TỔNG HỢP KIẾN THỨC XI MĂNG

TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN ĐỖ ĐỖ HỒNG HỒNG ANH ANH 2016 2016 MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ XI MĂNG NHỮNG THUẬT NGỮ CƠ BẢN XI MĂNG CLANHKE BÊ TÔNG TÍNH CHÁT CỦA XI MĂNG XI MĂNG PORTLAND Cường độ 10 Độ mịn 10 Thời gian đông kết 11 Tính ổn định thể tích 12 MỘT SỐ LOẠI XI MĂNG THÔNG DỤNG KHÁC 12 QUY TRÌNH SẢN XUẤT 16 KHAI THÁC NGUYÊN LIỆU THÔ 19 BẢO QUẢN NGUYÊN LIỆU VÀ CHUẨN BỊ 19 TẠO CLANHKE 22 BẢO QUẢN XI MĂNG VÀ ĐÓNG GÓI 25 XI MĂNG VÀ MÔI TRƯỜNG .27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 anhdo1999@outlook.com.vn Tổng quan xi măng Nu bõy gi bn có hai lựa chọn để xây nhà: dùng gỗ, hai dùng bê tông Bạn chọn vật liệu để xây dựng ngơi nhà bạn? Có thể bạn chọn bê tơng, bạn chọn gỗ Nhưng chắn điều rằng, nhà xây từ bê tông vững chãi nhà gỗ nhiều Xi măng thành phần cấu tạo nên bê tơng Qua hàng thiên niên kỉ, xi măng chọn làm vật liệu kết dính dùng xây dựng để kết nối vật liệu khác với Không biết người nảy ý tưởng dùng xi măng xây dựng Nhưng thật sáng kiến thay đổi giới! Người ta biết xi măng lần sử dùng rộng rãi vào đế chế La Mã dạng đá vôi pozzolana (một loại tro núi lửa) Cơng trình đền Patheon hùng vĩ xây từ dạng xi măng “nguyên thủy” (Scott, 2011) Xi măng vật liệu đột phá công nghiệp xây dựng kiến trúc Xuyên suốt lịch sử, vật liệu từ xi măng đóng vai trị quan trọng xã hội, chí có người cịn cho xi măng tạo nên xã hội đại mà thấy ngày nay: Những tòa nhà chọc trời, cao ốc, nhà cửa, đường sá, cầu cống…(KTDTU, 2013) Xi măng vật liệu sử dụng nhiều xây dựng từ trước đến Sản lượng xi măng sản xuất năm số lớn đáng kể Riêng Mỹ, năm 2010 có khoảng 60 triệu xi măng Portland1 (đọc pooclăng) sản xuất (Oss, 2011); năm 2015, Việt Nam tiêu thụ 72 triệu xi măng, đạt 100% kế hoạch (Mai Thu, 2015) Portland tên bán đảo miền Nam nước Anh Đất đá miền sau nghiền mịn trở thành chất kết dính xây dựng tự nhiên có màu xám xanh mà qua pha chế nung luyện Tại vùng xưa có nhiều núi lửa, đất đá sản phẩm từ việc nung luyện xi măng tự nhiên từ xa xưa Tuy nhiên, xi măng tự nhiên không cứng xi măng ngày lẫn nhiều tạp chất nung luyện núi lửa khơng phải qui trình kỹ thuật hồn chỉnh Do nguồn gốc mà xi măng ngày thường gọi xi măng Portland (Công ty Xi măng Vincem Tam Điệp) anhdo1999@outlook.com.vn Sự thị hóa TỐC ĐỘ ĐƠ THỊ HĨA SẢN LƯỢNG XI MĂNG TỒN CẦU Sản lượng xi măng Hình Đồ thị mối quan hệ tốc độ thị hóa sản lượng xi măng tồn giới Từ Hình 1, ta thấy kể từ năm 1950, sản lượng xi măng tăng nhanh theo tốc độ thị hóa: Từ 133 triệu (năm 1950) đến tỉ vòng 33 năm Năm 2004 đạt tỉ tấn, 2010 đạt tỉ năm 2014 đạt tỉ Có thể nói, xi măng “viên gạch chủ chốt” q trình thị hóa, đại hóa giới Hình Cảnh quan thị với sở hạ tầng sử dụng xi măng làm vật liệu anhdo1999@outlook.com.vn CIS 2.4% Châu Đại Dương 0.3% CEMBUREAU (các nước Hiệp hội xi măng châu Âu) 6% Châu Âu (trừ CEMBUREAU) 0.2% Châu Mỹ (trừ Mỹ) 5% Mỹ 2% Châu Phi 5% Châu Á (trừ Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản) 16% Trung Quốc 56% Ấn Độ 7% Nhật Bản 1% SẢN XUẤT XI MĂNG TRÊN TOÀN THẾ GIỚI NĂM 2014 THEO KHU VỰC VÀ QUỐC GIA (Tổng sản lượng: 4.3 tỉ tấn) Hình Biểu đồ sản xuất xi măng toàn gii anhdo1999@outlook.com.vn Những thuật ngữ Mc dù nhiều người sử dụng hai khái niệm xi măng