silicat

(Bài giảng chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Lê Huỳnh Em
Ngày gửi: 23h:44' 06-01-2011
Dung lượng: 3.0 MB
Số lượt tải: 137
Số lượt thích: 0 người

BÀI THUYẾT TRÌNH
CHỦ ĐỀ
CÔNG NGHỆ SILICAT
 THỦY TINH
 GỐM SỨ
 XI MĂNG
Công nghệ Silicat là công nghệ cơ bản dựa trên những ứng dụng của Silic trong các hợp chất của nó. Công nghệ Silicat được ra đời từ rất lâu và được ứng dụng rộng rãi để sản xuất rất nhiều vật liệu, trong đó có 3 vật liệu điển hình là :
CÔNG NGHỆ SILICAT
Các vấn đề cần tìm hiểu
Giới thiệu chung về nguyên tố Silic, hợp chất và ứng dụng của Silic.
Giới thiệu về Thủy Tinh và quy trình sản xuất Thủy Tinh.
Giới thiệu về Xi Măng và quy trình sản xuất Xi Măng.
Giới thiệu về Gốm Sứ và quy trình sản xuất Gốm Sứ.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
 Silic (có tên Latinh là Silicium, Silex có nghĩa là đá lửa). Lần đầu tiên được nhận ra bởi Antoine Lavoisier năm 1787, và sau đó đã bị Humphry Davy vào năm 1800 cho là hợp chất. Năm 1811 Gay Lussac và Thesnard đã tìm ra phương pháp điều chế Silic.
 Silic là nguyên tố phổ biến đứng hàng thứ hai sau Oxi, nó chiếm khoảng 27% tổng số nguyên tử trong vỏ Trái Đất.
I. Về lịch sử và nguồn gốc của nguyên tố Silic.
II. Về sự phân bố của Silic trong tự nhiên.
 Silic không tồn tại ở dạng tự do. Nó thường xuất hiện trong các Oxit và Silicat. Cát, Amêtít, Mã Não (agate), Thạch Anh, Đá Tinh Thể, Đá Lửa và Opan là những dạng tự nhiên của Silic dưới dạng Oxit. Granit, Amiăng, Fenspat, Đất Sét, Hoócblen, Mica là những dạng khoáng chất Silicat. Những hợp chất quan trọng của Silic : Thạch Anh, đá Silic, các Aluminosilicat.
III. Trạng thái thiên nhiên của Silic.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
IV. Tính chất vật lý của nguyên tố Silic.
 Silic tinh khiết ở dạng tinh thể lập phương có kiến trúc tương tự kim cương, có màu xám, cứng, giòn hoạt tính thấp hay ở dạng vô định hình là chất bột màu nâu, khá hoạt động.
 Silic tinh thể thì cứng, rất khó nóng chảy (nđnc là 14280C), khó sôi (nđs là 32800C) và có tỉ khối là 2,33.
 Silic không tan trong các dung môi mà chỉ tan trong các kim loại nóng chảy như nhôm, bạc, kẽm, thiếc, chì (không có tương tác hóa học).
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
V. Tính chất Hóa Học của Silic.
Silic có trạng thái oxy hóa giống C là -4, +2, +4.
1. Ở điều kiện bình thường Silic khá trơ về mặt hóa học, vì có mạng lưới tinh thể rất bền. Silic chỉ tác dụng với chất Oxi mạnh là Flo tạo thành Tetraflorua:
Si + 2F2 = SiF4
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
V. Tính chất Hóa Học của Silic.
2. Ở điều kiện nhiệt độ cao, Silic tác dụng được với nhiều đơn chất. Khi đó Silic tính khử.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
V. Tính chất Hóa Học của Silic.
3. Ở điều kiện nhiệt độ khoảng 800 – 9000C, Silic tác dụng được với một số kim loại hoạt động như Mg, Ca, Fe, Pt, Cu … tạo thành Silixua.
