التطور وحالة التكنولوجيا واتجاه التطور المستقبلي لصناعة البلاستيك المعدلة
نظرًا للتطور السريع في صناعة البلاستيك ، لم يعد يتم استخدام حشو الماسترباتش كمواد حشو مفردة. يستخدم الناس عمليات أكثر تقدمًا من طرق الإنتاج الخاصة بالتكرير المفتوح والدفع ، وإضافة المواد غير العضوية والإضافات الكيميائية والمواد الأخرى. أصبحت الخصائص والقواسم المشتركة بينهما ، ثم استخدام آلات البثق ثنائية اللولب وآلات البثق ثلاثية اللولب للخلط والبثق طريقة وطريقة مهمة للناس لتحسين الخصائص الخاصة للمنتجات البلاستيكية. يعد تعديل تعبئة البلاستيك هو الأسرع نموًا في السنوات الأخيرة. صناعة جديدة في صناعة البلاستيك.
1. تطبيق 8 سوق المصب البلاستيك المعدلة الرئيسية
صناعة السيارات؛ صناعة الأجهزة المنزلية. الصناعة الإلكترونية والكهربائية. صناعة الآلات والمعدات. سكك حديدية / عسكرية / طبية / جوية.
2. خمسة أنواع من طرق تعديل البلاستيك
(1) التعبئة المعدلة
الغرض الرئيسي من ملء الماسترباتش هو تقليل تكلفة الإنتاج. يتم إنتاج معظمها باستخدام مسحوق غير عضوي أو نفايات صناعية بسعر منخفض ومصادر واسعة كمواد تعبئة ، وإضافة كمية مناسبة من الإضافات والراتنج الصناعي.
(2) ماستر المعدل
Masterbatch المعدل هو مادة معدلة جديدة تم تطويرها على أساس حشو ماستر. أضف مواد غير عضوية مثل الألياف الزجاجية ، التلك ، الميكا ، ولاستونيت ، كبريتات الباريوم ، الكاولين إلى الراتينج ، أو أضف راتنجات صناعية أو مواد مساعدة ذات خصائص خاصة أثناء المعالجة ، مثل: عامل مضاد للشيخوخة ، مضاد للأكسدة ، عامل مضاد للشيخوخة. تلعب المواد الخصائص الوظيفية للمواد المختلفة في التطبيق.
(3) التعديل الوظيفي
تمت إضافة مواد مختلفة مثل الجرافين ، ومسحوق السيليكون ، والأرض النادرة ، وهيدروكسيد المغنيسيوم ، ومسحوق المعادن الناعم (الفضة ، والنحاس ، والزنك ، وما إلى ذلك) إلى البلاستيك ، ويتم تحسين مؤشر المنتج من خلال تقنية التعديل ، ومثبطات اللهب ، والشيخوخة المقاومة ، المقاومة ، تم تحسين الخصائص الفيزيائية مثل درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، ويمكن أيضًا تحقيق خصائص خاصة مثل التوصيل الكهربائي ، ومضاد للبكتيريا ، والعزل ، والتعزيز ، وقد احتلت مكانًا في سوق المنتجات البلاستيكية المعمرة الرئيسية.
(4) تعديل مركب متعدد المكونات
يجمع التعديل المركب متعدد المكونات بشكل أساسي بين البلاستيك مع مادة أو أكثر من المواد غير العضوية ، ومواد البوليمر ، والإضافات الكيميائية ، وما إلى ذلك من خلال المزج والتطعيم والكتل والأشكال الأخرى لصنع "صناعة السبائك" البلاستيكية. تكمل خصائص كل مكون بعضها البعض لتشكيل مادة بلاستيكية ذات خصائص ممتازة متعددة ، وذلك لتحقيق الغرض من تحسين الأداء والوظائف المتعددة.
(5) تعديل خاص
تتم إضافة مواد وظيفية مختلفة أو إضافات إلى اللدائن الخاصة ، بحيث لا تحافظ المواد البلاستيكية الخاصة باهظة الثمن على الخصائص الأصلية فحسب ، بل لها أيضًا وظائف خاصة مناسبة لتطبيق السوق للمنتجات المختلفة.
3. ثلاثة اتجاهات جديدة في تطوير اللدائن المعدلة
(1) المواد غير العضوية النانوية
تستخدم المواد غير العضوية على نطاق واسع في صناعة البلاستيك. يتم إبراز وظائف المواد غير العضوية تدريجيًا بحجم الجسيمات فائقة الدقة. تتميز المواد البلاستيكية المعدلة بمساحيق النانو غير العضوية بالعديد من الخصائص الفريدة ، مما يوفر فرصًا جديدة لتطوير صناعة البلاستيك.
(2) إضافات كيميائية عالية الكفاءة
أصبح تطوير المضافات الجديدة عالية الكفاءة اتجاهًا هامًا لتطوير المواد البلاستيكية المعدلة. المواد المضافة المستخدمة في البلاستيك المعدل هي إضافة إلى تلك المستخدمة بشكل شائع في معالجة البلاستيك ، مثل مثبتات الحرارة ، والملدنات ، وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، والعوامل النووية ، والعوامل المضادة للكهرباء الساكنة ، بالإضافة إلى المشتتات ومثبطات اللهب ، والإضافات الوظيفية عالية الكفاءة ومتعددة الوظائف مثل التقوية ، ومثبطات اللهب ، والتآزر ، وتوافق السبائك (توافق الواجهة) ضرورية أيضًا للبلاستيك المعدل.
(3) حماية البيئة للبلاستيك المعدل
مع تعزيز وعي الناس بحماية البيئة والأنظمة البيئية الصارمة بشكل متزايد ، تم دمج مفاهيم حماية البيئة مثل الاستخدام المتجدد للبلاستيك ، والهضم البيئي ، وقابلية التحلل البيولوجي ، وعدم السمية ، والرائحة ، والخالية من التلوث في التصميم و تصنيع المواد البلاستيكية المعدلة في هذه العملية ، ينبغي إيلاء الاهتمام للحفاظ على موارد الطاقة واستخدامها الرشيد ، وقد أصبح البحث والتطوير للمنتجات البلاستيكية المعدلة غير الملوثة والقابلة للتحلل بالكامل والقابلة لإعادة التدوير والصديقة للبيئة نقطة ساخنة جديدة.
التطبيق والتوقعات السوقية للسيليكا في الأغذية ومستحضرات التجميل
السيليكا مادة مضافة كيميائية يومية آمنة وصديقة للبيئة ، ولها أداء أفضل في التطبيقات المتطورة. على سبيل المثال ، مثل هلام السيليكا البيرة في الطعام لجعل المنتجات مذاقًا أفضل ، وكعامل مضاد للتكتل في مستحضرات التجميل ، فهو غير ضار بالبيئة.
