HỘI THẢO NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GỐM SỨ

CÔNG TY CP XÂY DỰNG & THƯƠNG MẠI ĐỨC CƯỜNG Trụ sở: 145 Nguyễn Ngọc Vũ, Trung Hòa – Cầu Giấy – Hà Nội Điện thoại: 04 3.5567066 – 35567738 Fax: 04 35582112 E-mail: office@duccuong.vn Websi

Trang 1

CÔNG TY CP XÂY DỰNG & THƯƠNG MẠI ĐỨC CƯỜNG

Trụ sở: 145 Nguyễn Ngọc Vũ, Trung Hòa – Cầu Giấy – Hà Nội Điện thoại: (04) 3.5567066 – 35567738 Fax: (04) 35582112 E-mail: office@duccuong.vn Website: http://www.duccuong.vn

HIỆP HỘI GỐM SỨ XÂY DỰNG VIỆT NAM

-o0o -HỘI THẢO NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GỐM SỨ

16 – 2 – 2001

TP HỒ CHÍ MINH

Trang 2

HỘI THẢO NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GỐM SỨ

MỤC LỤC:

1) Cần quan tâm đầu tư khai thác chế biến nguyên liệu để sản xuất gốm sứ cao cấp

TS Trần Văn Huynh Chủ tịch Hiệp hội Gốm sứ xây dựng Việt Nam

2) Nguyên liệu để sản xuất gạch gốm ốp lát và sứ vệ sinh

KS Trần Khắc CầnViện KHCN Vật liệu xây dựng

3) Kiểm tra chất lượng nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ - Yêu cầu cấp thiết đốivới các nhà cung cấp nguyên liệu Việt Nam như hiện nay

TS Lê Văn Thanh Công ty tư vấn XD Công nghệ & đô thị Việt Nam

4) Nguyên liệu Việt Nam có đủ điều kiện để sản xuất gốm sứ cao cấp không

PGS - TS Phạm Xuân Yên Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

5) Khai thác và chế biến nguyên liệu ở Tổng công ty Vật liệu xây dựng số 1

TS Đỗ Minh Đạo Tổng công ty Vật liệu xây dựng số 1

Trang 3

6) Khai thác, chế biến nguồn nguyên liệu Feldspar phục vụ ngành công nghiệpgốm sứ ở Việt Nam

KS Nguyễn Trần NamTổng Công ty Thuỷ tinh và Gốm xây dựng

7) Cao lanh Đất Cuốc – công nghệ khai thác và chế biến

KS Nguyễn Đức HoàngGiám đốc Công ty KT & chế biến khoáng sản Tây Uyên

8) Frit Made in Việt Nam tại sao không

KS Vũ Tam ĐảoPhó Giám đốc Công ty gạch men Thanh Thanh

9) Tình hình khai thác và sử dụng nguyên liệu Sét – Caolin Trúc Thôn

Công ty VLCL & Khai thác đất sét Trúc Thôn

10) Xí nghiệp sản xuất kinh doanh vật liệu gốm sứ Huế và nhà máy Frit

Dương Bá Khanh Giám đốc Xí nghiệp SXKD Vật liệu gốm sứ Huế

11) Mấy vấn đề về nguyên liệu tràng thạch Đại Lộc

Công ty công nghiệp Miền Trung 12) Nguyên liệu sản xuất gốm sứ

Công ty xuất nhập khẩu sành sứ Thuỷ tinh Việt Nam

Trang 4

13) Nhiên liệu LPG trong công nghiệp gốm sứ

KS Trần Văn Thanh Giám đốc Công ty Gas Petrolimex

14) Nguyên liệu sản xuất gạch ốp lát Granite – Thực trạng và giải pháp

KS Nguyễn Thế Cường Giám đốc Công ty Thạch Bàn

CẦN QUAN TÂM ĐẦU TƯ KHAI THÁC, CHẾ BIẾN NGUYÊN LIỆU

ĐỂ SẢN XUẤT GỐM SỨ CAO CẤP

TS Trần Văn Huynh

Chủ tịch Hiệp hội gốm sứ xây dựng Việt Nam

Thực hiện đường lối đổi mới của Đảng, được sự quan tâm chỉ đạo của chínhphủ, các Bộ, các ngành Trung ương và địa phương, trong tám năm qua ngành côngnghiệp gốm sứ Việt Nam đã phát huy nội lực, khai thác tiềm năng trong nước, kếthợp với hợp tác liên doanh, liên kết với các công ty nước ngoài, đã nhập côngnghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại, cải tạo cơ sở cũ, xây dựng nhiều nhà máy mới sảnxuất sứ vệ sinh, gạch men, granite nhân tạo lát nền, ốp tường, sứ dân dụng, sứ mỹnghệ, sản phẩm chất lượng cao, mẫu mã, mầu sắc phong phú, phù hợp với thị hiếungười tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài

Năm 2000 có 7 công ty sản xuất sứ vệ sinh với tổng công suất thiết kế là 2,2triệu sản phẩm/năm, năm 1999 cung cấp cho thị trường 1,5 triệu sản phẩm/năm,năm 2000 sản xuất và tiêu thụ 2 triệu sản phẩm, gấp 50 lần so với năm 1992

Trang 5

Năm 2001 đang đầu tư xây dựng mới 3 nhà máy với tổng công suất là 950.000sản phẩm/năm, nâng công suất lên 3,150 triệu sản phẩm/năm vào năm 2002

Về gạch ốp lát cao cấp ceramic, granite đến cuối năm 2000 đã đưa vào sảnxuất với tổng công suất thiết kế là 70,4 triệu m2, và đã sản xuất được 50triệu m2gấp 250 lần so với năm 1992 tiêu thụ được 46 triệu gấp 1,5 lần so với năm 1999;năm 2001 đang đầu tư mới 24 triệu m2 sẽ nâng tổng công suất thiết kế lên 94 triệu

m2 vào đầu năm 2002

Về gốm sứ dân dụng, mỹ nghệ, trong những năm qua đã đầu tư cải tạo, mởrộng sản xuất, nâng sản lượng, chất lượng lên cao, đáp ứng nhu cầu trong nước vàxuất khẩu

Trước tình hình phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp gốm sứ ở nước

ta, nhu cầu nguyên liệu để sản xuất gốm sứ không ngừng tăng lên; năm 2000 là840.000 tấn nguyên liệu và 44.000 tấn men mầu, năm 2005 sẽ là 1.400.000 tấnnguyên liệu và 80.000 tấn men và năm 2010 sẽ lên đến 1.700.000 tấn nguyên liệu

và 100.000 tấn men mầu

Nhưng đến nay, tuy ngành công nghiệp khai thác chế biến khoáng sản, nguyênliệu sản xuất gốm sứ có nhiều cố gắng đã cung cấp nguyên liệu làm xương gạchceramic, granite, sứ vệ sinh và một phần nguyên liệu để làm men nhưng chưa đápứng được nhu cầu ngày càng cao, công nghệ khai thác, chế biến còn quá lạc hậu,chủ yếu khai thác thủ công, bán cơ giới, sản xuất nhỏ, phân tán, manh mún, do đónguyên liệu sản xuất ra chất lượng chưa tốt, không ổn định, không đồng nhất, chưađáp ứng được yêu cầu của công nghệ sản xuất gốm sứ hiện đại, nguyên liệu đưavào nhà máy, người sản xuất phải tiếp tục gia công, xử lý nguyên liệu Nhiều công

ty còn phải nhập khẩu nguyên liệu caolin, tràng thạch, thạch anh, đất sét, men,mầu từ nước ngoài Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan, Nhật, Ý, Tây Ban Nha,Đức…với giá gần 50 triệu USD năm 2000

