PHỤ GIA KHOÁNG TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI MĂNG

Sử dụng phụ gia khoáng trong sản xuất xi măngmang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật rõ rệt. Bởivậy, việc nâng cao chất lượng clinker, tăng tỷ lệphụ gia là một giải pháp quan trọng để giảm giáthành sản phẩm mà tất cả các nhà sản xuất đềuphải quan tâm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
PHỤ GIA KHOÁNG TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI MĂNGPHỤ GIA KHOÁNG TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XIMĂNGCập nhật 02:51 pm - 10/02/2009 Sử dụng phụ gia khoáng trong sản xuất xi măng mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật rõ rệt. Bởi vậy, việc nâng cao chất lượng clinker, tăng tỷ lệ phụ gia là một giải pháp quan trọng để giảm giá thành sản phẩm mà tất cả các nhà sản xuất đều phải quan tâm.Các khái niệm cơ bản:Phụ gia khoáng sử dụng trong công nghệ sản xuất xi măng bao gồm phụ gia hoạt tính và phụgia đầy.Phụ gia đầy: gồm các vật liệu khoáng thiên nhiên hoặc nhân tạo, thực tế không tham gia vàoquá trình hydrat hoá xi măng, chúng chủ yếu đóng vai trò cốt liệu mịn, làm tốt thành phần hạt vàcấu trúc của đá xi măng. Phụ gia đầy sử dụng trong công nghiệp xi măng gồm: đá vôi, đá vôisilic có mầu đen, đá sét đen, các loại bụi thu hồi ở lọc bụi điện trong dây chuyền sản xuất ximăng cũng được sử dụng như một loại phụ gia đầy nhân tạo.Phụ gia hoạt tính: là các loại vật liệu vô cơ thiên nhiên hoặc nhân tạo, có chứa các thành phầnhoạt tính (SiO2ht , Al2O3ht) có khả năng kết hợp với Ca(OH)2 (thải ra trong quá trình hydrat hoá cáckhoáng clinker xi măng pooclăng) hoặc qua quá trình hoạt hoá tạo thành các cấu tử bền vững -hydrosilicat, hydroaluminat, hydroferoaluminat, hydrogranat...). Bởi vậy, ở dạng nghiền mịn,chúng có tính chất puzolan hoặc tính chất thuỷ lực, nghĩa là hỗn hợp của chúng với vôi hoặc cácchất hoạt hoá tự cứng được trong môi trường nước ở nhiệt độ bình thường. Phụ gia hoạt tính sửdụng trong công nghệ xi măng là các loại puzolan ( thiên nhiên hoặc nhân tạo ) và các loại xỷluyện kim (xỷ lò cao, xỷ thép...). Các loại puzolan thiên nhiên gồm có puzolan nguồn gốc núi lửa( tro núi lửa, đá bọt, tuff, tras...) và puzolan gốc trầm tích (diatomit). Puzolan nhân tạo bao gồmtro bay, các loại sét nung. Trong các loại xỷ luyện kim thì xỷ lò cao hoạt hoá dưới dạng hạt đượcdùng nhiều nhất, chúng là sản phẩm thu được khi làm nguội xỷ lỏng ra khỏi lò bằng vòi nướcphun mạnh. Bản chất hoạt tính của phụ gia có thể phân biệt như sau:Hoạt tính puzolan: biểu hiện ở sự kém bền về phương diện nhiệt động học của hệ puzolan -vôi - nước. Quan điểm này mang tính chất tổng quát và đã được thống nhất từ hội nghị hoá ximăng thế giơí lần thứ 6 tại Moskva năm 1974. Các pha kém bền trong puzolan là pha thuỷ tinh(chứa SiO2 và Al2O3) trong các sản phẩm núi lửa hoặc SiO2 vô định hình dưới dạng keo silic haykhoáng Opal trong các puzolan silic trầm tích. Ngoài ra, các sản phẩm kết tinh như zeolit,metacaolinit cũng là những sản phẩm kém bền trong hệ puzolan - vôi - nước. Xu thế của chúnglà chuyển về hệ bền vững hơn là các hydrosilicat C - S - H kiềm thấp hoặc hydroluminat và quátrình phản ứng hydrat hoá xẩy ra song song với quá trình đóng rắn của sản phẩm. Cơ chế phảnứng đóng rắn và quá trình hydrat hoá hệ puzolan - vôi là một quá trình phức tạp và ngày càngđược các công trình nghiên cứu làm sáng tỏ.Hoạt tính thuỷ lực của xỷ lò cao: xỷ luyện kim nói chung và xỷ lò cao nói riêng được coi làmột loại chất kết dính ẩn. Lý do là ở nhiệt độ thường cho dù dưới dạng bột nghiền mịn, chúngphản ứng rất chậm với nước, nhưng khi có mặt chất hoạt hoá (vôi, xi măng pooclăng, sulphát,kiềm) tốc độ phản ứng tăng lên rõ rệt và hỗn hợp có tính chất kết dính.Về bản chất, khi tiếp xúc với nước, trên bề mặt hạt xỷ hình thành màng keo Al(OH)3 và Si(OH)4bao quanh hạt. Màng keo này ngăn cản sự xâm nhập tiếp tục của các phân tử nước vào bêntrong, dẫn tới đình chỉ sự hydrat hoá của xỷ. Thực tế, với nước sạch, xỷ lò cao không biểu hiệntính chất kết dính. Khi có mặt các chất hoạt hoá, tức là có mặt các ion Ca+ +, SO4-- , Na+, K+ xẩyra quá trình kết tinh hoá màng keo (tạo thành các sản phẩm hydrosilicat kiềm thấp, hydroluminathoặc hydrosulfualuminat cũng như hydrosilicat natri - canxi), màng keo trở thành màng xốp chứahệ thống các mao quản tạo điều kiện cho các phân tử nước tiếp tục xâm nhập vào trong và quátrình hydrat hoá hạt xỷ xẩy ra chừng nào trong dung dịch vẫn còn các ion chất hoạt hoá. Ngoàira, quá trình hoà tan các pha thuỷ tinh và kết tinh các sản phẩm từ dung dịch giữ vai trò quantrọng. Do thiết lập được sự tiếp xúc liên tục của nước với pha thuỷ tinh chưa bị hydrat hoá, quátrình trao đổi cation giữa các ion của pha thuỷ tinh (Ca++, Mg+ + ...) và H+ xẩy ra liên tục, tịnh tiếndần vào trong làm hoà tan tiếp lớp thuỷ tinh tiếp theo. Sự kết tinh từ dung dịch bão hoà tạothành các sản phẩm hydrat hoá nằm giữa khoảng không của các hạt làm cho sản phẩm trở nênxít chặt .Các loại phụ gia khoáng sử dụng trong công nghiệp xi măng Việt Nam.Khác với các nước trên thế giới, do điều kiện hình thành địa chất Việt Nam, các nguồn gốcpuzolan gốc núi lửa hoạt tính puzolan cao như tro núi lửa, đá bọt, tuff ở Việt Nam rất hiếm. Thayvà ...