Đá vôi và ứng dụng

Đề tài Hóa vô cơ:

Đá vôi và ứng dụng
1. Đặt vấn đề

Việt Nam có một nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú trong đó có đá vôi. Đá
vôi có ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành đặc biệt là xây dựng và vật liệu.
2. Đặc điểm chung
a. Khái niệm, tính chất
- Đá vôi là loại một loại đá trầm tích, về thành phần hóa học chủ yếu là
khoáng chất canxit (tức cacbonat canxi CaCO3). Đá vôi ít khi ở dạng tinh
khiết, mà thường bị lẫn các tạp chất như đá phiến silic, silica và đá mácma
cũng như đất sét, bùn và cát, bitum...
- Màu sắc: trắng, màu tro, xanh nhạt, vàng…
- Độ cứng 3, khối lượng thể tích 2600 ÷ 2800 kg/m3, cường độ chịu nén 1700
÷ 2600kg/cm2, độ hút nước 0,2 ÷ 0,5%.
- Tính chất
•

Khi bị nung nóng, giải phóng điôxít cacbon (trên 825 °C trong trường hợp
của CaCO3), để tạo ôxít canxi, thường được gọi là vôi sống:
CaCO3 → CaO + CO2

•

Cacbonat canxi sẽ phản ứng với nước có hòa tan điôxít cacbon để tạo thành
bicacbonat canxi tan trong nước: CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2

b. Phân bố và trữ lượng

Do là trầm tích của vỏ các loại động vật biển khi chết tích tụ dưới biển, ngoài ra

còn từ các rạn san hô chứa rất nhiều canxi nên các nơi khai thác đá vôi chủ yếu
gần biển hoặc từng là biển. Đá vôi Việt nam phân bố tập trung ở các tỉnh phía
Bắc và cực Nam. Đá vôi ở Bắc Sơn và Đồng Giao phân bố rộng và có tiềm năng
lớn hơn cả.
Tại nước ta, 125 tụ khoáng đá vôi đã được tìm kiếm và thăm dò, trữ lượng ước
đạt 13 tỷ tấn, tài nguyên dự báo khoảng 120 tỷ tấn.
c. Tình hình khai thác
Ở Miền Bắc Việt nam hiện có tới 340 mỏ và các điểm khai thác đá vôi đang
hoạt động. Quy mô, công suất khai thác khác nhau khá nhiều.
Trên các mỏ đá lớn ở Miền Bắc Việt nam, người ta áp dụng công nghệ khai thác
lớp bằng.
3. Ứng dụng
•
Đá vôi là nguyên liệu chủ yếu được sử dụng để sản xuất ximăng phục
vụ ngành xây dựng. Ngành công nghiệp sản xuất ximăng đã và đang trở thành
ngành kinh tế quan trọng của đất nước.
 Quy trình sản xuất xi măng
Nguyên liệu chính: đá vôi và đất sét, ngoài ra người ta còn dùng
quặng sắt và Bôxít để làm nguyên liệu điều chỉnh.
Vật liệu từ mỏ được làm giảm kích thước bằng những máy đập khác
nhau.Các khối đá được làm giảm kich thước từ 120cm đến khoảng từ
1.2 - 8cm. Vật liệu thô cũng có thể cần được sấy để việc pha trộn và
đập hiệu quả hơn.


•

•
•

•
•
•

Sau khi đập nhỏ, vật liệu được vận chuyển bằng hệ thống băng tải
cao su hoặc những biện pháp hậu cần thích hợp khác đưa về kho. Đá
vôi đã nghiền và đất sét được đồng nhất bằng cách chất thành đống
và cào thanh từng lớp trong kho dự trữ. Những vật liệu này được sẵn
sàng cho việc nghiền và sấy trong lò nung.
Đá vôi, Sét, và phụ gia điều chỉnh được đưa vào các két chứa trung
gian. Từ đó, qua hệ thống cân băng định lượng, nguyên liệu được cấp
vào máy nghiền qua băng tải chung.
Các vật liệu thô được nghiền và sấy trong máy nghiền con lăn cho
đến khi chúng đủ mịn để chuyển đến silo đồng nhất bằng không khí.
Bột liệu thô sau đó sẽ được những cy-lon gia nhiệt nâng nhiệt độ lên
cao trước khi vào lò nung. Điều này làm gia tăng hiệu quả sử dụng
nhiệt của lò nung vì bột liệu đã được vôi hóa 20 - 40% khi bắt đầu vào
lò.
Trong tháp gia nhiệt, vật liệu thô được nung nhanh chóng đến nhiệt
độ khoảng 1000oC, ở nhiệt độ này đá vôi chuyển sang dạng nóng
chảy. Trong lò quay, nhiệt độ lên đến khoảng 2000oC. Tại nhiệt độ này,
các khoáng nóng chảy kết hợp để hình thành các tinh thể silicat canxi
- clinker xi măng.
Clinker sau khi ra khỏi lò được đưa vào giàn làm nguội. Clinker từ
các Silô, thạch cao và phụ gia từ kho chứa tổng hợp được vận chuyển
lên két máy nghiền.
Xi măng thành phẩm được vận chuyển tới 4 silô chứa xi măng bột
bằng hệ thống máng khí động và gầu nâng. Từ đáy các Silô chứa, qua
hệ thống cửa tháo liệu xi măng được vận chuyển tới các két chứa của
máy đóng bao hoặc các bộ phận xuất xi măng rời.

Đồng thời đá vôi cũng là một nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất bột
nhẹ và nguyên liệu hóa chất cơ bản là sôđa.
 Bột nhẹ được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp
giấy, cao su, nhựa, xốp, thuốc đánh răng, mỹ phẩm, sơn, dược phẩm
v.v... Bột nhẹ là một chất độn có nhiều tính ưu việt, nó làm giảm độ co
ngót và tạo độ bóng cho bề mặt sản phẩm. Trong công nghiệp cao su và
giấy, bột nhẹ vượt trội hơn cao lanh về độ bền và độ trắng. Trong công
nghiệp sản xuất keo gắn bột nhẹ được sử dụng làm chất độn do có độ
bám dính tốt
 Sôđa cũng là một trong những hóa chất cơ bản thiết yếu của nền kinh tế
quốc dân. Sôđa được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp như :
làm nguyên liệu sản xuất bột giặt, sản xuất thuỷ tinh lỏng, sản xuất kim
loại màu, làm sạch các sản phẩm dầu mỏ, dùng trong công nghiệp dệt,
sản xuất bông tơ nhân tạo v.v... Vì vậy sản lượng sôđa đang ngày càng
tăng mạnh.
Các keo dán ngói bằng gốm thường chứa khoảng 70-80% đá vôi.
Đá vôi thường được dùng làm cốt liệu cho bê tông, dùng rải mặt đường ô tô,
đường xe lửa, và dùng trong các công trình thuỷ lợi nói chung, cũng như để
chế tạo tấm ốp, tấm lát và các cấu kiện kiến trúc khác.
Đá vôi là nguyên liệu để sản xuất vôi sống.
Các hang động đá vôi cũng là một nguồn lợi du lịch lớn.
Đá vôi thường được dùng làm cốt liệu cho bê tông, dùng rải mặt đường ô tô,
đường xe lửa, và dùng trong các công trình thuỷ lợi nói chung, cũng như để
chế tạo tấm ốp, tấm lát và các cấu kiện kiến trúc khác.


The end