Trang 6

Trong mấy năm qua chúng ta tập trung đầu tư xây dựng các nhà máy sản xuấtgốm sứ hiện đại mà chưa quan tâm chú ý đầu tư khai thác, chế biến nguyên liệu,đầu tư không đồng bộ đầu vào làm ảnh hưởng khá quan trọng đến ổn định sảnxuất, chất lượng và giá thành sản phẩm

Một số cơ sở chế biến nguyên liệu thô như ở Lào Cai, Yên Bái, Thạch KhoánPhú Thọ, sét Trúc Thôn Hải Dương, đã được trang bị thêm một số thiết bị, đầu tưnâng cấp tốt hơn, nhưng quy mô khai thác chế biến vẫn chưa thoát ra khỏi phươngthức sản xuất nhỏ, công nghệ cũ

Về caolin :

Có 105 mỏ với tổng trữ lượng 639 triệu tấn đến nay có 20 mỏ đang khai thác,chế biến caolin với công suất nhỏ từ 10 -30 nghìn tấn/năm (chủ yếu là khai thácbán nguyên liệu thô) với công nghệ khai thác, tuyển lọc caolin mức thấp, thiết bịđơn giản, caolin sau khi lọc chất lượng chưa cao đạt tiêu chuẩn quốc tế để đáp ứngnhu cầu các ngành công nghiệp gốm sứ, cao su, giấy, mỹ phẩm…trong nước vàxuất khẩu ra nước ngoài

Về nguyên liệu sét :

Đến nay đã phát hiện 39 mỏ sét trắng với tổng trữ lượng 52 triệu tấn, trong đó

mỏ sét Chí Linh – Hải Dương đang được khai thác là có trữ lượng và chất lượngtốt nhất, năng lực 100.000 tấn/năm Những công nghệ khai thác và chế biến chưatương xứng Cần đầu tư nâng cấp để sản xuất sản phẩm, chất lượng cao cung cấpcho sản xuất sứ và tiếp tục nghiên cứu đầu tư cho một số mỏ khác

Sét đỏ có khối lượng rất lớn 184 mỏ với tổng trữ lượng 1.130 triệu m3 Cầnđược khai thác sử dụng làm xương gạch ốp lát rộng rãi hơn (hạn chế dùng séttrắng) Tất cả các mỏ sét, cho đến nay chưa có mỏ nào có công nghệ đồng nhấtnguyên liệu do đó gây khó khăn cho quá trình sử dụng

Về nguyên liệu tràng thạch :

Trang 7

Đến nay đã thăm dò tìm kiếm được 27 mỏ với tổng trữ lượng 32 triệu tấn phân

bố ở các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hải Dương, Quảng Bình,Quảng Nam, Quảng Ngãi, Đắc Lắc, An Giang…công tác khảo sát sơ bộ cần đầu tưkhảo sát tỉ mỉ Khâu khai thác, gia công chế biến mang tính thủ công, bán cơ giới,tuyển chọn thủ công, dập, nghiên là các máy kẹp hàm, dập búa, nghiên con lắcxoay loại 3R, 5R của Trung Quốc, khâu đồng nhất, ổn định thành sản phẩm chưagiải quyết được Mỏ Felspat kali Đại Lộc – Quảng Nam là mỏ lớn, có chất lượngtốt ( Na2O + K2O lên đến 14%) song khâu khai thác, chế biến còn quá yếu khôngtương xứng với tiềm năng vùng nguyên liệu và như cầu sử dụng ở phía Nam

Về nguyên liệu Thạch anh :

Ở nước ta rất nhiều với tổng trữ lượng 1,826 triệu tấn của 20 mỏ lớn phân bốkhắp 3 miền đất nước, chất lượng rất tốt, loại cát trắng hàm lượng SiO2, 95 – 99%,

Fe2O3, 0,01 – 0,03%

Về men mầu :

Hiện nay hầu như toàn bộ các hoá chất, nguyên liệu, frit, men, mầu để sản xuấtgốm sứ vẫn đang phải nhập khẩu với giá đắt, các cơ sở trong nước tự sản xuấtkhông đáng kể, khoảng 10% Có 2 cơ sở sản xuất frit : Thanh Thanh và ThừaThiên Huế với công suất ban đầu 2000 tấn và 3000 tấn/năm quá nhỏ bé so với nhucầu 40 – 50 nghìn tấn, cần phải nghiên cứu đầu tư xây dựng cơ sở sản xuất frit cóchất lượng cao thay thế hành nhập ngoại

Khát quát tình hình khai thác, chế biến nguyên liệu để sản xuất gốm sứ cao cấptrong mấy năm qua có bước phát triển, mặc dù trang thiết bị khai thác, chế biếnnguyên liệu chưa cao, chủ yếu là sản xuất thủ công, sản xuất nhỏ nhưng đã cungcấp được nguyên liệu cho ngành sản xuất gốm sứ phát triển Tuy nhiên đã bộc lộnhiều nhược điểm, mất cân đối nghiêm trọng công nghệ khai thác chế biến đơngiản, kỹ thuật lạc hậu, thiếu đồng bộ, sản xuất nhỏ, manh mún, chưa có trung tâm

Trang 8

chế biến nguyên liệu lớn Nguyên liệu chế biến chưa thực sự trở thành hàng hoámang tính công nghiệp Đầu tư khai thác, chế biến nguyên liệu chưa tương xứngvới đầu tư các dây chuyền sản xuất gốm sứ hiện đại

Do đó, hội thảo lần này với tinh thần phát huy nội lực, khai thác tiềm năng tàinguyên khoáng sản của đất nước, hợp tác trong và ngoài nước, ứng dụng tiến bộ

kỹ thuật công nghệ tiên tiến của thế giới, chúng ta tập trung thảo luận trao đổi, đểtìm ra những giải pháp hữu hiệu, đề xuất chính sách cơ chế để công nghiệp hoá,hiện đại hoá ngành khai thác chế biến nguyên liệu sản xuất gốm sứ, đáp ứng nhucầu một cách ổn định, vững chắc, với chất lượng cao, phát triển ngành côngnghiệp gốm sứ nước ta vững chắc, với chất lượng cao, phát triển ngành côngnghiệp gốm sứ nước ta vững bước tiến vào thế kỷ 21, vào thiên niên kỷ mới, hộinhập khu vực và thế giới

Trang 9

NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH ỐP LÁY VÀ SỨ VỆ SINH

KS Trần Khắc Cần Viện KHCN Vật liệu xây dựng

1 Nhu cầu nguyên liệu :

Để đáp ứng công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, gần mười nămqua, ngành công nghiệp sản xuất gốm sứ xây dựng cao cấp đã phát triển rất mạnh

mẽ Trước năm 1992, sản lượng gốm sứ xây dựng cao cấp không đáng kể Trênphạm vi cả nước chỉ có hai, ba cơ sở sản xuất sứ vệ sinh và gạch men ốp tườngvới công nghệ và thiết bị lạc hậu, chủng loại sản phẩm nghèo nàn…Đến nay, cảnước đã có 34 cơ sở sản xuất gạch gốm ốp lát và 7 cơ sở sản xuất sứ vệ sinh xâydựng Năm 2000, năng lực sản xuất gạch gốm ốp lát lên tới 66,5 triệu m2/năm, sứ

vệ sinh xấp xỉ 2,3 triệu sản phẩm và sau năm 2001 năng lực sản xuất gạch gốm ốplát sẽ tăng thêm 37,5 triệu m2/năm đưa tổng năng lực sản xuất gạch gốm ốp lát cácnăm tới là 104 triệu m2/năm, sứ vệ sinh là 3 triệu sản phẩm/ năm

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành gốm sứ xây dựng cao cấp đã tạo ra một nhucầu to lớn về nguyên liệu phục vụ sản xuất xương, men gốm sứ xây dựng Nếutính trung bình lượng nguyên liệu để sản xuất 1m2 xương gạch gốm ốp láy là 20kgthì lượng nguyên liệu các năm tới sẽ cần là : 104.000.000 m2 x 20kg/m2 =2.080.000 tấn nguyên liệu/năm