bê tông thay cho thực chất, chúng có khác biệt lớn Sau tìm hiểu lại nói xi măng bê tơng hai vật liệu hồn tồn khác XI MĂNG Xi măng khái niệm dùng để loại vật liệu có khả “giữ chặt” loại vật liệu khác hay nói cách khác, xi măng loại vật liệu dạng bột có tính kết dính lớn kết hợp với nước (Hegar, 2005) Xi măng hỗn hợp nguyên liệu có sắn tự nhiên đá vôi, đất sét cát Bốn nguyên tố thiếu xi măng canxi, silic, nhơm sắt Canxi có đá vơi dạng CaCO3; silic có cát; nhơm sắt lấy từ quặng bơ xít2 quặng sắt (tuy nhiên hai ngun tố chiếm lượng nhỏ xi măng) (BuildEazy) Nếu trộn xi măng với nước, sau thời gian xi măng bắt đầu đóng rắn Sự đóng rắn tạo thành hidrat3 canxi silicat (hoặc canxi aluminat xi măng alumin4) – sản phẩm phản ứng nước chất thành phần xi măng ((IPPC), 2001) Phương trình phản ứng: 3Cao.SiO2 + 5H2O  Ca2SiO4.4H2O + Ca(OH)2 2Cao.SiO2 + 4H2O  Ca2SiO4.4H2O Bauxit (hay Bơ xít) loại quặng nhơm trầm tích có màu hồng, nâu hình thành từ q trình phong hóa đá giàu nhơm tích tụ từ quặng có trước q trình xói mịn Quặng bơ xít phân bố chủ yếu vành đai xung quanh xích đạo đặc biệt mơi trường nhiệt đới Từ bơxit tách alumina (Al2O3), ngun liệu để luyện nhơm lị điện phân, chiếm 95% lượng bơxít khai thác giới Tên gọi loại quặng nhôm đặt theo tên gọi làng Les Baux-de-Provence miền nam nước Pháp, nhà địa chất học Pierre Berthier phát lần năm 1821 (Bardossy, 1982) Tinh thể ngậm nước (còn gọi tinh thể hiđrat) tinh thể có chứa nước phân tử (Q&A, 2008) VD: CuSO4 10H2O [ đồng (II) sunfat ngậm 10 phân tử nước ] Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) : + Khan: phần tinh thể không chứa nước Vd: CuSO4 muối khan + Nước kết tinh: phần nước tinh thể hiđrat Vd: có 10 phân tử H2O phân tử CuSO4 10H2O Xem chương 3, mục “Một số loại xi măng thông dụng khác”) anhdo1999@outlook.com.vn 3Cao.Al2O3 + 6H2O  Ca3(AlO3)2.6H2O Hình Hình ảnh bột xi măng CLANHKE Clanke hỗn hợp thu sau nung đá vôi, đất sét quặng sắt Thêm phụ gia vào clanke để tạo thành bột mịn ta xi măng Hình Hình ảnh clanke xi măng Portland BÊ TƠNG Bê tơng vật liệu thu trộn cát, sỏi, đá với xi măng nước Bê tơng vật liệu có cấu trúc giống đá nên gọi đá nhân tạo, cứng ứng dụng nhiều xây dựng Xi măng thành phần bê tơng Trong bê tông, cột liệu thô (đá, sỏi…) cốt liệu mịn (cát, đá mạt, đá xay…) chiếm từ 60-75%; lại xi măng nước (Scott, 2011) anhdo1999@outlook.com.vn Hình Hình ảnh bê tơng Như vậy, xi măng bê tông mà thành phần bê tơng Hơn nữa, xi măng bê tơng có tính chất hồn tồn khác nhau, khơng thể nhầm lẫn khái niệm xi măng bê tơng với Tính chất hai vật liệu tìm hiểu kĩ chương anhdo1999@outlook.com.vn TÝnh chÊt cña xi măng Khi ngnh xõy dng kin trỳc phỏt trin, cơng trình, tịa nhà…được thiết kế xây dựng cầu kì, tinh vi phức tạp Điều đòi hỏi tiến kỹ thuật cải tiến vật liệu nhằm đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày cao (AscoTP, 2008) Đó lí nhà khoa học ln phải cố gắng tìm loại xi măng với tính cải thiện Trong thực tế, có nhiều loại xi măng khác sản xuất tùy theo ứng dụng khác ngun liệu cơng nghệ dẫn đến chúng có tính hồn tồn khác Trên bao bì xi măng ta thường thấy gắn mác ghi 300, 500 Những số có ý nghĩa nào? Mặc dù xi măng sau trộn với nước cốt liệu thô, mịn dều trở nên đông cứng cường độ khả chịu lực bê tông tạo nên từ loại xi măng khác