Cũng ở Điều kiện nhiệt độ trên Silic cũng tác dụng được với H2O giải phóng H2
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
V. Tính chất Hóa Học của Silic.
4. Ở điều kiện bình thường, Silic bền đối với Acid và Cường Thủy, chỉ tan trong hỗn hợp acid HF và HNO3:
5. Ở điều kiện nhiệt độ cao, Silic tác dụng được với dung dịch HF nóng tạo ra Silic tetraflorua, tác dụng với HCl, HBr tạo ra các Silic tetrahalogen (SiX4) và các Silan Halogen (SiHX3 SiH2X2 SiH3X):
6. Silic tương tác mạnh mẽ với dung dịch kiềm
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
VI. Điều chế Silic.
 Trong công nghiệp, Silic được điều chế bằng cách dùng Than Cốc hoặc Canxi Cacbua khử thạch anh trong lò điện ở nhiệt độ cao :
 Trong phòng thí nghiệm, Silic được điều chế bằng cách đốt cháy hỗn hợp gồm bột Magie và Cát nghiền mịn :
Hoặc :
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
VI. Điều chế Silic.
 Muốn có Silic siêu tinh khiết để làm chất bán dẫn người ta dùng hơi Zn khử SiCl4 hay nhiệt phân SiH4 SiI4 :
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
VII.Ứng dụng của Silic
1. Silic tinh khiết là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp sản xuất chất bán dẫn, và công nghiệp điện tử.
* Chất bán dẫn kiểu n ; Chất bán dẫn kiểu p.
* Pin mặt trời.
* Bộ chỉnh lưu.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SILIC
2. Silic còn là nguồn nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp Silicat. Quan trọng nhất là làm nguyên liệu cho việc sản suất Gốm Sứ, Thủy Tinh, đặc biệt là Xi măng, là 3 vật liệu, có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp cũng như cuộc sống.
II. Lịch sử hình thành và phát triển của Gốm Sứ.
III. Phân Loại Gốm Sứ.
IV. Ứng dụng của Gốm Sứ trong đời sống.
VI. Quy trình và Sơ Đồ công nghệ sản xuất Gốm Sứ.
GỐM SỨ
I. Định nghĩa Gốm Sứ.
Định Nghĩa Gốm Sứ
* Gốm là vật liệu vô cơ phi kim loại, có cấu trúc đa tinh thể. Được tạo nên do khối vật chất gồm các hạt nhỏ, mịn, các chất rắn được nung tới nhiệt độ thiêu kết, kết dính lại với nhau, sau khi để nguội sẽ động cứng lại.
* Sứ là vật liệu gốm mịn không thấm nước và khí (< 0,5%) thường có màu trắng. Sứ có độ bền cơ học cao, tính ổn định nhiệt và hóa học tốt.
Tính chất của Gốm Sứ
Những tính chất quan trọng của gốm là bền nhiệt, không tan trong nước, hầu như không tan trong các dung dịch acid, bazơ và muối, chịu áp lực tốt, dẫn nhiệt, dẫn điện rất kém nhưng giòn, khó gia công thành dạng sợi hay những hình dạng phức tạp.
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH PHÁT TRIỂN CỦA GỐM SỨ
 Các đồ gốm đầu tiên ở Găng-đa-rê (I-ran) và Mu-rây-bat (Xy-rê) vào năm 8000 trước công nguyên.
 Nó cũng xuất hiện ở Bắc Phi khoảng thiên niên kỷ thứ 10 trước công nguyên và ở Nam Mỹ khoảng thiên niên kỷ thứ 7 trước công nguyên.
 Năm 620 sau công nguyên, Trung Hoa là nước đầu tiên sản xuất Sứ.
PHÂN LOẠI GỐM SỨ
* Nếu theo cấu trúc và tính chất sàn phẩm thì có : gốm thô, gốm mịn, gốm đặc biệt.
* Nếu theo mặt hàng: thực chất là phân loại theo nguyên liệu chủ yếu sản xuất ra sản phẩm đó như : gạch ngói, sành tràng thạch, sành đá vôi, sứ frit, sứ corundon …
PHÂN LOẠI GỐM SỨ
Phân loại theo lĩnh vực sử dụng
ỨNG DỤNG CỦA GỐM SỨ
* Rất nhiều đồ dùng trong gia đình làm từ gốm sứ.
* Chế tạo phong minh khí, đồng hồ để bàn, đeo tay …
* Sứ áp điện.
* Thủy thanh : máy định vị bằng âm thanh quân dụng, máy dò đàn cá, thăm dò đại dương.