Và nhu cầu nguyên liệu để sản xuất sứ vệ sinh những năm tới sẽ là :

3.000.000 sản phẩm/năm x 18kg/1sản phẩm = 54.000 tấn/năm

Tổng lượng nguyên liệu hàng năm phục vụ sản xuất gốm sứ xây dựng cao cấp sẽ

là : 2.134.000 tấn/năm

Trang 10

Trong đó ước tính nguyên liệu dẻo như cao lanh, đất sét là 1,134 triệu tấn/năm.Nguyên liệu không dẻo như trường thạch, thạch anh, đôlômít, talc, đá vôi…là 1triệu tấn/năm

Nếu tính trung bình 1m2 gạch ceramic cần 1kg men và sứ vệ sinh xây dựng cần0,1kg men cho 1 cân xương, ước tính những năm tới lượng men cần cho sản xuấtgốm sứ xây dựng sẽ là : 2.134.000 tấn/năm

Trong đó, ước tính nguyên liệu dẻo như cao lanh, đất sét là 1,134 triệutấn/năm Nguyên liệu không dẻo như trường thạch, thạch anh, đôlômít, talc, đávôi…là 1 triệu tấn/năm

Nếu tính trung bình 1m2 gạch ceramic cần 1kg men và sứ vệ dinh xây dựngcần 0,1kg men cho 1 cân xương, ước tính những năm tới lượng men cần cho sảnxuất gốm sứ xây dựng sẽ là :

88.000.000 m2 gạch ceramic x 1kg + 54.000 tấn sản phẩm x 0,1kg = 93.400 tấnmen/năm Nếu ta tự sản xuất được tất cả các loại men, frit thì lượng nguyên liệucần trong những năm tới là : 93.400 tấn x 0,7 = 65.380 tấn/năm Nguyên liệu tinhtrong đó chủ yếu là trường thạch và thạch anh Như vậy, lượng nguyên liệu thiênnhiên cho sản xuất gốm sứ xây dựng cao cấp hàng năm xấp xỉ 2,2 triệu tấn/năm

Bảng ước tính nhu cầu nguyên liệu để sản xuất gốm sứ xây dựng cao cấp :

Trang 11

3 Màu gốm để sản xuất gạch granit, ceramic,

( Dự kiến 0,4 kg màu/1m2 gạch gốm granit và 0,05 kg màu/1m2 gạch ceramic, màucho sản xuất sứ vệ sinh khoảng 10 tấn/năm)

2 Nguồn nguyên liệu làm gốm sứ xây dựng :

Nguồn nguyên liệu thiên nhiên để phục vụ sản xuất gốm sứ xây dựng cao cấp

ở nước ta khá dồi dào Theo những số liệu thu thập được cho đến này, mặc dùcông tác thăm dò khảo sát đánh giá chất lượng còn có những hạn chế nhất địnhnhư : công tác điều tra địa chất mới tiến hành được ở các lớp bề mặt từ độ sâu 25mtrở lên Độ tin cậy một số số liệu địa chất chưa cao do phương tiện và công nghệtìm kiếm lạc hậu Song trong những năm qua ngành địa chất đã tìm kiếm thăm dòđược một số lượng mỏ nguyên liệu phục vụ sản xuất gốm sứ rất lớn Tính đếnngày 31 tháng 12 năm 1998, ngành địa chất đã tìm kiếm thăm dò được 123 mỏ caolanh, 184 mỏ sét đỏ, 39 mỏ sét trắng, 27 mỏ trường thạch, 13 mỏ thạch anh, 20 mỏcát thạch anh, 25 mỏ đôlômit, 8 mỏ talc, 7 mỏ bentônit Các mỏ nguyên liệu nằmrải rác ở nhiều vùng lãnh thổ, song tập trung nhất ở các tỉnh Lào Cai, Phú Thọ,Quảng Ninh, Yên Bái, Quảng Nam, Lâm Đồng, Bình Dương…

Tổng hợp mỏ, trữ lượng các nguyên liệu làm gốm sứ xây dựng ở Việt Nam.

0,201

25,677

72,302

Trang 12

( Ghi chú : đq – điểm quặng )

3 Hiện trạng khai thác chế biến nguyên liệu :

Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, sự tăng trưởng vượt bậc của ngành côngnghiệp sản xuất vật liệu gốm sứ xây dựng, việc khai thác chế biến nguyên liệu đã

có sự phát triển nhất định, song nhìn chung vẫn chưa đủ sức đáp ứng được nhu cầuchất lượng nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất gốm sứ xây dựng cao cấp Đặc biệt

là các nguyên liệu tinh để làm men gốm Hiện nay các cơ sở sử dụng nguyên liệunhư gạch ceramic, granit, sứ vệ sinh đã được đầu tư rất lớn cả về lượng và chất.Các nhà máy này đều sản xuất với công suất lớn, công nghệ tiên tiến đã và đangđòi hỏi nguyên liệu đầu vào phải mang tính công nghiệp : số lượng lớn, đồng nhất,đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và ổn định chất lượng Trong khi đó, các cơ sở khai thácchế biến nguyên liệu hầu như chưa được đầu tư công nghệ và thiết bị phù hợp.Việc khai thác chế biến hết sức thủ công hoặc có đầu tư trang thiết bị ở mức thấp,

Trang 13

yếu kém nên nguyên liệu sau chế biến chua thực sự trở thành hàng hoá có đăng kýchất lượng thương phẩm Vì thế đã tạo nên sự mất cân đối giữa cung và cầu, dẫnđến một số cơ sở khai thác chế biến nguyên liệu tiêu thụ sản phẩm khó khăn, khaithác không hết công suất thiết kế đã ảnh hưởng tới giá thành và khả năng đền bùđất đai…Trong khi đó, một số cơ sở sản xuất lại phải nhập nguyên liệu từ nướcngoài với giá thành cao

Khai thác chế biến nguyên liệu yếu kém, không những ảnh hưởng rất lớn đếnchất lượng và sự ổn định sản xuất của các nhà máy gốm sứ xây dựng mà năng suấtlao động trong khai thác chế biến cũng rất thấp Theo thống kế của Bộ Côngnghiệp năm 1997 cho thấy, năng suất lao động trong chế biến khoáng sản của ta sovới các nước ASEAN thấp hơn từ 3,4 – 12,3 lần (Thái Lan : 31.636 USD,Indonexia : 24.554 USD, Malaysia : 87.601 USD , Việt Nam : 7.100 USD)

Ở các nước phát triển như Italia, Tây Ban Nha, Nhật Bản… người ta sản xuấtgốm sứ theo hướng chuyên môn hoá Nguyên liệu được các cơ sở khai thác chếbiến thành phối liệu bột hoặc hồ Các cơ sở sản xuất sứ vệ sinh hay gạch gốm ốplát chỉ tiến hành từ khâu tạo hình trở đi Song ở nước ta, do việc chế biến nguyênliệu còn hạn chế nên các cơ sở sản xuất đang có xu thế phát triển ngược lại, đó là:kéo dài công nghệ sản xuất tiền dần tới mỏ Vì thế đã đến lúc chúng ta phải nhìnnhận lại vấn đề này và với quan điểm phát huy thế mạnh của đất nước về tàinguyên khoáng sản cho sản xuất vật liệu xây dựng Đồng thời để sản xuất gốm sứxây dựng ổn định cần tập trung phát triển công nghệ chế biến nguyên liệu, nhanhchóng tăng cường cơ sở vật chất, tiềm lực khoa học công nghệ Đặc biệt cho việcchế biến sâu và tính nâng cao hệ số thu hồi nguyên liệu khoáng sản chính nhằmtạo cho nguyên liệu khai thác chế biến có chất lượng tốt, đảm bảo yêu cầu kỹ thuậtcủa sản xuất công nghiệp và tính đồng nhất, ổn định của nguyên liệu đầu vào

