Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Lò Nung Vôi Trong Công Nghiệp

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp lò nung vôi trong công nghiệp, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Công Nghệ Vật Liệu
• Đề tài: Thiết Kế Lò Nung Vôi Trong Công Nghiệp
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: K61
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Đồ Án Thiết Kế Lò Nung Vôi Công Nghiệp K61

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế lò nung vôi trong công nghiệp" của sinh viên Phạm Đăng Linh, khóa K61 Đại học Bách Khoa Hà Nội, là một công trình nghiên cứu khoa học bài bản, đáp ứng yêu cầu cấp thiết của ngành công nghiệp vật liệu xây dựng Việt Nam. Bối cảnh đất nước đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa đòi hỏi sự cải tiến và ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất. Ngành sản xuất vôi, một ngành công nghiệp nền tảng, cũng không nằm ngoài xu thế đó. Đồ án tập trung vào việc thiết kế một hệ thống lò nung vôi công nghiệp kiểu lò quay với năng suất 650 tấn/ngày. Đây là một giải pháp nhằm thay thế các lò thủ công lạc hậu, vốn gây ô nhiễm môi trường và cho hiệu suất thấp. Dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Vũ Đình Tiến, đồ án đã giải quyết toàn diện các vấn đề từ tổng quan ngành, cơ sở lý thuyết, tính toán công nghệ, thiết kế cơ khí cho đến các thiết bị phụ trợ. Nội dung thuyết minh đồ án thể hiện sự đầu tư nghiên cứu sâu sắc, kết hợp kiến thức chuyên ngành Kỹ thuật Hóa học và cơ khí chế tạo máy, mang lại một cái nhìn tổng thể và chi tiết về công nghệ sản xuất vôi hiện đại, đặc biệt là công nghệ sử dụng lò quay nung vôi.

1.1. Tầm quan trọng của công nghệ sản xuất vôi hiện đại

Hiện nay, nhu cầu sử dụng vôi và các sản phẩm từ vôi cho các ngành công nghiệp như luyện kim, mía đường, giấy, nông nghiệp và xử lý môi trường ngày càng tăng. Tuy nhiên, phần lớn hoạt động sản xuất vôi tại Việt Nam vẫn dựa trên các lò thủ công gián đoạn hoặc liên hoàn. Các lò này không chỉ có năng suất thấp, chất lượng sản phẩm không đồng đều mà còn phát sinh lượng lớn khí thải lò nung vôi, gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Việc chuyển đổi sang công nghệ sản xuất vôi công nghiệp là xu thế tất yếu. Các lò nung vôi công nghiệp hiện đại, như lò đứng nung vôi hay lò quay nung vôi, giúp tối ưu hóa quy trình nung vôi, kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và thành phần khí, từ đó nâng cao chất lượng vôi sống (CaO) và đạt được hiệu suất năng lượng lò nung cao hơn. Đồ án này góp phần cung cấp một mô hình thiết kế chuẩn mực, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và môi trường.

1.2. Giới thiệu tổng quan đồ án tốt nghiệp K61 Bách Khoa

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Phạm Đăng Linh, lớp Máy hóa K61 - Viện Kỹ thuật Hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội, thực hiện đề tài thiết kế hệ thống nung vôi kiểu lò quay năng suất 650 tấn/ngày. Nhiệm vụ thiết kế bao gồm các phần chính: tổng quan về ngành công nghiệp vôi, thuyết minh và tính toán thiết kế lò cho hệ thống, tính toán thiết kế cơ khí cho các thiết bị chính, và trình bày các bản vẽ kỹ thuật lò nung chi tiết. Tài liệu nghiên cứu đã phân tích kỹ lưỡng về nguyên liệu đá vôi (CaCO3), các loại nhiên liệu lò nung, và đặc tính sản phẩm. Công trình này không chỉ là một bài tập học thuật mà còn có giá trị tham khảo thực tiễn cao cho các doanh nghiệp muốn đầu tư vào dây chuyền sản xuất vôi hiện đại, bền vững.