* Điện thanh : máy lọc sóng âm, máy khuyếch đại âm thanh.
* Chế tạo áo giáp, radar …trong quân đội.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
1. Chọn nguyên liệu.
2. Xử lý và pha chế đất.
3. Tạo hình sản phẩm.
4. Phơi, sấy và sửa hàng mộc.
5. Chồng lò và đốt lò nung gốm sứ.
6. Trang hoàng sản phẩm (men phủ và chất màu trang trí sản phẩm).
7. Sơ đồ công nghệ của quá trình sản xuất Gốm Sứ.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
1. Nguyên liệu :
* Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gốm là đất sét và cao lanh.
* Đất sét : bao gồm chủ yếu các khoáng sét như Caolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O); Montmorolonit (AlSi2O5(OH).xH2O); galoazit (Al2O3.2SiO2.4H2O) và các tạp chất như cát, oxit sắt …
* Cao lanh: gồm chủ yếu các Caolinit và được tạo nên do quá trình phong hóa của Phenspat orthoclazơ
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
1. Nguyên liệu :
* Đất sét tốt để làm gốm là đất sét trắng . Thành phần chủ yếu của đất sét này là cao lanh, ngoài ra còn có thạch anh (cát), các hidroxit sắt, hidroxit nhôm, các chất hữu cơ.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
2. Xử lý và pha chế đất:
 Trong đất nguyên liệu thường có lẫn tạp chất, vì thế phải xử lý tạp chất bao gồm các công đoạn ngâm nước trong hệ thống bể chứa, gồm 4 bể ở độ cao khác nhau :
 Bể thứ nhất (bể đánh) ở vị trí cao hơn cả. Thời gian ngâm đất sét thô này trong 3-4 tháng.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
2. Xử lý và pha chế đất:
 Tháo hỗn hợp này cho chạy xuống bể 2 (bể lắng).
 Múc hồ loãng sang bể thứ ba (bể phơi), phơi một thời gian ngắn, khoảng 3 ngày.
 Chuyển đất sang bể thứ tư (bể ủ).
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
3. Tạo hình sản phẩm
* Mục đích là thoả mãn các chỉ tiêu về kích thước, hình dạng hình học, độ đồng nhất của bán thành phẩm và của sản phẩm.
* Có hai phương pháp tạo hình là :
 Tạo dáng bằng tay trên bàn xoay: Sử dụng kĩ thuật “vuốt tay, be chạch”.
 Đổ khuôn : Kỹ thuật này hiện nay đang được sử dụng phổ biến, vì có thể sản xuất sản phẩm hàng loạt, cho năng suất cao.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
4. Phơi sấy và sửa hàng mộc
* Phơi sản phẩm cho khô, không nứt nẻ, không làm thay đổi hình dạng của sản phẩm.
* Sau khi sấy hoặc phơi, người thợ tiến hành các khâu cắt, gọt, gắn các bộ phận (vòi, quai…), tỉa lại đường nét hoa văn, tạo hoạ tiết, thuật nước cho mịn mặt sản phẩm, chỉnh sửa sản phẩm sao cho hoàn chỉnh nhất.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
5. Chồng lò và đốt lò nung gốm sứ.
* Chồng lò: Sản phẩm mộc sau khi hoàn chỉnh được đem vào lò nung.
* Đốt lò: Công việc đốt lò đòi hỏi phải có kĩ thuật. Các công đoạn tăng nhiệt cho lò, kiểm tra sản phẩm chín như thế nào, làm nguội lò…cần có sự phối hợp chặt chẽ.
Men phủ và chất màu trang trí sản phẩm
1. Khái niệm men phủ: là lớp phủ silicat hay là lớp phủ ôxit dùng để phủ lên bề mặt vật liệu.
2. Chuẩn bị men: chuẩn bị men nguyên liệu, nấu men, sau đó cho men vào nước để chúng vỡ vụn rồi đem nghiền mịn, cho thêm 5-10% đất sét, cao lanh để chống lắng.
Men phủ và chất màu trang trí sản phẩm
3. Tráng men: người ta tráng men lên sản phẩm bằng nhiều phương pháp : nhúng, dội, phun và lăn men.
4. Trang trí sản phẩm: bằng các chất màu – đó là những oxit kim loại khi ở nhiệt độ cao sẽ tác dụng với SiO2 Al2O3 tạo thành hợp chất nhuộm màu.