Trang 14

Để thực hiện được mục tiêu này theo chúng tôi cần thực hiện những hướngphát triển sau :

4 Một số định hướng :

- Đầu tư hiện đại hoá công nghệ khai thác, chế biến, tuyển chọn các nguyên liệukhoáng sản để có khả năng làm giàu, làm sạch, đồng nhất và chế biến hợp lý cácnguyên liệu làm xương, men

- Tăng cường nghiên cứu ứng dụng để sử dụng các nguyên liệu trong nước mộtcách có hiệu quả trong đó nguyên liệu không chỉ để làm xương gốm sứ mà còn đểlàm frit, men, màu…

- Mở rộng nghiên cứu, chế biến nguyên liệu làm xương cho gạch ceramic trong đócần đặc biệt lưu ý nghiên cứu chế biến không cần qua tuyển đối với các loại caolanh bán phong hoá Hoàn thiện các tiêu chuẩn nguyên liệu, các quy trình kiểm trađánh giá chất lượng ở các cơ sở khai thác chế biến để đảm bảo yêu cầu kỹ thuậtcủa sản phẩm sau chế biến

- Chấn chỉnh lại sản xuất kinh doanh theo các quan điểm bảo vệ tài nguyên, bảo vệmôi trường, chế biến tận thu và đảm bảo tính hiệu quả thực của khoáng sản

- Tổ chức sản xuất theo quy mô và đầu tư phù hợp cho từng khu mỏ, từng tỉnh,từng vùng, nhanh chóng xoá bỏ tình trạng khai thác tự do, nhỏ, manh mún

- Cần tăng cường sự phối hợp giữa địa phương quản lý mỏ và các công ty đầu tưkhai thác chế biến sử dụng nguyên liệu

- Bước đầu cần nghiên cứu đầu tư xây dựng một số cơ sở chế biến tại các vùngnguyên liệu như Phú Thọ, Hải Dương, Quảng Ninh, Quảng Nam, Đồng Hới,Quảng Bình, Lâm Đồng, Bình Dương… cho bốn loại nguyên liệu chính : đất sét,cao lanh, trường thạch, thạch anh …

- Để việc đầu tư khai thác, chế biến và tiêu thụ sản phẩm sau chế biến dễ dàng,hiệu quả, việc khai thác chế biến nguyên liệu cần được ưu tiên về vốn và tạo ra

Trang 15

môi trường pháp lý liên kết giữa các công ty có tiềm lực khoa học, có hiểu biết vềnhu cầu nguyên liệu với các tỉnh, thành quản lý mỏ (Tổng công ty Viglacera vàtỉnh Yên Bái đã thực hiện mở màn cho hướng phát triển này)

- Tạm ngừng đầu tư phát triển các dây chuyền công nghệ sản xuất gạch gốm ốp lát

và sứ vệ sinh trong giai đoạn 2001 – 2005 để tập trung đầu tư cho khai thác chếbiến nguyên liệu nhằm nâng cao chất lượng ổn định sản xuất

- Giảm thiểu đến xoá bỏ hoàn toàn việc nhập khẩu nguyên liệu khoáng sản để sảnxuất gốm sứ xây dựng

- Ưu tiên phát triển sản xuất frit, men, màu để nguyên liệu tính sau chế biến có thịtrường tiêu thụ thuận lợi và góp phần tích cực vào việc hạ giá thành sản xuất

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU CHO SẢN XUẤT GỐM SỨ YÊU CẦU CẤP THIẾT ĐỐI VỚI CÁC NHÀ CUNG CẤP NGUYÊN LIỆU

-VIỆT NAM HIỆN NAY

Trang 16

TS Lê Văn Thanh Công ty tư vấn xây dựng Công nghiệp & đô thị Việt Nam

Mở đầu :

Việt Nam có nguồn nguyên liệu tự nhiên cho sản xuất gốm sứ khá phong phú

và đa dạng gồm từ cao lanh, đất sét cho tới thạch anh, feldspat, đá vôi, đôlômit,talc v.v…Tuy nhiên hiện nay chất lượng, độ đồng nhất, tính ổn định của các loạinguyên liệu này là vấn đề “đau đầu” cho các nhà sản xuất gốm sứ, do các nguyênliệu trên mới chỉ được cung cấp ở dạng thô, nguyên khai hoặc chỉ mới sơ chế rấtđơn giản Mặt khác ngày nay các công nghệ tiên tiến đang được áp dụng rộng rãitrong sản xuất gốm sứ, chúng đòi hỏi những yêu cầu về chất lượng nguyên liệu sửdụng rất khắt khe Từ sau năm 1993 nền công nghiệp gốm sứ xây dựng Việt Namphát triển khá mạnh : cho tới nay công suất thiết kế của các cơ sở sản xuất sứ vệsinh 3 triệu sản phẩm/năm, công suất của các cơ sở đang sản xuất, đang đầu tư và

đã cấp giấy phép đầu tư gạch gốm ốp lát là 104 triệu m2/năm Ngoài ra còn mộtkhối lượng đáng kể sứ mỹ nghệ, sứ dân dụng và sứ cách điện Rõ ràng nhu cầu vềnguyên liệu nói trên cho sản xuất gốm sứ là rất lớn Do vậy có thể nói lĩnh vựckhai thác, chế biến nguyên liệu gốm sứ bảo đảm đạt chất lượng đáp ứng theo cácyêu cầu công nghệ sản xuất và sản phẩm gốm sứ đa dạng là cơ hội, đồng thời làtheo các yêu cầu công nghệ sản xuất và sản phẩm gốm sứ đang là cơ hội, đồngthời là thách thức to lớn cho các nhà cung cấp nguyên liệu của Việt Nam hiện nay

1 Nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ :

Trong công nghiệp gốm sứ, nguyên liệu sử dụng có thể chia thành 2 loạichính : nguyên liệu dẻo, nguyên liệu không dẻo và các chất chảy Ngoài ra còn 1nhóm nguyên liệu đặc biệt là các phụ gia công nghệ trợ giúp cho quá trình côngnghệ sản xuất các sản phẩm gốm sứ

2 Nguyên liệu dẻo

Trang 17

Nguyên liệu dẻo trong công nghiệp gốm sứ thường được phân loại theo nhữngđặc tính sau : tổng hàm lượng Al2O3 + TiO2, tổng hàm lượng các oxyt màu Fe2O3,hàm lượng các phần hạt mịn và các tạp chất thô, độ dẻo, độ chịu lửa và độ thiêukết Các đặc tính nguyên liệu dẻo được xác định chủ yếu do thành phần khoáng,thành phần hoá học và thành phần cỡ hạt

Các đặc tính quan trọng của nguyên liệu dẻo gồm đặc tính chất thuỷ, đặc tính cơhọc, đặc tính sấy và đặc tính nhiệt

Đặc tính thuỷ biểu hiện các nguyên liệu dẻo tan trong nước, nước này luôn chứamột lượng các muối tan mà phân tử của chúng sẽ phân ly ra ion Cation các muốinày là các điện tích dương được bao bọc bằng màng nước của chúng

Đặc tính cơ học của nguyên liệu dẻo thể hiện khi có sự tác dụng của lực bên ngoài,trong đó quan trọng nhất là độ dẻo Độ dẻo là khả năng của nguyên liệu dẻo khitrộn với nước và dưới tác động của lực bên ngoài cho ta một hình dáng bất kỳkhông nứt vỡ và giữ nguyên nó khi ngừng tác động lực bên ngoài

Đặc tính sấy thể hiện sự thay đổi khi sấy như độ co không khí, độ nhậy khi sấy, độdãn ẩm của nguyên liệu