اعتمدت الهيئات التنظيمية في مختلف البلدان السيليكا كمادة مضافة آمنة وغير ضارة. وافقت الوكالات التنظيمية في أوروبا والولايات المتحدة والأمم المتحدة على السيليكا كمادة مضافة للاستخدام في الغذاء والمجالات الأخرى. أظهرت دراسة أجريت عام 2006 من قبل المركز الأوروبي للسموم البيئية وعلم السموم للمواد الكيميائية (ECETOC) أن استنشاق الإنسان للسيليكا من خلال الفم أو الجلد أو العين هو في الأساس غير سام وليس له تأثير كبير على الجودة البيئية.
1. تطبيق واستبدال السيليكا في مجال الغذاء
تتميز السيليكا بخصائص ممتازة من الخصائص غير السامة وغير الضارة والمستقرة ومساحة سطح محددة كبيرة ، والتي تتماشى تمامًا مع خصائص عوامل منع التكتل والمواد الماصة للأغذية ، وهي أكثر جودة وكفاءة من المنتجات الأصلية.
في مجال ملح الطعام ، فإن ثاني أكسيد السيليكون ليس فقط غير سام ، ولكنه يتمتع أيضًا بمقاومة عالية للتكتل ، وهو متفوق على فيروسيانيد البوتاسيوم وسيترات الأمونيوم الحديديك ، ويمكن استخدامه كعامل أخضر وصحي مضاد للتكتل في المائدة منتجات الملح. .
في مجال المشروبات مثل البيرة وعصير الفاكهة ، يمكن أن تتراكم السيليكا مع المواد العكرة ولها تأثير توضيح. يمكن أن يزيل البروتينات العكرة بشكل فعال في البيرة دون التأثير على جودة منتجات البيرة ، وفقدان البيرة في العملية برمتها ضئيل للغاية. بالمقارنة مع مساعدات التصفية الأخرى ، فإنه يتميز بجرعة أقل وتأثير أفضل ، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في صناعة البيرة كنوع جديد من الممتزات الصديقة للبيئة.
في مجال زيت الطعام ، فإن إضافة القليل من السيليكا يمكن أن يقلل بشكل كبير من كمية الطين المنشط المستخدم ، وتجنب لون زيت الطعام الخفيف جدًا ، ولا يمكن فقط الحصول على زيت عباد الشمس بجودة أفضل ، ولكن أيضًا يساعد الشركات على توفير تكاليف الإنتاج.
2. تطبيق واستبدال السيليكا في مجال مستحضرات التجميل
تم حظر الميكروبيدات البلاستيكية من الإنتاج لأسباب بيئية ، وتستخدم السيليكا على نطاق واسع كعنصر ممتاز في مستحضرات التجميل. السيليكا هي أحد مكونات GRAS (المعترف بها عمومًا على أنها آمنة) في منتجات العناية الشخصية مثل مستحضرات التجميل وواقيات الشمس ، كما أن خصائصها الكروية الصغيرة الحجم وخصائصها المسامية تجعلها عاملًا مضادًا للتكتل في مجال مستحضرات التجميل ويمكن أن يحسن من ثبات التخزين وتشتت منتجات البودرة على نطاق واسع ، مثل توزيع أحمر الشفاه وأصباغ مستحضرات التجميل للمساعدة في تحسين خصائص التدفق الحر لتبييض الشعر وخصائص طلاء طلاء الأظافر.
3. ينفجر نمو التطبيقات الكيميائية اليومية المتطورة للسيليكا
مطاط السيليكون عديم الرائحة وغير سام ، ومناسب لمجموعة واسعة من درجات حرارة العمل ، وله عزل جيد ، ومقاومة للأكسدة ، ومقاومة للضوء ، ومقاومة العفن ، واستقرار كيميائي. مع تحسين متطلبات الناس لجودة الحياة ، يتم استخدامه على نطاق واسع في الاستهلاك الكيميائي اليومي مثل منتجات العناية بالطفل. وسط.
مجالات الأغذية ومستحضرات التجميل مبعثرة نسبيًا ، والمساحة المحتملة لترقية الاستهلاك ضخمة. يمكن أن يصل الطلب العالمي على السيليكا المستخدمة في الأغذية ومستحضرات التجميل إلى 100000 طن.
اتجاه البيرة الراقية في الطعام في تصاعد ، وأسعار المنتجات آخذة في الارتفاع باستمرار ، كما أن طلبات المستهلكين لجودة المنتج وطعمه تتزايد وفقًا لذلك. وفقًا لبيانات شركة Kirin Holdings اليابانية (Kirin) ، فقد وصل إنتاج البيرة العالمي إلى 191.06 مليار لتر في عام 2018. وفقًا لجيل السيليكا الجعة ، يُفترض إضافة 0.03٪ -0.06٪ ، ويبلغ الطلب العالمي 60.000-120.000 طن.
6 أنواع من مثبطات اللهب شائعة الاستخدام في مادة البولي بروبيلين
يستخدم البولي بروبلين (PP) على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة ، باعتباره أحد المواد البلاستيكية الخمسة للأغراض العامة. ومع ذلك ، فإن الخصائص القابلة للاشتعال لـ PP تحد أيضًا من مساحة التطبيق وتعيق زيادة تطوير مواد PP. لذلك ، كان مثبطات اللهب لتعديل PP محور الاهتمام دائمًا.
مثبطات اللهب هي معزز للمواد الاصطناعية البوليمر. يمكن استخدام مثبطات اللهب لمواد البوليمر المثبطة للهب ، وذلك لتجنب احتراق المواد ومنع انتشار الحريق ، وتعزيز المواد الاصطناعية لتخمد الدخان ، والإطفاء الذاتي ، ومثبطات اللهب. في الوقت الحاضر ، تشتمل مثبطات اللهب الشائعة الاستخدام للبولي بروبيلين بشكل أساسي على مثبطات اللهب بهيدروكسيد المعدن ، ومثبطات اللهب القائمة على البورون ، ومثبطات اللهب القائمة على السيليكون ، ومثبطات اللهب القائمة على الفوسفور ، ومثبطات اللهب القائمة على النيتروجين ، ومثبطات اللهب المنتفخة.
1. مثبطات اللهب لهيدروكسيد المعادن
يحتوي الكربون المنشط في مثبطات اللهب بهيدروكسيد المعدن على مساحة كبيرة محددة وغنية بالمجموعات الوظيفية ، والتي يمكن دمجها جيدًا مع مجموعات الهيدروكسيل على جزيئات هيدروكسيد المغنيسيوم الصوديوم ، مما يضعف بشكل فعال قطبية سطح هيدروكسيد المغنيسيوم ويقلل من حدوثه . تعمل إمكانية التكتل على تحسين توافق هيدروكسيد المغنيسيوم الصوديوم مع مصفوفة PP ، بحيث يتم تحسين خصائص مثبطات اللهب للمادة.
