đại cương về xi măng và thành phần, qui trình sản xuất xi măng, xác định độ ẩm và hàm lượng mất khi nung, hàm lượng sio2 trong xi măng

đại cương về xi măng và thành phần, qui trình sản xuất xi măng, xác định độ ẩm và hàm lượng mất khi nung, hàm lượng sio2 trong xi măng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

TIỂU LUẬN MÔN:

PHÂN TÍCH CÔNG NGHIỆP

ĐẠI CƯƠNG VỀ XI MĂNG VÀ THÀNH PHẦN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG.

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MẤT KHI NUNG,

HÀM LƯỢNG SIO2 TRONG XI MĂNG.

GVGD : Th.S Trần Nguyễn An Sa SVTH : Phạm Lê Vũ

MSSV : 09072791 Lớp : DHPT5

1.Đại cương và Thành phần.

• 1.1.Đại cương.

• 1.2.Thành phần.

2.Quá trình sản xuất xi măng.

3.Xác định hàm lượng mất khi nung 4.Xác định hàm lượng SiO2

4.Xác định hàm lượng SiO2

5.Tài liệu tham khảo.

Tạo thành 4 khoáng chính: Alit C3S (3CaO.SiO2), Belit

C2S (2CaO.SiO2), Celit C3A (3CaO.Al2O3), Felit C4AF (4CaO.Al2O3.Fe2O3).

Alumino-Được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp phối liệu đã được nghiền mịn tạo clinker, sau đó clinker được trộn với phụ gia và một lượng nhỏ thạch cao ( đem nghiền tạo xi măng.

  

Dựa vào độ khoáng.

Dựa vào thành phần khoáng C3S và C2S: -Xi măng poolang alit khi:

-Xi măng pooclang thường:

-Xi măng poolang belit:

Dựa vào thành phần khoáng C3A và C4AF: -Xi măng alumin:

-Xi măng pooclang thường: = 0,4-1,5

-Xi măng xêlit: < 0,4

 

1 1 Đại cương.

b) Phân loại

Dựa vào mục đích sử dụng của công trình:

 xi măng poolang hỗn hợp

 xi măng trắng, xi măng màu

 Xi măng pooclăng puzolan

 Xi măng pooclăng bền sunfat

 Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt

 Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao

 Xi măng aluminat

 Xi măng nở

1.2 Thành phần

a.Thành phần hóa học

Hàm lượng Tham gia thành

CaO 62% - 69% Tạo tất cả khoáng

chính của clinke Nhiều CaO đóng rắn nhanh, mác cao, kém bền trong môi

trường xâm thực

SiO2 17% - 26% Tham gia tạo các

nhóm khoáng silicat ( khoáng khó nóng chãy) của clinke xi măng poolang

Nhiều SiO2 đóng rắn chậm, mác cao, bền trong môi trường xâm thực

Al2O3 4% - 10% Tham gia tạo khoáng

nóng chảy (aluminat canxi và alumoferit canxi)

Nhiều Al2O3 đống rắn nhanh, tỏa nhiều nhiệt, bền trong môi trường xâm thực, tăng

độ nhớt pha lỏng clinke

a.Thành phần hóa học

Hàm

lượng Tham gia thành phần Ảnh hưởng

Fe2O3 0,1 - 5% Chủ yếu tham gia tạo

khoáng nóng chảy alumoferit canxi

Nhiều Fe2O3, giảm mác xi măng, tăng bền trong môi trường xâm thực, giảm độ nhớt pha lỏng clinke, giảm nhiệt độ nung clinke

5% Ở nhiệt độ cao bay hơi một phần, một phần tham gia

tạo khoáng chứa kiềm

Nhiều R2O, giảm mác xi măng, không ổn định thể tích, gây loang màu (nếu dùng làm vửa trát, ăn mòn cốt thép)

SO3 0 – 1% Ở nhiệt độ cao sinh khí

SO2 bay ra một phần, một phần tham gia tạo khoáng chứa SO3 , làm giảm hàm lượng một số khoáng

chính

Nhiều SO3, giảm mác xi măng, tạo các hợp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp gây hại cho hệ thống lò,

b Thành phần khoáng.

