Lý thuyết Khai thác đá vôi. Công nghiệp silicate - Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức

I. Khai thác đá vôi

1. Nguồn đá vôi

Đá vôi có nhiều ở vỏ Trái Đất được tìm thấy ở những dãy núi đá, mỏ đá hay những bãi vỏ, xương động vật ở ven biển

2. Thành phần chính của đá vôi

Đá vôi có thành phần chính là calcium carbonate. Calcium carbonate là chất rắn màu trắng, không tan trong nước.

3. Ứng dụng từ đá vôi

a) Đá vôi nghiền

Đá vôi được nghiền thành hạt nhỏ mịn, dùng làm chất độn cao su trong sản xuất săm lốp xe, chất độn trong sản xuất chất dẻo,…; được sử dụng nhiều trong công nghiệp thủy tinh, xi măng,…

b) Calcium oxide, calcium hydroxide

Nung nóng đá vôi ở nhiệt độ cao xảy ra phản ứng phân hủy tạo thành vôi sống và khí carbon dioxide

CaO là chất rắn màu trắng, hút ẩm mạnh, phản ứng với nước tạo calcium hydroxide. Được dùng để làm nguyên liệu trong sản xuất thủy tinh, làm chất tạo xỉ trong luyện kim và còn được sử dụng trong xử lí nước thải, khử chua cho đất, khử trùng

Ca(OH)₂ là chất rắn, màu trắng, ít tan trong nước, tạo dung dịch base mạnh. Được dùng để khử chua đất trồng, sản xuất clorua vôi dùng để tẩy trắng và khử trùng,…

II. Công nghiệp silicate

1. Ứng dụng của silicon và hợp chất chứa silicon

Silicon là nguyên tố phổ biến thứ hai trong vỏ Trái Đất.

Silicon tinh khiết là vật liệu bán dẫn, được sử dụng rộng rãi để chế tạo các vi mạch điện tử, thiết bị quang điện, cảm biến, pin Mặt Trời

Thạch anh (SiO₂) được sử dụng trong máy phát siêu âm, dụng cụ quang học, sản phẩm thủy tinh chịu nhiệt, sợi cáp quang,…

2. Ngành công nghiệp silicate

a) Sản xuất đồ gốm

- Gạch ngói:

+ Nghiền, phối trộn nguyên liệu thành khối dẻo, tạo hình; phơi khô sản phẩm thô

+ Nung sản phẩm thô trong lò ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian thích hợp

- Đồ sứ

+ Nghiên, phối trộn nguyên liệu thành khối dẻo; tạo hình; phơi khô sản phẩm thô

+ Nung sản phẩm thô lần thứ nhất trong lò ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian thích hợp

+ Tráng men, trang trí lên sản phẩm rồi nung lần thứ hai

b) Sản xuất thủy tinh

Thủy tinh loại thông thường là hỗn hợp của sodium silicate, calcium silicate.

Các công đoạn chính sản xuất thủy tinh:

- Trộn hỗn hợp cát trắng, đá vôi, soda theo một tỉ lệ thích hợp

- Nung hỗn hợp trong lò ở nhiệt độ cao khoảng 1400^oC thành thủy tinh dạng nhão

- Làm nguộn từ từ thủy tinh dẻo, ép thổi thủy tinh dỏe thành các đồ vật

c) Sản xuất xi măng

- Xi măng là một loại vật liệu kết dính, được dùng trong xây dựng, đó là chất bột mịn, thường có màu lục xám.

- Xi măng được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO2 và một ít quặng sắt rồi nung hỗn hợp trong lò quay, hoặc lò đứng ở 1400 - 1600C. Sau khi nung, thu được hỗn hợp rắn, màu xáu gọi là clanhke. Nghiền clanhke với thạch cao và một số chất phụ gia khác thành bột mịn sẽ thu được xi măng.

SƠ ĐỒ TƯ DUY