Bài 18. Công nghiệp silicat

TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN

BÀI 18
CÔNG NGHIỆP SILICAT

Thực hiện: Tổ 2


Bạn hãy
cho
biết các
đồ vật ngành
sau làmcông
bằngnghiệp
vật liệunào?
gì?
Những
sản
phẩm
đó thuộc

C«ng nghiÖp silicat

Thñy tinh

Đå gèm , Sø

Xi mĂng


Olivin

Epidot


Tourmalin

Fulgurite

Thạch anh


I - THỦY TINH
1.  Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh.
Thành phần loại thông thường được dùng làm cửa kính, chai, lọ,... là hỗn hợp của
natri silicat,
canxi silicat và silic đioxit, có thành phần gần đúng viết dưới dạng các oxit
là Na O.CaO.6SiO .
2
2
Thủy tinh loại này được sản xuất bằng cách nấu chảy một hỗn hợp gồm cát trắng, đá
vôi và sođa
o
ở 1400 C:
o

6SiO + CaCO3 + Na CO3 →t Na O.CaO.6SiO +2CO
2
2
2
2

2

Thủy tinh không có cấu trúc tinh thể mà là chất vô định hình, nên không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi
đun nóng nó mềm dần rồi mới chảy, do đó có thể tạo ra những đồ vật và dụng cụ có hình dạng như ý muốn.


2-Mt s loi thy tinh

1.Thủy tinh thờng: Na2SiO3, CaSiO3
2.Thủy tinh kali:
- Thành phần chính: K2SiO3, CaSiO3
- ứng dụng: dùng làm dụng cụ PTN

3.Thủy tinh pha lê:
- Thành phần chính: K2SiO3, PbSiO3
- ứng dụng: dùng làm lăng kính, thấu kính, đồ trang
sức


 4.Thñy tinh th¹ch anh:
- Thµnh phÇn chÝnh: SiO2

 5.Thñy tinh mµu: cho thªm oxit cña mét sè kim lo¹i
ThÝ dô:

- Cr2O3 : thñy tinh mµu lôc
- CoO : thñy tinh mµu xanh níc biÓn

SiO2

II-Đồ gốm
Đồ gốm là vật liệu được chế tạo chủ yếu từ đất sét và cao lanh. Tùy theo công dụng, người ta phân biệt: gốm
xây dựng, gốm kĩ thuật, và gốm dân dụng

1- Gạch ngói
Gạch và ngói thuộc loại gốm xây dựng. Phối liệu để sản xuất chúng gồm đất sét loại thường và một ít
cát, được nhào với nước thành khối dẻo, sau đó tạo hình, sấy khô và nung
o
ở 900−1000 C sẽ được gạchvà ngói. Sau khi nung, gạch và ngói thường có màu đỏ gây nên bởi sắt oxit
ở trong đất sét.

Ngói


Gạch


MỘT SỐ SẢN PHẨM GẠCH, NGÓI KHÁC


Giới thiệu sơ qua công nghệ sản xuất gạch nung

Quá trình sản xuất gạch gồm 4 giai đoạn như sau:

*Giai đoạn sấy khô: Quá trình bốc hơi nước trong viên gạch mộc do phơi nắng, sấy khô trong lò nung.
*Giai đoạn gia nhiệt trước khi nung: Trong giai đoạn này, các chất hữu cơ trong gạch mộc bị đốt cháy, diễn ra sự chuyển đổi về chất từ
trạng thái của đất sang trạng thái gốm, sau đó chuyển dần sang trạng thái kết khối.
*Giai đoạn nung: Trong giai đoạn này nhiệt độ vùng nung đạt tới 850 – 9500 C. Quá trình kết khối của viên gạch diễn ra với đặc trưng là
bề mặt các thành phần nóng chảy điền đầy vào các khoảng trống tạo thành mối liên kết vững chắc giữa các hạt. Viên gạch trở nên

vững chắc hơn.
*Giai đoạn làm nguội: Nhiệt độ viên gạch được giảm từ từ đến nhiệt độ môi trường để tránh gây ra nứt nẻ, cong vênh.


