Bài 18. Công nghiệp silicat

Công nghiệp silicat
LỚP 11A1
Bạn hãy cho biết các đồ vật sau làm bằng vật liệu gì?
Olivin
Epidot
Tourmalin
Thạch anh
Fulgurite
I - THỦY TINH
1.  Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh.
Thành phần loại thông thường được dùng làm cửa kính, chai, lọ,... là hỗn hợp của natri silicat,
canxi silicat và silic đioxit, có thành phần gần đúng viết dưới dạng các oxit là Na2O.CaO.6SiO2.
Thủy tinh loại này được sản xuất bằng cách nấu chảy một hỗn hợp gồm cát trắng, đá vôi và sođa
ở 1400oC:
6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3 → Na2O.CaO.6SiO2 +2CO2
to
I - THỦY TINH
1.  Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh.
Thành phần loại thông thường được dùng làm cửa kính, chai, lọ,... là hỗn hợp của natri silicat,
canxi silicat và silic đioxit, có thành phần gần đúng viết dưới dạng các oxit là Na2O.CaO.6SiO2.
Thủy tinh loại này được sản xuất bằng cách nấu chảy một hỗn hợp gồm cát trắng, đá vôi và sođa
ở 1400oC:
6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3 → Na2O.CaO.6SiO2 +2CO2
to
Thủy tinh không có cấu trúc tinh thể mà là chất vô định hình, nên không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi đun nóng nó mềm dần rồi mới chảy, do đó có thể tạo ra những đồ vật và dụng cụ có hình dạng như ý muốn.

1.thủy tinh thường: Na2SiO3, CaSiO3
2.Thủy tinh kali:
- Thành phần chính: K2SiO3, CaSiO3
- Ứng dụng chính :làm dụng cụ PTN
3.thủy tinh pha lê :
- thành phần chính: K2SiO3, PbSiO3
- Ứng dụng chính : lăng kíng ,thấu kính ,đồ trang sức.
2-Một số loại thủy tinh
4.thủy tinh thạch anh :
- Thành phần chính: SiO2
5.thủy tinh màu : cho thêm oxit của một số kim loại
- Cr2O3 : thủy tinh màu lục
- CoO : thủy tinh màu xanh nước biển
II-Đồ gốm
Đồ gốm là vật liệu được chế tạo chủ yếu từ đất sét và cao lanh. Tùy theo công dụng, người ta phân biệt: gốm xây dựng, gốm kĩ thuật, và gốm dân dụng
1- Gạch ngói
Gạch và ngói thuộc loại gốm xây dựng. Phối liệu để sản xuất chúng gồm đất sét loại thường và một ít cát, được nhào với nước thành khối dẻo, sau đó tạo hình, sấy khô và nung
ở 900−1000oC sẽ được gạchvà ngói. Sau khi nung, gạch và ngói thường có màu đỏ gây nên bởi sắt oxit ở trong đất sét.
Ngói
Gạch
MỘT SỐ SẢN PHẨM GẠCH, NGÓI KHÁC
Giới thiệu sơ qua công nghệ sản xuất gạch nung

Quá trình sản xuất gạch gồm 4 giai đoạn như sau:

*Giai đoạn sấy khô: Quá trình bốc hơi nước trong viên gạch mộc do phơi nắng, sấy khô trong lò nung.
*Giai đoạn gia nhiệt trước khi nung: Trong giai đoạn này, các chất hữu cơ trong gạch mộc bị đốt cháy, diễn ra sự chuyển đổi về chất từ trạng thái của đất sang trạng thái gốm, sau đó chuyển dần sang trạng thái kết khối.
*Giai đoạn nung: Trong giai đoạn này nhiệt độ vùng nung đạt tới 850 – 9500 C. Quá trình kết khối của viên gạch diễn ra với đặc trưng là bề mặt các thành phần nóng chảy điền đầy vào các khoảng trống tạo thành mối liên kết vững chắc giữa các hạt. Viên gạch trở nên vững chắc hơn.
*Giai đoạn làm nguội: Nhiệt độ viên gạch được giảm từ từ đến nhiệt độ môi trường để tránh gây ra nứt nẻ, cong vênh.
2-Sành, sứ
a) Sành
Đất sét sau khi nung ở nhiệt độ khoảng 1200−1300oC thì biến thành sành. Sành là vật liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu và xám. Để có độ bóng và lớp bảo vệ không thấm nước, người ta tạo một lớp men mỏng ở mặt ngoài của đồ sành.



