Tìm hiểu về đá vôi

Tìm hiểu về đá vôi Đá vôi là loại một loại đá trầm tích, về thành phần hóa học chủ yếu là khoáng chất canxit (tức cacbonat canxi CaCO3). Đá vôi ít khi ở dạng tinh khiết, mà thường bị lẫn các tạp chất như đá phiến silic, silica và đá mácma cũng như đất sét, bùn và cát Đá vôi là nguyên liệu chủ yếu được sử dụng để sản xuất ximăng phục vụ ngành xây dựng. Ngành công nghiệp sản xuất ximăng đã và đang trở thành ngành kinh tế quan trọng của đất nước. Đồng thời đá vôi cũng là một nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất bột nhẹ và nguyên liệu hóa chất cơ bản là sôđa. Bột nhẹ được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp giấy, cao su, nhựa, xốp, thuốc đánh răng, mỹ phẩm, sơn, dược phẩm v.v... Bột nhẹ là một chất độn có nhiều tính ưu việt, nó làm giảm độ co ngót và tạo độ bóng cho bề mặt sản phẩm. Trong công nghiệp cao su và giấy, bột nhẹ vượt trội hơn cao lanh về độ bền và độ trắng. Trong công nghiệp sản xuất keo gắn bột nhẹ được sử dụng làm chất độn do có độ bám dính tốt. Trong những năm tới, do các ngành công nghiệp cao su, giấy, chất dẻo, sơn..., phát triển mạnh cho nên việc sản xuất bột nhẹ cũng đòi hỏi phải có những bước nhảy vọt cả về lượng và chất để đáp ứng được vị trí tương xứng của nó. Sôđa cũng là một trong những hóa chất cơ bản thiết yếu của nền kinh tế quốc dân. Sôđa được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp như : làm nguyên liệu sản xuất bột giặt, sản xuất thuỷ tinh lỏng, sản xuất kim loại màu, làm sạch các sản phẩm dầu mỏ, dùng trong công nghiệp dệt, sản xuất bông tơ nhân tạo v.v... Vì vậy sản lượng sôđa đang ngày càng tăng mạnh. I. TIỀM NĂNG NGUYÊN LIỆU ĐÁ VÔI CỦA VIỆT NAM Đá vôi trầm tích có khoáng vật chủ yếu là calcit. Thành phần hóa học chủ yếu của đá vôi là CaCO3, ngoài ra còn có một số tạp chất khác như MgCO3, SiO2, Fe2O3, Al2O3... Tại nước ta, 125 tụ khoáng đá vôi đã được tìm kiếm và thăm dò, trữ lượng ước đạt 13 tỷ tấn, tài nguyên dự báo khoảng 120 tỷ tấn. Đá vôi Việt nam phân bố tập trung ở các tỉnh phía Bắc và cực Nam. Đá vôi ở Bắc Sơn và Đồng Giao phân bố rộng và có tiềm 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 Cổ, 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 Phòng là 782.240 nghìn tấn cấp A+B+C1+C2. Hàm lượng (%) Mỏ CaO SiO 2 Fe2O 3 Mg O MK N Tràng kênh (Hải 55,44 0,2 0,48 0,4 41,36 Phòn g) Chùa Trầm (Hà Tây) 55,33 0,23 0,1 0,41 43,28 Núi Voi (Bắc Thái) 50,57 0,87 0,63 0,65 31,3 Núi Nhồi (Than h Hóa) 53,4 0,8 0,65 1,21 43,5 Diễn Châu (Ngh 50,51 1,24 0,24 3,12 43,57 ệ An) II. TÌNH HÌNH KHAI THÁC Ở Miền Bắc Việt nam hiện có tới 340 mỏ và các điểm khai thác đá vôi đang hoạt động. Quy mô, công suất khai thác khác nhau khá nhiều. Trên các mỏ đá lớn ở Miền Bắc Việt nam, người ta áp dụng công nghệ khai thác lớp bằng. Hiện nay, đá vôi ở nước ta chủ yếu được khai thác để phục vụ cho làm đường giao thông, sản xuất ximăng. Sản lượng phục vụ cho các ngành khác như luyện kim, thuỷ tinh, sản xuất hóa chất... là tương đối ít. III. