Modificación de superficies y aplicación de polvo ultrafino de barita
El polvo de barita es una importante materia prima mineral inorgánica que contiene bario, que es bastante diferente de las propiedades de los materiales poliméricos y carece de afinidad, lo que limita su aplicación en el campo de los materiales poliméricos. Para mejorar aún más su rendimiento y ampliar su campo de aplicación, se debe modificar la superficie del polvo de barita.
Mecanismo de modificación
La modificación de la superficie de los polvos minerales inorgánicos se logra principalmente mediante la adsorción y el recubrimiento de modificadores químicos en la superficie de los polvos minerales. La modificación de la superficie de una o ambas de las dos sustancias que deben llevar a cabo algunas moléculas pequeñas o compuestos poliméricos con grupos anfóteros, grupos lipófilos e hidrófilos y minerales se realiza mediante reacción química o recubrimiento físico. La superficie cambia de hidrófila a hidrófoba, lo que mejora la compatibilidad y la afinidad con los polímeros orgánicos y mejora la dispersión, de modo que las sustancias orgánicas e inorgánicas se pueden combinar mejor.
Método de modificación
Los métodos de modificación de superficies incluyen adsorción física, revestimiento o métodos físico-químicos. En términos generales, los métodos de modificación de la superficie de las partículas minerales incluyen principalmente los siguientes tipos.
1 modificación del revestimiento de la superficie
Use sustancias inorgánicas u orgánicas para recubrir la superficie del polvo mineral, dotando a la superficie de la partícula de nuevas propiedades. Este método consiste en combinar el agente tensioactivo o de acoplamiento con la superficie de la partícula mediante adsorción o enlace químico, de modo que la superficie de la partícula cambie de hidrófila a hidrófoba y se mejore la compatibilidad entre la partícula y el polímero. Este método es actualmente el más utilizado.
2 Modificación de la reacción de precipitación
La reacción de precipitación química se utiliza para depositar el producto sobre la superficie del polvo mineral para formar una o más "capas modificadas", para lograr el efecto de modificación.
3 modificación mecanoquímica
Usando tensión mecánica para activar la superficie como un medio para moler y triturar minerales, las partículas relativamente grandes se hacen más pequeñas por trituración, fricción, etc.
4 modificación del injerto
Algunos grupos o grupos funcionales compatibles con los polímeros se injertan en la superficie de las partículas por reacción química, de modo que las partículas inorgánicas y los polímeros tengan una mejor compatibilidad, para lograr el propósito de combinar partículas inorgánicas y polímeros.
5 modificación química superficial
Este método de modificación es actualmente el método más utilizado en la producción. Utiliza modificadores de superficie para reaccionar químicamente o adsorber ciertos grupos funcionales en la superficie del mineral para lograr el propósito de la modificación química.
6 Modificación de superficie de alta energía
Utilice la enorme energía generada por descargas de alta energía, rayos ultravioleta, rayos de plasma, etc. para modificar la superficie de las partículas para hacer que la superficie sea activa y mejorar la compatibilidad entre las partículas y el polímero.
Los productos de barita son ampliamente utilizados en la industria petrolera, la industria química, la industria de pinturas y la industria de fundición de metales. Además, la barita también se puede utilizar parcialmente en la fabricación de placas de fricción para equipos de transporte. El polvo ultrafino de barita modificada y el alto polímero orgánico tienen buena compatibilidad y afinidad, y pueden dispersarse uniformemente en la matriz; puede reemplazar el costoso sulfato de bario precipitado en papel, revestimientos y pinturas revestidos de una sola cara, lo que reduce los costos de producción. El uso de otros modificadores para modificar el polvo de barita aún tiene grandes perspectivas, y aún necesita utilizar medios y métodos técnicos superiores para explorar y desarrollar continuamente.
Tecnología de clasificación de polvo superfino y su equipo típico
El polvo ultrafino no solo es la base para preparar materiales estructurales, sino también un material con funciones especiales. Se requiere campo.
Con la aplicación cada vez más amplia de polvo ultrafino en la industria moderna, la posición de la tecnología de clasificación de polvo en el procesamiento de polvo se vuelve cada vez más importante.
1. El significado de la clasificación
En el proceso de pulverización, solo una parte del polvo suele cumplir con los requisitos de tamaño de partícula. Si los productos que han alcanzado los requisitos no se separan a tiempo y luego se pulverizan junto con los productos que no cumplen con los requisitos de tamaño de partícula, se producirá un desperdicio de energía y una trituración excesiva de algunos productos. Además, después de que las partículas se refinan hasta cierto punto, aparecerá el fenómeno de trituración y aglomeración, e incluso el proceso de trituración se deteriorará debido a la mayor aglomeración de partículas.