khác Vì thế, quan hữu quan Trung Quốc vào độ cứng khả chịu lực bê tông mà phân chia xi măng thành loại, ứng với mác 200, 250, 300, 400, 500 600 Mác có số cao khả chịu lực độ cứng bê tông lớn, chất lượng xi măng cao Ở chương này, khảo sát tính chất xi măng theo loại xi măng khác XI MĂNG PORTLAND Xi măng Portland sáng chế Joseph Aspdin vào năm 1824 (Hegar, 2005) Sau đó, thời gian dài, nhà khoa học lao vào cơng nghiên cứu loại đá tự nhiên tìm thấy Portland có tính đặc biệt kết hợp với nước (AscoTP, 2013) Ngày nay, xi măng Portland loại xi măng phổ biến (chiếm khoảng 99% lượng xi măng sử dụng ngày nay) Chất lượng xi măng đánh giá theo tiêu chí tính chất vật lí sau (VTULearning): Cường độ anhdo1999@outlook.com.vn Độ mịn Thời gian đông kết Tính ổn định thể tích Cường độ Cường độ tính chất quan trọng cần xem xét tất loại xi măng Người ta dựa vào cường độ chịu lực xi măng để đánh giá chất lượng xi măng Cường độ xi măng xác định dựa khả chịu uốn, chịu kéo dãn chịu nén Bê tơng có cường độ cao tạo thành sử dụng xi măng có cường độ thấp Sự khác cường độ xi măng thiếu đồng loại nguyên liệu thô sử dụng để sản xuất xi măng Hơn nữa, khác quy trình sản xuất đa dạng loại tro than đá dùng để đốt lò nung góp phần làm phong phú tính chất xi măng (Kishore) Độ mịn Độ mịn, hay kích thước hạt xi măng, ảnh hưởng đến tốc độ hidrat hóa5 cường độ xi măng Cùng khối lượng xi măng, kích thước hạt xi măng nhỏ tổng diện tích bề mặt lớn ngược lại Do làm tăng tương tác xi măng nước đơn vị thể tích Nếu kích thước hạt lớn, hidrat háo xảy bề mặt thống hạt, tồn xi măng khơng hidrat hóa hết Điều gây bền độ chịu lực yếu (VTULearning) Tuổi, ngày 28 90 Cường độ, MPa Tỷ diện 5500 cm2/g Tỷ diện 1500 cm2/g 61,5 25,5 83 45 84 64 Bảng Cường độ xi măng phụ thuộc vào dộ mịn Từ bảng 1, ta thấy cường độ xi măng tỉ lệ thuận với độ Ví dụ, xi măng có tỷ diện 5500 cm3/g với ngày tuổi có cường độ tương đương với xi Sự hidrat hóa: liên kết với nước mặt hóa học Trong trường hợp dùng để kết hợp hợp chất có xi măng nước tạo tinh thể hidrat xen kẽ nhau; phải kể đến ba sản phẩm chính: hồ nhão CSH (canxi silicat hidrat, nước vôi (Ca(OH)2) nhiệt (Castor Materials (2015b)) anhdo1999@outlook.com.vn 10 PHƯƠNG PHÁP KHƠ • Ngun vật liệu nghiền mịn sấy khô để tạo thành "bột liệu" mịn, đồng với độ ẩm khơng q 1% Sau đưa vào tháp trao đổi nhiệt lị nung dài, nơi mà nhiệt độ kích thích phản ứng hóa học xảy Khí thải từ lị nung nguồn nhiệt để sấy khơ ngun vật liệu ban đầu PHƯƠNG PHÁP BÁN KHƠ • Đá vơi hịa vào nước, sau người ta cho thêm đát sét vào Hỗn hợp đưa vào tháp sấy trước bị đem nung PHƯƠNG PHÁP ƯỚT  Nguyên vật liệu (thường có độ ẩm cao) nghiền nhỏ nước để toạ thành bùn nhão Sau đó, đưa thẳng vào lị nung đem sấy khô trước PHƯƠNG PHÁP BÁN ƯỚT  Bùn nhão chắt nước máy ép Sản phẩm sinh có dạng viên đưa đến lò sấy bị đem thẳng đến lò nung để tạo thành "bột liệu" anhdo1999@outlook.com.vn 17 Phương pháp khô bán ướt tiết kiệm lượng hai phương pháp lại Phương pháp ướt cần 0.28 than 110 kWh điện để tạo xi măng, phương pháp khô cần 0.18 than 100 kWh điện để tạo lượng xi măng (Double Equipped Company) Do đó, phương pháp ướt thường tốn phương pháp khô Dù sử dụng phương pháp trình sản xuất xi măng thơng thường ln gồm cơng đoạn sau: Khai thác ngun liệu thơ Chuẩn bị nguyên