II. Thách Thức Vận Hành Lò Nung Vôi Vấn Đề Môi Trường

Quá trình sản xuất vôi, đặc biệt là theo phương pháp truyền thống, phải đối mặt với nhiều thách thức lớn, trong đó nổi bật là vấn đề hiệu quả năng lượng và tác động tiêu cực đến môi trường. Việc vận hành lò nung vôi thủ công tiêu tốn một lượng lớn nhiên liệu nhưng hiệu suất chuyển hóa nhiệt lại thấp, dẫn đến chi phí sản xuất cao. Nghiêm trọng hơn, các lò này thải trực tiếp ra môi trường một lượng khổng lồ khí CO, CO2, SO2 và bụi mịn mà không qua bất kỳ hệ thống xử lý nào. Đồ án đã chỉ ra các nguồn phát sinh chất thải chính trong suốt chu trình sản xuất, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu, đập, nghiền cho đến công đoạn nung và đóng bao sản phẩm. Việc xác định rõ các đối tượng bị tác động và đánh giá mức độ ảnh hưởng là cơ sở quan trọng để đề xuất các giải pháp khắc phục. Những thách thức này đòi hỏi một sự thay đổi căn bản trong tư duy và công nghệ, hướng tới các mô hình lò nung vôi công nghiệp khép kín, tự động hóa và có hệ thống kiểm soát ô nhiễm tiên tiến. Đây chính là mục tiêu mà đồ án hướng tới, nhằm cân bằng giữa lợi ích kinh tế và trách nhiệm bảo vệ môi trường.

2.1. Phân tích các nguồn phát sinh khí thải lò nung vôi

Trong thuyết minh đồ án, các nguồn phát sinh ô nhiễm được phân tích chi tiết. Bụi phát sinh từ các công đoạn đập, sàng tuyển, vận chuyển đá vôi và than. Đặc biệt, khí thải lò nung vôi là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất, chứa CO2 từ phản ứng phân hủy CaCO3, cùng với SO2, NOx, CO từ quá trình đốt cháy nhiên liệu lò nung. Các hạt bụi mịn từ vôi và tro bay cũng là tác nhân gây hại cho hệ hô hấp. Ngoài ra, nước thải sản xuất từ quá trình làm mát thiết bị có thể chứa dầu mỡ và cặn lơ lửng, trong khi chất thải rắn bao gồm vôi rơi vãi, bao bì hỏng và phế phẩm. Việc nhận diện chính xác các nguồn thải này là bước đầu tiên và quan trọng nhất để thiết kế các hệ thống xử lý hiệu quả.

2.2. So sánh hiệu suất giữa lò nung vôi thủ công và công nghiệp

Sự khác biệt về hiệu suất giữa lò thủ công và lò nung vôi công nghiệp là rất lớn. Lò thủ công có hiệu suất nhiệt thấp, tiêu hao nhiên liệu cao (khoảng 140-160 kg than/tấn vôi), và chất lượng sản phẩm không đồng đều do khó kiểm soát nhiệt độ. Ngược lại, lò quay nung vôi được thiết kế trong đồ án có hệ thống tận dụng nhiệt khí thải để sấy nguyên liệu, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng. Hiệu suất năng lượng lò nung công nghiệp cao hơn nhiều, quy trình được tự động hóa giúp vận hành lò nung vôi ổn định, tạo ra sản phẩm vôi sống (CaO) có độ hoạt tính cao và đồng nhất. Hơn nữa, lò công nghiệp được trang bị hệ thống lọc bụi túi, đảm bảo nồng độ bụi trong khí thải < 50mg/Nm3, đáp ứng các quy chuẩn môi trường khắt khe.

