Khoáng sản đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp và đời sống

1.Khái quát về đá vôi là gì?

Trước tiên, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về khái niệm và đặc điểm của loại khoáng sản này nhé.

1.1.Đá vôi là gì?

Đá vôi còn được biết đến là loại đá trầm tích, có công thức hóa học là CaCO₃. Bao gồm các khoáng vật như aragonit (các dạng kết tinh khác nhau của CaCO₃) và khoáng vật canxit. Bên cạnh đó, đá vôi thường bị lẫn các tạp chất như silica, đá phiến silic, đá mácma, bùn, cát bùn, và đất sét,...Chính vì vậy, chúng thường có màu sắc từ trắng đến màu tro, màu đen, màu hồng đậm hoặc vàng.

Đá vôi chủ yếu được tìm thấy trong đá biến chất, đá lửa và trầm tích, chúng là một trong những vật liệu hữu ích và được sử dụng rộng rãi trong đời sống con người.

1.2.Đặc điểm của đá vôi là gì?

• Thông thường, đá vôi có khối lượng riêng khoảng 2600-2800 kg/m3, cường độ chịu lực nén từ 45 đến 80 MPa. So với đá cuội thì đá vôi sẽ không cứng bằng, do chỉ có độ cứng 3 và bị sủi bọt khi tiếp xúc với giấm chua. 

CaCO₃ tồn tại ở khắp nơi trên thế giới

• Canxi cacbonat xuất hiện ở khắp mọi nơi trên thế giới và có trong hơn 4% lớp vỏ trái đất. Trong tự nhiên, đá vôi thường tồn tại dưới hình dạng là đá cẩm thạch, đá vôi, đá phấn,… Chúng được hình thành từ các trầm tích của lớp vỏ ốc nhỏ hóa thạch, san hô và sò đã xuất hiện hàng trăm triệu năm.

• So với các loại đá vôi thông thường, đá vôi đôlômit sẽ có những tính năng cơ học tốt hơn, đá vôi có thành phần silic cao sẽ có độ cứng lớn và khá giòn. Còn loại đá vôi có thành phần chứa hàm lượng đất stets trên 3% thường có độ bền nước kém. 

• Tại Việt Nam, đá vôi thường xuất hiện nhiều ở động Phong Nha, Vịnh Hạ Long, hang động Karst, núi Tai Mèo và xâm thực núi đá vôi. 

2. Tính chất nổi bật của đá vôi

Do đá vôi sở hữu những tính chất nổi bật về vật lý và hóa học nên chúng được coi là một khoáng chất quý giá và có đa dạng ứng dụng trong đời sống con người và công nghiệp. 

2.1.Tính chất vật lý

• Đá vôi khi ở dạng tinh thể, thường có tính chất mềm dẻo, dễ dàng thay đổi và biến dạng trong môi trường thích hợp.

• Do đá vôi có thành phần chính là canxi cacbonat nên chúng có khả năng xảy ra phản ứng với axit để tạo muối canxi và hòa tan trong nước axit.

• Đồng thời, đá vôi có khả năng hấp thụ nước và các chất khác có trong môi trường xung quanh. Sở hữu tính chất hút ẩm cùng bề mặt rộng, đá vôi được dùng làm chất hấp thụ trong các sản phẩm hóa học.

2.2.Tính chất hóa học

Đá vôi mang đầy đủ những tính chất đặc trưng của cacbonat, với những tính chất hóa học sau:

• Cacbonat canxi xảy ra phản ứng với axit mạnh, giải phóng ddioxxit cacbon:

Phản ứng:

CaCO₃+2HCl→ CaCl₂+CO₂+H₂O

CaCO₃+H₂SO4→ H₂O+CO₂+CaSO₄

CaCO₃+2HNO₃→ Ca(NO₃)₂+H₂O+CO₂

• Đá vôi khi bị nung nóng, sẽ giải phóng ra cacbon đioxit (trong trường hợp của CaCO₃, nhiệt độ thường trên 825 độ C), sinh ra oxit axit và được gọi là vôi sống.

CaCO₃→ CaO+CO₂

• Đá vôi xảy ra phản ứng với nước sẽ hòa tan đioxit cacbon để tạo nên bicacbonat axit có khả năng tan trong nước.

CaCO₃+CO₂+H₂O→ Ca(HCO₃)₂

 

4.Phân loại các loại đá vôi 

Tùy thuộc vào thành phần và phương pháp khác nhau sẽ có sự phân loại đá vôi khác nhau. Dưới đây là 3 phương pháp giúp bạn đọc phân loại đá vôi dễ dàng hơn.

4.1.Dựa vào thành phần khoáng chất

Đá vôi thường được chia làm 2 loại chính đó là dolomit và đá vôi. Tuy nhiên, cũng có những loại đá chuyển tiếp trung gian khác giữa đá vôi và sét, giữa đá vôi và silit, đá vôi và đôlômit và chuyển tiếp giữa đá vôi và vật chất hữu cơ.

4.2.Dựa vào thành phần khoáng chất và thành phần không tan

Khi phân loại đá vôi dựa trên phương pháp này thì sẽ bao gồm 22 loại đá vôi như: Đá sét chứa vôi và dolomit, đá sét, macno - sét, macno - sét chứa dolomit, macno, macno chứa dolomit, macno - dolomit chứa vôi, macno - dolomit, macno - sét - dolomit - vôi, macno - dolomit, đá vôi chứa sét, đá vôi chứa sét - dolomit, đá vôi chứa dolomit - sét, đá vôi, đá vôi chứa dolomit, dolomit chứa sét - vôi, dolomit chứa vôi - sét,...

