Chuỗi phản ứng hóa học tạo xi măng năm 2024

Câu hỏi: Tôi biết rằng xi măng Pooclăng là một hỗn hợp được nghiền min, vậy hỗn hợp này có Công thức hoá học không? Các thành phần hoá học cấu tạo lên nó là gi? Các tài liệu tham khảo về hỗn hợp này?

Trả lời: Xi măng Pooclăng không có công thức hoá học, cấu tạo nó là hỗn hợp nghiền mịn của Clanhke, Thạch Cao, Phụ gia (có thể có). Tuỳ theo tỷ lệ phụ gia nghiền mà thành phần của các oxit trong xi măng Pooclăng thay đổi trong khoảng sau:

Thành phần hoá học: Các ôxit chính gồm: CaO, SiO2 , Fe2O3, Al2O3 chiếm từ 95 ¸ 97%, còn lại từ 3¸5% là các ôxit khác ( Na2O , K2O , MgO, Mn2O3, SO3, TiO2 ).

Ximăng pooclăng thường các ôxit nằm trong giới hạn: - CaO = 63 ¸ 67 %. - SiO2 = 21 ¸ 24 %. - Al2O3 = 4 ¸7 %. - Fe2O3 = 2.5¸ 4 %. - R2O < 1.5 %. - TiO2 < 5%. - MnO2 < 1.5%. - MgO £ 5% . - SO3 : 2,5%

Các tài liệu tham khảo: - PGS, PTS Bùi Văn Chén Kỹ thuật sản xi măng pooclăng và các chất kết dính. - Các sách về vật liệu xây dựng.

Quá trình sản xuất xi măng là “thủ phạm” lớn nhất gây hiệu ứng nhà kính toàn cầu. Khoảng 5% khí thải CO2 trên thế giới thoát ra từ các lò xi măng, cao gấp đôi lượng khí thải từ các động cơ phản lực của toàn bộ ngành hàng không dân dụng.

Vấn đề nằm ở cơ chế hóa học của quá trình sản xuất xi măng, 2 lần sinh ra CO2. Đầu tiên, calcium carbonate (CaCO3) có trong đá vôi thành phẩm được nung trong lò ở nhiệt độ hơn 1.400 độ C. Quá trình này ngốn nhiều năng lượng, thường dùng than đá. Sau đó, lại thêm một đợt thải CO2 nữa khi biến CaCO3 thành CaO. Tổng cộng, sản xuất 1 tấn xi măng sẽ thải ra 770 kg CO2 vào không khí.

Không như một số công ty chọn cách chế tạo xi măng hút CO2 để cân bằng lượng CO2 sản sinh trước đó, Viện Công nghệ Karlsruhe (Đức) đã tìm ra cách vừa giảm nhiên liệu cần dùng trong quá trình sản xuất cũng như lượng CO2 thải ra trong quá trình kế tiếp.

Theo giới thiệu của nhà hóa học Peter Stemmermann, xi măng tên gọi Celitement trong giai đoạn đầu chỉ cần nung ở 300 độ C. Và do dùng một hỗn hợp ít canxi hơn cùng với những vật liệu silicon khác, đồng thời thêm nước vào sớm hơn, xi măng của Stemmermann đã biến đổi chuỗi phản ứng hóa học và giảm lượng khí CO2 thoát ra.

Nhược điểm lớn nhất của Celitement là giá thành khá cao, nhưng bù lại xi măng này vừa “xanh” vừa bền, chống được sự xói mòn tốt hơn xi măng thông thường. Hiện Công ty Schwenk (Đức) đang hợp tác với các chuyên gia để mở nhà máy sản xuất xi măng Celitement, với công suất thiết kế đạt 66.000 tấn/năm vào năm 2014.

Như chúng ta đã biết ngoài cát đá, thì Xi măng được xem là loại vật liệu không thể thiếu trong các công trình xây dựng. Sửa chữa, cải tạo nhà ở, trang trí nâng cấp nhà ở. Trong bài viết này mình sẽ giải thích cho cá bạn xi măng được sản xuất như thế nào? Cũng như quy trình sản xuất xi măng tại các công ty ra sao. Hãy cùng tìm hiểu nhé!

Tìm hiểu 5 giai đoạn sản xuất xi măng xây dựng

Giai đoạn 1: Trong quá trình sản xuất xi măng:

Tách chiết các loại nguyên liệu thô trong đá vôi, đất sét cat.. như canxi, silic, sắt, và nhôm. Sau khi đã chiết xuất nguyên liệu thô xong chúng được đưa đến nhà máy.

Giai đoạn 2: Phân chia tỉ lệ , trộn lẫn và nghiền các nguyên liệu

Sau khi nguyên liệu hô từ quặng đến phòng thí nghiệm. Nhiệm vụ của nhà máy,phòng thí nghiệm này là phân chia tỉ lệ chính xác giữa đá vôi và đất sét trước khi bắt đầu nghiền.

Tỉ lệ thông thường 80: 20. Trong đó đá vôi chiếm 80 %, còn lại là đất sét. Sau khi đã cân bằng tỉ lệ đến bước nghiền hỗn hợp nhờ vào các con lăn quay và bàn xoay. Con lăn có nhiệm vụ nghiền hỗn hợp thành bột mịn. Sau khi đã nghiền hỗn hợp thành bột mịn chúng sẽ được dự trữ trong đường ống trước khi được nung.

Giai đoạn 3: Gia đoạn trước khi nung

Sau khi nguyên liệu được nghiền thành bộ mịn hoàn chỉnh và được đưa vào buồng trước chờ sẵn. Thông thường trong buồng này chứa một chuỗi các buồng xoáy trục đứng. Các loại nguyên liệu thô phải đi qua đây và vào trong lò nung. Giai đoạn này khá quan trọng trong quá trình sản xuất xi măng mà chúng ta đang tìm hiểu.

Thông thường nhiệt độ trong lò lên tới 14500C. Khi đó các phản ứng hóa học gọi là phản ứng khử Cacbon và phản ứng này còn thải ra khí CO2. Nhiệt độ cao trong lò làm cho nguyên liệu nhão ra. Chuỗi phản ứng hóa học giữa Ca và SiO2 tạo ra thành phần chính trong xi măng (CaSiO3). Lò nhận nhiệt từ bên ngoài nhờ khí tự nhiên hoặc than đá. Khi nguyên liệu ở phần thấp nhất của lò nung thì nó sẽ hình thành lên sỉ khô.

Giai đoạn 4: Làm mát và nghiền thành phẩm xi măng

Các sỉ khô sau khi được đưa ra khỏi lò sẽ được làm mát và chuyển đến giai đoạn nghiền hoàn chỉnh. Tại đây các viên bi sắt, giúp nghiền mịn ra thành xi măng.

Giai đoạn 5: Giai đoạn thành phẩm – Đóng gói xi măng

Đây là giai đoạn đóng xi măng vòa bao và vận chuyển đến kho. Sau khi bột được nghiền mịn thành xi măng, chúng được đóng bao với trọng lượng từ 20-50 kg/ bao. Và được đưa đến tổng kho. Sau đó mới được đưa đến các cửa hàng vật liệu, đại lý vật liệu xây dựng.

Hỏi vì sao các nhà máy công ty sản xuất xi măng hay đặt ở khu vực gần các núi đá vôi?

Bởi đặt ở những khu vực núi đá vôi giúp tiết kiệm chi phí sản xuất. Giảm giá thành của xi măng đến tay người sử dụng.