III. Phương Pháp Luận Thiết Kế Lò Quay Nung Vôi Tối Ưu Hóa

Để đạt được một thiết kế hiệu quả, đồ án đã áp dụng một phương pháp luận chặt chẽ, dựa trên nền tảng lý thuyết vững chắc của công nghệ silicat và kỹ thuật hóa học. Trọng tâm của phương pháp này là quá trình phân hủy nhiệt của đá vôi (CaCO3) thành vôi sống (CaO) và CO2. Quá trình này đòi hỏi nhiệt độ cao và phải được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định để phản ứng diễn ra hoàn toàn. Đồ án đã phân tích chi tiết các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình nung vôi, bao gồm nhiệt độ, áp suất riêng phần của CO2, kích thước nguyên liệu và tốc độ dòng khí. Việc lựa chọn lò quay nung vôi là một quyết định chiến lược, bởi loại lò này cho phép vật liệu di chuyển liên tục, đảo trộn đều, giúp quá trình truyền nhiệt và phân hủy diễn ra hiệu quả trên toàn bộ khối vật liệu. Cấu trúc của lò quay, với độ nghiêng và tốc độ quay được tính toán cẩn thận, đảm bảo thời gian lưu của vật liệu trong lò là tối ưu, tránh hiện tượng vôi sống hoặc vôi quá lửa. Phương pháp luận này là kim chỉ nam cho toàn bộ quá trình tính toán thiết kế lò sau này.

3.1. Cơ sở lý thuyết cốt lõi của quy trình nung vôi

Về mặt lý thuyết, phản ứng phân hủy CaCO3 → CaO + CO2 là một phản ứng thu nhiệt. Để phản ứng xảy ra theo chiều thuận, cần cung cấp nhiệt lượng và liên tục loại bỏ khí CO2 ra khỏi môi trường phản ứng. Trong lò quay nung vôi, nhiệt độ được duy trì ở khoảng 1000-1200°C. Ở nhiệt độ này, tốc độ phân hủy diễn ra mạnh mẽ. Đồ án cũng đề cập đến vai trò của các tạp chất trong đá vôi như MgCO3, SiO2, Al2O3, Fe2O3, chúng có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ nung và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Việc nắm vững cơ sở lý thuyết này giúp đưa ra các thông số vận hành chính xác, từ đó kiểm soát chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng lò nung.

3.2. Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý vận hành lò nung vôi quay

Một lò quay nung vôi điển hình bao gồm các bộ phận chính: thân lò hình trụ bằng thép lót vật liệu chịu lửa, vành đai và con lăn đỡ, bộ truyền động, và hệ thống bịt kín hai đầu. Thân lò được đặt nghiêng một góc 3-5% và quay chậm quanh trục. Nguyên liệu đá vôi được nạp vào đầu cao và di chuyển từ từ xuống đầu thấp nhờ trọng lực và chuyển động quay. Nhiên liệu lò nung (khí than trong đồ án này) được đốt ở đầu thấp, tạo ra dòng khí nóng đi ngược chiều với vật liệu. Nguyên lý hoạt động ngược dòng này giúp tận dụng tối đa nhiệt lượng: khí nóng nhất tiếp xúc với vật liệu đã gần chín, trong khi khí thải nguội hơn sẽ đi lên sấy và gia nhiệt sơ bộ cho nguyên liệu mới nạp vào. Quá trình này chia lò thành các vùng chức năng rõ rệt: vùng sấy, vùng gia nhiệt, vùng nung và vùng làm mát, tạo nên một quy trình nung vôi liên tục và hiệu quả.

IV. Hướng Dẫn Tính Toán Thiết Kế Lò Nung Vôi Chi Tiết Nhất

Chương 3 và 4 của đồ án là phần cốt lõi, trình bày chi tiết quá trình tính toán thiết kế lò và các bộ phận cơ khí. Đây là bước hiện thực hóa các cơ sở lý thuyết thành những thông số kỹ thuật cụ thể. Quá trình tính toán bắt đầu từ việc xác định các thông số đầu vào, dựa trên năng suất yêu cầu là 650 tấn vôi/ngày và thành phần của nguyên liệu, nhiên liệu. Từ đó, đồ án tiến hành cân bằng vật chất và năng lượng cho toàn bộ hệ thống lò. Cân bằng vật chất giúp xác định chính xác lượng đá vôi và nhiên liệu lò nung cần thiết, cũng như lượng vôi sống (CaO) thành phẩm và khí thải tạo ra. Cân bằng năng lượng (cân bằng nhiệt) là một trong những phần tính toán phức tạp nhất, nhằm xác định lượng nhiệt tiêu tốn cho quá trình nung, lượng nhiệt tổn thất ra môi trường và lượng nhiệt có thể tận dụng lại. Kết quả từ các phép tính này là cơ sở để xác định các thông số kích thước quan trọng của lò như đường kính, chiều dài, cũng như lựa chọn các thiết bị phụ trợ như quạt, hệ thống cấp liệu.

