Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Chủ nhật, 28/04/2024 | 05:14

Chủ nhật, 28/04/2024 | 05:14

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 09:56 ngày 05/10/2023

Làm chủ công nghệ sản xuất gốm sứ và sơn từ cao lanh Lâm Đồng

Nhằm khai thác một cách có hiệu quả nguồn tài nguyên cao lanh, đáp ứng yêu cầu của sản xuất công nghiệp và thị trường, Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp đã thực hiện đề tài “Hoàn thiện công nghệ, thiết bị chế biến sâu cao lanh vùng Lâm Đồng làm nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất gốm sứ và sơn”
Với điều kiện tự nhiên thuận lợi, Việt Nam là một trong các quốc gia có trữ lượng cao lanh đáng kể được phân bố thành các mỏ nhỏ rải rác khắp các địa phương từ Bắc vào Nam. Tuy nhiên, do thành phần chứa nhiều chứa nhiều sắt và titan ảnh hưởng đến độ trắng của nên chất lượng cao lanh ở Việt Nam chưa được đánh giá cao và chưa được ứng dụng nhiều trong sản xuất công nghiệp, đặc biệt là các ngành sản xuất sứ vệ sinh, sứ dân dụng cao cấp, hay sản xuất sơn.
Việt Nam là một trong các quốc gia có trữ lượng cao lanh đáng kể (Ảnh minh hoạ - Nguồn: XV media)
Bên cạnh đó, các công nghệ chế biến cao lanh ở Việt Nam hiện nay còn khá lạc hậu, mới chỉ dừng ở chế biến sơ bộ. Do đó, Viện nghiên cứu sành sứ thủy tinh công nghiệp đã đề xuất và được Bộ Công Thương phê duyệt thực hiện đề tài “Hoàn thiện công nghệ, thiết bị chế biến sâu cao lanh vùng Lâm Đồng làm nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất gốm sứ và sơn”. Đề tài thuộc Chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp quốc gia phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản đến năm 2025, do TS. Chu Văn Giáp (Viện Trưởng Viện nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp) làm chủ nhiệm.
Đề tài được thực hiện với mục tiêu chính là nâng cao chất lượng, khả năng sử dụng và gia tăng giá trị cao lanh, qua đó có thể khai thác một cách có hiệu quả nguồn tài nguyên cao lanh, đáp ứng yêu cầu của sản xuất công nghiệp và thị trường. Trên cơ sở đó, nhóm tác giả đã sử dụng các phương pháp tiên tiến có hiệu suất cao, thân thiện với môi trường nhằm tách bỏ các tạp chất gây màu có chứa sắt và titan bằng việc kết hợp sử dụng các phương pháp vật lý (tuyển từ) với các phương pháp hóa học để có được sản phẩm tốt nhất.
TS. Chu Văn Giáp cho biết, “Nội dung nghiên cứu của đề tài tập trung vào việc hoàn thiện công nghệ tuyển tách bao gồm các công nghệ: tạo hồ nguyên liệu, tuyển tách sơ bộ, tách phân cấp cỡ hạt của cao lanh, công nghệ lắng, công nghệ tuyển từ; Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ xử lý hóa học nhằm nâng cao độ trắng của cao lanh; Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ tạo meta cao lanh dùng để sản xuất sơn: Công nghệ tạo viên tạo hạt, công nghệ nung tạo meta cao lanh, công nghệ nghiền meta cao lanh; 
Ngoài ra, xây dựng được dây chuyền chế biến sâu cao lanh vùng Lâm Đồng với quy mô 150.000 tấn sản phẩm/ năm làm nguyên liệu sản xuất gốm sứ và sơn; Sản xuất thử nghiệm 3.500 tấn sản phẩm cao lanh đáp ứng yêu cầu chất lượng làm nguyên liệu để sản xuất gốm sứ và sơn và 1.000 m3 sản phẩm phụ trên dây chuyền chế biến quy mô 150.000 tấn sản phẩm/năm.”
Sau 3 năm thực hiện, đề tài đã hoàn thiện công nghệ chế biến sâu cao lanh gồm: công nghệ tuyển lọc, công nghệ xử lý hóa và công nghệ tạo meta cao lanh. Kết quả, nghiên cứu thành công quy trình công nghệ chế biến sâu cao lanh Lâm Đồng để thu được các loại sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn làm nguyên liệu sản xuất sơn, sứ dân dụng, sứ vệ sinh, gạch ốp lát.