4.3.Thông qua điều chế sản xuất

• Đá phấn

• Vôi sống

• Vôi bột

3.Các loại đá vôi phổ biến hiện nay có hình dạng như thế nào?

Đá vôi thường được tìm thấy ở những khu vực nằm sâu trong lòng đất. Sau khi được khai thác và điều chế, người ta phân chia đá vôi thành các dạng như sau: 

• Vôi sống: 

Trải qua quá trình nung đá vôi ở nhiệt độ cao, trên 900 độ C, vôi sống được tạo ra. Các sản phẩm được làm vôi sống thường mang lại phản ứng hóa học cao và được sử dụng phổ biến trong ngành xử lý nước thải, công nghiệp luyện kim, gia cố nền đất, hấp thụ khí axit, môi trường, điều chỉnh độ pH,...

• Vôi bột ( bột vôi): 

Bột vôi tồn tại dưới dạng tinh thể không màu hoặc dạng bột có màu trắng, là sản phẩm được tạo ra khi cho vôi sống tác dụng với nước. Chính vì vậy, vôi bột thường được ứng dụng rộng rãi trong ngành nông nghiệp trồng trọt. 

• Đá phấn: 

Đá phấn còn được biết đến là một loại đá trầm tích màu trắng, tơi xốp và khá mềm. Một dạng của đá vôi có trong tự nhiên, thường chứa các ẩn tinh của khoáng vật canxit tới 99%. Đá phấn được sử dụng là vật liệu xây dựng và phân bón vôi cho đồng ruộng, chúng được khai thác rất nhiều trên thế giới,

5.Đá vôi đóng vai trò quan trọng như thế nào trong cuộc sống?

Không chỉ trong đa dạng các ngành công nghiệp, đá vôi còn đóng vai trò quan trọng trong các ngành sản xuất nông nghiệp và y tế. 

5.1.Ngành công nghiệp

Ngành công nghiệp sơn: 

• Canxi cacbonat được sử dụng phổ biến như một chất độn chính. Đồng thời sự phân bố kích thước hạt canxi cacbonat và độ mịn có thể ảnh hưởng đến độ sáng của quá trình sơn phủ.

• Đá vôi giúp tăng khả năng quang học và trọng lượng của sơn, trong đó chiếm 60% hàm lượng trong sản xuất sơn. Và CaCO3 đóng vai trò quan trọng trong ngành sơn nước. 

Ngành công nghiệp xây dựng: 

• Là một trong những thành phần cấu tạo nên xi măng và sản xuất vôi, đá cẩm thạch cũng được dùng khá nhiều trong các công việc liên quan đến ngành công nghiệp xây dựng. 

Đá vôi là thành phần quan trọng cấu tạo nên xi măng

Công nghiệp luyện thép: 

• Bên cạnh đó, bột vôi thường được sử dụng với mục đích tẩy vết cho các sản phẩm thép, loại bỏ và làm sạch các tạp chất silic, lưu huỳnh, photpho,...

Công nghiệp sản xuất giấy: 

• Để tiết kiệm chi phí, người ta thường sử dụng bột vôi để hòa tan chất gỗ lignin và tẩy trắng, thay thế cho cao lanh và đất sét,...

Được sử dụng phổ biến trong sản xuất giấy

Trong ngành xử lý nước: 

• Đóng vai trò là chất xử lý môi trường nước, đá vôi có khả năng hấp thụ các khí độc tích tụ dưới đáy ao, chẳng hạn như: H2S, CO2, NH3,.. và các axit trong nước giúp giảm tỉ trọng của kim loại nặng và độc hại trong ao.

• Không chỉ vậy, đối với các chất lơ lửng bẩn trong ao nuôi, bột vôi có thể phân hủy xác tảo, giúp ổn định độ pH và cân bằng môi trường nước. 

• Bên cạnh đó, đá vôi còn có khả năng ổn định màu nước, tăng lượng oxy hòa tan trong nước, hạn chế có váng, làm sạch nước. Và CaCO3 giúp hạn chế mầm bệnh, vi khuẩn có hại trong nước, vi khuẩn phát sáng trong ao nuôi…

Ngành gốm sứ:

Chất tẩy trắng trong tráng men gốm sứ

• Trong ngành gốm sứ, đá vôi thường ứng dụng để làm chất tẩy trắng trong việc tráng men gốm sứ. 

• Đây cũng là một thành phần chính của phấn viết bảng, ngoài ra, phấn viết bảng còn được sản xuất với các thành phần như sunfat canxi ngậm nước và thạch cao.

5.2.Ngành nông nghiệp

• Với khả năng giúp ổn định độ pH đất, hạn chế mầm bệnh cho cây, đá vôi thường được sử dụng ở dạng bột vôi để cải tạo đất.

Ứng dụng đa dạng trong ngành nông nghiệp

5.3.Y tế

• CaCO₃ được dùng với vai trò là thuốc bổ sung khẩu phần canxi giá rẻ, chất khử chua. Ngoài ra, đá vôi cũng được sử dụng làm chất nền thuốc viên từ các loại dược phẩm khác trong công nghiệp dược phẩm.  

Đối với câu hỏi Đá vôi là gì, ta có thể giải đáp đơn giản, đó là một loại khoáng chất quan trọng sở hữu nhiều tính chất vật lý, hóa học đặc biệt. Đồng thời được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như phân bón, xi măng, thuốc trừ sâu và xử lý nguồn nước. Hi vọng với những thông tin mà Đông Á chia sẻ sẽ mang lại những kiến thức hữu ích và phù hợp với bạn.