4.1. Cân bằng vật chất và năng lượng trong hệ thống lò

Thực hiện cân bằng vật chất và năng lượng là yêu cầu bắt buộc trong thiết kế các thiết bị của kỹ thuật hóa học. Đồ án đã tính toán lượng vật chất vào (đá vôi, nhiên liệu, không khí) và lượng vật chất ra (vôi, khí thải, tro). Các phương trình cân bằng được thiết lập dựa trên các phản ứng hóa học chính: phản ứng cháy của nhiên liệu và phản ứng phân hủy đá vôi. Tương tự, cân bằng năng lượng xem xét tất cả các dòng nhiệt đi vào (nhiệt trị của nhiên liệu, nhiệt mang theo của không khí) và các dòng nhiệt đi ra (nhiệt cần cho phản ứng, nhiệt trong sản phẩm, nhiệt trong khí thải, nhiệt tổn thất qua thành lò). Việc cân bằng chính xác giúp tối ưu hóa thiết kế, đảm bảo hiệu suất năng lượng lò nung cao nhất có thể.

4.2. Lựa chọn vật liệu chịu lửa và tính toán lớp gạch lót

Lớp lót bên trong lò quay phải làm từ vật liệu chịu lửa để bảo vệ vỏ thép khỏi nhiệt độ cực cao. Việc lựa chọn loại gạch chịu lửa phù hợp phụ thuộc vào nhiệt độ và môi trường hóa học của từng vùng trong lò. Vùng nung, nơi có nhiệt độ cao nhất, đòi hỏi loại gạch có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn hóa học tốt nhất. Đồ án tiến hành tính toán chiều dày của lớp gạch lót và cả lớp cách nhiệt (nếu có) để đảm bảo nhiệt độ bề mặt ngoài của vỏ lò không quá cao, giảm thiểu tổn thất nhiệt và đảm bảo an toàn vận hành. Tính toán phân bố nhiệt độ qua tường lò là một bài toán truyền nhiệt phức tạp, được giải quyết trong thuyết minh đồ án để đưa ra lựa chọn vật liệu tối ưu.

4.3. Phân tích chi tiết cơ khí đai lò và con lăn đỡ

Phần tính toán cơ khí tập trung vào các bộ phận chịu lực chính của lò quay nung vôi. Trọng lượng khổng lồ của thân lò, gạch lót và vật liệu được truyền xuống móng thông qua các vành đai (đai lò) và con lăn đỡ. Đồ án đã thực hiện tính toán chi tiết ứng suất trên con lăn, độ bền của thân lò và các nội lực phát sinh do uốn và xoắn trong quá trình quay. Các thông số như công suất động cơ, thiết kế bộ truyền động bánh răng, và kích thước của đai lò, con lăn đỡ, con lăn chặn đều được xác định dựa trên các tính toán cơ học bền vững. Việc thiết kế cơ khí chính xác đảm bảo lò vận hành ổn định, bền bỉ và an toàn trong suốt vòng đời.

