Công nghệ sản xuất các hợp chất vô cơ báo cáo Đề tài công nghệ sản xuất vôi

Đầu tiên, nghiên cứu sẽ giới thiệu tổng quan về vôi và các ứng dụng của nó trong nhiều ngành công nghiệp như hóa chất, xây dựng, xử lý nước, và sản xuất thép.. Các phương pháp này giúp đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC VÀ THỰC PHẨM



MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC HỢP

CHẤT VÔ CƠ BÁO CÁO ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT VÔI GVHD: TS Đặng Đình Khôi

Mã lớp học: TINO322903-Nhóm 02CLC (Lớp sáng thứ 2 tiết 1-3)

1 Lê Nhất Nguyên 22128049

2 Nguyễn Ngọc Phúc Duyên 22128010

3 Phan Thị Ngọc Hậu 22128020

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2023

MỤC LỤC

I Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Nội dung nghiên cứu

4 Cơ sở lí luận & phương pháp nghiên cứu

5 Ý nghĩa khoa học & thực tiễn

II Nội dung

1 Tổng quan về canxi cacbonat

1.1 Khái niệm

1.2 Tính chất vật lý

1.3 Tính chất hóa học

1.4 Phân loại

1.4.1 Canxi cacbonat công nghiệp:

1.4.2 Canxi cacbonat thực phẩm:

1.5 Sản xuất canxi cacbonat

1.5.1 Từ nguyên liệu vô cơ:

1.5.2 Từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh học:

2 Quy trình sản xuất

2.1 Quy trình sản xuất

2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất vôi

2.2.1 Khai thác và lưu trữ đá vôi:

2.2.2 Tiền gia nhiệt:

2.2.3 Nung trong lò quay:

2.2.4 Làm mát:

2.2.5 Hệ thống xử lý bụi:

2.2.6 Nghiền và sàng lọc sản phẩm:

2.2.7 Đóng gói và vận chuyển:

3 Ứng dụng

3.1 Công nghiệp nặng

3.2 Công nghiệp nhẹ:

3.3 Thực phẩm:

3.4 Y dược:

III Kết luận

IV Tài liệu

I Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

Đề tài "Công nghệ sản xuất vôi" xuất phát từ vai trò quan trọng của nguyên liệu này trong nhiều ngành công nghiệp và đời sống, cùng với tiềm năng phát triển bền vững và tối ưu hóa quy trình sản xuất Đá vôi là nguồn tài nguyên phong phú, có mặt rộng rãi tại nhiều khu vực, và là nguyên liệu chính trong các ngành như xây dựng, sản xuất xi măng, luyện kim, hóa chất, xử lý môi trường, cũng như trong y tế và nông nghiệp Tuy nhiên, quy trình sản xuất và chế biến đá vôi hiện nay vẫn tồn tại những hạn chế, như hiệu suất thấp, tiêu thụ năng lượng lớn, và tác động tiêu cực đến môi trường

Việc nghiên cứu và cải tiến công nghệ sản xuất đá vôi không chỉ giúp nâng cao hiệu quả kinh tế mà còn giảm thiểu khí thải, bảo vệ môi trường

và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên Đồng thời, đề tài còn

mở ra cơ hội ứng dụng các công nghệ tiên tiến như lò quay, hệ thống tiền nung, và thiết bị xử lý bụi hiện đại, nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe trong sản xuất Việc lựa chọn

đề tài này cũng giúp cung cấp kiến thức chuyên sâu về các khía cạnh kỹ thuật và kinh tế trong quy trình sản xuất đá vôi, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu hóa và phát triển bền vững trong lĩnh vực công nghiệp này

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Công nghệ sản xuất vôi" là tìm hiểu, phân tích và phát triển các quy trình sản xuất vôi từ nguyên liệu đá vôi, nhằm cải thiện hiệu quả sản xuất, giảm thiểu chi phí và tác động tiêu cực đến môi trường Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc khảo sát các phương pháp nung vôi, đặc biệt là các công nghệ hiện đại giúp tối ưu hóa nhiệt độ, thời gian nung và tiết kiệm năng lượng

Ngoài ra, nghiên cứu cũng sẽ đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng vôi sản phẩm, bao gồm tính chất của nguyên liệu đá vôi, quá trình xử lý khí thải và các biện pháp bảo vệ môi trường trong sản xuất Mục tiêu cuối cùng là đề xuất những cải tiến kỹ thuật và công nghệ có thể áp dụng vào các cơ sở sản xuất vôi hiện nay, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí vận hành và hạn chế tác động xấu đến môi trường