2-Sành, sứ
a) Sành
Đất sét sau khi nung ở nhiệt độ khoảng 1200−1300oC thì biến thành sành. Sành là vật liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu và xám. Để có độ bóng và lớp bảo vệ không thấm nước, người ta tạo một lớp men mỏng ở mặt ngoài của đồ sành.



b) Sứ
Sứ là vật liệu cứng, xốp, có màu trắng, gõ kêu. Phối liệu để sản xuất sứ gồm cao lanh, fenspat, thạch anh và một số oxit kim loại. Đồ sứ được nung hai lần, lần đầu ở 1000oC, sau đó tráng men và trang trí, rồi nung lần thứ hai ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 1400−1450oC. Sứ có nhiều loại: sứ dân dụng, sứ kĩ thuật. Sứ kĩ thuật được dùng để chế tạo các vật liệu cách điện, tụ điện, buzi đánh lửa, các dụng cụ thí nghiệm.

III - XI MĂNG

1.  Thành phần hóa học và phương pháp sản xuất.
a) Thành phần hóa học
Xi măng thuộc loại vật liệu kết dính, được dùng trong xây dựng. Quan trọng và thông dụng nhất là xi măng Pooclăng. Đó là chất bột mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm canxi silicat và canxi aluminat: Ca3SiO5 (hoặc 3CaO.SiO2), Ca2SiO4 (hoặc 2CaO.SiO2), Ca3(AlO3)2 (hoặc 3CaO.Al2O3)

b) Phương pháp sản xuất
Xi măng Pooclăng được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO2 và một ít quặng bằng phương pháp khô hoặc phương pháp ướt, rồi nung hỗn hợp trong lò quay hoặc lò đứng ở 1400−1600oC. Sau khi nung, thu được hỗn hợp màu xám gọi là clanhke.
Để nguội, rồi nghiền clanhke với một số chất phụ gia thành bột mịn, sẽ được xi măng.
Cỏc cụng do?n chớnh tronh quy trỡnh s?n xu?t xi mang
Dỏ vụi ,d?t sột
bựn
Nghi?n nh? tr?n thờm nu?c v� cỏt
Nung ? 1400oC ? 1500oC
Clanhke r?n
D? ngu?i r?i nghi?n cựng ch?t ph? gia
Xi mang
Quy trình sản xuất clinker
2.  Quá trình đông cứng xi măng.
Trong xây dựng, xi măng được trộn với nước thành khối nhão, sau vài giờ sẽ bắt đầu đông cứng lại. Quá trình đông cứng của xi măng chủ yếu là sự kết hợp của các hợp chất có trong xi măng với nước, tạo nên những tinh thể hiđrat đan xen vào nhau thành khối cứng và bền:

3CaO.SiO2 +5H2O → Ca2SiO4.4H2O + Ca(OH)2
2CaO.SiO2 + 4H2O → Ca2SiO4.4H2O
3CaO.Al2O3 + 6H2O → Ca3(AlO3)2.6H2O
Hiện nay, người ta còn sản xuất các loại xi măng có những tính năng khác nhau; xi măng chịu axit, xi măng chịu nước biển,...
Ở nước ta có nhiều nhà máy xi măng lớn như nhà máy xi măng: Hải Phòng, Hoàng Thạch, Bỉm Sơn...
Sản lượng xi măng thế giới 2010
Trữ lượng xi măng thế giới 2010
NHÓM 1