Thạch cao nhân tạo là gì? Quy trình sản xuất thạch cao nhân tạo chi tiết

Thạch cao nhân tạo – sự lựa chọn mới trong việc xây dựng và trang trí nội thất không chỉ tại thị trường Việt Nam mà trên cả thế giới. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về thạch cao nhân tạo là gì, quy trình sản xuất, ưu điểm và ứng dụng của nó trong lĩnh vực xây dựng, cũng như sự khác biệt so với thạch cao tự nhiên.

1. Thạch cao nhân tạo là gì?

Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9807:2013 có chỉ rõ rằng:

Thạch cao có nguồn gốc từ quá trình xử lý khí thải chứa SO₃ hoặc là sản phẩm phụ của một quá trình công nghệ nào đó. Thạch cao nhân tạo là một trong các hợp chất sau CaSO₄.2H₂O, CaSO₄.¹/₂H₂O, CaSO₄ hoặc là hỗn hợp của các hợp chất trên trên.

Hay ta hiểu đơn giản: Thạch cao nhân tạo là sản phẩm được tạo ra nhờ quá trình sử dụng máy móc, sự can thiệp của con người, không phải là sản phẩm được khai thác từ tự nhiên. Chính bởi vậy, về mặt yêu cầu kỹ thuật của thạch cao nhân tạo cũng đòi hỏi cao:

Theo TCVN 9807:2013

2. Nguồn gốc hình thành thạch cao nhân tạo

Hiện nay, việc xử lý nước thải trong quá trình sản xuất trở nên quan trọng để đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường. Tại công đoạn xử lý nước thải – phân xưởng Axit, công nghệ trung hòa bằng bột đá vôi và dung dịch sữa vôi được áp dụng, kết hợp với quá trình thu hồi các kim loại nặng bằng dung dịch FeSO4. Nước thải sau xử lý không chỉ đạt được các tiêu chuẩn chất lượng nước thải công nghiệp mà còn được xử lý bằng cách chôn lấp bã thải chứa kim loại nặng.

Xem thêm: Báo giá bột thạch cao mới cập nhật.

Tuy nhiên, thực tế sản xuất đưa ra thách thức mới khi phải xử lý chất thải rắn từ quá trình sản xuất.

• Bã thải sau xử lý nước giai đoạn I chủ yếu chứa CaSO4 và các tạp chất, có độ pH thấp và được đưa đi chôn lấp dạng chất thải rắn công nghiệp.
• Trong khi đó, bã thải sau xử lý nước giai đoạn II chứa các kim loại nặng nguy hại như arsen, đồng, kẽm, chì, cadmium và cũng được chôn lấp.
• Việc thi công bãi thải rắn, vận chuyển, chôn lấp, và bảo quản chất thải đòi hỏi chi phí rất lớn

Điều này gây ra một thách thức lớn đối với môi trường và cả tài chính kinh tế. Chính bởi vậy, thạch cao nhân tạo ra đời, vừa là một giải pháp có thể giảm bớt gánh nặng môi trường và tài chính lại còn giúp ích cho các công trình xây dựng, bớt phụ thuộc vào thạch cao tự nhiên và sự cạn kiệt của tài nguyên thiên nhiên hiện nay.

3. Quy trình sản xuất thạch cao nhân tạo

Thạch cao nhân tạo được tạo ra như nào? Quy trình sản xuất thạch cao nhân tạo có phức tạp không? Qua quá trình nghiên cứu, cải tiến, và áp dụng công nghệ xử lý nước thải trong sản xuất thạch cao nhân tạo bao gồm các bước:

• Đầu tiên, quá trình bắt đầu với việc khảo sát và thu thập thông tin chi tiết về công nghệ sản xuất thạch cao nhân tạo từ bã thải sau xử lý của các nhà máy công nghiệp. Điều này là cơ sở để xác định các điểm mạnh và yếu của công nghệ hiện tại và đề xuất những cải tiến có thể thực hiện.
• Tiếp theo, các thí nghiệm được tiến hành tại phòng hóa nghiệm để xác lập các thông số cơ bản cho phương án công nghệ sản xuất thạch cao nhân tạo. Những thông số này được thử nghiệm trên mẫu nước thải axit bẩn hỗn hợp, và sản phẩm thạch cao cũng như nước thải sau thí nghiệm đều được kiểm tra để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam. Bã thải sau xử lý giai đoạn II, chứa hàm lượng đồng từ 12 ÷ 15%, được sử dụng trong sản xuất, giúp tái chế một lượng lớn kim loại quý giá.
• Sau đó, hệ thống sản xuất được cải tạo trên cơ sở dây chuyền thiết bị hiện có, với việc bổ sung các hệ thống bơm, máy lọc ép, nhà sấy, và cải tạo lại hệ thống đường ống công nghệ. Các điều chỉnh được thực hiện để đảm bảo hiệu suất sản xuất là hợp lý và hiệu quả.
• Xác lập quy trình công nghệ sản xuất thạch cao và quy trình công nghệ thu hồi bã chứa đồng sau xử lý nước thải là một phần quan trọng của hệ thống sản xuất hiện đại. Điều này đảm bảo rằng mọi bước trong quá trình sản xuất đều tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng và mục tiêu tái chế chất thải.
• Việc thực hiện sản xuất thạch cao nhân tạo và bã chứa đồng sau xử lý nước thải được tích hợp một cách thông suốt và hiệu quả. Theo tiêu chuẩn TCXD 168:1989, sản phẩm thạch cao nhân tạo tại Chi nhánh đáp ứng loại II, với hàm lượng anhydric sunfuric (SO3) từ 37 ÷ 45%, và sản lượng đạt 2.000 tấn/năm. Bã chứa đồng sau giai đoạn xử lý II, với hàm lượng Cu từ 12% – 15%, được tái chế và quay vòng vào sản xuất mà không tạo ra thêm lượng bã thải nguy hại trong quá trình xử lý nước thải công nghiệp của nhà máy.