3 Nội dung nghiên cứu

Tập trung vào việc khảo sát các quy trình sản xuất vôi, từ nguyên liệu đầu vào cho đến các phương pháp xử lý khí thải và cải tiến công nghệ

để nâng cao hiệu quả và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường

Đầu tiên, nghiên cứu sẽ giới thiệu tổng quan về vôi và các ứng dụng của nó trong nhiều ngành công nghiệp như hóa chất, xây dựng, xử lý nước, và sản xuất thép Vôi là một nguyên liệu quan trọng, đóng vai trò không thể thiếu trong các quy trình công nghiệp, vì vậy, việc tìm hiểu các loại vôi như vôi sống (CaO), vôi tôi (Ca(OH)2) và các loại vôi ngậm nước có ý nghĩa quan trọng Tiếp theo, nghiên cứu sẽ phân tích các tính chất hóa học và vật lý của nguyên liệu đá vôi, để từ đó lựa chọn được nguồn nguyên liệu phù hợp nhất cho sản xuất vôi Quá trình sản xuất vôi chủ yếu diễn ra qua phương pháp nung đá vôi ở nhiệt độ cao, tuy nhiên, có nhiều công nghệ khác nhau được áp dụng như lò quay, lò đứng, và công nghệ nung sử dụng năng lượng tái tạo Việc khảo sát các phương pháp này nhằm tìm ra những ưu điểm, nhược điểm của từng công nghệ sẽ giúp đề xuất các cải tiến trong quy trình sản xuất, làm tăng năng suất, giảm chi phí và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng

Một phần quan trọng của nghiên cứu là tìm hiểu và đánh giá các biện pháp xử lý khí thải trong quá trình sản xuất vôi, đặc biệt là khí CO2 được sinh ra từ việc nung đá vôi Việc giảm thiểu lượng khí thải này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn góp phần vào việc tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường Nghiên cứu sẽ đề xuất các giải pháp xử lý khí thải hiệu quả, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm không khí và tiết kiệm năng lượng Ngoài ra, nghiên cứu cũng sẽ xem xét các phương pháp kiểm tra chất lượng vôi sản phẩm, từ việc xác định độ tinh khiết, độ mịn, khả năng phản ứng, đến các tiêu chuẩn kỹ thuật mà sản phẩm vôi cần phải đạt được Các phương pháp này giúp đảm bảo sản phẩm vôi đạt chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu của các ngành công nghiệp sử dụng vôi

Cuối cùng, nghiên cứu sẽ đưa ra những đề xuất cải tiến công nghệ sản xuất vôi, bao gồm việc áp dụng công nghệ mới như năng lượng tái tạo, các công nghệ tiết kiệm năng lượng, và công nghệ giảm phát thải CO2 Các giải pháp này sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường Nghiên cứu không chỉ làm rõ tình hình sản xuất vôi hiện nay mà còn mở ra triển vọng phát triển bền vững cho ngành công nghiệp này trong tương lai

4 Cơ sở lí luận & phương pháp nghiên cứu

Được xây dựng dựa trên các nguyên lý cơ bản của hóa học, vật lý và công nghệ sản xuất Vôi là sản phẩm từ quá trình nung đá vôi, một phản ứng nhiệt phân giữa đá vôi (CaCO ) với nhiệt độ cao, tạo ra vôi ₃ sống (CaO) và khí CO Quá trình này chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố ₂ như nhiệt độ, thời gian nung, và đặc tính của đá vôi Các khái niệm về các loại vôi như vôi sống, vôi tôi, và vôi ngậm nước sẽ được làm rõ trong mối quan hệ với các ứng dụng của chúng trong các ngành công

nghiệp Để hiểu rõ hơn về công nghệ sản xuất vôi, cần nghiên cứu các phương pháp nung vôi khác nhau, bao gồm công nghệ lò quay, lò đứng, và các công nghệ hiện đại sử dụng nhiên liệu tái tạo hoặc năng lượng hiệu quả, nhằm tối ưu hóa quá trình sản xuất và giảm thiểu lượng khí thải CO ₂

Phương pháp nghiên cứu trong đề tài này sẽ bao gồm cả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm Trong phần lý thuyết, nghiên cứu sẽ dựa trên các tài liệu chuyên ngành, các công trình nghiên cứu trước đây để phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất vôi như thành phần