 Thông thường, trong clinke, thành phần phần trăm theo khối lượng của các khoáng vật thay đổi như sau :

 Alit: 3CaO.SiO2 (C3S) chiếm 60-65%

 Belit: 2CaO.SiO2 (C2S) chiếm 20-25%

 Celit: 3Cao.Al2O3 (C3A) chiếm 4-12%

 Alumino-Ferit: 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF)

chiếm 1-5%(7-14%)

2 Quá trình sản xuất xi măng.

a Nguyên liệu sản xuất xi măng.

b Các giai đoạn sản xuất xi măng.

◦ Giai đoạn 1: Chuẩn bị nguyên liệu.

◦ Giai đoạn 2: Phối hợp nguyên liệu.

◦ Giai đoạn 3: Nung tạo clinke.

◦ Giai đoạn 4: Nghiền clinke với các phụ gia

khác.

Chỉ tiêu CN CN lò đứng CN lò quay ướt CN lò quay khô

1 Nguyên lí

làm việc

-Làm việc gián đoạn-Phối liệu được cấp vào theo từng mẻ, đi từ trên xuống

-Quá trình tạo khoáng diễn ra theo chiều cao của lò và trong từng viên phối liệu

-Làm việc liên tục-Phối liệu được nạp từ đầu cao của lò, đảo trộn đều theo vòng quay của lò-quá trình tạo

khoáng được diễn ra theo chiều dài lò

-Công suất lớn( có thể đạt 3000-5800 tấn clinke/

ngày)

-Làm việc liên tục-Tương tự lò quay ướt

- Tương tự lò quay ướt

- Tương tự lò quay ướt

2 Phối liệu -Đá vôi, đất sét, phụ

gia,

xỉ pirit-Thêm phụ gia khoáng hóa photphorit-ở dạng viên, độ ẩm 14%, trộn lẫn vào nhau

-Tương tự côngnghệ lò đứng-Phối liệu dạng bùn, độ

ẩm 40%, phối liệu không trộn lẫn than

-Tương tự côngnghệ lò đứng-Phối liệu đưa vào dạng bột mịn, độ ẩm

1-2%, và không trộn lẫn với nhau

-Tiêu tốn nhiên liệu trên 1 đơn vị sản phẩm là lớn nhất

-Tương tự lò quayướt

-Tiêu tốn nhiên liệu trên 1 đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất

4.Quá

trình

nung

-Sử dụng lò đứng-Phải trải qua giai đoạn sấy giảm

độ ẩm từ 40% xuống2%

-Sử dụng lò quay-Tương tự lò đứng -Sử dụng lò quay-Lò quay khô có hệ

thống trao đổi nhiệt, tháp xyclon

-Chất lượng không tốt và ổn định

-Nhiệt độ nung1450ºC

-Chất lượng sản phẩm tốt và ổn định

Tương tự lò quayướt

-Lượng khí thải gây

ô nhiễm là lớn nhất

do sử dụng rất nhiều nhiên liệu

-Lượng khí thải gây

ô nhiễm la nhỏ nhất

Sơ đồ sản xuất ximăng pooclăngt bằng phương pháp ướt

1 Đất sét, đá vôi từ mỏ về; 2 Chuẩn bị phối liệu; 3 Định lượng; 4 Lò quay;

5 Truyền nhiên liệu; 6 Chuyển Clinke; 7 Kho Clinke;

Sản phẩm trong các giai đoạn trong lò nung tạo clinke.

Giai đoạn 1: CaCO3, Al2O3.2SiO2.2H2O, Fe2O3

Giai đoạn 2: CaCO3, Al2O3.2SiO2, Fe2O3

Giai đoạn 3: CaO, Al2O3.2SiO2, Fe2O3

Giai đoạn 4: CaO, Al2O3, SiO2, Fe2O3

Giai đoạn 5: CaO + Al2O3 -> 3CaO.Al2O3 (Celit)

CaO + SiO2 -> 2CaO.SiO2 (Belit)

2CaO.SiO2nc + CaO -> 3CaO.SiO2 (Alit)

đất sét 1 đất sét 2 đá vôi quặng

sắt

Thạch cao Kho chứa đất

sét đập nhỏ đất

sét sáy khô đất

sét SILO đất sét

1

SILO đất sét

2

máy đập kho trộn đều SILO đá vôi

lò nung thiết bị làm nguội

SILO clinke máy nghiền xi

măng SILO xi măng

xuất xi măng

rời

đóng bao phụ gia

3 Xác định hàm lượng mất khi nung

(MKN) ( theo TCVN 141 :2008)

± 500C đến khối lượng không đổi Từ sự suy giảm khối lượng tính ra hàm lượng mất khi nung.