liệu Chuẩn bị nhiên liệu Thêm phụ gia vào clanhke Tạo clanhke Nghiền clanhke tạo xi măng Đóng gói phân phối anhdo1999@outlook.com.vn 18 KHAI THÁC NGUYÊN LIỆU THƠ Mỏ đá vơi tự nhiên nguồn cung cấp CaCO3; SiO2, nhơm sắt có nhiều loại quặng khoáng khác đất sét, cát, quặng sắt… Tro, xỉ lò cao sản phẩm phụ q trình khác sử dụng để thay cho nguyên liệu tự nhiên phụ thuộc vào thành phần hóa học chúng Các hoạt động khai thác nguyên liệu từ mỏ quặng bao gồm: khoan đá, nổ mìn, khai quật Ngun liệu thơ sau khai thác vận chuyển nhà máy xi măng Tại đây, mảng đá to đưa đến máy đập để trở thành mẩu nhỏ viên sỏi BẢO QUẢN NGUYÊN LIỆU VÀ CHUẨN BỊ Nếu nhà máy phải sản xuất 3000 xi măng ngày họ phải lưu trữ 20000-30000 nguyên liệu Sự chuẩn bị nguyên liệu công đoạn vơ quan trọng để đảm bảo tính chất sau xi măng Nguyên liệu đưa vào lò nung phải đồng mặt hóa học, tức nguyên liệu “sạch”, không lẫn nhiều tạp chất Việc lựa chọn kiểm tra kĩ chất lượng nguyên liệu hạn chế sản phẩm phụ không mong muốn q trình nung làm ảnh hưởng đến tính chất xi măng, đặc biệt cắt giảm lượng khí thải ngồi mơi trường Ngun liệu đưa qua hệ thống máy tính để kiểm tra, đạt số12 mong muốn, chúng lưu trữ riêng biệt silo (hầm chứa); ngun liệu khơng đạt u cầu, ví dụ chúng có chứa tro bay13 phosphogypsum14, lưu trữ riêng cho mục đích khác Chỉ số phần trăm chất hóa học có nguyên liệu thô, chủ yếu canxi, silic, nhôm sắt Tro bay (fly ash) sản phẩm mịn thu từ trình đốt cháy đất bột than 14 Phosphogypsum sản phẩm phụ thu cho quặng photpho tác dụng với axit sunfuric H2SO4 theo phản ứng Ca5(PO4)3X + H2SO4 + 10 H2O → H3PO4 + CaSO4 · H2O + HX, X OH-, F-, Clhoặc Br- (Ayres, Holmberg, & Andersson, 2001) 12 13 anhdo1999@outlook.com.vn 19 Các nguyên liệu cần thiết cho việc sản xuất xi măng trộn theo tỉ lệ xác định tùy theo loại xi măng sản xuất, sau chuyển đến máy xay đứng thép (xem Hình 8) (Lucky Cement Limited's channel, 2012) Đó máy xay lớn có bánh to để nghiền nhỏ vật liệu thô, tạo thành hỗn hợp bột nhất, đồng Sau nghiền, nguyên liệu sẵn sàng để đưa đến lò nung đến tháp sấy Hình Máy xay đứng Hình Tháp sấy đứng gồm chuỗi buồng xốy mà vật liệu thơ qua đến lị quay anhdo1999@outlook.com.vn 20 SỰ CHUẨN BỊ NHIÊN LIỆU Nhiều loại nhiên liệu sử dụng để tạo nhiệt độ cao cho trình sản xuất xi măng Ba loại ngun liệu đồng hành lâu dài cơng nghiệp xi măng xuyên suốt lịch sử đến nay, theo mức độ quan trọng, là: Than đá, than cốc Dầu mỏ Khí thiên nhiên Chi phí cho dầu mỏ khí thiên nhiên thường đắt nên than lựa chọn hàng đầu để làm nhiên liệu Tuy nhiên, việc lựa chọn nhiên liệu phụ thuộc nhiều vào nguồn cung cấp chỗ Hình Hopper vận chuyển xi măng Để giảm thiểu tối đa mát nhiệt, điều kiện cần có lị nung cung cấp lượng khí oxi dư thừa hợp lí mức thấp Đồng thời, nhiên liệu, đặc biệt than, phải có kích cỡ phù hợp để phản ứng cháy xảy dễ dàng hoàn toàn Những điều kiện dễ dàng đáp ứng nhiên liệu lỏng khí Đối với nhiên liệu rắn, băng chuyền, băng tải, hopper (xem Hình 9) thứ cần thiết Than đá than cốc nghiền nhỏ công nghệ giống nghiền nguyên liệu, với kích cỡ tương đương với nguyên liệu sau nghiền Kích cỡ nhiên liệu rắn quan trọng: nghiền mịn anhdo1999@outlook.com.vn 21 lửa cháy có nhiệt độ cao, cịn kích thước nhiên liệu q to phản ứng cháy diễn chậm khơng hồn tồn diện