đá vôi, nhiệt độ nung, và các phương pháp xử lý khí thải Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng sẽ khảo sát các phương pháp kiểm tra chất lượng vôi sản phẩm, từ đó xây dựng cơ sở lý luận cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm vôi Trong phần thực nghiệm, nghiên cứu sẽ áp dụng các phương pháp phân tích thực tế tại các cơ sở sản xuất vôi để thu thập dữ liệu về quy trình sản xuất, các yếu tố tác động đến hiệu suất sản xuất và chất lượng sản phẩm Các thí nghiệm sẽ được tiến hành để kiểm tra các điều kiện nung khác nhau, đo lường khí thải phát sinh và hiệu quả xử lý khí CO , cũng như chất lượng của vôi sau quá ₂ trình sản xuất Thực nghiệm sẽ cung cấp dữ liệu cụ thể để đánh giá và

so sánh hiệu quả của các công nghệ khác nhau, từ đó đưa ra những đề xuất cải tiến công nghệ và quy trình sản xuất Phương pháp nghiên cứu này kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm sẽ giúp xây dựng một bức tranh toàn diện về công nghệ sản xuất vôi, đồng thời đưa ra các giải pháp hiệu quả để cải thiện quy trình sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu tác động đến môi trường

5 Ý nghĩa khoa học & thực tiễn

Đề tài này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất lớn, vì nó liên quan đến nhiều lĩnh vực trong công nghiệp, môi trường, và khoa học vật liệu Về mặt khoa học, nghiên cứu công nghệ sản xuất vôi giúp hiểu rõ hơn về các phản ứng hóa học, đặc biệt là phản ứng phân hủy canxi cacbonat (CaCO₃) dưới nhiệt độ cao, để tạo ra canxi oxit (CaO) và khí carbon dioxide (CO ) Điều này không chỉ cung cấp cơ sở lý thuyết cho quá ₂ trình sản xuất vôi mà còn mở ra cơ hội nghiên cứu các phương pháp cải tiến để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất, giảm tiêu thụ năng lượng và khí thải CO Các nghiên cứu cũng đóng góp vào việc phát triển các ₂ công nghệ xanh, thân thiện với môi trường, nhằm giảm tác động xấu của quá trình sản xuất vôi truyền thống

Về mặt thực tiễn, công nghệ sản xuất vôi có ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp Vôi sống (CaO) là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất thép, xử lý nước, sản xuất hóa chất, và trong ngành nông nghiệp để cải thiện chất lượng đất Hơn nữa, vôi còn được sử dụng trong các quá trình xử lý khí thải, giúp loại bỏ các hợp chất độc

hại và giảm ô nhiễm môi trường Nghiên cứu và cải tiến công nghệ sản xuất vôi không chỉ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm

mà còn giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và tác động đến môi trường, đáp ứng các yêu cầu phát triển bền vững của ngành công nghiệp Tóm lại, công nghệ sản xuất vôi có ý nghĩa sâu sắc cả về mặt lý thuyết

và thực tiễn, giúp phát triển khoa học công nghệ trong các lĩnh vực sản xuất và môi trường, đồng thời đáp ứng nhu cầu sử dụng vôi trong các ngành công nghiệp quan trọng

1 Tổng quan về canxi cacbonat

1.1 Khái niệm

Canxi cacbonat (CaCO ) là một hợp chất hóa học phổ biến, tồn tại rộng ₃ rãi trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất như đá vôi, đá phấn, đá vôi hạt, và các dạng khác Đây là một hợp chất vô cơ có màu trắng, không mùi và không tan trong nước Canxi cacbonat có vai trò quan trọng trong nhiều quá trình tự nhiên và công nghiệp, bao gồm việc tạo thành

vỏ của các sinh vật biển như sò, ốc và san hô Trong công nghiệp, CaCO₃ được sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất vôi (CaO), cũng như trong các sản phẩm như xi măng, giấy, thủy tinh, và sơn

Khi canxi cacbonat được nung nóng, nó trải qua quá trình phân hủy nhiệt để tạo ra canxi oxit (CaO) và khí carbon dioxide (CO ) Phản ứng ₂ này là cơ sở của quá trình sản xuất vôi, trong đó đá vôi (CaCO ) được ₃ đốt nóng đến nhiệt độ cao, giải phóng CO và tạo ra vôi sống, một chất ₂

có tính kiềm mạnh và được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp như xử lý nước, sản xuất thép và hóa chất Canxi cacbonat còn được

sử dụng trong ngành nông nghiệp như một chất điều chỉnh độ pH cho đất và cung cấp canxi cho cây trồng