2. مثبطات اللهب البورون
في مركب PP / BN @ MGO ، نظرًا لهيكل الطلاء وتعديل الألكلة لمثبط اللهب BN @ MGO ، فإن كفاءة تطعيم سلسلة الألكيل عالية ، ويمكن إثراء عناصر الكربون على سطح الحشو ، مما يعزز بشكل كبير يتيح التقارب بين مثبطات اللهب BN @ MGO وجسم PP أن يتم توزيعه بشكل موحد في مصفوفة PP.
3. مثبطات اللهب السيليكون
يمكن أن تحافظ HNTs-Si في مثبطات اللهب القائمة على السيليكون على الهيكل الأنبوبي الأصلي في نطاق درجات الحرارة المرتفعة ، ويمكن أن تلتف بسلسلة PP المتدهورة حرارياً لتشكيل طبقة كربون كثيفة "ليفية" ، والتي تمنع بشكل فعال حرق PP. انتقال الحرارة والكتلة والدخان.
4. مثبطات اللهب الفوسفور
في مثبطات اللهب القائمة على الفوسفور ، يحتوي السوربيتول على عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل ، والتي من السهل تكوين طبقة متفحمة أثناء الاحتراق ، بينما يتحلل متعدد فوسفات الأمونيوم عند تسخينه لإنتاج مركبات حمض الفوسفوريك ، مما يزيد من كربنة السوربيتول وتوليدها. من طبقة الكربون يتأخر. يؤدي انتشار الحرارة وعزل الأكسجين إلى تحسين خصائص تثبيط اللهب للمادة.
5. مثبطات اللهب النيتروجين
سينتج MPP غازات غير قابلة للاحتراق (بما في ذلك NH3 و NO و H2O) وبعض المواد المحتوية على الفوسفور أثناء الاحتراق ، بينما يمكن لـ AP إطلاق غازات فوسفات الألومنيوم Al2 (HPO4) 3 والفوسفين (PH3) في درجات حرارة عالية ، وهذه الغازات لا يمكن أن تخفف فقط الغازات القابلة للاشتعال في الهواء ، ويمكن أن تعمل أيضًا كدرع غازي على سطح المادة ، وبالتالي تقليل الاحتراق.
6. مثبطات اللهب منتفخة
يتميز NiCo2O4 بمزايا التشكل القابل للتحكم ، ومساحة السطح المحددة الكبيرة ، والعديد من المواقع النشطة ، وطرق التحضير البسيطة والمتنوعة. كمركب أساسه النيكل ، يتمتع NiCo2O4 بقدرة تحفيزية كربونية ممتازة ، والتي لا تقلل فقط من منتجات الاحتراق وتحسن تثبيط اللهب.
تأثير محتوى مسحوق السليكون الدقيق على خواص الإيبوكسي المصبوب للعزل الكهربائي
الإيبوكسي العازل المصبوب عبارة عن خليط راتينج سائل أو لزج قابل للبلمرة ممزوج بالراتنج وعامل المعالجة والحشو وما إلى ذلك. والعزل والوظائف الأخرى في منتج عزل واحد.
يعد مسحوق السيليكون الصغير أحد المكونات المهمة للعزل المصبوب ، وله دور لا يمكن الاستغناء عنه في تقليل الانكماش ، وخفض التكاليف ، وتحسين الأداء.
في الوقت الحاضر ، يحاول مصنعو العوازل زيادة نسبة محتوى الحشو قدر الإمكان من أجل تقليل التكاليف. ستقلل العوازل ذات المحتوى العالي جدًا من الحشو بشكل كبير من أداء العزل والخصائص الميكانيكية وعمر الخدمة ، مما سيؤثر بشكل خطير على التشغيل الآمن والموثوق لنظام الطاقة ؛ ستؤدي الأجزاء العازلة ذات المحتوى المنخفض جدًا من الحشو أيضًا إلى تقليل أدائها العام. لم يضع مصنعو راتنجات الإيبوكسي لوائح معقولة بشأن نسبة إضافة مواد الحشو ، مما أدى إلى إرباك كبير لمصنعي العزل الإيبوكسي.
باستخدام راتنجات الايبوكسي السائلة بيسفينول A كمادة أساسية ، أنهيدريد الميثيل رباعي هيدرو الفثاليك كعامل معالجة ، BDMA كمسرع ، مسحوق السيليكون النشط 400 شبكة كحشو ، وفقًا لنسب الحشو المختلفة ، تم استخدام عملية APG لإعداد شرائط الاختبار. تمت دراسة تأثير الكميات المختلفة من مسحوق السليكون على القوة الميكانيكية وخصائص العزل الكهربائي ومقاومة تآكل المحلول وامتصاص الماء من الإيبوكسي المصبوب. تظهر النتائج ما يلي:
(1) مع زيادة محتوى الحشو في نظام راتنجات الايبوكسي ، يميل ثابت العزل وفقدان العزل الكهربائي لكتلة العينة عمومًا إلى الزيادة.
(2) عندما يكون محتوى الحشو منخفضًا ، مع زيادة النسبة ، تزداد مقاومة آثار التسرب. عندما يصل محتوى الحشو إلى 69.42٪ ، تصل مقاومة آثار التسرب إلى الحد الأقصى ؛ بعد ذلك ، مع زيادة الحشو ، تزداد مقاومة آثار التسرب. بدأ الأمر يزداد سوءًا مرة أخرى.
(3) عندما يزيد محتوى الحشو إلى 67.26٪ ، تبدأ مقاومة تآكل الغسول في الانخفاض بشكل ملحوظ.
(4) زادت الخواص الميكانيكية للعينات في البداية مع زيادة محتوى الحشو ، وعندما زاد محتوى الحشو إلى 69.42٪ ، بدأت الخواص الميكانيكية تتقلب.
(5) على الرغم من زيادة محتوى الحشو ، إلا أنه يمكن أن يقلل من معدل انكماش الصب ، ويحسن التوصيل الحراري والصلابة ، ويحسن مقاومة التشقق ، ويقلل من تكاليف الإنتاج ، ولكن محتوى الحشو المرتفع جدًا لن يجعل العملية أسوأ فحسب ، ولكن كما أنه سيقلل من أداء العزل والاستقرار الميكانيكي ومقاومة التآكل للمنتج. لذلك ، بالنظر إلى الأداء الشامل ، فإن نطاق المحتوى الأمثل لمسحوق السيليكون هو 63٪ إلى 67٪.