Por esta razón, en el proceso de preparación de polvos ultrafinos, es necesario clasificar el producto. Por un lado, se controla que el tamaño de partícula del producto esté dentro del rango de distribución requerido; Luego triture para mejorar la eficiencia de trituración y reducir el consumo de energía.
Con la mejora de la finura del polvo requerida y el aumento de la producción, la dificultad de la tecnología de clasificación es cada vez mayor. El problema de la clasificación de polvos se ha convertido en la clave para restringir el desarrollo de la tecnología de polvos, y es una de las tecnologías básicas más importantes en la tecnología de polvos. uno. Por lo tanto, la investigación sobre tecnología y equipos de clasificación de polvo ultrafino es muy necesaria.
2. El principio de clasificación
La clasificación en un sentido amplio consiste en dividir las partículas en varias partes diferentes utilizando las diferentes características de tamaño, densidad, color, forma, composición química, magnetismo y radiactividad de las partículas.
La clasificación en un sentido estricto se basa en el hecho de que las partículas de diferentes tamaños de partículas están sujetas a la fuerza centrífuga, la gravedad, la fuerza de inercia, etc. en el medio (generalmente aire y agua), lo que da como resultado diferentes trayectorias de movimiento, para realizar el clasificación de partículas de diferentes tamaños de partículas.
3. Clasificación de clasificadores
Según el medio utilizado, se puede dividir en clasificación seca (el medio es aire) y clasificación húmeda (el medio es agua u otros líquidos). La característica de la clasificación en seco es que se utiliza aire como fluido, lo cual es económico y conveniente.
Según si tiene partes móviles, se puede dividir en dos categorías:
(1) Clasificador estático: no hay partes móviles en el clasificador, como el clasificador por gravedad, el clasificador por inercia, el separador ciclónico, el clasificador de flujo de aire en espiral y el clasificador de chorro, etc. Este tipo de clasificador tiene una estructura simple, no requiere energía y tiene bajos costos de operación. La operación y el mantenimiento son más convenientes, pero la precisión de la clasificación no es alta, por lo que no es adecuado para la clasificación de precisión.
(2) Clasificador dinámico: hay partes móviles en el clasificador, que se refieren principalmente a varios clasificadores de turbina. Este tipo de clasificador tiene una estructura compleja, requiere potencia y consume mucha energía, pero tiene una alta precisión de clasificación y es fácil de ajustar el tamaño de partícula del clasificador. Siempre que se ajuste la velocidad de rotación del impulsor, se puede cambiar el tamaño de las partículas de corte del clasificador, lo cual es adecuado para la clasificación de precisión.
Equipo de clasificación típico
(1) clasificador húmedo
La clasificación húmeda de polvo ultrafino se divide principalmente en tipo de gravedad y tipo centrífugo según la situación actual del mercado.
(2) clasificador seco
La mayoría de los clasificadores secos utilizan un campo de fuerza centrífugo y un campo de fuerza de inercia para clasificar el polvo, y son importantes equipos de clasificación fina con un rápido desarrollo en la actualidad. Los siguientes son varios dispositivos representativos.
Clasificador de aire centrífugo cónico. El clasificador de aire centrífugo cónico realiza la separación de polvo grueso y polvo fino bajo la acción de la fuerza centrífuga. El tamaño de partícula más fino del producto terminado de este equipo puede alcanzar aproximadamente 0,95 μm, y la precisión de clasificación d75/d25 puede alcanzar 1,16.
El equipo no tiene partes móviles y el ángulo del deflector se puede ajustar entre 7° y 15°. El equipo tiene una estructura compacta, alta eficiencia de clasificación y operación segura y confiable.
Tecnología de recubrimiento de superficie de polvo ultrafino
El polvo ultrafino (generalmente se refiere a partículas con un tamaño de partícula de micras o nanómetros) tiene las características de una gran área superficial específica, alta energía superficial y alta actividad superficial, por lo que tiene excelentes propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas que son difíciles de igualar con muchos grandes materiales. , propiedades térmicas y mecánicas. Sin embargo, debido al efecto de tamaño pequeño, el efecto de tamaño cuántico, el efecto de interfaz y superficie, y el efecto de túnel cuántico macroscópico del polvo ultrafino, es fácil de aglomerar en el aire y en el medio líquido. Si no se dispersa, el polvo ultrafino aglomerado no puede mantener completamente sus propiedades específicas. La forma más eficaz de dispersar el polvo ultrafino es modificar su superficie. En los últimos años, la tecnología de modificación de la superficie del polvo se ha convertido en una de las tecnologías más populares a las que la gente presta atención. Entre ellos, la modificación del revestimiento de superficies es un tipo importante de tecnología de modificación de superficies. El revestimiento, también conocido como recubrimiento o revestimiento, es un método de recubrimiento de la superficie de partículas minerales con sustancias inorgánicas u orgánicas para lograr la modificación.