Ngoài ra, canxi cacbonat còn đóng vai trò trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và dược phẩm, nơi nó được sử dụng như một chất phụ gia và canxi bổ sung Tính chất vật lý và hóa học của canxi cacbonat, như độ ổn định nhiệt, khả năng phản ứng và khả năng hòa tan trong các dung dịch axit, làm cho nó trở thành một hợp chất vô cùng quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và sinh học

1.2 Tính chất vật lý

Canxi cacbonat (CaCO ) là một hợp chất hóa học có màu trắng, không ₃ mùi, không tan trong nước và có thể tồn tại dưới dạng tinh thể hoặc bột Nó có độ cứng khoảng 3 trên thang Mohs, cho thấy nó khá mềm và

có thể bị mài mòn nhẹ trong các điều kiện nhất định, nhưng vẫn đủ

cứng để tồn tại lâu dài trong môi trường tự nhiên Với mật độ khoảng 2.7 g/cm³, canxi cacbonat là một hợp chất vô cơ có trọng lượng khá lớn

so với các chất khác Nhiệt độ nóng chảy của CaCO rất cao, khoảng ₃ 1339°C, nhưng nó không chảy mà phân hủy thành canxi oxit (CaO) và khí CO khi bị nung nóng ở nhiệt độ trên 840°C, tạo ra phản ứng phân ₂ hủy đặc trưng Dù không tan trong nước, canxi cacbonat sẽ phản ứng với các dung dịch axit như axit hydrochloric (HCl), giải phóng khí CO ₂

và tạo thành muối canxi

Cấu trúc tinh thể của canxi cacbonat có thể xuất hiện dưới ba dạng chính: calcit, aragonit và vaterit, mỗi dạng có các đặc điểm vật lý khác nhau Trong đó, calcit là dạng phổ biến nhất, với các tinh thể có hình lăng trụ hoặc kim Dạng aragonit có cấu trúc dạng cột và có mật độ cao hơn calcit một chút, nhưng lại không ổn định và dễ chuyển thành calcit khi điều kiện môi trường thay đổi Tính chất quang học của canxi cacbonat, đặc biệt là dạng calcit, khiến nó có khả năng phản xạ ánh sáng mạnh, tạo ra các hiệu ứng quang học đặc biệt, điều này làm cho

nó trở thành nguyên liệu quan trọng trong sản xuất các vật liệu trang trí hoặc gạch ốp lát

Ngoài ra, canxi cacbonat còn có khả năng hấp thụ nhiệt khá cao, đặc biệt là trong quá trình nung, khi nó chuyển đổi thành canxi oxit và thải ra khí CO Tính chất cơ học của CaCO cho phép nó dễ dàng bị nghiền ₂ ₃ thành bột mịn, và chính vì thế nó được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất xi măng, bột đá, cũng như trong nông nghiệp để điều chỉnh độ pH của đất Tính ổn định của canxi cacbonat dưới các điều kiện nhiệt độ và môi trường khác nhau cũng giúp nó trở thành một vật liệu quan trọng trong các ứng dụng xây dựng và chế biến công nghiệp

1.3 Tính chất hóa học

Canxi cacbonat (CaCO ) chủ yếu thể hiện qua khả năng phản ứng với ₃ các chất axit và nhiệt Canxi cacbonat là một hợp chất kiềm tính, không tan trong nước, nhưng khi tiếp xúc với các axit mạnh như axit

hydrochloric (HCl) hoặc axit sulfuric (H₂SO₄), nó sẽ phản ứng mạnh mẽ, tạo ra khí carbon dioxide (CO ), muối canxi và nước Phản ứng này ₂ thường được dùng để nhận diện canxi cacbonat trong phòng thí nghiệm hoặc trong các ứng dụng xử lý nước Cụ thể, khi canxi cacbonat phản ứng với axit hydrochloric, sản phẩm tạo thành là canxi chloride (CaCl ), khí CO và nước: ₂ ₂

CaCO3 + HCL => CaCl2 + CO2 + H2O

Đây là một phản ứng rất phổ biến và dễ dàng quan sát được qua sự giải phóng khí CO ₂