تطبيق وبحوث مثبطات اللهب الهيدروكسيد في البولي إيثيلين
البولي إيثيلين (PE) هو راتينج لدن بالحرارة يتم الحصول عليه عن طريق بلمرة الإيثيلين المونومر. لديها مقاومة جيدة للبرودة ، وقوة ميكانيكية جيدة وخصائص عازلة. يستخدم على نطاق واسع في الكابلات والأفلام والأنابيب والتعبئة والحاويات والأجهزة الطبية وغيرها من المنتجات. لكن مؤشر الأكسجين PE هو 17.4٪ ، وهي مادة قابلة للاشتعال. تتميز مادة البولي إيثيلين بسرعة احتراق عالية ، وكمية كبيرة من الحرارة / الدخان ، ومن السهل تذويبها وإسقاطها عند الاحتراق ، مما يشكل تهديدًا كبيرًا على سلامة الأرواح والممتلكات ، ويحد من استخدام وتطوير البولي إيثيلين. لذلك ، من الضروري إجراء تعديل مثبط للهب.
مثبطات اللهب لهيدروكسيد المعادن هي بشكل أساسي هيدروكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم. مثبطات اللهب المغنيسيوم والألومنيوم لها ثبات جيد ، وعدم سمية ، وتوليد دخان منخفض. أثناء عملية الاحتراق ، سيتم إطلاق بخار الماء لتخفيف الغاز القابل للاحتراق ، وسحب جزء من الحرارة ، ومنع الاحتراق ، وإنتاج تأثير مثبط للهب. مثبطات اللهب المصنوعة من الألومنيوم والمغنيسيوم يمكنها إطالة وقت الاشتعال وتقليل معدل إطلاق الحرارة. توافق هيدروكسيد المغنيسيوم مع PE ضعيف وكفاءة مثبطات اللهب منخفضة. إنها تحتاج إلى قدر كبير من الإضافة لتحسين أداء مثبطات اللهب ، وكمية كبيرة من الإضافة ستقلل من معالجة المواد المركبة. الجنس والخصائص الميكانيكية.
تم تعديل هيدروكسيد المغنيسيوم على السطح باستخدام ستيرات الصوديوم والبولي إيثيلين جلايكول كمعدلات ، وتم تحضير مركبات مثبطات اللهب البولي إيثيلين عالية الكثافة. أظهر البحث أنه عندما تكون كمية إضافة هيدروكسيد المغنيسيوم المعدل 30٪ ، فإن قوة الشد لمادة HDPE / هيدروكسيد المغنيسيوم المركبة هي 12.3MPa ، هيدروكسيد المغنيسيوم له توافق جيد مع HDPE ، ويزداد مؤشر الأكسجين المحدد إلى 24.6٪ ، تحسن أداء مثبطات اللهب أقل.
سيطلق الهيدروكسيد المزدوج الطبقي ثاني أكسيد الكربون و H2O عندما يتحلل ، ويخفف ويحجب الأكسجين ، مما يجعله يتمتع بتأثير جيد مثبط للهب ويمكن أن يحل محل مثبطات اللهب المحتوية على الهالوجين والفوسفور.
تم تحضير مركبات مثبطات اللهب هيدروكسيد الألومنيوم / Mg-Fe-LDH / HDPE باستخدام هيدروكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد مزدوج من حديد المغنيسيوم محلي الصنع (Mg-FeLDH) كمثبطات للهب. وجدت الدراسة أن هيدروكسيد الألومنيوم و Mg-Fe-LDH يمكن أن يمنع بشكل فعال إطلاق ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الحرارة أثناء احتراق المواد المركبة (HDPE1 ، HDPE2 ، HDPE3) ، مما يجعل من الصعب اشتعال HDPE. عندما تكون الكمية الإجمالية لمثبطات اللهب 40٪ (2٪ من Mg-Fe-LDH ، HDPE2) ، فإن مركبات البولي إيثيلين عالي الكثافة لها خصائص مثبطة للهب جيدة.
تم تحضير مركبات HDPE باستخدام هيدروكسيد الألومنيوم والفيرميكوليت الموسع وثالث أكسيد الأنتيمون كمثبطات للهب. وجدت الدراسة أنه عندما كانت نسبة هيدروكسيد الألومنيوم / الفيرميكوليت الممتد 3: 2 ، كانت الخواص الميكانيكية للمادة المركبة أفضل ، ووصل أداء إخماد الدخان ومثبطات اللهب إلى مستوى FV-0. عندما تكون الكمية الإجمالية لهيدروكسيد الألومنيوم والفيرميكوليت الموسع 50٪ ، يزداد مؤشر الأكسجين المحدد أولاً ثم يتناقص مع زيادة هيدروكسيد الألومنيوم ، وتكون النسبة المثلى 3∶2.
تمت دراسة تأثيرات هيدروكسيد المغنيسيوم وبورات الزنك على الخواص المثبطة للهب للبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة والبوليمر المشترك إيثيل إيثيل أكريليت. وجد أنه مع زيادة نسبة هيدروكسيد المغنيسيوم وبورات الزنك ، يتحسن أداء مثبطات اللهب للمادة المركبة. عندما كانت كمية إضافة هيدروكسيد المغنيسيوم 65٪ ، كان أداء مثبطات اللهب هو الأفضل ، حيث وصل إلى مستوى UL94V-0.
تمت دراسة تأثير هيدروكسيد المغنسيوم على الخواص المثبطة للهب للبولي ايثيلين الخطي منخفض الكثافة. عندما تصل جرعة هيدروكسيد المغنيسيوم إلى 70٪ ، يصل مؤشر الأكسجين المحدد إلى 31.4٪ ، وهو أعلى بحوالي 71٪ من المادة النقية ، ويصل اختبار الاحتراق العمودي إلى مستوى V-0.
مثبطات اللهب لهيدروكسيد المعادن آمنة وصديقة للبيئة وغير مكلفة. عند استخدامه بمفرده ، فإن تأثير مثبطات اللهب ليس جيدًا ، ويلزم قدر كبير من الإضافة لتحسين أداء مثبطات اللهب للمادة ، ولكن عند إضافة كمية كبيرة ، سيتم تقليل الخواص الميكانيكية. لذلك ، هو اتجاه البحث عن مثبطات اللهب الهيدروكسيد لدراسة تعديل السطح واستخدامه مع مثبطات اللهب النيتروجين والفوسفور لتحسين أداء مثبطات اللهب وتقليل كمية الإضافة.
كيفية تعديل سطح أكسيد الزنك النانوي؟
أكسيد الزنك النانوي هو نوع جديد من المواد الكيميائية غير العضوية الوظيفية الدقيقة. نظرًا لصغر حجم الجسيمات ومساحة السطح المحددة الكبيرة ، فهي تتمتع بخصائص فيزيائية وكيميائية فريدة من نوعها في الجوانب الكيميائية والبصرية والبيولوجية والكهربائية. يستخدم على نطاق واسع في المواد المضافة المضادة للبكتيريا ، والمواد الحفازة ، والمطاط ، والأصباغ ، والأحبار ، والطلاء ، والزجاج ، والسيراميك الكهروضغطي ، والإلكترونيات الضوئية والمواد الكيميائية اليومية ، وما إلى ذلك ، وتطوير واستخدام آفاق واسعة.