Đặc tính nhiệt thể hiện trong quá trình nung ở nhiệt độ cao, trong đó quan trọng lànhất là độ chịu lửa và độ co lửa

Các nhóm chủ yếu trong loại nguyên liệu dẻo là :

Trang 18

H2O giữa các khoảng không của các lớp Sự có mặt của nước làm cho nguyên liệuilite có độ dẻo khá tốt khi chưa nung Khi nung nó có xu hướng khá kết luyện vàthay đổi có quy luật về kích thước Cấu trúc của môtmôrilônit khá giống ilite (hình 3) điều khác biệt cơ bản ở chỗ là cation K+ rất dễ dàng thay thế và hệ thốngcấu trúc có thể phát triển rộng cho phép các ion kích thước lớn và H2O xâm nhập

Nguyên liệu không dẻo :

Nguyên liệu không dẻo gồm các chất gầy và chất chảy Các chất gầy nhằmgiảm độ co khi sấy và khi nung các sản phẩm, gồm các chất gầy tự nhiên và nhântạo Các chất chảy tham gia vào các phản ứng trong quá trình nung để có các hợpchất pha long dễ chảy thúc đẩy quá trình kết luyện vật liệu gốm sứ, gồm cófeldspat, pecmatit, nhêphêlinxiênit, đôlômit, đá vôi v.v…

Các loại feldspat chủ yếu gồm :

- Feldspat canxi – anôrtit

- Feldspat natri – albit

- Feldspat kali – ortôclas

Hỗn hợp chất rắn gồm cả 3 loại trên rất phổ biến Đặc biệt albit và anôrtit có thểhình thành một số các trường hợp kết tinh trước nhiệt độ cao, đó là plariôclat( hình 4)

Việc lựa chọn sử dụng các loại nguyên liệu khác nhau trên đây thích hợp chosản xuất từng chủng loại sản phẩm gốm sứ khác nhau cần phải được nghiên cứumột cách khoa học, nghiêm túc trong các Viện nghiên cứu và tại các Trung tâmnghiên cứu và phát triển của các hãng và tập đoàn sản xuất gốm sứ

2 Tình hình khai thác, chế biến nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ ở Việt Nam hiện nay.

Tận dụng lợi thế về nguồn nguyên liệu gốm sứ tự nhiên sẵn có ở Việt Namtrước đây và nhất là sau năm 1993 với sự bùng nổ về đầu tư cho sản xuất gốm sứ

Trang 19

xây dựng, việc khai thác các nguyên liệu này ngày càng được đẩy mạnh nhằmcung cấp cho các nhà sản xuất gốm sứ xây dựng

Hiện nay có trên 20 mỏ cao lanh đang được khai thác với khối lượng khoảng

500 nghìn tấn/năm cao lanh thô, đất sét trắng khoảng 150 – 200 nghìn tấn/năm,feldspat khoảng 120 nghìn tấn/năm Tuy nhiên việc cung cấp các nguyên liệu nàycho tới nay chưa đáp ứng cả về lượng và chất Sản lượng các nguyên liệu cao lanhlọc, đất sét trắng, feldspat do các cơ sở nhà nước, tập thể khai thác, chế biến giớithiệu ở bảng 1

Bảng 1 Sản lượng cao lanh lọc, đất sét trắng, feldspat ở Việt Nam hiện nay

TT Cơ sở khai thác chế biến

Công ty khoáng sản Yên Bái

Công ty khai thác, chế biến khoáng

10.00012.00020.00030.000

Tân Thịnh, Trực

trung, Thạchkhoán, Hữukhánh Trại mát,Đất cuốc

Công ty khoáng sản Lào Cai

Công ty khoáng sản Yên Bái

Công ty khai thác chế biến khoáng

sản Phú Thọ

22.00010.00020.00020.000

Kim Tân, Sơnmãn, Phai lụa

Trang 20

5

6

7

8

Công ty công nghiệp miền Trung

Công ty XD và phát triển nông thôn

100.000

Thạch khoán Đại Lộc

Ngoài các cơ sở nhà nước, HTX khai thác chế biến các nguyên liệu trên, còn

có lực lượng tư nhân ở khắp các mỏ nguyên liệu tự phát tham gia khai thác nguồnnguyên liệu tự nhiên này và thu gom cho các đầu nậu gây thất thoát, lãng phí đáng

kể nguồn tài nguyên đất nước

Công nghệ chế biến nguyên liệu ở Việt Nam hiện nay :

Cho tới nay công nghệ chế biến các nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ chưaphát triển Ở tất cả các mỏ do việc đầu tư còn rất hạn chế, nên từ việc khai tháccho tới công nghệ chế biến còn ở mức độ bán cơ giới, thậm chí thủ công, đơn giản

và rất lạc hậu Dưới đây giới thiệu công nghệ chế biến cao lanh và feldspat đangthực hiện ở một số mỏ nguyên liệu ở Việt nam hiện nay

Trang 21

Phun áp lực hoặc thùng khuấy

Hình 5 Sơ đồ công nghệ chế biến lọc cao lanh

Mỏ nguyên liệu feldspat

Khoan nổ mìn

Đào xúc

Vận chuyển

Kho chứa

Trang 22

Đập nhỏ

Sàng phân cấp

Thành phẩm feldspat

Hình 6 Sơ đồ công nghệ chế biến feldspat

Đối với đất sét trắng, công nghệ khai thác chủ yếu bằng thủ công Đất sét trắngsau khai thác thường vận chuyển cung cấo trực tiếp cho các nhà sản xuất gốm sứ.Công ty VLCL và khai thác đất sét Trúc thôn có bố trí thêm công đoạn sấy, đóngbao sản phẩm Song cho tới nay chưa có cơ sở nào được đầu tư công nghệ đồngnhất nguyên liệu sét

3 Các phương pháp kiểm tra chất lượng nguyên liệu :

Việc kiểm tra chất lượng các nguyên liệu rất quan trọng Chất lượng sản phẩmgốm sứ liên quan chặt chẽ tới nguyên liệu sử dụng, đặc biệt là nguyên liệu dẻo.Đặc biệt là nguyên liệu dẻo Đặc điểm cơ bản của các nguyên liệu gốm sứ tự nhiên

là không đồng nhất & không ổn định, chứa nhiều tạp chất do vậy sau khi khai thácchúng nhất thiết phải được xử lý, chế biến chúng thành từng lô, từng mã đạt chấtlượng đáp ứng theo yêu cầu công nghệ sản xuất sản phẩm gốm sứ Vậy khai thác

& chế biến nguyên liệu là gì?

“Khai thác và chế biến nguyên liệu gốm sứ bao gồm toàn bộ công đoạn xử lýcần thiết nhằm biến đổi các thành phần nguyên liệu tự nhiên ít hoặc chưa đồngnhất, về mặt kỹ thuật chưa có chức năng thành các nguyên liệu đạt chất lượngchuẩn, có chức năng trên cơ sở 1 quá trình chế biến xác định theo các thông sốchất lượng nguyên liệu đã định trước Các thông số nguyên liệu, quá trình chế biến

Trang 23

và sản phẩm liên quan tới đặc tính gốm sứ phải được kiểm tra và duy trì trong suốtquá trình gia công, chế biến nguyên liệu”

Nói một cách khác, một loại nguyên liệu hoặc một nhóm nguyên liệu có cácđặc tính kỹ thuật chưa xác định phải được biến đổi thành một loại sản phẩmnguyên liệu theo các đặc tính kỹ thuật đáp ứng cho khách hàng Việc xác địnhkiểm tra các thông số nào đó trong từng công đoạn chế biến khác nhau nhất thiếtphải được thực hiện vì một loạt các nguyên liệu gốm sứ thường có tính chất khôngtuyến tính trong khi pha trộn với nhau, có nghĩa là các thông số gốm thích hợpluôn không thể dự đoán trước một cách toán học trên cơ sở các số liệu rõ ràng củatừng thành phần nguyên liệu riêng biệt