tích bề mặt nhiên liệu tiếp xúc với khí oxi nhỏ, dẫn đến hiệu suất phản ứng thấp Nếu khơng có đủ khơng khí nóng cho q trình sấy khơ ngun liệu người ta cần đến lò nung phụ trợ Các thiết bị phải trang bị kĩ đề phòng trường hợp cháy nổ xảy Ngồi ra, hầm chưa nhiên liệu hệ thống nung đốt phải thiết kế cho khơng có nguy cháy nổ xuất Yêu cầu phải kiểm soát nhiệt độ phù hợp, tránh việc nhiên liệu chưa sử dụng tiếp xúc với nhiệt TẠO CLANHKE Khi có đầy đủ nhiên liệu chuẩn bị xong nguyên liệu, đến giai đoạn quan trọng tồn q trình sản xuất xi măng: giai đoạn tạo clanhke Nguyên liệu đưa vào lò quay nằm ngang lớn (xem Hình 10) Đây giai đoạn chủ chốt, thường gọi tên “sự nung vôi” Giai đoạn định chất lượng giá thành xi măng Hình 10 Lị quay ngang ống thép dài có tỉ lệ chiều dài chia đường kính khoảng 10:1 đến17:1 Lò quay hỗ trợ 2-7 (hoặc nhiều hơn) trạm trỗ hợ, có độ nghiêng 2.5-4.5% có đĩa quay lị quanh trục với vận tốc 0.5-4.5 vịng phút Để chịu nhiệt độ cao, tồn lị lót gạch chịu nhiệt Từ tháp sấy, nguyên liệu đưa vào lò quay đầu cao hơn, sau chúng trượt chầm chậm dọc theo thân lị phía lửa nhờ độ dốc quay anhdo1999@outlook.com.vn 22 quanh trục lò ((IPPC), 2001) Tại đầu thấp lò, nhiên liệu than khí thiên nhiên đốt để tạo lửa có nhiệt độ lên đến 18700C Đây Tháp sấy Lị quay Hình 11 Mặt cắt lị quay phần nóng lò Nguyên liệu sau khỏi có nhiệt độ khoảng 14800C bị nóng chảy phần ((PCA), 2015) Xem Hình 11 Trong trình này, việc trì nhiệt độ cần thiết clanhke cần nung điều kiện oxi hóa Vì địi hỏi lượng lớn khơng khí, khí oxi Dưới tác dụng nhiệt độ cao, chuỗi phản ứng hóa học xảy ra, biến canxi oxit silic dioxit thành canxi silicat – thành phần xi măng Sản phẩm thu khỏi lị quay hỗn hợp nóng đỏ, nguội có màu xám, gọi clanhke ((PCA), 2015) Clanhke nóng đỏ khỏi lị quay qua hệ thống làm nguội khí nén Hệ thống thực hai nhiệm vụ ((IPPC), 2001): Thu hồi lại nhiều nhiệt từ clanhke nóng chảy sử dụng lại nguồn nhiệt cho trình đốt cháy nhiên liệu cho trình sấy cho q trình sấy khơ ngun liệu Giảm nhiệt độ clanhke xuống khoảng 2000C anhdo1999@outlook.com.vn 23 THÊM PHỤ GIA VÀO CLANHKE VÀ NGHIỀN MỊN CLANHKE Clanhke nghiền máy bi nghiền (xem Hình 12) Khi máy quay, viên bi thép gắn thân máy nghiền nát clanhke biến thành dạng bột mịn – ta hay gọi xi măng Portland Sau đó, xi măng qua thiết bị sàng mà hạt xi măng ngoại cỡ bị đưa trở Hình 12 Máy bi nghiền với bi thép gắn xung quanh thân máy lại máy nghiền Trong giai đoạn này, chất phụ gia thêm vào để tạo xi măng với tính mong muốn Phụ gia quan trọng nhất, khơng thể thiếu thạch cao giúp làm chậm thời gian đóng rắn xi măng Trong xi măng hỗn hợp có thành phần khác xỉ lị cao, pozolan… Các chất nghiền chung với clanhke cần sấy khơ nghiền riêng nhà máy khác Yếu tố làm cho chất phải nghiền riêng gồm có: Thành phần % chất phụ gia sản phẩm xi măng cuối Sự sẵn có hệ thống nghiền riêng biệt Sự khác biệt đáng kể việc nghiền chất phụ gia clanhke Độ ẩm chất phụ gia (trường hợp độ ẩm cao cần có q trình sấy khơ phụ gia trước) anhdo1999@outlook.com.vn 24 BẢO QUẢN XI MĂNG VÀ ĐÓNG GÓI Xi măng sau tạo thành vận chuyển chuyền khí khí nén từ nhà máy đến silo để bảo quản, chuẩn bị cho giai đoạn đóng gói Hệ thống khí có chi phí đầu tư cao chi phí vận hành thấp hệ thống khí nén Hiện nay, việc kết hợp băng