nóng
khí cháy, biến đổi hoá lý thành cục clinker. Nhiên liệu được phun từ đầu thấp,
cháy và truyền nhiệt cho phối liệu, hạ nhiệt độ rồi đi ra ngoài ở phía lò cao của
lò. Nhiệt độ khí thải khoảng 200 - 300 C.[17]
Các quá trình hoá lý xảy ra:
Zone sấy:
Phối liệu vào dạng bùn sệt, nhận nhiệt khí thải, đạt nhiệt độ khoảng
120 - 200 C, xảy ra quá trình mất nước lý học. Để tăng hiệu quả truyền nhiệt,
ở zone này người ta thường mắc thêm các mắt xích kim loại. Vì vậy còn gọi
là zone xích. Ngoài ra các xích sắt còn có tác dụng ngăn bụi thoát khỏi lò.
Chiều dài zone sấy khoảng 35% chiều dài lò.


14

 Zone đốt nóng
Trong zone này, nhiệt độ phối liệu tăng từ 120 - 650 C. Quá trình
chủ yếu là cháy tạp chất hữu cơ và mất nước hoá học của các khoáng sét. Đất
sét bị phân huỷ tạo mêta caolinit hoặc các dạng oxit tự do hoạt tính rất cao.
Bắt đầu phân huỷ một phần cacbonat. Zone đốt nóng chiếm khoảng 14%
chiều dài lò.
Al2O3.2SiO2.2H2O → 3Al2O3.2SiO2 + H2O
Zone phân huỷ cacbonat:
Nhiệt độ lên tới 1000 C. Đây là giai đoạn cuối cùng của các phản

ứng pha rắn :
CaCO3 → CaO + CO2
Zone kết khối
Nhiệt độ phối liệu từ 1000 C tới 1450 C. Đây là zone có nhiệt độ
cao nhất tròn lò, pha lỏng hình thành nhiều 15 – 25%. Các phản ứng tạo
khoáng, kết tinh các khoáng xảy ra nhanh hơn nhờ pha lỏng. Với sự có
mặt pha lỏng có độ nhớt rất cao, cùng tác dụng chuyển động quay theo lò
rồi trượt xuống do trọng lượng , các viên clinker dạng sỏi được hình thành.
Tạo pha lỏng và kết tinh.[17]
12CaO + 2 SiO2 + 2 Al2O3 + Fe2O3 → 3CaO.SiO2 + 2CaO.SiO2 +
3CaO.Al2O3 + 4CaO. Al2O3.Fe2O3
Zone kết khối chiếm khoảng 20% chiều dài lò
Zone làm nguội
Sau zone kết khối, phối liệu đã kết khối tạo thành clinker với thành
phần khoáng cần thiết. Không khí lạnh lấy nhiệt từ khối clinker nóng làm
nhiệt độ clinker giảm dần từ 1450 - 1300 C. Zone làm nguội chiếm 8% chiều


15

dài của lò. Ở đây chưa kể tới thiết bị làm nguội clinker với tôics độ nhanh để
ổn định thành phần pha có tròn clinker XMP. Các thiết bị này làm nguội
clinker với tốc độ rất nhanh từ 1300 C xuống còn 100 C - 150 C và
thường đặt riêng. Phổ biến nhất là thiết bị làm nguội kiểu ghi và kiểu
hành tinh. Clinker ra khỏi thiết bị làm nguội nhiệt độ còn khoảng 100 150 C và được chứa trong các xilo đặc biệt làm nguội tiếp trước khi đem
nghiền với phụ gia.
- 1450 – 1300 C clinker nguội tới nhiệt độ để nghiền.
- 1300 - 100 C tạo pha thuỷ tinh, các tinh thể nhỏ mịn.
 Ưu điểm: Phối liệu nghiền mịn, chất lượng clinker cao.
 Nhược điểm: Lò dài, tốn diện tích, tiêu tốn nhiều năng lượng.

Hình 1.3 : Sơ đồ công nghệ sản xuất XMP phương pháp ướt


16

1.3.2.2 Phương pháp khô
 Cấu tạo
Lò quay nung clinker phương pháp khô: Lò quay là ống thép hình
trụ, trong lót gạch chịu lửa (samot hoặc cao nhôm vùng làm nguội, phần
nung lót các loại gạch chịu lửa kiềm tính manhêzi, manhêzi – crôm). Để
tăng tuổi thọ lò, người ta có thể dùng thêm các loại gạch cách nhiệt. Lò
nung là thiết bị thực hiện tốt nhất những quá trình hoá lí như sau: sấy,
đốt nóng, phân huỷ cacbonat, kết khối, làm nguội ở quy mô công nghiệp.
Lò nung được thiết kế sao cho các quá trình truyền nhiệt, truyền khối là
tốt nhất, tạo clinker có chất lượng đáp ứng năng suất cần thiết. Clinker có
thành phần khoáng, hoá đạt tiêu chuẩn. [17]

Hình 1.4 : Lò quay
 Nguyên tắc hoạt động
Phương pháp khô nhằm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt ở mức cao nhất
trong lò quay nung clinker. Các quá trình hoá lý của phối liệu khô xảy ra chủ
yếu ở pha rắn (sấy, đốt nóng, phân huỷ cacbonat canxi) được thực hiện trong
thiết bị đặc biệt gọi là hệ thống trao đổi nhiệt kiểu treo. Phần phản ứng pha