Sơ đồ sản xuất Gốm Sứ
Một số sản phẩm Gốm Sứ
-THỦY TINH
I. Tìm hiểu chung về Thủy Tinh.
III. Tính chất của Thủy Tinh.
V. Quy trình sản xuất Thủy Tinh và sơ đồ công nghệ.
II. Phân loại Thủy Tinh.
IV. Ứng dụng của Thủy Tinh.
TÌM HIỂU CHUNG VỀ THỦY TINH
* Thủy tinh, đôi khi trong dân gian còn được gọi là kính hay kiếng, là một chất rắn vô định hình đồng nhất, có gốc Silicat, thường được pha trộn thêm các tạp chất để có tính chất theo ý muốn.
* Thủy tinh loại thường là hỗn hợp của Natri silicat và Canxi Silicat, có thành phần gần đúng là Na2O.CaO.6SiO2.
PHÂN LOẠI THỦY TINH
TÍNH CHẤT CỦA THỦY TINH
1. Tính cứng : Thủy tinh là chất rắn trong suốt tương đối cứng, khó mài mòn và gần như trơ về mặt hóa học ở điều kiện thường, dễ bị gãy vỡ dưới tác động của lực, nhiệt độ.
2. Tính truyền sáng : Cũng nhờ có cấu tạo đặc biệt này, mà thủy tinh trở nên trong suốt. Độ truyền sáng của thủy tinh trong vùng bức xạ tử ngoại và hồng ngoại thay đổi tùy theo việc lựa chọn tạp chất.
TÍNH CHẤT CỦA THỦY TINH
3. Màu sắc:
* Thủy tinh loại thường có màu xanh lục gây nên bởi màu của sắt (II) silicat.
* Các kim loại và Oxit kim loại được bổ sung thêm vào thủy tinh trong quá trình sản xuất  để thay đổi màu sắc của thủy tinh.
TÍNH CHẤT CỦA THỦY TINH
4. Khả năng hấp thụ tia tử ngoại và hồng ngoại:
* Thủy tinh thông thường không cho tia cực tím (UV) đi qua.
* Thủy tinh có thể sản xuất đến mức độ tinh khiết mà hàng trăm kilômét thủy tinh vẫn là trong suốt ở bước sóng hồng ngoại trong các sợi cáp quang.
5. Chiết suất : của thủy tinh có thể thay đổi khi có các thành phần khác thêm vào.
TÍNH CHẤT CỦA THỦY TINH
6. Nhiệt độ nóng chảy : như mọi chất rắn vô định hình, thủy tinh không có điểm nóng chảy nhất định.
7. Độ dẫn điện :  Độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt của thủy tinh có thể thay đổi khi thêm Bo, chẳng hạn như ở Pyrex.
ỨNG DỤNG CỦA THỦY TINH
* Rất nhiều đồ dùng trong gia đình làm từ thủy tinh.
* Trong phòng thí nghiệm để làm các thí nghiệm trong hóa học, sinh học, vật lý và nhiều lĩnh vực khác.
* Thủy tinh ngày nay có thể thay thế cho các dây thép.
* Ngôi nhà bằng thủy tinh.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT THỦY TINH
1. Chọn nguyên liệu.
3. Tạo pha đồng nhất và làm trong.
4. Tạo hình.
6. Xử lý và gia công tiếp theo.
2. Chuẩn bị phối liệu.
5. Làm nguội – tôi.
CHỌN NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu nấu Thủy Tinh gồm có:
1. Cát là thành phần chủ yếu, chiếm 60-70% lượng phối liệu. Cát cung cấp SiO2.
2. Tràng thạch cung cấp chủ yếu Al2O3 cho thủy tinh, làm tăng độ bền nhiệt, bền cơ, bền hóa cho thủy tinh. Ngoài ra nó còn cung cấp cho thủy tinh oxit kim loại kiềm và SiO2.
3. Đá vôi và Đolomi cung cấp CaO và MgO làm tăng độ bền hóa, hạ thấp nhiệt độ nấu cho thủy tinh.