Các nguyên liệu riêng biệt được kiểm tra chất lượng liên quan tới các đặc tínhgốm sứ cơ bản của chúng bao gồm :

Các phương pháp kiểm tra :

Thành phần khoáng: là đặc tính quan trọng đầu tiền xác định các biểu hiện vềliên kết, nhiệt, kết tinh của các nguyên liệu Phân tích khoáng được thực hiện bằngnhiễu xạ Rơn ghen của phương pháp phân tích nhiệt vì sai DTA/DTG do các nhânviên thí nghiệm được đào tạo chu đáo và có tính chuyên nghiệp cao Các kiểm tra

Trang 24

này thường phải tiến hành rất tỉ mỉ, đặc biệt cho các kiểm tra sản xuất từng lĩnhvực cụ thể

Độ giãn nở/ độ co : Biểu hiện quan trọng này cung cấp gián tiếp liên quan tới

sự có mặt (hoặc không có mặt) của thạch anh Hệ số giãn nở nhiệt cần phải biết đểđiều chỉnh sự phù hợp giữa xương và men Kiểm tra này tiến hành bằng thiết bịDilatomet trong lò nung với tốc độ nâng nhiệt, nhiệt độ và thời gian định trước Thành phần hoá học: phân tích thành phần hoá học toàn phần luôn đóng vai tròđặc biệt trong kiểm tra nguyên liệu để xác định hàm lượng các oxyt có mặt trong

đó Thiết bị để phân tích là máy hấp thụ nguyên tử Để xác định nhanh chỉ cầnphân tích các oxyt Al2O3, TiO2, Fe2O3 và K2O

Độ ẩm của nguyên liệu được xác định khá dễ và luôn được kiểm tra lại theo sựthoả thuận với khách hàng

Tạp chất gây hại : chúng gồm thạch anh, pyrit, bazan, ferit và hợp chất hữu cơ.Các khối lượng tương ứng của chúng được xác định bằng phương pháp sàng ướtmột khối lượng nguyên liệu ban đầu nhất định, sau đó được cân Chất lượng củachúng được xác định bằng trực giác và sau đó kiểm tra lại bằng kính hiển vi.Phân bố cỡ hạt : sự phân bố cỡ hạt cung cấp các thông tin về đặc tính nguyênliệu và nó khá dễ xác định bằng phương pháp sàng ướt với kết quả khá chính xác.Đối với nguyên liệu không dẻo sử dụng phương pháp sàng khô

Các đặc tính đúc rót : kiểm tra đặc tính này bao gồm xác định hàm lượng nước

và chủng loại cũng như khối lượng các chất điện giải phù hợp: đo độ nhớt, xácđịnh tỷ trọng, sự hình thành mộc sau đúc rót Các kiểm này phải tiến hành rất cẩnthận Các giá trị tuyệt đối này phụ thuộc vào các điều kiện kiểm tra rất lớn

Các biểu hiện khi nung : được đặc trưng bởi mất khối lượng khi nung ( MKN),

đọ co nung và thay đổi màu khi nung Trong công nghệ nung nhanh cần xác địnhMKN của các nguyên liệu và xương vì chính nó sẽ dẫn tới xuất hiện các vết đen

Trang 25

trong sản phẩm, xác định nó khá dễ và nhanh Các nhà cung cấp nguyên liệuthường kiểm tra độ co nung, giá trị tuyệt đối của nó phụ thuộc vào các thông sốnhư chuẩn bị mẫu và hình dáng hình học của nó Trong tất cả các kiểm tra này thìcác điều kiện nung cần phải tiêu chuẩn hoá, vì đa số các lò nung thí nghiệm là lòđiện, không giống với các thông số sản xuất của khách hàng Sự thay đổi màu sắckhi nung được xác định bằng trực giác khi so với các bộ màu quốc tế

Độ hút nước: thông thường các nhà cung cấp nguyên liệu kiểm tra đều đặnhàm lượng nước thực có trong sản phẩm của họ

Trên đây là một số đặc tính nguyên liệu quan trọng nhất và phương pháp kiểmtra chất lượng nguyên liệu mà các nhà cung cấp nguyên liệu cần phải thực hiện vàsau khi kiểm tra xong phải được lập thành 1 bản tổng hợp số liệu như là chứng chỉchất lượng nguyên liệu khi bán hàng cho người sử dụng

4 Một số ý kiến về hiện trạng khai thác, chế biến và kiểm tra chất lượng nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ

Hầu hết các mỏ nguyên liệu gốm sứ tự nhiên như cao lanh, đất sét, feldspatv.v…mới được thăm dò, khảo sát ở mức đáng giá trữ lượng Chúng cần phải đượctiến hành thăm dò tỷ mỉ hơn để có thể đánh giá cụ thể chất lượng nguyên liệu từngvùng, thậm chí từng vĩ khác nhau trong cùng một khu mỏ phục vụ cho khai thácthuận tiện và dễ dàng

Công nghệ khai thác hiện nay ở các mỏ nguyên liệu chủ yếu là thủ công, bán

cơ giới, chắp vá và thiếu đồng bộ Với công nghệ này không những chỉ khai thácđược 1 khối lượng rất nhỏ nguyên liệu mà còn gây lãng phí tài nguyên và ảnhhưởng môi trường rất lớn Do vậy các mỏ nguyên liệu đã được thăm dò tỉ mỉ đápứng cho nhu cầu công nghiệp cần phải được đầu tư công nghệ khai thác tiên tiếnvới thiết bị hiện đại

Trang 26

Công nghệ chế biến nguyên liệu hiện nay có quy mô rất nhỏ, đơn giản và lạchậu Công nghệ này chỉ có thể đáp ứng phần nào về phân loại thành phần cỡ hạt,còn chưa thể làm giàu để cải thiện thành phần hoá học, loại bỏ các tạp chất có hại

và tận dụng triệt để các phụ phẩm trong quá trình chế biến, làm giầu Chính vì vậycần gấp rút đầu tư xây dựng các cơ sở chế biến, làm giầu nguyên liệu với côngnghệ tiên tiến hiện có trên thế giới

Kiểm tra chất lượng nguyên liệu trong quá trình chế biến chưa được quan tâmđúng mức Hầu hết các cơ sở khai thác, chế biến nguyên liệu chưa có phòng thínghiệm được trang bị các thí nghiệm phân tích và nhân viên thí nghiệm, do đó chấtlượng nguyên liệu khó được xác định chính xác , gây khó khăn rất lớn cho quátrình sản xuất gốm sứ Do vậy trong các cơ sở khai thác, chế biến nguyên liệu cầnphải đầu tư các phương tiện, nhân lực để tiến hành kiểm tra chất lượng nguyên liệuđáp ứng theo yêu cầu công nghệ và sản phẩm gốm sứ của khách hàng Các cơ sởcung cấp khi bán nguyên liệu nhất thiết phải kèm theo chứng chỉ kiểm tra chấtlượng nguyên liệu cho khách hàng

Hiện tại mặc dù đã có các tiêu chuẩn nguyên liệu gốm sứ Việt Nam TCVN6300:1997 về đất sét và TCVN 6301 :1997 về cao lanh lọc, tuy nhiên do nhiềunguyên nhân khi biên soạn nên các tiêu chuẩn này còn nhiều hạn chế cần phảiđược cập nhật và bổ sung thêm cho hoàn chỉnh

Các nhà cung cấp nguyên liệu cần lưu ý rằng : trong nền kinh tế thị trường:ngoài việc cung cấp nguyên liệu nhất thiết phải bảo đảm chất lượng cao, giá cảhợp lý, thì tiến độ giao hàng đáp ứng đúng nơi, đúng lúc cho khách hàng cũng làmột điều kiện rất quan trọng