V. Đánh Giá Thực Tiễn và Tương Lai Ngành Công Nghiệp Vôi

Đồ án "Thiết kế lò nung vôi trong công nghiệp" không chỉ là một công trình học thuật xuất sắc mà còn mang ý nghĩa thực tiễn to lớn. Nó cung cấp một bộ tài liệu tham khảo hoàn chỉnh, từ lý thuyết, tính toán đến bản vẽ kỹ thuật lò nung, cho bất kỳ cá nhân hay tổ chức nào muốn đầu tư vào lĩnh vực sản xuất vôi hiện đại. Kết quả của đồ án là một thiết kế lò quay nung vôi với năng suất lớn, hiệu suất năng lượng cao và các giải pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường triệt để. Trong bối cảnh Việt Nam đặt mục tiêu đến năm 2025 xóa bỏ hoàn toàn các lò vôi thủ công, những nghiên cứu như thế này đóng vai trò tiên phong, định hướng cho sự phát triển bền vững của ngành. Nó chứng minh rằng, việc áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến là con đường duy nhất để nâng cao năng lực cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu thị trường và hài hòa với các mục tiêu bảo vệ môi trường. Đồ án của sinh viên K61 Đại học Bách Khoa là một minh chứng cho chất lượng đào tạo và khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn sản xuất.

5.1. Yêu cầu và nội dung bản vẽ kỹ thuật lò nung trong đồ án

Một phần quan trọng của đồ án là việc trình bày các bản vẽ kỹ thuật lò nung trên khổ giấy A0. Các bản vẽ này bao gồm sơ đồ công nghệ tổng thể của toàn bộ hệ thống, từ khâu cấp liệu đến khâu ra sản phẩm và xử lý khí thải. Bên cạnh đó là các bản vẽ lắp chi tiết cho các thiết bị chính như lò quay, hệ thống con lăn đỡ, bộ truyền động, và hệ thống cấp liệu và tháo liệu. Các bản vẽ này không chỉ thể hiện kết quả của quá trình tính toán thiết kế mà còn là tài liệu chỉ dẫn quan trọng cho quá trình chế tạo, lắp đặt và vận hành lò nung vôi trong thực tế. Chúng thể hiện sự chính xác, chi tiết và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.

5.2. Xu hướng phát triển và vai trò của công nghệ silicat

Ngành sản xuất vôi là một bộ phận không thể tách rời của công nghệ silicat, ngành công nghiệp sản xuất các vật liệu như xi măng, gốm sứ, thủy tinh. Xu hướng phát triển chung của ngành này là tự động hóa, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và tài nguyên, và giảm thiểu tác động môi trường. Các thiết kế lò nung thế hệ mới ngày càng tập trung vào việc tận dụng nhiệt thải, sử dụng các loại nhiên liệu thay thế và ứng dụng các hệ thống kiểm soát thông minh. Đồ án này đã bắt kịp xu hướng đó bằng việc đề xuất một mô hình lò nung vôi công nghiệp hiện đại. Nó khẳng định vai trò quan trọng của các kỹ sư được đào tạo bài bản từ các chuyên ngành như Kỹ thuật Hóa học và Máy thiết bị, những người sẽ dẫn dắt sự đổi mới công nghệ trong tương lai của ngành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP VÔI 1. Tổng quan về nguyên liệu, nhiên liệu và sản phẩm 1.1 Đá vôi CaCO3 a) Thành phần: Chủ yếu của đá vôi là canxi cacbonat, ngoài ra còn có các tạp chất như MgCO3, SiO2, Al2O3, Fe2O3… Canxi cacbonat hay cacbonat canxi là một hợp chất hóa học với công thức hóa học là CaCO3. Đây là một chất thường được sử dụng trong y tế như một chât bH sung canxi cho người bị loãng xương, cung cấp canxi cho cơ thể hay một chất khử chua. Canxi Cacbonat là một thành phần cấu thành hoạt hóa trong vôi nông nghiệp.

Chất này thường được tìm thấy ở dạng đá ở khắp nơi trên thế giới, là thành phần chính trong mai vỏ của các loài sò, ốc hoặc vỏ của ốc. Nó là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nước cứng. SVTH:PHẠM ĐĂNG LINH 2 MÁY HÓA-K61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS Vũ Đình Tiến Hình 1-1. Một số mẫu đá vôi Canxi Cacbonat có chung tính chất đặc trưng của các chất cacbonat.