En la actualidad, existen varios métodos de clasificación para la tecnología de recubrimiento de superficies de polvo ultrafino según diferentes métodos. Por ejemplo, según el estado del sistema de reacción, se puede dividir en: método de recubrimiento en fase sólida, método de recubrimiento en fase líquida y método de recubrimiento en fase gaseosa; según las propiedades del material de la cubierta, se puede dividir en: método de recubrimiento metálico, método de recubrimiento inorgánico y método de recubrimiento orgánico; Las propiedades de recubrimiento se pueden dividir en: método de recubrimiento físico y método de recubrimiento químico, etc.
Método de recubrimiento en fase sólida
1) método mecanoquímico
2) Método de reacción en fase sólida
El método de reacción de estado sólido consiste en mezclar completamente la sustancia recubierta con sal metálica u óxido de metal a través de la molienda, y luego someterse a una reacción de estado sólido bajo calcinación a alta temperatura para obtener un polvo recubierto micro/nano ultrafino.
3) método de alta energía
El método de recubrir partículas ultrafinas con partículas de alta energía, como rayos ultravioleta, descarga de corona y radiación de plasma, se conoce colectivamente como métodos de alta energía. Esta es una tecnología de recubrimiento en polvo relativamente nueva.
4) Método de encapsulación de polímeros
Recubrir una capa de sustancias orgánicas en la superficie del polvo puede mejorar su efecto de barrera anticorrosión, mejorar la humectabilidad y la estabilidad en medios orgánicos y mejorar la regulación interfacial en materiales compuestos, mediante el anclaje de moléculas o biomoléculas activas y biológicamente funcionales.
5) Método de modificación de microcápsulas
La modificación del método de microcápsula consiste en cubrir una capa de película uniforme a escala micrométrica o nanométrica en la superficie de las partículas finas para modificar las características de la superficie de las partículas.
método de recubrimiento líquido
La tecnología de recubrimiento en fase líquida consiste en lograr el recubrimiento de la superficie en un ambiente húmedo a través de métodos químicos. Comparado con otros métodos, tiene las ventajas de un proceso simple, bajo costo y es más fácil formar una estructura de núcleo-carcasa. Los métodos de fase líquida comúnmente utilizados incluyen el método hidrotérmico, el método de precipitación, el método sol-gel, el método de nucleación heterogénea y el recubrimiento sin electricidad.
1) método hidrotermal
2) método sol-gel
3) método de precipitación
El método de precipitación es agregar la solución de sal metálica del material de recubrimiento a la suspensión de agua del polvo recubierto, y luego agregar un precipitante a la solución para hacer que el ion metálico se precipite y se precipite en la superficie del polvo para alcanzar la superficie. efecto de recubrimiento
4) método de nucleación no uniforme
5) método de recubrimiento electrolítico
El método de recubrimiento sin electricidad se refiere a una tecnología de recubrimiento en la que la solución de recubrimiento experimenta una reacción de oxidación-reducción autocatalizada sin corriente externa, y los iones metálicos en la solución de recubrimiento experimentan una reacción de reducción para convertirse en partículas metálicas depositadas en la superficie del polvo. .
6) método de microemulsión
7) Método de floculación misceláneo
Recubrimiento de vapor
El método de recubrimiento en fase gaseosa consiste en usar el modificador en el sistema sobresaturado para juntarse en la superficie de las partículas para formar un recubrimiento sobre las partículas de polvo. Incluye la deposición física de vapor y la deposición química de vapor. El primero se basa en la fuerza de van der Waals para lograr el recubrimiento de partículas, y la fuerza de unión entre el núcleo y la cubierta no es fuerte; este último utiliza sustancias gaseosas para reaccionar en la superficie de las nanopartículas para formar depósitos sólidos para lograr el efecto de recubrimiento. Confíe en la unión química.
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de recubrimiento en polvo se mejorará aún más y se espera que prepare partículas compuestas ultrafinas multifuncionales, de múltiples componentes y más estables, lo que abrirá perspectivas de aplicación más amplias para las partículas compuestas.