ومع ذلك ، نظرًا لمساحة السطح الكبيرة المحددة والطاقة السطحية المحددة لأكسيد الزنك النانوي ، فإن قطبية السطح قوية ، ومن السهل التكتل ؛ ليس من السهل التفريق بشكل موحد في الوسائط العضوية ، مما يحد بشكل كبير من تأثير النانو. لذلك ، أصبح تشتت مسحوق أكسيد الزنك النانوي وتعديل سطحه طريقة معالجة ضرورية قبل تطبيق المواد النانوية في المصفوفة.
1. تعديل طلاء السطح بأكسيد الزنك النانوي
هذه هي طريقة تعديل السطح الرئيسية للحشوات أو الأصباغ غير العضوية في الوقت الحاضر. يستخدم الفاعل بالسطح لتغطية سطح الجسيمات لإعطاء خصائص جديدة لسطح الجسيمات. تشتمل معدّلات الأسطح الشائعة الاستخدام على عامل اقتران silane ، وعامل اقتران تيتانات ، وحمض دهني ، وسيليكون ، إلخ.
وانج جوهونج وآخرون. تستخدم لورات الصوديوم لتعديل سطح أكسيد الزنك النانوي. في ظل الظروف التي كانت فيها كمية سترات الصوديوم 15٪ ، وقيمة الأس الهيدروجيني 6 ، ووقت التعديل 1.5 ساعة ، تم تحسين قابلية الدهون لأكسيد الزنك النانوي المعدل. تصل الدرجة الكيميائية إلى 79.2٪ ، ويمكن تشتيتها بشكل جيد في الميثانول والزيلين. Zhuang Tao et al. استخدام عامل اقتران تيتانات لتعديل سطح أكسيد الزنك النانوي. عندما كانت كمية التيتان 3٪ ، كانت درجة الحرارة 30 درجة مئوية ، ووقت التحريك 90 دقيقة ، يمكن أن يصل مؤشر تفعيل أكسيد الزنك النانوي إلى 99.83٪. عندما يتم تطبيق أكسيد النانو والزنك المعدل على المطاط الطبيعي ، يتم تمديد كل من tst و t90 ، ويتم تحسين قوة الشد والاستطالة عند الكسر ومرونة الانثناء.
2. التعديل الكيميائي الميكانيكي لأكسيد الزنك النانوي
هذه طريقة لاستخدام السحق والاحتكاك وطرق أخرى لتنشيط سطح الجسيمات بضغط ميكانيكي لتغيير تركيبه البلوري السطحي والهيكل الكيميائي الفيزيائي. في هذه الطريقة ، يتم إزاحة الشبكة الجزيئية ، وزيادة الطاقة الداخلية ، ويتفاعل سطح المسحوق النشط ويلتصق بمواد أخرى تحت تأثير القوة الخارجية ، وذلك لتحقيق الغرض من تعديل السطح.
جزيء حامض دهني مرتبط كيميائيًا على سطح أكسيد الزنك ، والتركيب البلوري لأكسيد الزنك قبل التعديل وبعده هو نفسه ، ويتم تقليل تكتل جزيئاته ، ويتم تقليل حجم الجسيمات الثانوية بشكل كبير. من خلال قياس مؤشر التنشيط ودرجة التعرق للدهون للعينات المعدلة ، تكون الكمية المثلى للمعدِّل هي 10٪ من كتلة أكسيد الزنك. سطح أكسيد الزنك محب للدهون ومقاوم للماء ، وله أداء تشتت جيد في المذيبات العضوية.
3. تعديل تفاعل ترسيب أكسيد النانو والزنك
تستخدم الطريقة مواد عضوية أو غير عضوية لإيداع طبقة من الطلاء على سطح الجزيئات لتغيير خصائص سطحها.
في الوقت الحاضر ، تم تحقيق بعض الاختراقات في تكنولوجيا التحضير لأكسيد الزنك النانوي ، وتم تشكيل العديد من الشركات المصنعة الصناعية في الصين. ومع ذلك ، لم يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لتقنية تعديل السطح وتكنولوجيا تطبيق أكسيد الزنك النانوي ، وتم تقييد تطوير مجال تطبيقها بشكل كبير. لذلك ، من الضروري تعزيز البحث حول تعديل السطح وتطبيق منتجات أكسيد الزنك النانوي ، وتطوير منتجات عالية الأداء ، وتوسيع مجالات تطبيق المنتجات لتلبية الطلب على منتجات أكسيد الزنك النانوي في مختلف المجالات.
استخدام المواد المعدنية الطينية في معالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على اليورانيوم
عادة ما تكون معادن الطين عبارة عن هياكل ذات طبقات مع صفائح رباعي السطوح من السيليكون والأكسجين وصفائح مثمنة السطوح من الألومنيوم والأكسجين متصلة بالأكسجين المشترك بنسب مختلفة. تتميز بخصائص مساحة السطح المحددة الكبيرة ، والقدرة القوية على التبادل الكاتيوني ، والقدرة على امتصاص المعادن الثقيلة والمواد العضوية. يمكن لامتصاص وامتصاص وترسيب أيونات اليورانيوم على سطح الشحن المتغير التحكم في انتقال وإثراء عناصر اليورانيوم. وهو مادة امتصاص مثالية لامتصاص تخصيب اليورانيوم في المحلول وإزالة اليورانيوم وإعادة تدويره في مياه الصرف الصحي.
1. مواد الكاولين
باعتباره أحد أهم المعادن الطينية في البيئة الطبيعية ، يلعب الكاولين دورًا رئيسيًا في إصلاح وتأخير انتقال التلوث. في السنوات الأخيرة ، استندت نقطة البداية للبحث حول امتزاز أيونات اليورانيل على الكاولين إلى وجود مجموعات وظيفية على سطح الكاولين يمكن أن تتفاعل مع أيونات اليورانيل. المواد التي تتمتع بخصائص امتصاص أفضل تم الحصول عليها عن طريق تعديل الكاولين هي مواد امتصاص اليورانيوم. أحد اتجاهات البحث الرئيسية في المستقبل.
2. مواد طينية أتابولجيت
يحتوي Attapulgite على هيكل بلوري فريد من سلسلة الطبقات ، وألياف رفيعة ، ومسامية ، ومساحة سطح كبيرة ، وأداء امتصاص جيد. يتم استبدال Si4 + الموجود في أتابولجيت بـ Al3 + ، والشحنة السالبة المتبقية التي تظهر تمكنه من امتصاص أيونات المعادن الثقيلة والنويدات المشعة من المحلول المائي.