4. Borac (hàn the) có công thức Na2B4O7.10H2O cung cấp B2O3 và một phần oxit kiềm. Có tác dụng làm tăng độ bền nhiệt, bền hóa cho thủy tinh.
CHỌN NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu nấu Thủy Tinh gồm có:
5. Xôđa (Na2CO3) hoặc Na2SO4 hoặc K2CO3 cung cấp oxit kiềm, nhằm hạ thấp nhiệt độ nấu của thủy tinh, ngoài ra khi phân hủy chúng còn tỏa khí có tác dụng khử bọt ở nhiệt độ thấp.
6. Mảnh thủy tinh vỡ có thể dùng với lượng khoảng 15-30%. Mảnh vỡ được dùng như 1 phối liệu nhưng phải bổ sung thêm chất chảy, oxit mất mát do nấu lần trước.
7. Nguyên liệu phụ làm thay đổi tính chất nào đó của thủy tinh hoặc rút ngắn thời gian nấu. Nguyên liệu phụ bao gồm chất khử bọt và chất nhuộm màu.
PHỐI LIỆU
Trước khi phối liệu vào lò nấu thủy tinh thì ta cầm làm một số công đoạn sau :
* Làm giầu cát : chủ yếu là tách oxit sắt và các tạp chất hữu cơ.
* Sấy nguyên liệu: các loại đá đập nghiền rồi sấy (ở dưới 4000C), cát sấy ở nhiệt độ 9000C-10000C.
* Đập, nghiền, sàng nguyên liệu: đến cỡ hạt yêu cầu khoảng 7mm.
* Đóng bánh: nhằm mục đích giảm thiểu bụi phối liệu bay đột ngột khi phối liệu vào lò, tránh gây sai số thành phần phối liệu.
NẤU THỦY TINH
CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH NẤU THỦY TINH
Tùy vào phối liệu đưa vào nấu thủy mà ta có những phản ứng xảy ra khác nhau.
Ở đây ta xét trường hợp nấu thủy tinh từ 3 nguyên liệu chính là Cát – Xôđa – Đá vôi tương ứng với 3 cấu tử là SiO2 – Na2O – CaO.
LÒ NẤU THỦY TINH
Trên thực tế người ta dùng hai loại lò nấu thủy tinh đó là :
Lò gián đoạn : phối liệu cho vào và lấy ra từng mẻ một.
Lò liên tục : có năng suất rất cao, phối liệu và thủy tinh cho vào và lấy ra liên tục. Năng suất lò từ 5 – 100 tấn/24 giờ.
TẠO HÌNH VÀ GIA CÔNG SẢN PHẨM
1. TẠO HÌNH
Muốn tạo hình thủy tinh, phải đưa khối thủy tinh nóng chảy đến một nhiệt độ ứng với độ nhớt thích hợp làm cho thủy tinh linh động dễ tạo hình.
Một số phương pháp tạo hình là :
1. Ép.
2. Phương pháp thổi
3. Phương pháp kéo
4. Phương pháp dát
5. Chắp nối
TẠO HÌNH VÀ GIA CÔNG SẢN PHẨM
2. Gia công sản phẩm
Gia công nhiệt :
* Hấp (hay ủ).
* Tôi thủy tinh.
Gia công cơ học :
* Mài và đánh nhẵn.
Gia công hóa học :
* Dùng chất hóa học làm thay đổi tính chất bề mặt của thủy tinh.
Sơ đồ công nghệ sản xuất Thủy Tinh (các giai đoạn chính)
Một số hình ảnh về SP Thủy Tinh
-XI MĂNG
I. Nguồn gốc của Xi Măng.
II. Định nghĩa về Xi Măng.
IV. Tìm hiểu về Xi Măng Portland.
 Nguồn gốc của Xi Măng Portland.
 Thành phần của Xi Măng Portland.
 Quy trình sản xuất Xi Măng Portland.
III. Quá trình đông cứng của Xi Măng.
NGUỒN GỐC CỦA XI MĂNG
Từ xa xưa, con người đã biết dùng những vật liệu đơn sơ như đất sét, đất bùn nhào rác, dăm gỗ, cỏ khô băm … để làm gạch, đắp tường, dựng vách cho chỗ trú ngụ của mình.