2-Sành, sứ
a) Sành
Đất sét sau khi nung ở nhiệt độ

o
khoảng 1200−1300 C thì biến thành sành. Sành là vật

liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu và xám. Để có độ bóng và lớp bảo vệ không thấm nước, người
ta tạo một lớp men mỏng ở mặt ngoài của đồ sành.


Các sản
phẩm làm
từ sành


2-Sành, sứ
a) Sành
Đất sét sau khi nung ở nhiệt độ

o
khoảng 1200−1300 C thì biến thành sành. Sành là vật

liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu và xám. Để có độ bóng và lớp bảo vệ không thấm nước, người
ta tạo một lớp men mỏng ở mặt ngoài của đồ sành.

b) Sứ
Sứ là vật liệu cứng, xốp, có màu trắng, gõ kêu. Phối liệu để sản xuất sứ gồm cao lanh, fenspat,
o
thạch anh và một số oxit kim loại. Đồ sứ được nung hai lần, lần đầu ở 1000 C, sau đó tráng men và
o
trang trí, rồi nung lần thứ hai ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 1400−1450 C. Sứ có nhiều loại: sứ dân
dụng, sứ kĩ thuật. Sứ kĩ thuật được dùng để chế tạo các vật liệu cách điện, tụ điện, buzi đánh lửa,
các dụng cụ thí nghiệm.


MỘT SỐ SẢN PHẨM ĐỒ SỨ


III - XI MĂNG
1.  Thành phần hóa học và phương pháp sản xuất.
a) Thành phần hóa học
Xi măng thuộc loại vật liệu kết dính, được dùng trong xây dựng. Quan trọng và thông dụng nhất là xi măng Pooclăng. Đó là chất bột
mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm canxi silicat và canxi aluminat: Ca SiO  (hoặc 3CaO.SiO ),
3
5
2
Ca SiO  (hoặc 2CaO.SiO ), Ca (AlO )  (hoặc 3CaO.Al O )
2
4
2
3
32
2 3

b) Phương pháp sản xuất

Xi măng Pooclăng được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO  và một ít quặng bằng phương pháp
2
o
khô hoặc phương pháp ướt, rồi nung hỗn hợp trong lò quay hoặc lò đứng ở 1400−1600 C. Sau khi nung, thu được hỗn hợp màu xám
gọi là clanhke.
Để nguội, rồi nghiền clanhke với một số chất phụ gia thành bột mịn, sẽ được xi măng.


- Các công đoạn chính trong sản xuất xi măng

Đá vôi, đất sét
Nghiền nhỏ, trộn với cát
và H2O

Bùn
Nung

ở

o
1400 C



o
1500 C

Clanhke rắn
Để nguội, rồi nghiền cùng với
chất phụ gia

Xi măng


SƠ ĐỒ LÒ QUAY SẢN XUẤT CLANHKE


2.  Quá trình đông cứng xi măng.
Trong xây dựng, xi măng được trộn với nước thành khối nhão, sau vài giờ sẽ bắt đầu đông cứng lại. Quá
trình đông cứng của xi măng chủ yếu là sự kết hợp của các hợp chất có trong xi măng với nước, tạo nên
những tinh thể hiđrat đan xen vào nhau thành khối cứng và bền:

3CaO.SiO +5H O → Ca SiO .4H O + Ca(OH)
2
2
2
4
2
2
2CaO.SiO + 4H O → Ca SiO .4H O
2
2
2
4
2
3CaO.Al O + 6H O → Ca (AlO ) .6H O
2 3
2
3
32

2

Hiện nay, người ta còn sản xuất các loại xi măng có những tính năng khác nhau; xi măng chịu axit, xi măng
chịu nước biển,...
Ở nước ta có nhiều nhà máy xi măng lớn như nhà máy xi măng: Hải Phòng, Hoàng Thạch, Bỉm Sơn...


Sản lượng xi măng thế giới 2010

Trữ lượng xi măng thế giới 2010


MỘT SỐ CƠ SỞ SẢN XUẤT:

Long Thọ Huế

Đà Nẵng

Văn Xá Huế

Nhà máy ximăng Bỉm Sơn, Thanh Hoá


CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE
BÀI THUYẾT TRÌNH TỔ 2