Dây chuyền pilot năng suất 50 kg cao lanh khô/giờ tại Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp. (Ảnh: riceglass.vn)
Đồng thời, xây dựng được dây chuyền pilot chế biến cao lanh quy mô 50 kg/giờ gồm có hiệu suất thu hồi cao lanh lớn hơn 90% (đặt tại Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp) và hoàn thiện dây chuyền chế biến cao lanh quy mô 150.000 tấn sản phẩm/năm hiệu suất thu hồi cao lanh lớn hơn 90% (đặt tại Công ty cổ phần Trung Thành - Bảo Lộc, Lâm Đồng).
Dựa trên những kết quả đã thu được, nhóm nghiên cứu tiến hành sản xuất thử nghiệm tại mỏ của Công ty cổ phần Trung Thành tại xã Lộc Tân, huyện Bảo Lâm và xã Lộc Châu, thành phố Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng. Kết quả cho thấy cao lanh để sản xuất sơn: Độ sáng sau nung 1280oC: 94,2%; độ mịn D90: 9,37(μm); Hàm lượng Al2O3: 37,81%; SiO2: 45,95%; Fe2O3: 0,35%. Cao lanh để sản xuất sứ dân dụng cao cấp: Độ sáng sau nung 1280oC: 94,8%; độ mịn D90: 15,69 (μm); Hàm lượng Al2O3: 36,01%; SiO2: 47,92%; Fe2O3: 0,45%. Cao lanh để sản xuất sứ vệ sinh: phù hợp tiêu chuẩn TCVN 6301:1997. Cao lanh để sản xuất gạch ốp và lát: phù hợp tiêu chuẩn TCVN 6301:1997. Sản phẩm phụ: Cát nguyên liệu loại III – C; loại IV: phù hợp tiêu chuẩn TCVN 9036 - 2011.
Một số hình ảnh dây duyền chế biến cao lanh năng suất 150.000 tấn/năm tại Công ty cổ phần Trung Thành. (Ảnh: riceglass.vn)
So với việc cao lanh thô ở tất cả các mỏ khai thác của Việt Nam nói chung và ở Lâm Đồng nói riêng chỉ được bán với giá khoảng 400-700 nghìn đồng/tấn. Trong khi đó, Việt Nam hàng năm phải nhập khẩu các sản phẩm cao lanh chất lượng tốt với giá cao từ 3-15 triệu đồng/tấn, thì việc hoàn thiện công nghệ và chế biến sâu cao lanh giúp tăng tối đa hiệu suất thu hồi (≥90%); đồng thời phân tách, sử dụng hợp lý các sản phẩm cao lanh khai thác được; từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế và giá trị sử dụng tài nguyên.
Hiện tại, công nghệ đã được Viện nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp chuyển giao cho Công ty Công ty cổ phần Trung Thành ứng dụng với dây chuyền chế biến cao lanh quy mô 150.000 tấn sản phẩm/năm.
Cao lanh (hay kaolin) là khoáng chất công nghiệp được biết đến và sử dụng từ lâu. Ngày nay, cao lanh vẫn là nguyên liệu quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như sản xuất gốm sứ, gạch chịu lửa, làm chất độn trong công nghiệp sản xuất giấy, sơn, phân bón, cao su, chất dẻo…
Theo nghiên cứu được thực hiện bởi Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam cùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất thực hiện năm 2008, cao lanh có mức phân bố khá rộng rãi và phổ biến ở nhiều nơi trên lãnh thổ nước ta, tập trung chủ yếu ở các khu vực: Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ.
Trên cơ sở các kết quả điều tra thăm dò địa chất và thực trạng công tác khai thác cao lanh tính đến năm 2008, các tác giả của nghiên cứu cho biết Việt Nam có trữ lượng cao lanh xác nhận là khoảng 267 triệu tấn ở 67 tụ khoáng và mỏ đã được phát hiện, tìm kiếm hoặc thăm dò. Với số lượng tài nguyên và trữ lượng cao lanh nêu trên, Việt Nam được nhận định là nước có tiềm năng lớn về nguyên liệu cao lanh ở vùng châu Á, Thái Bình Dương và chỉ đứng sau Trung Quốc và Ấn Độ
Tố Uyên
lên đầu trang