Chén sứ

Cân

10000C ± 500C

Nung 1000 0 C ± 50 0 C 1h

Chén sứ + 1g mẫu

m1

Để nguội trong bình hút ẩm

Nung 1000 0 C ± 50 0 C

1h

Cân

Nung

1000 0 C ±

50 0 C

15 phút

Cách tiến hành

Cân m2

m là khối lượng mẫu lấy để phân tích (g).

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,08%.

  

4 Xác định hàm lượng SiO 2 (theo TCVN 141: 2008)

Xác định hàm lượng

SiO2

Nung mẫu với hỗn hợp nung chảy

Nung mẫu với hỗn hợp nung chảy

Phân hủy mẫu bằng HCl và

NH4Cl

SiO2 còn lại bằng phương pháp so màuHàm lượng

SiO2 tổng

4 Xác định hàm lượng SiO 2

Phương pháp nung mẫu với hỗn hợp nung chảy

Nguyên tắc: phân hủy mẫu xi măng bằng cách

nung với hỗn hợp nung chảy, hòa tan khối nóng chảy bằng dung dịch axit clo hydric loãng, cô cạn dung dịch để tách nước của H2SiO3 Nung kết tủa

ở 10000=C ± 500C, dùng dung dịch HCl để tách Si

ở dạng SiF4, nung, cân, lượng mất đi tương ứng với hàm lượng SiO2.

1 g mẫu xi măng

Chén bạch kim có sẳn 4 - 5g mẫu hh nung chảy

Mẫu tan hết

Dùng nước sôi rửa thành bát sứ và mặt kính đồng hồ

Khuấy đều

Cách tiến hành

Bước 1: hòa tan mẫu

Dung dịch

Dung dịch

Cở hạt < 2mm

Cô cạn trên bếp cách cát,(100 -1100C)đến khô

Dùng đũa dầm nhỏ hạt muối

Tiếp tục cô 1- 1h30phút

Để nguội

15ml HCl đđ,

để yên 10phút 90-100 mlKhuấy đều

Dung dịch đã tan hết muốiCách tiến hành.

Bước 2: chuyển thành muối

Dung dịch đã tan hết muối

Lọc dung dịch còn nóng

dd HCl 5% nóng để rửa kết tủa và thành bát

Lọc gạn 3 lần, chuyển kết tủa vào giấy lọc

Rửa bằng nước cất sôi đến hết Cl-

Thu nước lọc

Và nước rửa

Bình định mức 500ml

Chuyển giấy lọc có kết tủa SiO2 vào chén bạch kim, sấy

Bước 3: Tách SiO3

Chén cân m1

Vài giọt nước + 0,5 ml H2SO4 (1+1) +10ml HF 40%

Làm bay hơi chất chứa trong chén

Chén cân

3-4 ml HF Làm bay hơi đến ngừng bóc khói trắng

Cânm2Cách tiến hành.

Bước 4: thu SiO2

5 Tài liệu tham khảo.

1. TCVN 141 : 2008

2. Trần Nguyễn An Sa, GIÁO TRÌNH PHÂN TÍCH CÔNG

NGHIỆP, trường đại học Công nghiệp TP HCM, trung tam công

nghệ hóa học, 2009

3. phanquangthoai@yahoo-upload, Báo cáo quy trình sản xuất và

kiểm soát chất lượng xi măng.

4. Xi_măng_Portland.htm

5. Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Sáng, Trần Văn Việt,

Nguyễn Văn Hiến, CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LÒ

QUAY KHÔ VÀ CÁC VẤN ĐỂ MÔI TRƯỜNG

6. Nguyễn Văn Chánh, Trần Vũ Minh Nhật, NGHIÊN CỨU DÙNG

XỈ TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI MĂNG PORTLAN

XỈ, khoa kỹ thuật xây dựng, đại học Bách khoa TP HCM,

7. Một số tài liệu nước ngoài