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT A. Sản xuất bột nhẹ 1. Tình hình sản xuất bột nhẹ tại Việt Nam Việt nam có trên 10 cơ sở sản xuất bột nhẹ. Hà nội có: 2 cơ sở TP. Hồ chí Minh có: 2 Hải Phòng có: 2 Phủ Lý có: 1 Vĩnh Phúc có 1 Bắc Giang có 1 Lạng Sơn có 1 Công nghệ sản xuất bột nhẹ chủ yếu theo công nghệ hấp thụ CO2. Sản phẩm bột nhẹ của ta thường có độ kiềm cao và không ổn định về chất lượng do qui trình thiết bị lạc hậu, thủ công, không đầu tư sâu vào việc nghiên cứu chế độ công nghệ. Tuy một số cơ sở có cải tiến thiết bị ở một số khâu nhưng việc thay đổi cục bộ, đơn lẻ cũng ít đem lại hiệu quả. Kể cả một dây chuyền nhập công nghệ cũng như thiết bị toàn bộ của nước ngoài cũng không hoạt động hiệu quả vì giá thành sản phẩm cao hơn nhiều so với giá của sản phẩm được sản xuất trên dây chuyền thủ công và sản phẩm cũng không hoàn toàn đạt tiêu chuẩn "bột nhẹ cao cấp". 2. Tình hình sản xuất bột nhẹ trên thế giới Trên thế giới có Mỹ, Canada, Châu Âu, Châu Á là những nơi sản xuất và tiêu thụ bột nhẹ lớn nhất. Chất độn khoáng trong sản phẩm giấy gồm canxi cacbonat nghiền mịn, bột nhẹ, cao lanh và titan dioxyt. Canxi cacbonat tự nhiên chất lượng cao không dễ kiếm ở Bắc Mỹ. Do đó sản lượng sản xuất bột nhẹ tăng lên rất mạnh trên thị trường chất độn của ngành giấy ở Bắc Mỹ. Một lý do khác cũng làm tăng nhu cầu bột nhẹ trong công nghiệp sản xuất bột giấy là việc sử dụng giấy tái sinh. Sợi giấy tái sinh ngắn hơn và mềm hơn nên độ trắng kém hơn sợi ban đầu, vì vậy đòi hỏi một lượng lớn hơn các chất độn có độ trắng cao để nâng độ trắng của giấy lên. Mức độ độn của các khoáng trong bột giấy có thể lên đến 50%. Công thức độn của Bắc Mỹ là 80% cao lanh, 20% CaCO3. Hiện nay đang chuyển dần sang công thức là 40% cao lanh và 60% bột nhẹ. Ngoài nhu cầu bột nhẹ trong sản xuất giấy còn có nhu cầu bột nhẹ trong sản xuất cao su, chất dẻo, sơn, dược phẩm v.v... Tổng sản lượng bột nhẹ ở Bắc Mỹ là 600.000 tấn/năm. Các công ty sản xuất bột nhẹ hàng đầu ở Bắc Mỹ là Plizer Inc và ECC international Inc. Plizer có 25 cơ sở sản xuất bột nhẹ trên toàn nước Mỹ. Các cơ sở sản xuất bột nhẹ này nằm trong khu vực sản xuất giấy. Bột nhẹ dạng huyền phù được vận chuyển theo đường ống sang cơ sở nghiền bột giấy. Đến cuối năm 1992 Plizer có tổng số cơ sở sản xuất bột nhẹ lên đến 32 cơ sở. Anh quốc có 3 công ty sản xuất bột nhẹ là ICI, PLC, Rhon-Poulenc và một công ty nhỏ hơn là WR.Luscombe Ltd. ICI sản xuất bột nhẹ chủ yếu dùng làm chất độn cho công nghiệp cao su, keo gắn, keo trát. Sản phẩm của hãng 60% cung cấp cho Châu âu. Nhà máy bột nhẹ đầu tiên