Ngoài ra, canxi cacbonat còn có tính chất phân hủy khi bị nung nóng Khi nhiệt độ đạt trên 840°C, canxi cacbonat bắt đầu phân hủy thành canxi oxit (CaO) và khí carbon dioxide (CO ) Đây là phản ứng nhiệt ₂ phân, một trong những phản ứng quan trọng trong sản xuất vôi (CaO)

từ đá vôi (CaCO ) Phản ứng này không chỉ tạo ra vôi sống, mà còn giải₃ phóng một lượng lớn khí CO , là một trong những nguyên nhân chính ₂ gây ra hiệu ứng nhà kính khi sản xuất vôi trong công nghiệp:

CaCO3 → CaO+ CO2 Tính chất này của canxi cacbonat cũng giải thích tại sao nó là nguyên liệu quan trọng trong quá trình sản xuất vôi, xi măng, và các ứng dụng công nghiệp khác

Canxi cacbonat còn có khả năng tác dụng với dung dịch kiềm như natri hydroxide (NaOH) trong điều kiện nhiệt độ cao, tạo thành muối canxi và nước, mặc dù phản ứng này ít phổ biến hơn so với phản ứng với axit Tính chất hóa học của canxi cacbonat làm cho nó không chỉ là một hợp chất quan trọng trong ngành công nghiệp mà còn có vai trò trong các quá trình sinh học, như việc tạo vỏ cho các sinh vật biển hoặc điều chỉnh pH trong đất nông nghiệp

Nhìn chung, các tính chất hóa học của canxi cacbonat chủ yếu liên quan đến sự phản ứng của nó với axit và nhiệt, tạo ra các sản phẩm hữu ích trong nhiều ngành công nghiệp và có tác động đến môi trường 1.4 Phân loại

1.4.1 Canxi cacbonat công nghiệp:

Được chế biến và sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp Nó được khai thác từ các mỏ đá vôi tự nhiên và trải qua các quá trình chế biến như nghiền nát, rửa, sàng lọc và phân loại để có được sản phẩm với kích thước hạt mong muốn Loại canxi cacbonat này thường có độ tinh khiết cao và ít tạp chất, điều này giúp cải thiện hiệu suất trong các ứng dụng công nghiệp Dạng canxi cacbonat này có thể được chia thành hai loại chính: dạng bột mịn và dạng viên, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của từng ngành Bột canxi cacbonat có thể có kích thước hạt từ vài micromet đến hàng chục micromet, giúp tạo ra những sản phẩm với độ mịn cao và đồng đều Trong khi đó, canxi cacbonat dạng viên thường

có kích thước hạt lớn hơn và được sử dụng trong các lĩnh vực yêu cầu dạng rắn hoặc cần khả năng phân hủy chậm

Có tính chất hóa học ổn định và không dễ phản ứng với các chất khác trừ khi có sự tác động của axit hoặc nhiệt Khi bị nung nóng, canxi cacbonat phân hủy thành canxi oxit (CaO) và khí carbon dioxide (CO ), ₂

Nhiệt

một phản ứng quan trọng trong sản xuất vôi và các sản phẩm liên quan Điều này làm cho canxi cacbonat trở thành nguyên liệu quan trọng trong các ngành công nghiệp sản xuất vật liệu như xi măng, vôi và các hợp chất canxi khác Ngoài ra, canxi cacbonat còn có tính chất dễ dàng

bị nghiền thành bột mịn, điều này giúp cho việc chế biến và sử dụng nó trong các công đoạn sản xuất trở nên hiệu quả hơn Tính ổn định về nhiệt và hóa học của canxi cacbonat công nghiệp là yếu tố quan trọng khiến nó trở thành một nguyên liệu quan trọng trong các quy trình công nghiệp, nơi sự kiểm soát chất lượng và độ tinh khiết của vật liệu là rất quan trọng

1.4.2 Canxi cacbonat thực phẩm:

Được sử dụng trong ngành thực phẩm như một phụ gia để bổ sung canxi cho cơ thể Đây là một hợp chất vô cơ, có nguồn gốc từ các khoáng vật tự nhiên và được xử lý để đảm bảo an toàn khi sử dụng trong thực phẩm Canxi cacbonat thực phẩm có dạng bột mịn, màu trắng và có độ tinh khiết cao, giúp cung cấp một nguồn canxi dễ hấp thu cho cơ thể Nó thường được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm như viên bổ sung canxi, nước giải khát, bánh kẹo, ngũ cốc, sữa bột và một số loại thực phẩm chế biến sẵn khác