tải chuyền khí nén15 (xem Hình ) chuyền với gầu tải16 (xem Hình 13) phổ biến Hình 13 Băng chuyền khí nén Hình 13 Gầu tải Sau đó, xi măng vận chuyển lại đến nhà máy để đóng gói vào bao tải để đưa thị trường Toàn trình sản xuất xi măng mơ tả trực quan Hình 14 sau: Bằng chuyền khí nén sử dụng áp suất khơng khí trọng lực để làm cho xi măng bị giống chất lỏng (W G Benjey Inc) 16 Gầu tải sử dụng để vận chuyển loại hạt nhỏ, loại bột, nguyên liệu lên cao theo phương thẳng đứng Đặc trưng gầu tải trọng lượng vận chuyển lớn, chiếm khơng gian ít, tiêu tốn lượng, vận hành ổn định, tuổi thọ lâu dài, chiều cao nâng lớn (Công ty TNHH Băng tải Trường Thọ) 15 anhdo1999@outlook.com.vn 25 Khai thác đá vôi Nghiền đá vôi Nghiền nguyên liệu Bảo quản nguyên liệu Khai thác quặng cát Sản xuất XI MĂNG Lọc Sấy Bảo quản clanhke Than Than cục Bột liệu Lị quay Q trình nung tạo clanhke Thêm phụ gia Làm nguội Nghiền clanhke Bảo quản xi măng Bao xi măng Lượng lớn Hình 14 Sơ đồ tóm tắt cơng đoạn sản xuất xi mng anhdo1999@outlook.com.vn 26 Xi măng môi tr-ờng Giai đoạn quan trọng để sản xuất xi măng q trình nung vơi Q trình tạo khí CO2 – ngun nhân làm Trái Đất nóng lên Ngồi ra, CO2 cịn sinh từ việc đốt than, dầu mỏ, khí tự nhiên Khơng riêng CO2 mà việc sản xuất xi măng kèm theo nhiều loại khí độc khác sinh từ q trình đốt nhiên liệu CO, NO, NO2, SO2 bụi… Vấn đề môi trường muôn thuở mà ngành công nghiệp xi măng phải đối mặt khí thải việc sử dụng lượng Quá trình nghiền nung trình sử dụng điện nhiều nhất, đến 80% lượng điện cần thiết cho toàn dây chuyền sản xuất Năng lượng cần cho nung clanhke tùy theo phương pháp loại lò nung dao động khoảng 3000-6000 MJ/1 clanhke Lượng điện cần thiết rơi vào khoảng 90-130 kWh/ clanhke Các chất gây ô nhiễm môi trường sau vấn đề cần cân nhắc sản xuất xi măng: - CO2 - CO - Các chất hữu độc hại dạng khí (hay VOC) - polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans ( hay PCDDs PCDFs)17 - Kim loại - HF - HCl 17 Polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans ( hay PCDDs PCDFs) dẫn xuất dioxin độc hại, tiềm ẩn gây ung thư (Nguyễn Dược, 2010) Nếu nguyên liệu thô ban đầu có chứa clo q trình nung ngun liệu, hai chất tạo thành anhdo1999@outlook.com.vn 27 Hơn nữa, việc sản xuất xi măng gây nên ô nhiễm tiếng ồn, bụi bặm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người CO2 N2 O2 H2O 1150 g ngun liệu 984 g khơng khí 63 g nhiên liệu 600 g (404 g CO2 từ nguyên liệu, 196 g CO2 từ cháy) 1566 g 262 g Khí 69 g + độ ẩm Nung (Phương pháp khô) 1050 g khơng khí 750 g 1000 g Nghiền Xi măng clanhke 250 g Thạch cao Xỉ lò cao Tro bay Hình 15 Lượng nguyên liệu nhiên liệu cần dùng để sản xuất kg xi măng Chính vấn đề liên quan đến môi trường mà nhà khoa học kỹ sư buộc phải tìm giải pháp để hạn chế tối đa lượng khí thải phương pháp sản xuất tiết kiệm lượng Chìa khóa đẻ giải vấn đề cắt giảm lượng clanhke xi măng thay vào chất khác có thành phần hóa học phù hợp đảm bảo tính cần có xi măng Các chất xỉ lị cao, đá vơi, tro bay, cát Ở châu Âu, lượng clanhke trung bình có xi măng chiếm 8085%, lại phu gia chất trợ ((IPCA), 2001) Thêm vào đó, việc tái chế sử dụng lại phế liệu giảm bớt lượng nguyên liệu thô Tuy nhiên việc cần thực kĩ lưỡng để đảm bảo tính chất sản phẩm Việc thiết kế lắp đặt lò nung sử