Ban đầu, nước thải, chứa axit, các ion kim loại, và một lượng nhỏ đồng, được bơm về bể chứa và sau đó từ đó bơm lên bể trung hoà. Trong bể trung hoà, dung dịch đồng thời chảy qua bể lắng, được trung hòa bằng bột đá để kiểm soát pH trong khoảng 2 – 3. Điều này đã thay thế sự sử dụng sữa vôi bằng bột đá vôi, ngăn chặn sự kết tủa của các tạp chất có hại vào thạch cao.

Sau khi qua máy lọc ép để khử nước, bã lọc giai đoạn I được đưa vào bể khuấy lần 2 trung hòa bằng nước kiềm (nước pha sữa vôi) với pH tăng lên khoảng 8 – 9, sau đó được bơm vào máy lọc ép để tách nước. Bã tiếp tục qua thùng khuấy lần 3, nơi pH được nâng lên khoảng 5 – 6 bằng cách sử dụng nước kiềm, và sau đó lại được bơm vào máy lọc ép để tiếp tục quá trình tách nước. Bã còn lại tiếp tục qua thùng khuấy lần 4, được khuấy rửa bằng nước sạch và nâng pH lên khoảng 6 – 7. Cuối cùng, dung dịch này lại được đưa vào máy lọc ép để tách nước và tạo ra thạch cao sạch, được chuyển đến nhà sấy kính để làm khô.

Nước đã được tách qua các bước lọc ép lần 1, 2, 3, có nồng độ pH thấp, được đưa về bể điều tiết làm nước đầu vào cho quá trình xử lý nước giai đoạn 2. Nước sinh ra qua quá trình lọc ép cuối cùng, có pH khoảng ~ 7, được tái sử dụng và đưa tuần hoàn trở lại dây chuyền, thay thế cho nước sạch trong quá trình pha chế sữa vôi. Điều này không chỉ giảm lượng nước tiêu thụ mà còn tối ưu hóa sự sử dụng nguồn nước và giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường.

4. Ưu điểm của thạch cao nhân tạo

Thạch cao nhân tạo mang lại nhiều ưu điểm và tiện ích trong nhiều lĩnh vực. Dưới đây là một số ưu điểm chính của thạch cao nhân tạo:

• Đa dạng về thiết kế: Thạch cao nhân tạo có khả năng linh hoạt và dễ định hình, thích hợp với nhiều ý tưởng thiết kế khác nhau. Điều này cho phép sự sáng tạo và độ linh hoạt trong việc tạo ra các sản phẩm nội thất và trang trí.
• Khả năng chống nước và chống cháy: Thạch cao nhân tạo thường có khả năng chống nước và chống cháy tốt, làm cho nó trở thành vật liệu an toàn và phù hợp cho các khu vực có yêu cầu cao về an toàn.
• Độ bền cao: Vật liệu thạch cao nhân tạo thường có độ bền và khả năng chống mài mòn cao, giúp sản phẩm bền bỉ và không dễ bị hỏng hóc trong quá trình sử dụng.
• Không lo bị mối mọt: Thạch cao nhân tạo không bị mối mọt. Điều này là sự lựa chọn lý tưởng cho những nơi cần sự bảo vệ khỏi các vấn đề liên quan đến côn trùng và mối mọt.
• Dễ chế tạo và lắp đặt: Thạch cao nhân tạo thường nhẹ và dễ chế tạo, giúp giảm chi phí vận chuyển và lắp đặt.
• Lợi ích môi trường: Sử dụng thạch cao nhân tạo có thể giúp giảm lượng thạch cao tự nhiên được khai thác, giảm tác động tiêu cực lên môi trường. Ngoài ra, việc tái chế bã thải để sản xuất thạch cao nhân tạo cũng đóng góp vào việc giảm chất thải và bảo vệ môi trường.

5. Ứng dụng của thạch cao nhân tạo

Với nhiều ưu điểm vượt trội, thạch cao nhân tạo mang lại nhiều lợi ích tuyệt vời trong đời sống, đặc biệt là lĩnh vực công nghiệp sản xuất xi măng tại Việt Nam. Điều này góp phần tác động tốt đến môi trường, giảm tác động khai thác thạch cao tự nhiên trong thiên nhiên, lại góp phần giảm chất thải ra ngoài môi trường.

Ngoài việc thạch cao nhân tạo được ứng dụng tuyệt vời trong sản xuất xi măng thì chúng còn có thể ứng dụng để làm trần tường thạch cao, sàn nhà, bột thạch cao,… hay sử dụng trong những vật liệu có tính cách âm cách nhiệt tốt.

6. So sánh thạch cao nhân tạo và thạch cao tự nhiên

7. Đơn vị cung cấp bột thạch cao giá rẻ số lượng lớn

Vietnamarch là nhà phân phối bột thạch cao lớn nhất tại thị trường Việt Nam. Chúng tôi có hơn 20 năm hoạt động trong lĩnh vực khai thác và sản xuất bột thạch cao. Hơn 30 đối tác xuất nhập khẩu bột trong và ngoài nước. Để có được sản phẩm bột tốt nhất với giá thành cạnh tranh, bạn vui lòng liên hệ Hotline. Chúng tôi tư vấn 24/7.

Phòng kỹ thuật Vietnamarch – 0904.183.097