El proceso de producción de polvo ultrafino - Pulverización por impacto
Es un método que ha sido ampliamente utilizado desde la antigüedad para pulverizar mecánicamente materiales a granel en polvo. En la actualidad, el polvo ultrafino a granel todavía depende principalmente de la trituración mecánica. El equipo de trituración ultrafina de uso común incluye: molino autógeno, molino de chorro, molino de impacto mecánico de alta velocidad, molino vibratorio, molino agitador (incluidos varios molinos de arena, molinos de torre, etc.), molino coloidal (incluido el homogeneizador, etc.), molino de bolas , Molino Raymond, etc.
La pulverización mecánica se usa generalmente para producir polvos de más de 1 μm. Se puede usar una pequeña cantidad de equipos, como el molino de chorro a presión, para producir materiales de menos de 1 μm, que pueden triturar materiales hasta un nivel submicrónico, es decir, 0,1+0,5 μm. Su estructura es que el aire comprimido producido por el compresor de aire se rocía desde la boquilla y el polvo choca entre sí en el flujo del chorro y se tritura.
Las materias primas se alimentan desde la tolva, se aceleran a una velocidad supersónica mediante la boquilla Venturi y se introducen en el pulverizador; en la zona de pulverización formada por el fluido expulsado de la boquilla de molienda dentro del pulverizador, las partículas de material chocan entre sí, frotan y pulverizan en polvo fino. Entre ellos, los que pierden fuerza centrífuga y se introducen en el centro del pulverizador son los polvos superfinos; los polvos gruesos no pierden la fuerza centrífuga y continúan pulverizándose en la cinta de trituración.
El molino de chorro desarrollado en Alemania suspende y colisiona el polvo de menos de 0,088 mm en polvo superfino, por lo que puede producir productos de varios grados que no superen los 44 μm, y el tamaño de partícula promedio puede alcanzar 1, 2, 3, 4 μm. Este tipo de molino de chorro tiene una alta eficiencia de producción, no contamina el medio ambiente y el producto tiene alta pureza, partículas finas y sin aglomeración. Es un equipo de molienda ultrafino ideal. La tendencia de desarrollo técnico del método de pulverización mecánica es mejorar la tecnología de proceso sobre la base existente, desarrollar equipos de pulverización ultrafina de alta eficiencia y bajo consumo, equipos de clasificación fina y equipos auxiliares de proceso de apoyo, y ampliar el límite de tamaño de partícula de pulverización mecánica, al tiempo que mejora la capacidad de procesamiento, formando economías de escala.
En el proceso de trituración ultrafina, también se requiere equipo de clasificación fina para separar materiales de polvo fino calificados de manera oportuna, mejorar la eficiencia de las operaciones de trituración y controlar la distribución del tamaño de las partículas de los productos. En la actualidad, existen dos tipos de equipos de clasificación comúnmente utilizados: uno es el clasificador en seco, generalmente clasificador centrífugo o de turbina eólica; el otro es un equipo de clasificación húmeda, que generalmente utiliza un clasificador centrífugo en espiral horizontal, un hidrociclón de pequeño diámetro y ángulo de cono pequeño, e hidrociclón, etc.
En general, se utiliza la clasificación hidráulica y los métodos comúnmente utilizados son el método de sedimentación, el método de desbordamiento, el método de ciclón y el método de centrifugación. El método de sedimentación utiliza el mecanismo de diferentes velocidades de sedimentación en agua para clasificar diferentes tamaños de partículas; el mecanismo del método de desbordamiento es similar al método de sedimentación, la diferencia es que la velocidad del flujo de agua es mayor que la velocidad de sedimentación de las partículas, por lo que se extrae el polvo fino; el método del ciclón La suspensión gira a alta velocidad en el ciclón para generar fuerza centrífuga, y el tamaño de las partículas es diferente, la fuerza centrífuga también es diferente, por lo que las partículas grandes y pequeñas se pueden separar; el método centrífugo es que la suspensión gira a alta velocidad en la centrífuga, y la fuerza centrífuga generada por partículas de diferentes tamaños también es diferente.
Después de la clasificación, los productos obtenidos de varios tamaños de partículas se deshidratan y luego se secan.
En la molienda ultrafina, el tamaño de partícula del polvo es fino y su área superficial específica y su energía superficial son grandes. Cuanto más fino es el tamaño de partícula, mayor es la resistencia mecánica del material. Por lo tanto, el consumo de energía de la pulverización ultrafina es alto y el polvo es fácil de aglomerar bajo fuerza mecánica repetida. Para mejorar la eficiencia de trituración, además de fortalecer la clasificación, a veces se agregan aditivos y auxiliares de trituración.