يتمتع طين الأتابولجيت الطبيعي بخصائص فريدة من نوعها للمواد المركبة من خلال التنشيط أو المعالجة المعدلة ، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي البيئية ، وإزالة وإثراء واستخدام اليورانيوم المشع يوفر امتصاصًا وفصلًا غير مكلف.
3. مواد المونتموريلونيت
يتميز المونتموريلونيت بمزايا التوسع الكبير ، والقدرة القوية على التبادل الأيوني ، والقدرة على امتصاص كمية كبيرة من اليورانيوم. ومع ذلك ، فإن المونتموريلونايت الطبيعي ليس فعالاً في معالجة مياه الصرف المحتوية على اليورانيوم ، ويمكن تحسين قدرته على الامتصاص وأداء الامتزاز عن طريق التعديل.
4. المواد Halloysite
Halloysite هو نوع من المعادن الطينية الطبيعية ذات الهيكل الفريد ، والود البيئي ، والتكلفة المنخفضة والتوافر السهل. باستخدام خصائصها الهيكلية الفريدة وخصائص الامتزاز ، يمكن تحضير المواد المركبة ذات الامتزاز الفعال لليورانيوم. لها دور كبير جدا في مجال مواد امتصاص اليورانيوم. القدره.
5. المواد الخفيفة
إن Illite معدن طيني مستقر وعالي القدرة على تحمل الأحمال ومنخفض التكلفة. إنها مادة ماصة جيدة ويمكنها إزالة المعادن الثقيلة في المحلول. إن Illite أيضًا مادة حاملة مفيدة ، يمكن أن تقلل من تأثير التجميع وتحسن أدائها. وهي مادة فعالة وممتازة لامتصاص اليورانيوم بسبب نشاطها وقدرتها على التحمل.
أربع تقنيات تعديل رئيسية للهيدرووتالسيت
Hydrotalcite (طبقات هيدروكسيدات مزدوجة ، LDH) عبارة عن مادة وظيفية حاملة غير عضوية ذات طبقات ، وأنيونات الطبقة البينية قابلة للاستبدال ، ويمكن تعديل الكمية والنوع بشكل استراتيجي وفقًا للاحتياجات الفعلية. إن خصائص التمسخ القابل للانضباط لهذا التكوين وهيكل LDHs تجعلها واحدة من المواد ذات الإمكانات البحثية وآفاق التطبيق في مجالات الحفز الصناعي ، والكيمياء الكهروضوئية ، وإطلاق الدواء ، وتعديل البلاستيك ، ومعالجة مياه الصرف الصحي.
نظرًا لأن LDHs عبارة عن مواد غير عضوية محبة للماء بدرجة عالية ، كما أن تباعد الطبقات البينية للهيكل الرقائقي صغير ، فإن التوافق مع البوليمرات ضعيف ، والتشتت على نطاق النانو لـ LDH ليس من السهل تحقيقه. بالإضافة إلى ذلك ، فإن قابلية تبادل الأنيونات بين طبقات LDH تجعل من LDHs المعدل له خصائص وظيفية محددة. لذلك ، يجب تعديل LDHs لتحسين الخصائص البينية وتوسيع نطاق التطبيق.
هناك العديد من طرق التعديل لـ LDHs ، ويمكن اختيار الطريقة المناسبة وفقًا للخصائص المطلوبة ومجالات التطبيق للمواد الاصطناعية. من بينها ، تشمل الطرق الأكثر استخدامًا بشكل أساسي طريقة الترسيب المشترك ، وطريقة التوليف الحراري المائي ، وطريقة التبادل الأيوني وطريقة استرداد التحميص.
1. طريقة الترسيب المشترك
الترسيب المشترك هو الطريقة الأكثر استخدامًا لتركيب LDHs. أضف المحلول المائي المختلط الذي يحتوي على نسبة معينة من الكاتيونات المعدنية ثنائية التكافؤ وثلاثية التكافؤ في المحلول القلوي ، وتحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني للنظام ، وحافظ على درجة حرارة معينة ، وتفاعل تحت التحريك المستمر والسريع حتى يترسب المحلول ، واستمر في تقادم الراسب لفترة من الوقت ، ثم يتم ترشيحها وغسلها وتجفيفها للحصول على مادة LDH صلبة. عادة يمكن استخدام النترات والكلوريدات والكبريتات والكربونات كأملاح معدنية ، ويمكن اختيار القلويات الشائعة الاستخدام من هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم وماء الأمونيا. تتميز طريقة الترسيب المشترك بمزايا طريقة العملية البسيطة وفترة التركيب القصيرة والتحكم السهل في الظروف ونطاق التطبيق الواسع. يمكن تحضير تركيبات وأنواع مختلفة من LDH باستخدام الأنيونات والكاتيونات المختلفة.
2. الطريقة المائية الحرارية
بشكل عام ، لا تتطلب الطريقة الحرارية المائية معالجة بدرجة حرارة عالية ، ويمكنها التحكم في التركيب البلوري للمنتج للحصول على LDHs بهيكل طبقات واضح. تم وضع الخليط في الأوتوكلاف ، وعند درجة حرارة معينة ، تم إجراء تفاعلات ثابتة لفترات مختلفة للحصول على LDHs.
3. طريقة التبادل الأيوني
طريقة التبادل الأيوني هي تبادل الأنيونات البينية لـ LDHs الموجودة مع الأنيونات الضيفة الأخرى للحصول على نوع جديد من مركب LDHs الضيف. يمكن ضبط عدد ونوع الأنيونات بين الطبقات وفقًا للخصائص المرغوبة. أنيون الضيف ، وسيط التبادل ، ودرجة الحموضة ووقت رد الفعل جميعها لها تأثير كبير على عملية التبادل الأيوني.
4. تحميص طريقة الاسترداد
تنقسم طريقة التحميص إلى خطوتين. تم تحميص LDHs أولاً عند درجة حرارة عالية عند 500-800 درجة مئوية ، ويمكن إزالة الطبقة البينية CO32− ، NO3− أو جزيئات الأنيون العضوية الأخرى بعد عملية التكليس. انهار الهيكل الرقائقي للحصول على أكاسيد مزدوجة الطبقات (LDO). ثم ، وفقًا لتأثير الذاكرة لـ LDO ، فإنه يمتص الأنيونات لإعادة تكوينه في LDHs في محلول مائي. تتمثل ميزة طريقة استخلاص التكليس في أنه يمكن الحصول على الهيدرووتالسيت الأنيوني المطلوب بطريقة مستهدفة ، ويمكنه القضاء على المنافسة مع الأنيونات العضوية ، وتحسين مقاومة الأحماض ، وتطبيقه في نطاق أوسع من الأس الهيدروجيني. يجب أيضًا مراعاة أن درجة حرارة التكليس العالية جدًا قد تدمر بنية طبقات الهيدرووتالسيت. بالإضافة إلى ذلك ، يجب الانتباه إلى تركيز الوسائط الأنيونية أثناء الشفاء.