dụng lượng hiệu hay phát triển loại xi măng cần lượng để sản xuất xi măng Portland giải pháp có triển vọng (U.S Geological Survey, 2011) anhdo1999@outlook.com.vn 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng anh In thZ4G5DU6Y.jpg (Ed.) (IPPC), I P P a C (2001) Reference Document on Best Available Techniques in the Cement and Lime Manufacturing Industries European Commission (PCA), A s C M (2015) Cement Making Process Retrieved from http://www2.cement.org/basics/images/flashtour.html AscoTP (2008) General facts about cement Retrieved from http://www.planetetp.com/en/general-facts-about-cement-a204.html AscoTP (2013) Cement : History Retrieved from http://www.planetetp.com/en/history-r79.html Ayres, U R., Holmberg, J., & Andersson, B (2001) Materials and the global environment: Waste mining in the 21st century Retrieved from http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=7964820 &fileId=S0883769400024052 Bardossy, G (1982) Karst Bauxites Bauxite deposits on carbonate rocks (pp 441): Elsevier Sci BuildEazy What is cement and how it is made? Retrieved from http://www.buildeazy.com/newplans/eazylist/cement.html Castor Materials (2015a) What is gypsum, and what role does it play in cement production? 10 Castor Materials (2015b) What is hydration? 11 Cembureau (2014) World Cement Production 2014 by region and main countries Retrieved from: http://www.cembureau.eu/sites/default/files/World%20Cement%20production_2.pdf 12 Double Equipped Company Cement Manufacturing Process Retrieved from http://www.germanycrusher.com/solutions/cement-manufacturing-process.php 13 DSMAC Sand & Cement Cogeneration Plant In cement-process.jpg (Ed.) 14 Edwards, P In shutterstock_151488392-1024x517.jpg (Ed.) 15 Edwards, P The Rise and Potential Peak of Cement Demand in the Urbanized World: Corner Stone 16 Expansive Cement (2003) (6 ed.) 17 FQA (2012) What is soundness of cement? Retrieved from http://www.geekinterview.com/question_details/87371 18 Hegar, G (2005) Introduction to Cement ProductionAudit Procedures for Cement Production Tax: Texas Comptroller of Public Accounts Retrieved from http://comptroller.texas.gov/taxinfo/audit/cement/ch1.htm Retrieved from http://comptroller.texas.gov/taxinfo/audit/cement/ch1.htm 19 Kishore, E K What is Concrete Strength and what are the factors affecting it? Retrieved from http://www.engineeringcivil.com/what-is-concrete-strength-and-whatare-the-factors-affecting-it.html 20 KTDTU (Producer) (2013) New Cement Production Technology [Video] Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=rf_pQFakgcs 21 Lucky Cement Limited's channel (Producer) (2012) Cement Manufacturing Process Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=m8U76Bm8kDY 22 Mindess, S., & Young, J F (1981) Concrete Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, Inc 23 MORESOV£, K White cement - Properties, manufature, prospects Retrieved from http://www.ceramics-silikaty.cz/2001/pdf/2001_04_158.pdf anhdo1999@outlook.com.vn 29 24 Oss, H G v (2011) U.S Geological Survey Retrieved from http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cement/mcs-2011-cemen.pdf http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cement/mcs-2011-cemen.pdf 25 PatFAb In about_1.ipg (Ed.) 26 Portland Cement Association (PCA) (1988) Design and Control of Concrete Mixtures Portland Cement Association Retrieved from Skokie, IL: 27 Q&A (2008) Tinh the Hidrat la gi? Retrieved from https://vn.