El proceso de producción del método de pulverización mecánica es más simple que el del método de síntesis química, la producción es grande, el costo es bajo y el micropolvo producido no tiene aglomeración. Sin embargo, es inevitable mezclar impurezas en el proceso de trituración, y la forma de las partículas del producto triturado es generalmente irregular, y es difícil obtener partículas finas de menos de 1 μm.
4 campos de aplicación principales del polvo de sílice
Debido a sus ventajas de resistencia a la corrosión ácida y alcalina, resistencia a altas temperaturas, bajo coeficiente de expansión lineal y alta conductividad térmica, el polvo de microsílice se usa ampliamente en laminados revestidos de cobre, compuestos de moldeo epoxi y otros campos para mejorar el rendimiento de productos relacionados.
1. Laminado revestido de cobre
Agregar micropolvo de silicio al laminado revestido de cobre puede mejorar las propiedades físicas, como el coeficiente de expansión lineal y la conductividad térmica de la placa de circuito impreso, lo que mejora de manera efectiva la confiabilidad y la disipación de calor de los productos electrónicos.
En la actualidad, hay cinco tipos de polvo de sílice que se utilizan en los laminados revestidos de cobre: polvo de sílice cristalino, polvo de sílice fundido (amorfo), polvo de sílice esférico, polvo de sílice compuesto y polvo de sílice activo.
El polvo de microsílice esférico se usa principalmente en laminados revestidos de cobre de alto rendimiento, alta confiabilidad y alto relleno debido a sus características únicas de alto relleno, buena fluidez y excelentes propiedades dieléctricas. Los principales indicadores del polvo de sílice esférico para laminados revestidos de cobre son: distribución del tamaño de las partículas, esfericidad, pureza (conductividad, sustancias magnéticas y puntos negros). En la actualidad, el micropolvo de silicio esférico se usa principalmente en laminados revestidos de cobre rígidos, y la proporción de fundición mixta en laminados revestidos de cobre es generalmente del 20% al 30%; el uso de laminados revestidos de cobre flexibles y laminados revestidos de cobre a base de papel es relativamente pequeño.
2. Compuesto de moldeo epoxi
Llenar el micropolvo de silicio en el compuesto de moldeo epoxi puede aumentar significativamente la dureza de la resina epoxi, aumentar la conductividad térmica, reducir la temperatura máxima exotérmica de la reacción de la resina epoxi curada, reducir el coeficiente de expansión lineal y la tasa de contracción de curado, reducir el estrés interno y mejorar La resistencia mecánica del compuesto de moldeo epoxi puede reducir el fenómeno de agrietamiento del compuesto de moldeo epoxi, lo que evita de manera efectiva que el gas, la humedad y el polvo dañinos externos ingresen a los componentes electrónicos o circuitos integrados, ralentizando la vibración, evitando daños por fuerzas externas y estabilizando los parámetros de los componentes.
Los compuestos de moldeo epoxi comunes se componen principalmente de 60-90 % de relleno, menos de 18 % de resina epoxi, menos de 9 % de agente de curado y aproximadamente 3 % de aditivos. Las cargas inorgánicas utilizadas actualmente son básicamente polvo de microsílice, con un contenido de hasta el 90,5%. El polvo de sílice para compuesto de moldeo epoxi se centra principalmente en los siguientes indicadores:
(1) Pureza. La alta pureza es el requisito más básico de los productos electrónicos para materiales, y los requisitos son más estrictos en VLSI. Además del bajo contenido de elementos de impurezas convencionales, también se requiere que el contenido de elementos radiactivos sea lo más bajo posible o no. Con el avance del proceso de fabricación, la industria electrónica tiene requisitos cada vez más altos para la pureza del micropolvo de silicio.
(2) Tamaño de partícula y uniformidad. Los materiales de empaque VLSI requieren un tamaño de partícula de polvo de silicio fino, un rango de distribución estrecho y una buena uniformidad.
(3) Tasa de esferoidización. Una alta tasa de esferoidización es el requisito previo para garantizar una alta fluidez y una alta dispersabilidad de los rellenos. La alta tasa de esferoidización y la buena esfericidad del micropolvo de silicio tienen una mejor fluidez y rendimiento de dispersión, y se pueden dispersar más completamente en compuestos de moldeo epoxi para garantizar el mejor efecto de relleno.