أهمية واستخدام المعادن غير المعدنية الأربعة الرئيسية: الكوارتز والجرافيت والفلوريت والبيروفيلايت
ترتبط جميع الصناعات الناشئة الإستراتيجية تقريبًا بالمعادن غير المعدنية ومنتجاتها ، خاصة في صناعة المواد الجديدة ، يلعب الجرافيت والفلوريت والبيروفيلايت والكوارتز ومنتجاتهم دورًا داعمًا هامًا لا يمكن الاستغناء عنه. تم إدراج المعادن غير المعدنية مثل الجرافيت والفلوريت على أنها "معادن إستراتيجية" أو "معادن رئيسية" من قبل الصين واليابان وأستراليا ودول أخرى ، والولايات المتحدة مدرجة على أنها "معادن أزمة".
1. عالية النقاء الكوارتز
يتميز الكوارتز عالي النقاء بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة. يستخدم رمل الكوارتز عالي النقاء بشكل أساسي في صناعات مثل زجاج الكوارتز والدوائر المتكاملة. تستخدم منتجاتها المتطورة على نطاق واسع في تكنولوجيا المعلومات للجيل الجديد ، وتصنيع المعدات المتطورة ، والمواد الجديدة والصناعات الأخرى. لطالما كان الكوارتز موجودًا كمواد ذات أهمية إستراتيجية ، ومنذ الحرب العالمية الثانية ، تم صنع المكونات الإلكترونية لهواتف الاتصالات والهواتف اللاسلكية العسكرية من الكوارتز. تعتبر المواد الخام الكوارتز عالية النقاء المعترف بها عالميًا وعالية النقاء أساسًا مهمًا لمنتجات التكنولوجيا الفائقة اليوم وشرطًا ضروريًا للتنمية المستدامة للمنتجات عالية التقنية في بلد ما. في ألمانيا ، تم إدراج المواد الخام عالية النقاء من الكوارتز كمواد إستراتيجية وتم تقييد التصدير.
تطبيق الكوارتز عالي النقاء في الصناعات الناشئة الاستراتيجية:
جيل جديد من تكنولوجيا المعلومات. تصنيع المعدات المتطورة ؛ مواد جديدة طاقة جديدة.
2. الجرافيت
لطالما كان الجرافيت موردًا استراتيجيًا لا غنى عنه وهامًا لتطوير الصناعات العسكرية والحديثة. يستخدم الجرافيت بشكل أساسي في إنتاج مواد أنود بطارية الليثيوم أيون ، وبطاريات الطاقة الجديدة ، والمكثفات الفائقة ، وما إلى ذلك في صناعة السيارات ذات الطاقة الجديدة ؛ في صناعة الطاقة الجديدة ، يتم استخدامه بشكل أساسي في إنتاج الخلايا الشمسية. ، بطاريات تخزين طاقة الرياح ؛ في صناعة تصنيع المعدات المتطورة ، يتم استخدامه بشكل أساسي لإنتاج مواد مانعة للتسرب ومعدلات النيوترونات ؛ في الجيل الجديد من صناعات تكنولوجيا المعلومات ، يتم استخدامه لإنتاج تخزين عالي الطاقة ، ومواد إلكترونية رئيسية ، وما إلى ذلك. أدى تطوير واستخدام الجرافين إلى رفع استخدام الجرافيت إلى مستوى جديد. في المستقبل ، سيتم استخدام الجرافيت ومنتجاته على نطاق واسع في الأقمار الصناعية للطيران والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر اللوحية والمركبات الهجينة والمركبات الكهربائية والخلايا الشمسية وغيرها من المجالات ، لتصبح مادة إستراتيجية ناشئة. أصدرت الصين واليابان والاتحاد الأوروبي والهند والمملكة المتحدة وأستراليا ومنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي وبلدان أخرى سياسات صناعية متتالية بشأن تطوير الجرافيت ، الذي يعتبر الجرافيت "معدنًا رئيسيًا" أو "معدنًا استراتيجيًا" ، والولايات المتحدة يسرد الجرافيت على أنه "معدن الأزمة".
تطبيق الجرافيت في الصناعات الاستراتيجية الناشئة:
تصنيع المعدات المتطورة ؛ طاقة جديدة؛ مركبات الطاقة الجديدة تكنولوجيا معلومات الجيل الجديد ؛ مجال مادي جديد ؛ مادة الاحياء.
3. الفلوريت
يتكون الفلوريت ، المعروف أيضًا باسم الفلوريت ، بشكل أساسي من فلوريد الكالسيوم (CaF2). الفلوريت هو مورد نادر على مستوى عالمي مشابه للأرض النادرة. تدرج الصين والولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي واليابان ودول أخرى الفلوريت على أنه "معدن استراتيجي" أو "معدن رئيسي" ، وتدرج الولايات المتحدة الفلوريت على أنه "معدن أزمة". الفلوريت مادة خام الفلور ، والمواد المحتوية على الفلور هي إحدى المواد الكيميائية الجديدة. المنتجات الكيماوية الفلور لها أداء عالي وقيمة مضافة عالية. بالإضافة إلى استخدامها على نطاق واسع في القطاعات الصناعية والحياة اليومية ، تُستخدم منتجاتها وموادها أيضًا على نطاق واسع في الصناعات الإستراتيجية الناشئة مثل الطاقة الجديدة ، وعلم الأحياء ، والحفاظ على الطاقة وحماية البيئة ، ومركبات الطاقة الجديدة. صناعة التكنولوجيا.
تطبيق الفلوريت في الصناعات الناشئة الاستراتيجية:
طاقة جديدة؛ مركبات الطاقة الجديدة مادة الاحياء؛ توفير الطاقة وحماية البيئة ؛ مواد جديدة.
4. البيروفيلايت
البيروفيلايت عبارة عن معدن سيليكات متعدد الطبقات يتمتع باستقرار كيميائي وتمدد حراري منخفض وموصلية حرارية منخفضة وموصلية كهربائية منخفضة وعزل عالي ونقطة انصهار عالية ومقاومة جيدة للتآكل. يعد البيروفيلايت أحد المواد الخام المهمة لإنتاج السيراميك الوظيفي (السيراميك شديد الصلابة ، والسيراميك الكهروإجهادي للغاية) ، والحراريات الخضراء الجديدة ، والألياف الزجاجية عالية الأداء ، والمواد فائقة الصلابة (الماس الصناعي) ، وما إلى ذلك بليد) المواد والمواد الوظيفية الجديدة.
تطبيق البيروفيلايت في الصناعات الاستراتيجية الناشئة:
تصنيع المعدات المتطورة ؛ طاقة جديدة؛ مواد جديدة؛ مادة الاحياء.