Người Ai Cập đã dùng vôi tôi làm vật liệu chính.
Người Hy Lạp trộn thêm vào vôi đất núi lửa ở đảo Santorin hỗn hợp này đã được các nhà xây dựng thời đó ưu Ái.
Người La Mã thêm vào loại tro – đất núi lửa Vésuve miền Puzzolles.
ĐỊNH NGHĨA XI MĂNG
 Xi măng thuộc loại vật liệu dính, được dùng trong xây dựng. Quan trọng và thông dụng nhất là xi măng Portland. Đó là chất bột mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm Canxi Silicat CaSiO3 và Canxi Aluminat Ca3SiO5 : hoặc 3CaO.SiO2, Ca2SiO4 hoặc 2CaO.SiO2, Ca3(AlO3)2 hoặc 3CaAl2O3. Ngoài ra còn có thể có Ferat Sắt.
Quá trình đông cứng của Xi Măng
Khi đã nhào trộn với nước, xi măng sẽ đông cứng sau vài giờ. Khác hẳn với quá trình đông cứng của vôi, quá trình đông cứng của xi măng chủ yếu là do sự hidrat hóa của những hợp chất có trong xi măng, tạo ra hidrat tinh thể :
 Sau thời gian đông cứng ban đầu, quá trình đông cứng còn tiếp tục tăng do sự hidrat hoá còn lan sâu vào bên trong hạt xi măng.
Quá trình đông cứng của Xi Măng
 Khi dùng xi măng để làm chất kết dính trong xây dựng, người ta thường trộn xi măng với cát, (1 phần xi măng với 2 phần cát) hoặc với cát và vôi.
NGUỒN GỐC XI MĂNG PORTLAND
Có nhiều loại xi măng như xi măng Portland, xi măng aluminat, xi măng pouzoland. Khác nhau chủ yếu là thành phần khoáng vật. Trong đó xi măng Pooclăng là phổ biến nhất.
Nguồn gốc của xi măng Portland : Portland là tên một bán đảo ở miền Nam nước Anh. Đất đá miền này sau khi nghiền mịn thì trở thành một chất kết dính xây dựng tự nhiên có màu xám xanh mà không phải qua pha chế nung luyện gì cả.
THÀNH PHẦN CỦA XI MĂNG PORTLAND
Xi măng Portland là một hỗn hợp nghiền mịn của clinker, thạch cao có thể có hay không có đá phụ gia. Tùy theo hàm lượng đá phụ gia nghiền mà thành phần các oxit chính trong xi măng thay đổi trong khoảng sau:                  
- CaO = 50 - 60 %                  
- SiO2 = 20 - 30 %                  
- Fe2O3 = 3 - 15 %                  
- Al2O3= 5 - 20 %                  
- SO3 = 2 - 4 %
THÀNH PHẦN CỦA XI MĂNG PORTLAND
Clinker là sản phẩm nung thiêu kết của đá vôi - đất sét ở 14500C. Chất lượng của clinker sẽ quyết định tính chất của xi măng. Thành phần tổng quát của clinker:                  
- CaO = 62 - 68 %                  
- SiO2 = 21 - 24 %                  
- Al2O3 = 4 - 8 %                  
- Fe2O3 = 2 - 5%

Ngoài ra còn có một số các oxit khác ở hàm lượng nhỏ : MgO, Na2O, K2O (Hàm lượng MgO<=5%, tổng hàm lượng kiềm không vượt quá 2%).
QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND
Gồm 6 giai đoạn :
Giai đoạn 1 : Khai thác mỏ
Giai đoạn 2 : Gia công sơ bộ nguyên liệu
Giai đoạn 3 : Nghiền, sấy, phối liệu sống
Giai đoạn 4 : Nung Clinker
Giai đoạn 5 : Nghiền xi măng
Giai đoạn 6 : Đóng gói xi măng
1. Khai Thác Mỏ
QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND
2. Gia công sơ bộ nguyên liệu
 Xác định nguồn khoáng sản, thăm dò địa hình và đánh giá chất lượng.
 Đá vôi, đất sét, quặng thường ở dạng viên tảng có kích thước lớn, nên phải được đập nhỏ trước để tiện cho việc nghiền, sấy khô, chuyển tải và tồn trữ.