3. Materiales de aislamiento eléctrico
El polvo de microsílice se utiliza como material de empaque aislante de resina epoxi para productos de aislamiento eléctrico, lo que puede reducir de manera efectiva el coeficiente de expansión lineal del producto curado y la tasa de contracción durante el proceso de curado, reducir la tensión interna y mejorar la resistencia mecánica del material aislante. mejorando y potenciando de este modo eficazmente el material aislante. propiedades mecánicas y eléctricas.
4. Adhesivo
Como relleno funcional inorgánico, el polvo de sílice puede reducir eficazmente el coeficiente de expansión lineal del producto curado y la tasa de contracción durante el curado cuando se rellena con resina adhesiva, mejorar la resistencia mecánica del adhesivo, mejorar la resistencia al calor, la permeabilidad y el rendimiento de disipación de calor. mejorando así la viscosidad. Efecto nudo y sello.
La distribución del tamaño de partícula del polvo de microsílice afectará la viscosidad y la sedimentación del adhesivo, lo que afectará la capacidad de fabricación del adhesivo y el coeficiente de expansión lineal después del curado. Por lo tanto, el campo de los adhesivos presta atención a la función del polvo de microsílice para reducir el coeficiente de expansión lineal y mejorar la resistencia mecánica. Los requisitos de apariencia y distribución del tamaño de partícula son relativamente altos, y los productos de diferentes tamaños de partícula con un tamaño de partícula promedio entre 0,1 micras y 30 micras generalmente se usan para uso compuesto.
Propiedades del proceso y aplicación del caolín.
Según la calidad, la plasticidad y el contenido arenoso del propio mineral de caolín, se puede dividir en tres tipos: caolín duro, blando y arenoso. El caolín duro tiene una textura dura y no tiene plasticidad, pero tiene cierta plasticidad después de triturarse y moler; el caolín blando tiene una textura más blanda y mejor plasticidad, y la cantidad de arena que contiene es inferior al 50%; El caolín arenoso tiene una textura más suelta y poca plasticidad. Es mejor después de la eliminación de arena, y la cantidad de arena que contiene generalmente supera el 50%.
El caolín puro tiene alta blancura, calidad suave, fácil de dispersar y suspender en agua, buena plasticidad y alta viscosidad, excelentes propiedades de aislamiento eléctrico; tiene buena solubilidad en ácido, baja capacidad de intercambio catiónico, buenas propiedades físicas y químicas como resistencia al fuego.
Aplicación de caolín
1. Aplicación de caolín en materiales base cemento
El caolín se convierte en metacaolín debido a la deshidratación. El cemento generalmente se puede preparar mediante activación alcalina o se puede usar como un aditivo para los materiales de concreto. El caolín puede mejorar la resistencia, la trabajabilidad y la durabilidad del hormigón y, al mismo tiempo, resistir la contracción autógena del hormigón. Los materiales a base de cemento de caolín tienen un excelente rendimiento y una amplia gama de aplicaciones, y sus perspectivas de desarrollo son dignas de atención.
2. Aplicación del caolín en la industria cerámica
En la industria cerámica, la aplicación de caolín es más temprana que en otras industrias, y la dosificación también es muy grande, generalmente representa alrededor del 20% al 30% de la fórmula. El caolín puede aumentar el contenido de A1203 en la cerámica y el proceso de formación de mullita es más fácil, lo que mejora la estabilidad y la resistencia a la sinterización de la cerámica.
3. Aplicación de caolín en la industria refractaria.
Debido a su alta refractariedad, el caolín generalmente se usa en la producción y procesamiento de productos refractarios. Los materiales refractarios se dividen principalmente en dos tipos: ladrillos refractarios y lana de silicio y aluminio, que tienen las características de resistencia a altas temperaturas y pequeña deformación bajo presión. Una serie de arcillas resistentes a altas temperaturas que incluyen caolín, bauxita, bentonita, etc. se denominan colectivamente arcilla refractaria.
4. Aplicación de caolín modificado en recubrimientos
El caolín se ha utilizado como relleno para revestimientos y pinturas durante mucho tiempo debido a su color blanco, bajo precio, buena fluidez, propiedades químicas estables y gran capacidad de intercambio catiónico en la superficie. El caolín utilizado en revestimientos generalmente incluye caolín superfino lavado y caolín superfino calcinado.
5. Aplicación de caolín en la industria de pinturas.
TiO2, CaC03, talco y caolín son las principales materias primas minerales utilizadas en la industria de la pintura. Entre ellos, el caolín tiene requisitos para su dispersabilidad, tamaño de partícula y contenido de óxidos coloreados. Debido a su color blanco, bajo costo, buena fluidez y suspensión, inercia química, fuerte poder de cobertura y otras propiedades, el caolín desempeña principalmente el papel de relleno y sustituto del pigmento en pinturas, y puede reducir la necesidad de una cantidad costosa de tintes.