ما هي العوائق التي تحول دون عملية تنقية رمل الكوارتز عالي النقاوة؟
يتم تحضير الكوارتز عالي النقاء بشكل أساسي من خلال التخليق الكيميائي ومعالجة الكريستال الطبيعي والتنقية العميقة لمعادن الكوارتز. ومع ذلك ، نظرًا لأن إعداد التوليف الكيميائي ومعالجة البلورات الطبيعية مقيد بالمواد الخام والتكلفة والمخرجات وما إلى ذلك ، فمن الصعب التطبيق الصناعي على نطاق واسع. لذلك ، فإن تحضير الكوارتز عالي النقاء من خلال معالجة المعادن هو محور البحث والتطبيق في الماضي والحاضر.
تقوم عملية تنقية الكوارتز عالي النقاء أولاً بطحن الكوارتز أو الكوارتزيت إلى حجم الجسيمات المطلوب وإزالة بعض الشوائب ، ثم فصل الشوائب أو إذابتها بالوسائل الفيزيائية والكيميائية. يمكن تلخيص عملية التنقية بأكملها ببساطة على أنها ثلاث عمليات: المعالجة المسبقة والمعالجة الفيزيائية والمعالجة الكيميائية ، وعلى وجه التحديد تعتمد طرق إثراء مختلفة مثل التكسير ، والطحن ، والغربلة ، والفصل المغناطيسي ، والتخليل ، والتحميص بالكلور. تم تصميم عملية تنقية الكوارتز المقابلة وفقًا لتكوين ودرجة الخام الأصلي: يجب تكليس خام الكوارتز الذي يحتوي على نسبة عالية من الصوديوم عند درجة حرارة عالية ، ويجب معالجة معادن الكربونات التي تحتوي على نسبة عالية من الكالسيوم والمغنيسيوم مسبقًا بحمض الهيدروكلوريك.
على وجه التحديد ، فإن الخطوات الثلاث الرئيسية لتنقية رمل الكوارتز عالي النقاء هي كما يلي:
(1) رابط المعالجة المسبقة. الغرض من مرحلة المعالجة المسبقة هو فرز الشوائب أو سحق المواد الخام الكوارتز إلى حجم الجسيمات المطلوب الذي يؤدي إلى إطلاق الشوائب والمعالجة اللاحقة. بشكل عام ، يتم استخدام التكسير الميكانيكي ، التكسير الكهربائي ، الفرز البصري ، التكسير بالموجات فوق الصوتية ، التكسير بالصدمات الحرارية وطرق المعالجة الأخرى.
(2) مرحلة المعالجة الفيزيائية. تشمل طرق الإثراء الفيزيائية بشكل أساسي الطحن ، وفصل الألوان ، والفصل المغناطيسي ، والطفو وغيرها من الطرق ، والتي تستخدم بشكل عام لمعالجة شوائب المعادن المرتبطة في الكوارتز.
(3) مرحلة المعالجة الكيميائية. بالمقارنة مع الإثراء المادي ، فإن المعالجة الكيميائية أكثر كفاءة في إزالة الشوائب ، ويمكن لمزايا الاختراق العميق في الشقوق الدقيقة وحدود الحبوب التعامل بشكل أفضل مع الشوائب والشوائب من النوع الشبكي. تعتبر عمليات التخليل والتصفية والكلورة الحرارية هي عمليات المعالجة الكيميائية الرئيسية الثلاث.
وأما الشوائب ، ما هي الأصعب في التطهير؟
هناك أنواع كثيرة من عناصر الشوائب في الكوارتز. محتوى كل عنصر شوائب في الكوارتز له تأثيرات مختلفة على التنقية والمعالجة. لذلك ، من الضروري مراعاة الحد الأعلى لمحتوى عناصر الشوائب الرئيسية ، بدلاً من مجرد تحديد الحد الأعلى للمبلغ الإجمالي. غالبًا ما تشارك بلورات الكوارتز الطبيعية مع مجموعة متنوعة من المعادن ، مثل الكلوريت والروتيل والتورمالين والكالسيت والفلوريت والمسكوفيت والبيوتايت والسباليريت والهيماتيت والبيريت والإيدوت والكورديريت والفلسبار والأمفيبول والعقيق والبيروكسين والتوباز والإلمنيت والمعادن الطينية ، وما إلى ذلك ، هذه المعادن هي المصدر الرئيسي للشوائب في شوائب الكوارتز الصلبة.
Fe: بالنسبة لأشكال مختلفة من شوائب الحديد ، فإن طرق الإثراء والتنقية المختلفة مثل الفرز ، والتصنيف ، والغسل ، وترشيح الأحماض الكيميائية ، والطفو ، وفصل الجاذبية ، والفصل المغناطيسي ، والترشيح الميكروبي يمكن أن ينقي شوائب الحديد بشكل فعال.
Al: توجد شوائب الألومنيوم في خام الكوارتز بشكل أساسي على شكل معادن الفلسبار والميكا والطين ، والتي يمكن إزالتها عن طريق طرق الغسل والتدريج. بالنسبة للمعادن الحاملة للألمنيوم في شكل الفلسبار ، كان الفصل الفعال عن الكوارتز دائمًا نقطة صعبة في صناعة الإثراء ، وخاصة فصل الفلسبار والكوارتز. نظرًا لأن الاثنين ينتميان إلى معادن سيليكات الإطار ذات الخصائص الفيزيائية المتشابهة للغاية ، فلا يمكن فصلهما عن طريق فصل الجاذبية والفصل المغناطيسي. الطريقة الأكثر فاعلية هي التعويم ، كما يستخدم ترشيح الأحماض المختلطة في التنقية العميقة.
لذلك ، يحكم بعض العلماء على ما إذا كان يمكن استخدام الكوارتز المنتج بشكل طبيعي ككوارتز عالي النقاء وفقًا لمحتوى Al و Ti في الكوارتز. عادةً ما يكون محتوى Al و Ti في الكوارتز مرتفعًا نسبيًا ، ومن الصعب إزالتهما بعملية تنقية بسيطة ، كما أن التنقية الدقيقة ستزيد من تكلفة الإنتاج. لذلك ، فإن محتوى Al و Ti في الكوارتز هو العامل الرئيسي الذي يقيد نقاء الكوارتز. وفقًا لذلك ، عندما يكون محتوى Al و Ti في الكوارتز أقل من 25 ميكروغرام / جرام و 10 ميكرو جرام / جرام من الكوارتز الطبيعي ، على التوالي ، يمكن أن يعزى إلى فئة الكوارتز عالي النقاء.
باختصار ، نعتقد أن عملية تقنية تنقية رمل الكوارتز عالي النقاوة ليست معقدة ، ولكن من الصعب تحديد الخامات وتحقيق التنقية النهائية لبعض الشوائب من خلال عمليات مشتركة ، خاصة لإزالة بعض العناصر المحددة.