Đặc biệt là: Tác dụng với axit mạnh, giải phóng dioxit cacbon: CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O. Khi bị nung nóng, giải phóng dioxit cacbon ( trên 825 oC trong trường hợp của CaCO3), để tạo oxit canxi: CaCO3→CaO+CO2↑ Canxi Cacbonat sẽ phản ứng với nước có hòa tan dioxit canxi để tạo thành bicacbonat canxi tan trong nước: CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2 Đây là phản ứng quan trọng trong sự ăn mòn núi đá vôi và tạo thành các hang động, gây ra nước cứng. Hòa tan trong nước: Canxi Cacbonat hòa tan rất kém trong nước. Cân bằng của dung dịch của nó được đưa ra theo phương trình sau: SVTH:PHẠM ĐĂNG LINH 3 MÁY HÓA-K61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS Vũ Đình Tiến CaCO3↔Ca2++CO32- Ksp = 3,7x10-9 tới 8,7x10-9 ở 25oC Trong đó cân bằng đối với [Ca2+][CO32–] được đưa ra trong khoảng Ksp = 3,7x10-9 tới 8,7x10-9 ở 25oC tùy theo nguồn dữ liệu.

Nó có nghĩa là sản ph>m nồng độ mol của các ion canxi (số mol Ca 2+ hòa tan trên một lít dung dịch) với nồng độ mol của CO32– hòa tan không thể vượt quá giá trị Ksp. Nước trong các tầng ngậm nước ngầm dưới mặt đất có thể tiếp xúc với các mức CO2 cao hơn của không khí. Do nguồn nước này thấm qua các lớp đá chứa CaCO3 nên CaCO3 bị hòa tan theo xu hướng thứ hai. Cũng nguồn nước này sau đó chảy ra ngoài để tiếp xúc với không khí thì nó phải cân bằng với các mức CO2 trong không khí bằng cách giải phóng lượng CO2 dư thừa.

CaCO3 trở nên ít hòa tan hơn và kết quả là nó lắng đọng xuống như các lớp vảy đá vôi. Quá trình tương tự là nguyên nhân hình thành nên các vú đá và nhũ đá trong các hang động đá vôi. Canxi cacbonat được tìm thấy trong tự nhiên trong các khoáng chất và đá sau:  Aragonit  Canxit  Đá phấn  Đá vôi  C>m thạch hay đá hoa  Travertin Vỏ trứng có tới 95% là Canxi Cacbonat. b) Phân loại: Gồm 2 loại chính là loại dùng cho công nghiệp hóa chất và loại dùng cho công nghiệp sản xuất xi măng.

c) Công dụng: Chất này được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp xây dựng như đá xây dựng, c>m thạch hoặc là thành phần cầu thành của xi măng hoặc từ nó sản xuất ra vôi. Trong đá vôi thường có cả cacbonat magiê. Canxi Cacbonat được sử dụng rộng rãi trong vai trò của chất kéo duỗi trong các loại sơn, cụ thể là trong sơn nhũ tương xỉn trong đó thông thường khoảng SVTH:PHẠM ĐĂNG LINH 4 MÁY HÓA-K61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS Vũ Đình Tiến 30% khối lượng sơn là đá phấn hay đá hoa. Canxi Cacbonat cũng được sử dụng rộng rãi làm chất độn trong chất dẻo.

Một vài ví dụ điển hình bao gồm khoảng 15 - 20% đá phấn trong ống dẫn nước bằng PVC không hóa dẻo (uPVC), 5 đến 15% đá phấn hay đá hoa tráng stearat trong khung cửa sH bằng uPVC. Canxi Cacbonat mịn là thành phần chủ chốt trong lớp màng vi xốp sử dụng trong tã giấy cho trẻ em và một số màng xây dựng do các lỗ hHng kết nhân xung quanh các hạt Canxi Cacbonat trong quá trình sản xuất màng bằng cách kéo giãn lưỡng trục. Canxi Cacbonat cũng được sử dụng rộng rãi trong một loạt các công việc và các chất kết dính tự chế, chất bịt kín và các chất độn trang trí. Các keo dán ngói bằng gốm thường chứa khoảng 70-80% đá vôi.