6. El caolín se utiliza en la industria del plástico.
Como relleno, el caolín generalmente se usa en una cantidad de 15% a 60% en plásticos. Su función es hacer que la apariencia de los productos plásticos sea suave, precisa en tamaño, resistir la corrosión química, reducir la contracción térmica y la fisión térmica, y facilitar el proceso de pulido. En el proceso de producción de cloruro de polivinilo, el caolín generalmente se usa como agente fortalecedor para mejorar la resistencia a la abrasión y la durabilidad de los productos plásticos.
7. El caolín se utiliza para fabricar fibra de vidrio en un horno de estanque
El caolín, que tiene un bajo contenido de hierro, se usa en la fabricación de fibra de vidrio principalmente como fuente de aluminio y silicio, así como también para opacar su brillo. El contenido técnico del estirado de fibra de vidrio en el horno de piscina es relativamente alto, y para la formación de fibra de vidrio se requiere alcanzar el nivel cuasi-óptico. La calidad y la estabilidad del micropolvo homogeneizado de caolinita son los factores principales que afectan el proceso de estirado de la fibra de vidrio del horno, y la fibra de vidrio del horno libre de álcalis tiene estrictos requisitos de calidad para el micropolvo homogeneizado de caolinita.
8. Aplicación de caolín en la industria papelera.
En la industria del papel, el mercado internacional del caolín es relativamente próspero y su volumen de ventas supera al de la cerámica, el caucho, la pintura, los plásticos, los materiales refractarios y otras industrias. En la pulpa, el caolín generalmente no reacciona con sus ingredientes, tiene una gran estabilidad y se retiene bien en las fibras de papel.
9. Aplicación de caolín en la industria del caucho.
El caolín, que se utiliza en la industria del caucho, se introduce en la mezcla coloidal, que puede mejorar la resistencia al desgaste, la estabilidad química y la resistencia mecánica del caucho, prolongar su tiempo de endurecimiento y también puede ajustar las propiedades de mezcla, reológicas y de vulcanización de el caucho, y mejorar la durabilidad del caucho.
7 ventajas del clasificador de aire
El clasificador, el separador ciclónico, el colector de polvo y el ventilador de tiro inducido forman un sistema de clasificación. Bajo la acción de la succión del ventilador, el material se mueve al área de clasificación a alta velocidad desde la entrada en el extremo inferior del clasificador junto con la corriente ascendente, y los materiales gruesos y finos se separan bajo la fuerte fuerza centrífuga generada por el alto- Turbina clasificadora rotativa de alta velocidad.
Las partículas finas que cumplen con los requisitos de tamaño de partícula ingresan al separador ciclónico o al colector de polvo a través del espacio entre las cuchillas de la rueda clasificadora para recolectarlas. Las partículas gruesas arrastran algunas partículas finas y la velocidad desaparece después de chocar contra la pared y descienden a la salida de aire secundaria a lo largo de la pared del cilindro. El efecto de lavado separa las partículas gruesas y finas, las partículas finas suben al área de clasificación para una clasificación secundaria y las partículas gruesas descienden al puerto de descarga para su descarga.
El clasificador de aire, el separador ciclónico, el colector de polvo y el ventilador de tiro inducido forman un sistema de trituración completo. Después de filtrar y secar el aire comprimido, se rocía en la cámara de trituración a través de la boquilla Laval a alta velocidad, en la intersección de múltiples flujos de aire de alta presión.
Los materiales chocan, frotan, cortan y trituran repetidamente. Los materiales triturados se trasladan al área de clasificación con el flujo de aire ascendente bajo la acción del ventilador de succión. Bajo la fuerte fuerza centrífuga generada por la turbina de clasificación giratoria de alta velocidad, los materiales gruesos y finos se separan para cumplir con el tamaño de partícula. Las partículas finas requeridas ingresan al separador ciclónico y al colector de polvo a través de la rueda de clasificación para recolectar, y las partículas gruesas descienden. al área de trituración para seguir triturando.
Las siete ventajas del clasificador de aire son las siguientes:
●El clasificador de flujo de aire es adecuado para la trituración en seco de varios materiales con una dureza de Mohs inferior a 9, especialmente para materiales de alta dureza, alta pureza y alto valor agregado.