Canxi cacbonat thực phẩm cũng có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh độ pH trong các sản phẩm chế biến thực phẩm, đồng thời là một chất độn và chất tạo cấu trúc giúp cải thiện chất lượng và kết cấu của các sản phẩm này Vì canxi là một khoáng chất thiết yếu cho sức khỏe xương và răng, việc sử dụng canxi cacbonat làm nguồn bổ sung canxi trong chế độ ăn uống trở nên rất phổ biến, đặc biệt đối với những người thiếu hụt canxi hoặc có nhu cầu tăng cường canxi trong chế độ ăn hàng ngày Ngoài ra, canxi cacbonat thực phẩm còn được sử dụng để giúp cải thiện khả năng hấp thụ canxi trong cơ thể, hỗ trợ các quá trình sinh

lý như co cơ, dẫn truyền thần kinh và đông máu

1.5 Sản xuất canxi cacbonat

1.5.1 Từ nguyên liệu vô cơ:

Sản xuất canxi cacbonat từ nguyên liệu vô cơ chủ yếu dựa vào các phản ứng hóa học đơn giản nhưng hiệu quả Một trong các phương pháp chính là sử dụng đá vôi (canxi cacbonat tự nhiên) Khi đá vôi được nung ở nhiệt độ cao (trên 840°C), nó trải qua quá trình phân hủy

để tạo ra canxi oxit (CaO) và khí carbon dioxide (CO ) theo phương ₂ trình hóa học sau:

CaCO3 CaO + CO ↑2

Sau khi thu được canxi oxit, nó có thể được cho phản ứng với nước để tạo ra canxi hydroxide (Ca(OH) ), một hợp chất quan trọng trong quá ₂ trình sản xuất canxi cacbonat Phản ứng này diễn ra như sau:

CaO + H O Ca(OH)2 2 Tiếp theo, khi canxi hydroxide (Ca(OH) ) được hòa tan trong nước, nó ₂

sẽ phản ứng với khí CO để tạo ra canxi cacbonat (CaCO ) dưới dạng ₂ ₃ kết tủa:

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

Phản ứng này giúp tạo ra canxi cacbonat ở dạng kết tủa trắng, có thể lọc và xử lý để thu được sản phẩm cuối cùng Các yếu tố như nhiệt độ,

độ pH và nồng độ CO có thể được điều chỉnh để kiểm soát kích thước ₂ hạt và độ tinh khiết của canxi cacbonat thu được

Ngoài ra, nếu canxi cacbonat được sản xuất từ các khoáng vật khác chứa canxi như dolomit, phản ứng hóa học sẽ phức tạp hơn, nhưng nguyên lý cơ bản vẫn là sử dụng phản ứng phân hủy nhiệt và phản ứng với khí CO để tạo ra sản phẩm cuối cùng.₂

1.5.2 Từ nguyên liệu có nguồn gốc sinh học:

Nguyên liệu có nguồn gốc sinh học chủ yếu liên quan đến việc sử dụng

vỏ động vật, đặc biệt là vỏ sò, vỏ ốc, hoặc các sinh vật biển chứa canxi cacbonat Quá trình bắt đầu bằng việc thu thập và làm sạch các vỏ này

để loại bỏ tạp chất hữu cơ và các thành phần không phải canxi cacbonat Sau khi làm sạch, chúng được nghiền mịn để tạo thành bột

có thể xử lý tiếp Tiếp theo, canxi cacbonat có thể được tạo ra thông qua phản ứng hóa học giữa canxi hydroxide (Ca(OH) ) và khí carbon ₂ dioxide (CO ) Canxi hydroxide được sản xuất bằng cách cho canxi oxit ₂ (CaO) phản ứng với nước trong một quá trình nung vôi sống:

CaO + H O Ca(OH)2 2

Sau đó, canxi hydroxide (Ca(OH) ) phản ứng với khí CO để tạo thành ₂ ₂ canxi cacbonat dưới dạng kết tủa:

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

Trong quá trình này, khí CO có thể được sinh ra từ quá trình lên men ₂

tự nhiên hoặc được cung cấp từ các nguồn khác như khí thải công nghiệp Các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, pH và nồng độ CO sẽ ₂ được kiểm soát để tối ưu hóa chất lượng và kích thước hạt của canxi cacbonat thu được Phương pháp này không chỉ tạo ra canxi cacbonat

từ các nguồn tài nguyên tái tạo mà còn giúp giảm thiểu chất thải từ