Các chất độn chống nứt trang trí chứa hàm lượng tương tự của đá hoa hay đolomit. Nó cũng được trộn lẫn với mát tít để lắp các cửa sH kính biến màu, cũng như chất cản màu để ngăn không cho thủy tinh bị dính vào các ngăn trong lò khi nung các đồ tráng men hay vẽ bằng thuốc màu ở nhiệt độ cao. Canxi Cacbonat được biết đến là "chất làm trắng" trong việc tráng men đồ gốm sứ nơi nó được sử dụng làm thành phần chung cho nhiJu loại men dưới dạng bột trắng. Khi lớp men có chứa chất này được nung trong lò, chất vôi trắng là vật liệu trợ chảy trong men.

Nó cũng thường được gọi là đá phấn vì nó là thành phần chính của phấn viết bảng. Phấn viết ngày nay có thể hoặc làm từ Canxi Cacbonat hoặc là thạch cao, sulfat canxi ngậm nước CaSO4·2H2O. Ở Bắc Mỹ, Canxi Cacbonat đã bắt đầu thay thế cao lanh trong việc sản xuất giấy bóng. Châu Âu đã thực hiện việc sản xuất giấy kiJm hay sản xuất giấy không axit trong nhiJu thập kỷ.

Cacbonat có sẵn dưới các dạng: Canxi Cacbonat ngầm hay Canxi Cacbonat kết tủa. Loại kết tủa này rất mịn và có kích cỡ hạt khống chế được, có kích thước ở mức đường kính khoảng 2 micron, hữu dụng trong việc làm lớp tráng ngoài của giấy. Là một phụ gia thực ph>m, nó được sử dụng trong một số sản ph>m sữa đậu nành như một nguồn bH sung kh>u phần canxi. Năm 1989, một nhà nghiên cứu đã cho CaCO3 vào suối Whetstone ở Massachusetts.

Ông ta hy vọng rằng Canxi Cacbonat sẽ phản ứng với axit trong dòng suối này do mưa gây ra nhằmg cứu loài cá hồi trước đó đã ngưng đẻ trứng. Dù cho thí nghiệm của ông không thành công, nhưng nó cũng là tăng lượng ion nhôm trong khu vực của con suối không được xử lý bằng đá vôi. ĐiJu này cho thấy rằng CaCO3 có thể thêm vào để trung hòa tác dụng của mưa SVTH:PHẠM ĐĂNG LINH 5 MÁY HÓA-K61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS Vũ Đình Tiến axit ở trong các hệ sinh thái sông. Ngày nay, Canxi Cacbonat được sử dụng để trung hòa tình trạng chua ở trong đất và nước (như ở ruộng phèn).

d) Một số loại đá vôi: Đá vôi có thể gặp ở đáy biển thJm lục địa nông có cấu tạo khối thuần khiết gọi là đá vôi thJm (platform) ví dụ đá vôi Pecmi - Trias hệ tầng Đồng Giao phân bố ở Ninh Bình, Hạ Long, Thanh Hoá, tiêu biểu là đá vôi dạng khối "hoang mạc" ở Phong Nha- Kẻ Bàng và Bắc Sơn. Nhưng cũng có thể gặp đá vôi phân lớp mỏng, phân dải chứa silit dạng lớp mỏng, dạng H, dạng thấu kính và turbidit đặc trưng cho biển sâu, máng nước sâu kiểu bồn hút chìm hay bồn rift dạng tuyến như đá vôi ở đảo Cát Bà. Sự đa dạng và phức tạp này của đá vôi là do bị khống chế nhiJu yếu tố nội và ngoại sinh dẫn đến tính chất hoá lý môi trường nước biển thay đHi, đặc biệt là sự can thiệp một hay nhiJu hợp phần phi carbonat vào môi trường kết tủa carbonat như vụn cơ học, silit núi lửa, tảo biển sâu, sét biển nông, biển sâu và vật liệu núi lửa ngầm. Đá vôi chiếm khoảng 10% diện tích bJ mặt Trái Đất nhưng ở Việt Nam còn nhiJu hơn, tới gần 20% diện tích lãnh thH phần đất liJn, tức là khoảng 60.