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080914234155AAkzQqo 28 Salah, B Types of CementConcrete Technology Retrieved from http://uotechnology.edu.iq/depbuilding/LECTURE/SHARING/second_class/Concrete%20Technology/Chapter%20T wo-%20types%20of%20cement.pdf Retrieved from http://uotechnology.edu.iq/depbuilding/LECTURE/SHARING/second_class/Concrete%20Technology/Chapter%20T wo-%20types%20of%20cement.pdf 29 Scott (2011) The difference between cement and concrete Retrieved from http://www.todayifoundout.com/index.php/2011/12/the-difference-between-cementand-concrete/ 30 The Constructor (2016) Types of Cement, its composition and uses Retrieved from http://theconstructor.org/building/building-material/cement/types-of-cementcomposition-uses/5974/# 31 TR Fico Xi măng chịu axit Retrieved from http://fico1.jacku.net/vi/news/xim%C4%83ng-ch%E1%BB%8Bu-axit.html-1 32 Trinidad Cement Limited Sulphate Resistant Cement Retrieved from http://www.tcl.co.tt/products-services/products/sr-cement 33 U.S Geological Survey (2011) Mineral Commodity Summaries 34 VTULearning Cement : Physical Properties and Types of Cement Retrieved from http://elearning.vtu.ac.in/16/ENotes/ConcreteTechnology/Unit1-RVR/Unit1-L3RVR.pdf 35 W G Benjey Inc Bucket Elevator Retrieved from http://www.benjey.com/pdf/air_slide.pdf Tiếng Việt 36 Bộ Xây Dựng (2011) Văn số 31/BXD-VLXD 37 Công ty TNHH Băng tải Trường Thọ Gầu tải chuyên dụng Retrieved from http://bangtaitruongtho.com/san-pham/gau-tai-chuyen-dung/ 38 Công ty TNHH Vật liệu xanh (2012) Xỉ thép gì? Retrieved from http://vatlieuxanh.net/xithep.php?id=3 39 Công ty Xi măng Vincem Tam Điệp Thông tin xi măng Retrieved from http://vicemtamdiep.com.vn/bai-viet/chi-tiet/?userkey=thong-tin-co-ban-ve-xi-mang 40 Duyen Ha Cement Một số câu hỏi thường gặp Retrieved from http://ximangduyenha.vn/Hoat-dong-kinh-doanh/Mot-so-cau-hoi-thuong-gap.aspx 41 Mai Thu (2015) Năm 2015 Việt Nam tiêu thụ 72 triệu xi măng Retrieved from http://www.phapluatplus.vn/nam-2015-viet-nam-se-tieu-thu-72-trieu-tan-ximang-d930.html 42 Nguyễn Dược (2010) Rơm, rạ môi trường Retrieved from http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Rom-ra-va-moi-truong/20908398/188/ 43 Tạ Minh Hoàng, & Lưu Thị Hồng Tác động ảnh hưởng đến tính chất xi măng 44 Tại xi măng có tính khơng giống nhau? : BKTT Phổ thông 45 Xi măng Fico Định nghĩa loại xi măng Retrieved from http://ximangcacloaifico.com/xi-mang-cac-loai-fico anhdo1999@outlook.com.vn 30 46 Xi măng Fico Những câu hỏi thường gặp Retrieved from http://ximangfico.com/faq.html anhdo1999@outlook.com.vn 31 ... Portland hỗn hợp anhdo1999@outlook.com.vn 15 Quy trình sản xuất (Xi mng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi. .. măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico) (Xi măng Fico)Cơ sở hóa học việc sản xuất xi măng việc phân hủy đá vôi... cam Loại xi măng thu nung chảy quặng bơ xít đá vơi Xi măng Alumin Xi măng tỏa nhiệt Xi măng bền sunfat Nếu kết hợp khoáng màu với xi măng Portland trắng cho màu sáng, cịn kết hợp với xi măng thơng