3. Nghiền, sấy, phối liệu sống
QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND
Sấy phối liệu sống: phối liệu đã được định lượng gồm đá vôi, đất sét sẽ được nạp vào máy nghiền đứng.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND
4. Nung Clinker
Clinker là sản phẩm nung thiêu kết ở 1450oC của đá vôi, đất sét và một số phụ gia điều chỉnh.
Nung Clinker xi măng là khâu then chốt trong sản xuất xi măng. Nhiệt độ của vật liệu từ 1300 ÷ 1450 ÷ 1300oC là tiến hành nung Clinker.
Trong pha lỏng, oxit canxi, silic 2 canxi xảy ra phản ứng tạo thành silic 3 canxi, đây là quá trình hấp thụ vôi. Khi đạt 1450oC vôi tự do được hấp thụ đầy đủ.
2CaO.SiO2 + CaO → 3CaO.SiO2
Quá trình giảm nhiệt độ từ 1450→1300oC là quá trình hoàn thiện tinh thể Alite, cho tới 1300oC thì pha lỏng bắt đầu đông kết, phản ứng tạo thành silic 3 canxi cũng kết thúc.
Sau khi nung thành Clinker phải tiến hành làm nguội.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND
4. Nung Clinker
QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND
5. Nghiền Xi Măng
Sau khi làm nguội, Clinker được chuyển lên xilo Clinker. Từ đây, Clinker được nạp vào máy nghiền xi măng cùng thạch anh và các phụ gia điều chỉnh.
Mục đích của việc nghiên xi măng: có 2 mục đích :
* Xi măng càng mịn thì càng tăng diện tích bề mặt.
* Tăng tính năng thuỷ phân hoá rất mạnh, nó bao bọc cát sạn trong bê tông và dính kết lại với nhau.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAND
6. Đóng gói Xi Măng
Sau khi nghiền, xi măng chưa thể xuất xưởng ngay mà phải qua tồn trữ trung gian. Tồn trữ xi măng có tác dụng như sau:
Khống chế nghiêm ngặt chất lượng xi măng.
Cải thiện chất lượng xi măng.
Xi măng xuất xưởng có 2 kiểu: xi măng bao và xi măng rời.
Sơ Đồ Các Công Đoạn Chính Của Việc Sản Xuất Xi Măng
Một số hình ảnh minh họa
Đất sét 1
Đất sét 2
Đá vôi
Quặng sắt
Thạch cao
Kho chứa đất sét
Đập nhỏ đất sét
Sấy khô đất sét
Silo đất sét 1
Máy đập
Silo đất sét 2
Kho trộn đều
SILO đá vôi
SILO quặng sắt
Máy đập
Máy đập
SILO thạch cao
Nguyện liệu
Máy nghiền
SILO trộn đều
Lò Nung
Thiết bị làm nguội
SILO CLINKER
Máy nghiền Xi Măng
SILO Xi Măng
Đóng bao
Xuất xi măng rời
Sơ đồ chi tiết quy trình sản xuất Xi Măng
Một Số Hình Ảnh Về Sản Xuất Xi Măng Của Công Ty Hoàng Mai
Mỏ Đá Hoàng Mai B – Nơi Khai Thác Đá Vôi
Một Số Hình Ảnh Về Sản Xuất Xi Măng Của Công Ty Hoàng Mai
Máy
Nghiền
Nhiên Liệu
Một Số Hình Ảnh Về Sản Xuất Xi Măng Của Công Ty Hoàng Mai

Nung
Clinker
Một Số Hình Ảnh Về Sản Xuất Xi Măng Của Công Ty Hoàng Mai
Máy
Nghiền Xi Măng
CẢM ƠN SỰ THEO DÕI CỦA CÔ VÀ CÁC BẠN
Nhóm thực hiện gồm :
1. Quách Tuấn Huy MSSV :2072156
2. Lê Văn Tùng MSSV :2072240
3. Nguyễn Văn Chắc MSSV :2072131
4. Nguyễn Khánh Luân MSSV :2072177
5. Nguyễn Văn Trung MSSV :2072236
GVHD :
Ths NGUYỄN THỊ ÁNH HỒNG