Đặc biệt, đá vôi tập trung hầu hết ở miJn Bắc, có nơi chiếm tới 50% diện tích toàn tỉnh như Hoà Bình (53,4%), Cao Bằng (49,47%), Tuyên Quang (49,92%), Hà Giang (38,01%). NhiJu thị xã, thị trấn nằm trọn vẹn trên đá vôi như Mai Châu (Hòa Bình), Mộc Châu, Yên Châu, Sơn La (Sơn La), Tủa Chùa, Tam Đường (Lai Châu), Đồng Văn, Mèo Vạc (Hà Giang)… SVTH:PHẠM ĐĂNG LINH 6 MÁY HÓA-K61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS Vũ Đình Tiến Hình 1-2. Sơ đồ phân bố đá vôi ở Việt Nam (Nguồn: Viện nghiên cứu địa chất và khoáng sản, 2005) Đá vôi ở Bắc Sơn và Đồng Giao phân bố rộng và có tiJm năng lớn hơn cả. Tại Hải Dương, đá vôi được phân bố chủ yếu trong phạm vi giữa sông Bạch Đằng và sông Kinh Thày.

Những núi có quy mô lớn như núi Han, núi áng Dâu, núi Nham Dương đã được thăm dò tỉ mỉ. Tại Hải Phòng, đá vôi tập trung chủ yếu ở Trại sơn và Tràng kênh thuộc huyện Thuỷ Nguyên. Ngoài ra còn có những mỏ đá vôi phân bố rải rác ở Dương Xuân - Pháp CH, Phi Liệt, Thiếm Khê, Mai Động và Nam Quan. Đá vôi đôlômit tập trung ở dãy núi Han, núi dãy Hoàng Thạch - Hải Dương với trữ lượng lên tới 150 triệu tấn.

Trữ lượng địa chất đá vôi của khu vực Hải SVTH:PHẠM ĐĂNG LINH 7 MÁY HÓA-K61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS Vũ Đình Tiến Phòng là 782. Các núi đá vôi ở Hạ Long Hình 1-4. Núi đá vôi Kiên Lương e) Một số mỏ đá vôi: - Đá vôi hóa chất Thanh Nghị: Đá vôi hóa chất Thanh Nghị ở huyện Thanh Liêm, Hà Nam là khu mỏ nằm sát bờ phải sông Đáy, cách quốc lộ 1A gần 1. Đá vôi lộ ra từ độ cao 7.5 – 180 m tạo ra những vách núi dốc, kéo dài theo phương kinh tuyến.

Đá vôi ở đây thuộc hệ Đồng Giao, chia thành 3 tầng đá vôi công nghiệp: Đá vôi hóa chất (đá vôi sạch): CaCO3 90 – 98% CaCO3.MgCO3 0 – 3% CaO MgO 0.16% Đá vôi xi măng: CaCO3 90 – 95% CaCO3.MgCO3 3 – 5% CaO MgO 1.20% SVTH:PHẠM ĐĂNG LINH 8 MÁY HÓA-K61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS Vũ Đình Tiến Đá vôi xây dựng: Có tỉ lệ nhỏ hơn, cấu trúc hạt mịn, nhỏ, phân lớp Hình 1-5. Khai thác đá vôi ở Việt Nam - Mỏ đá vôi hóa chất Kiện Khê: Mỏ đá vôi hóa chất Kiện Khê ở huyện Thanh Liêm là mỏ đá vôi lộ trong vùng đồng bằng, diện tích thăm dò dài khoảng 500m, rộng 100m. Đây là mỏ đá vôi công nghiệp, màu xám, xanh hoặc xám trắng, có hàm lượng CaCO 3 lớn hơn 95%. Trữ lượng tiJm năng khoảng 2,22 triệu tấn - Mỏ đá vôi hóa chất Thanh Sơn: Mỏ đá vôi hóa chất Thanh Sơn ở huyện Kim Bẳng là khu mỏ nằm gần rìa tây công ty xi măng Bút Sơn, với tHng diện tích khảong 3 km2.

Trữ lượng tiJm năng của mỏ là khoảng 163.08 triệu tấn đá vôi cho công nghiệp hóa chất, 414.43 triệu tấn cho công nghiệp xi măng và khoảng 12.