được Rhon-Poulenc khánh thành vào năm 1991. Nhà máy được thiết kế hoàn toàn tự động và có công suất 30.000 tấn/năm. Sản phẩm bột nhẹ của Rhon-Poulenc cung cấp cho ngành công nghiệp sản xuất kem đánh răng, giấy, keo gắn, keo trát, sơn, dược phẩm và mỹ phẩm. Công ty WR.Lurcombe Ltd. có trụ sở ở London, công ty này chỉ sản xuất bột nhẹ với công suất 1.000 tấn/năm do khai thác các sản phẩm phụ trong công nghiệp làm mềm nước. Công ty Fax Kalk của Đan mạch hiện được xem là công ty cung cấp bột nhẹ lớn nhất Châu Âu. Nhà máy sản xuất bột nhẹ đầu tiên của Fax Falk là nhà máy Lesebo đặt tại Thuỵ Điển với công suất 6.000 tấn/năm. Nhà máy sản xuất bột nhẹ thứ hai được đặt tại Nymola (Thuỵ điển). Sản phấm bột nhẹ của nhà máy này được ký hiệu PCC95. Sản phẩm của nó cung cấp cho tập đoàn làm giấy Stora, đây là tập đoàn sản xuất giấy và bột giấy lớn nhất Châu Âu. Phần Lan cũng là một nước cung cấp bột nhẹ quan trọng ở Châu Âu. Tổng công suất của tập đoàn Partek là 60.000 tấn/năm. ở khu vực châu á thì chỉ hai nước Trung Quốc và Nhật Bản đã vượt xa các khu vực khác về tổng sản lượng bột nhẹ. Năm 1992 sản lượng bột nhẹ của Trung Quốc đạt tới 550.000 tấn.Trong đó nhu cầu thị trường trong nước là 512.000 tấn. ở Nhật Bản người ta sản xuất 2 loại bột nhẹ chính. Một loại là light PCC và loại cloidal PCC. Cũng như các khu vực khác nhu cầu bột nhẹ cho ngành giấy là cao nhất, sau đó là các ngành sơn, chất dẻo, cao su v.v... 3. Công nghệ sản xuất bột nhẹ Có 3 phương pháp để sản xuất bột nhẹ, đó là phương pháp cacbonat hóa, phương pháp clorua canxi và phương pháp trao đổi sữa vôi. Phương pháp cacbonat hóa được sử dụng rộng rãi nhất do có nhiều ưu điểm về công nghệ cũng như nguyên liệu. Phương pháp trao đổi sữa vôi có nhược điểm lớn là sản phẩm có lẫn một lượng đáng kể canxi hydroxyt và xút. Vì vậy để đảm bảo chất lượng cần phải tốn rất nhiều công lọc, rửa... Vì vậy phương pháp trên chỉ nên áp dụng tại các nhà máy sản xuất sôda. Còn phương pháp canxi clorua thì sẽ tạo được sản phẩm có độ tinh khiết cao. Phương pháp này có thể khống chế chế độ kết tủa canxi cacbonat, do đó có thể tạo được các tinh thể có kích thước như mong muốn. Vì vậy người ta thường sử dụng phương pháp này để tạo sản phẩm có độ tinh khiết cao, được sử dụng vào các mục đích đặc biệt. 4. Tình hình thị trường Nhu cầu sử dụng bột nhẹ của các lĩnh vực trong nước như sau: Ngành sơn 12% Sản xuất nhựa 14% Giấy 4% Chất tẩy rửa 10% Kem đánh răng và mỹ phẩm 24% Cao su 31% Sản xuất vỏ bình acqui 5% Sản phẩm bột nhẹ của ta chưa cung cấp đủ cho các nhu cầu sử dụng ở trong nước, hơn nữa đối với những nhu cầu đòi hỏi chất lượng sản phẩm cao thì của ta chưa đạt yêu cầu, vì vậy hàng năm ta phải nhập khoảng 150.000 tấn bột nhẹ cho các nhu cầu sử dụng ở trong nước như ngành sơn, nhựa, mỹ phẩm, giấy v.v... .