Để có thể phục vụ tốt nhất cho việc khai thác – chế biến – sử dụng cần phải có

sự liên kết chặt chẽ giữa 2 phía cung cấp và tiêu thụ Các nhà sản xuất gốm sứ cầnphải nêu cac yêu cầu về chất lượng nguyên liệu cần có phù hợp với công nghệ và

Trang 27

sản phẩm của họ để các nhà cung cấp có thể hiểu rõ và đáp ứng đúng Mặt khácgiữa 2 bên phải thống nhất về số liệu cũng như tiêu chuẩn phương pháp kiểm trachất lượng nguyên liệu sử dụng

Về mặt nhà nước cần có chính sách bảo vệ và sử dụng nguồn nguyên liệu tựnhiên thống nhất từ trung ương tới địa phương, chấm dứt triệt để việc người dân tựphát khai thác nguồn tài nguyên này gây ra lãng phí, huỷ hoại môi trường nghiêmtrọng và những hậu quả khó lường khác

Kết luận :

Với nguồn nguyên liệu gốm sứ tự nhiên sẵn có, nếu được đầu tư thích đángcác công nghệ tiên tiến từ khai thác cho tới xử lý, chế biến cũng như thực hiệnviệc kiểm tra chất lượng nguyên liệu nghiêm túc, các nhà cung cấp nguyên liệuViệt Nam nhất định sẽ đáp ứng thoả mãn nhu cầu nguyên liệu gốm sứ trong nướcđạt chất lượng tương đương với các nguyên liệu cho sản xuất gốm sứ trong nướcđạt chất lượng tương đương các hãng cung cấp nổi tiếng thế giới như WWB, ECC,Stephan, Schmidt, Clayorien, để khỏi phải nhập ngoại các nguyên liệu này từ Anh,

Mỹ, Thái Lan, Inđonêxia, Trung Quốc và Malaixia như ở một số cơ sở sản xuấtgốm sứ vừa qua Chất lượng - giá cả - tiến độ giao hàng là những điều kiện quyếtđịnh sự tồn tại và phát triển của các nhà cung cấp nguyên liệu Việt Nam hiện tại vàtrong tương lai

Hình vẽ

Trang 28

Hình 1 : Sơ đồ cấu trúc của Kaolinite

Hình 2: Sơ đồ cấu trúc của Muscovite

Hình 3 : Sơ đồ cấu trúc của Môntmôrilônite

Hình 4 : Giản đồ 2 cấu tử của Feldspat

NGUYÊN LIỆU VIỆT NAM CÓ ĐỦ ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT GỐM SỨ XÂY DỰNG CAO CẤP KHÔNG

PGS – TS Phạm Xuân Yên Đại học Bách khoa Hà Nội

Trang 29

1 Phân loại, xu thế phát triển :

Danh từ gốm dịch từ chữ Ceramic, sứ là từ Porcelain, là mặt hàng tốt nhất củagốm Gốm sứ xây dựng bao gồm :

Gốm thô : gạch, ngói, ống sành…từ sét dễ chảy và sét khó chảy

Gốm mịn : gạch men, sứ vệ sinh, tấm khảm trang trí (môzaic) (từ đất sét, caolanh, trường thạch, thạch anh)

Căn cứ vào cấu trúc, thành phần phối liệu và tính chất sản phẩm, với nguyênliệu đầu vào là vật chất sét (cả cao lanh), ký hiệu T được quy về caolinit nguyênchất Al2O3SiO22H2O thạch anh (Quarz) ký hiệu Q (SiO2) Trường thạch (Feldspat)

ký hiệu F là trường thạch Kali K2Oal2O36SiO2, người ta đã xây dựng hệ 3 cấu tử T– Q – F

1120-1280

1230-1230

1180-1280

1280

1230-1430

Trang 30

nhiệt

Độ chịu lửa của caolinit ứng với côn chuẩn 35, của thạch anh 33 và trườngthạch 8 Từ thành phần ứng với các điểm nút trong hệ F, Zapp đã xác định được độchịu lửa từng thời điểm nút của một hệ

Người ta thừa nhận rằng nhiệt độ nung lý thuyết của phối liệu gốm sứ khi quythành phần hoá học về thành phần khoáng hợp lý T – Q – F là 0,8 độ chịu lửa.Nhiệt độ nung gốm = 0,8 T ( chịu lửa )

Biểu thức này có độ tin cậy rất cao trong nghiên cứu và thực tế sản xuất gốmsứ

Bảng 2 : Thành phần khoáng hơp lý T- Q – F của sản phẩm sứ

Sản phẩm Sét và cao

lanh T

Quarz Q

Trường thạch F

Nhiệt độ nung o C Loại men

Trang 31

H : Men trường thạch dạng nguyên liệu dùng cho sứ cứng

W : Men hỗn hợp dùng cho sứ mềm ( có thể có ZnO, ZrO2 )

Nghề sứ Châu Âu phát triển muộn năm 1709 mới sản xuất đồ sứ Về sứ xâydựng, châu Âu lại phát triển sớm nhất là CHLB Đức, Italia, Tây Ban Nha

Trước năm 1970 mặt hàng gốm sứ xây dựng vẫn là sành xốp mịn dạngFayence nhưng trong những năm 80 của thế kỷ 20, nhờ sự phát triển khoa họccông nghệ nên công nghiệp gốm xây dựng các nước trên phát triển rất nhanh Từnăm 1990 các nước trên chẳng những xuất khẩu công nghệ nung nhanh một lầndạng sản phẩm tấm lớn (600 x 1000 x 12mm) với kiểu dáng trang trí phong phú.Cho đến năm 2000 thì gạch ốp Ceramic vẫn là sành xốp mịn hút nước ≥ 12%,nung 1 lần và nung 2 lần Về gạch lát ceramic : hầu hết là dạng bán sứ, độ hútnước từ 3 - 6% Loại sản phẩm ốp lát dạng sứ giả đá (granite) ở châu Âu được coi

là nữ hoàng của VLXD có độ hút nước <0,5 là thuộc sứ mềm

Trang 32

2,7-1,7

1,3-5,2

14,8-Nếu quy về thành phần khoáng hợp lý :

Dạng Khinke E từ 0 – 7%

Dạng Stoneware E từ 0 – 4%

Porcelaine Stneware E từ 0 -1%

2 Nguyên liệu Việt Nam

Vỏ ngoài Trái đất có chiều dày từ 35 - 65km được gọi là lớp Silicat, lớp trêncùng là đất trồng trọt (ở rừng núi gọi là lớp phủ thực vật) cấu tạo chủ yếu là các

Trang 33

loại, sét dễ chảy hey sét pha cát Lớp đá cứng (dưới lớp phủ thực vật) chủ yếu là

đá kiềm (Feldspat) chiếm đến 60% (K2O Al2O36SiO2, Na2O Al2O36SiO2 hay CaO

Al2O32SiO2)

Sản phẩm phong hoá đá gốc chứa trường thạch anh là cao lanh:

K2OAl2O3 6SiO2 + 8H2O → 2 KOH + Al2O3 3H2O + 2H4Si3O8 → Al2O3 2SiO22H2O +2KOH + 4 SiO2 + 5H2O

Caolinit khoáng chính của caolanh

Cao lanh hình thành tại mỏ đá gốc gọi là cao lanh nguyên sinh Sản phẩmphong hoá bị nước cuốn đi rồi lắng đọng lại chỗ trungc (hở cổ) la cao lanh trầmtích ít Fe2O3 là sét trắng, nhiều Fe2O3 là sét chịu lửa, nên lượng Al2O3 thấp Fe2O3lớn là sét khó chảy

Nên đá magma ở nước ta của dãy núi thuộc vùng Đông Bắc và Đông Nam kéodài từ Hoàng Liên Sơn đến tận An Giang rất giầu các khoáng chứa trường thạchnhư Pegmatit, Granite, đá Gnai, Gabro, Keratophia, Rhyalit, Felsit hay hỗn hợpcủa chúng được phong hoá (do hoá học H+ K+) do cơ học: động đất núi lửa tạothành các mỏ, cao lanh (đá Bazan phong hoá thành đất đỏ)

Ở Việt Nam (trừ vùng đồng bằng) hầu như tỉnh nào cũng có cao lanh Kết quảthăm dò của ngành địa chất trong thời gian qua cho ở bảng 4

Trang 34

Trong cao lanh thường có lẫn các khoáng khác nhau như mica và Quafz Mica

có 2 loại : Mutcôvic và Biotit, Biotit chứa Fe2O3 làm giảm chất lượng cao lanh

Bảng 5 : Thành phần hoá một số mỏ cao lanh Việt Nam

Tên mỏ

Thành phần hoá học %

SiO 2 Ai 2 O 3

Fe 2 O 3 + TiO 2

Na 2 O

Màu sắc sau khi nung

Trang 35

Trang 36

-Bảng 6 : Trường thạch Việt Nam

65,5-14,81

17,8-4,65

Trang 37

<10 μm tối đa là 40-50% ( trong khi đó đất sét trắng Trúc Thôn cỡ hạt < 10 μmđạt đến 70-80%) Tỷ lệ thu hồi do lắng đọng là thấp 30 -45%, mặt khác thành phầnhoá học của cao lanh lọc tại mốt số mỏ lượng Al2O3 không tăng là bao so vớinguyên khai thí dụ mỏ cao lanh Minh Tân Hải Dương

Trong công nghiệp gốm sứ, hàm lượng oxyt sắt càng nhỏ càng tốt Cao lanhcác mỏ, Sơn Mãn (Lào Cai), Yên Bái, Thạch Khoán (Phú Thọ), Phương Viên (HạHoà PT), Hữu Khánh (Thanh Sơn PT), Tấn Mài (Quảng Ninh), Đèo Le (QuảngNam) chứa hàm lượng sắt oxyt < 0,7% là cao lanh tốt Trong số các mỏ trên thì mỏ

Trang 38

Hữu Khánh và Phương Viên là tốt nhất Nếu tính tuyển sẽ đủ tiêu chuẩn làm chấtđộn cho công nghiệp giấy

Về trường thạch Việt nam, số mỏ nhiều, trữ lượng lớn, tuy hàm lượng K2O,

Na2O không lớn, hầu hết từ 8-12%, nhưng oxyt sắt Fe2O3 không cao, số mỏ chứa

Fe2O3 < 0,5% khá nhiều, riêng mỏ Hào Phú Tuyên Quang Fe2O3 < 0,3% là đủ tiêuchuẩn cho men nguyên liệu và men Frit Mỏ trường thạch thạch khoán và mỏ Ngọttrữ lượng lớn, tuy chất lượng không đồng nhất lẫn nhiều mica, nhưng nếu khaithác, phân loại, tuyển chọn hợp lý (không sử dụng thiết bị nghiền dạng đập búa) có

đủ điều kiện cung cấp cho sản xuất gốm sứ Trong thực tế cho dù chưa được tinhtuyển song đã cấp cho các cơ sở sản xuất sứ dân dụng, mỹ nghệ, sứ vệ sinh toànquốc

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, trường thạch và cao lanh dùng cho gốm sứ như sau(%):

Trường thạch SiO2 Al2O3 Fe2O3 MKN

Cho men >70 <16 0,3 0,5

Cho xương >75 <14 0,5 0,5a

Độ mịn tuỳ khách hàng, loại đã nghiền phải qua hết sàng 0,5mm

Cao lanh SiO2 50 -70%

Al2O3 19,0%

Fe2O3 ≤ 2% (sứ vệ sinh )

≤ 5% ( gạch lát )

3 Sử dụng cao lanh và trường thạch Việt Nam trong công nghiệp gốm sứ

Theo hợp đồng giữa trường ĐHBK Hà Nội và Đoàn Địa chất 2, trong các năm

1974 -1976 việc nghiên cứu toàn diện các tính chất kỹ thuật và khả năng sử dụngcao lanh trường thạch vùng mỏ Thạch Khoán, mỏ ngọt, Hữu Khánh Đồi Đạo(Thanh Thuỷ - Phú Thọ) vào lĩnh vực gốm sứ đã được hoàn thành Kết quả chỉ ra

Trang 39

rằng nguyên liệu các mỏ trên đủ tiêu chuẩn để sản xuất sứ dân dụng và mỹ nghệcao cấp, sứ cách điện cao thế và sứ vệ sinh Trong sản xuất thực tế ở Hải Dương,Bát Tràng, Thái Bình, Yên Bái (sứ cách điện cao thế) và các cơ sở ở phía nam đãkhẳng định điều đó

Về cao lanh trường thạch Lào Cai – Yên Bái, dùng để sản xuất sứ cách điện caothế cũng đã được khẳng định ngay từ khi thành lập sứ Lào Cai (1997) nay là sứ kỹthuật Hoàng Liên Sơn Yên Bái

Ví dụ : Phối liệu sứ cách điện

Các tính chất trên tương đương tiêu chuẩn sứ cách điện châu Âu

Trở lại cao lanh nguyên khai, một số mỏ ca hàm lượng K2O + Na2O từ 4-6%( tương đương 35% trường thạch tinh khiết) chúng tôi nghiên cứu khả năng sửdụng chúng để sản xuất sứ dân dụng và mỹ nghệ cao cấp

Phối liệu nghiên cứu hệ sứ mềm có thành phần khoáng hợp lý T – Q – F nhưsau :

T = 30 -40

Q = 27 – 35

F = 31 – 37

Trang 40

Thành phần phối liệu theo nguyên liệu sử dụng

Trúc Thôn trắng 16-20%

Cao lanh thạch anh khoán nguyên khai : 68-70%

Thạch anh Lào Cai : 10-12%

Sản phẩm nung ở : 1270oC

Độ hút nước đạt : 0%

Độ co toàn phần : 12 -14%

Khối lượng thể tích : 2,37 g/cm3

Độ trắng so với BaSO4 76% (cao nhất của sứ Việt Nam)

Độ trong (cho ánh sáng xuyên qua) rất tốt gần như sứ Giang Tây Trung Quốc Kết quả trên được xác định từ phối liệu và sản phẩm chế biến thử lớn ở công ty

sứ Hải Dương và đã chuyển giao cho các cơ sở sản xuất ở Bát Tràng Hiện nay tạicác cơ sở sản xuất ở Bát Tràng Hiện nay tại các cơ sở sản xuất ở Bát Tràng cómáy nghiền đều bị sử dụng Nephelin tổng hợp thay cho trường thạch trong sảnxuất sứ vệ sinh và gạch granite (Porcelain Stoneware) có nước gọi là VitreourChina

Việc sử dụng cao lanh Việt Nam lọc hay trường thạch loại tốt qua gia côngcho sứ vệ sinh và gạch ốp lát granite đã được các cơ sở : Sứ Thanh Trì, Thạch Bàn,Thiên Thanh v.v… sử dụng thường xuyên Riêng gạch ốp lát granite Thạch Bànngay từ khi gửi nguyên liệu sang Italia đã sử dụng đã sử dụng trường thạch bánphong hoá thay cho trường thạch tốt và được nhà nghiên cứu Italia chấp nhận, loạinguyên liệu đó vẫn đang được dùng và sản xuất cố định

Điều mà các cơ sở sản xuất băn khoăn khi sử dụng trường thạch bán phong hoá

là tính ổn định về thành phần hoá học không cao, Điều nàu hoàn toàn có thể khắcphục được bằng giải pháo đồng nhất sơ bộ tại mỏ Việc này phải được quan tâm từ

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	1,42 MB