●El clasificador de flujo de aire contiene un dispositivo de clasificación horizontal, el corte superior es preciso, el tamaño de partícula del producto D97: 2-45 micras es ajustable, la forma de la partícula es buena y la distribución del tamaño de partícula es estrecha.
● Trituración a baja temperatura y sin temperatura media, especialmente adecuada para triturar materiales sensibles al calor, de bajo punto de fusión, que contienen azúcar y volátiles.
●El proceso de trituración se completa principalmente con la colisión entre los materiales mismos, que es diferente de la trituración mecánica que se basa en la trituración por impacto de los materiales con cuchillas o martillos, por lo que el equipo es resistente al desgaste y la pureza del producto es alta.
●El equipo es fácil de desmontar y limpiar, y la pared interior es lisa y sin callejones sin salida.
●Todo el sistema está sellado y triturado, con menos polvo y bajo nivel de ruido, y el proceso de producción es limpio y respetuoso con el medio ambiente.
●El sistema de control del clasificador de aire adopta un control de programa, que es fácil de operar.
Las ventajas del polvo de silicio metálico como material refractario.
Características del polvo de silicio metálico:
1. Resistencia a altas temperaturas
El polvo de silicio metálico tiene una fuerte resistencia a altas temperaturas, por lo que agregar una cantidad adecuada de polvo de silicio metálico muchas veces en la producción de refractarios y pulvimetalurgia puede mejorar en gran medida la resistencia a altas temperaturas.
2. Resistencia al desgaste
Por lo general, agregamos polvo de silicio metálico en la producción de algunas piezas fundidas resistentes al desgaste para mejorar el rendimiento resistente al desgaste de las piezas fundidas.
3. Desoxigenación
El polvo de silicio metálico, como su nombre indica, contiene una cierta cantidad de silicio, que puede tener afinidad con el oxígeno para formar dióxido de silicio, lo que reduce la reactividad de fusión durante la desoxidación y garantiza la seguridad de la desoxidación.
Además, el polvo de silicio metálico también se ha utilizado ampliamente en la industria de fundición metalúrgica. En la fabricación de acero, el polvo de silicio metálico se puede utilizar como desoxidante, aditivo de aleación, etc., y el efecto es muy evidente.
El humo de silicio y el humo de silicio metálico son dos productos completamente diferentes. En la práctica, estos dos productos a menudo se confunden porque están íntimamente relacionados.
El humo de sílice que solemos decir también se llama humo de sílice y microhumo de sílice. Es el hollín recuperado del proceso de producción de silicio metálico o ferroaleaciones. Debido a su alto contenido en sílice, partículas extremadamente finas y alta actividad, se puede utilizar en hormigón, materiales refractarios, caucho, pintura, etc. Tiene una amplia gama de aplicaciones en industrias como.
El componente principal del polvo de silicio metálico es el silicio cristalino (Si). Su forma inicial es grumosa, y después de ser triturada o molida se convierte en polvo, que se utiliza en industrias como la de materiales refractarios.
La razón por la que el polvo de silicio metálico se convierte en polvo es porque se muele físicamente y el polvo de silicio se forma naturalmente durante el proceso de producción.
La composición química varía mucho. El polvo de silicio es principalmente dióxido de silicio, y el contenido principal de silicio metálico es el elemento SI.
El humo de sílice metálico es generalmente inerte, mientras que el humo de sílice es una puzolana. El color del polvo de silicio metálico suele ser relativamente estable, mientras que el color del polvo de silicio varía mucho del blanco al negro. El humo de sílice es ampliamente utilizado. El precio del humo de sílice metálico es muy alto, varias veces mayor que el del humo de sílice micro
El progreso de la tecnología de pulverización superfina en el procesamiento moderno de alimentos
La tecnología de molienda superfina (SG), como nueva tecnología desarrollada rápidamente en los últimos 20 años, es una tecnología de procesamiento profundo que combina la mecánica mecánica y la mecánica de fluidos, supera la cohesión interna de los objetos y tritura los materiales en polvos de micras o incluso de nanómetros. El tratamiento de pulverización ultrafina puede hacer que el tamaño de las partículas del material alcance los 10 μm o incluso el nivel de nanómetros. Dado que la estructura del polvo y el área de superficie específica cambian mucho en comparación con las partículas ordinarias, las partículas de pulverización ultrafinas tienen propiedades especiales que las partículas ordinarias no tienen, y con el equipo moderno Con el desarrollo de la ciencia, la tecnología de pulverización superfina ha logrado grandes avances en muchos campos como alimentos y productos farmacéuticos, especialmente en la extracción de hierbas medicinales chinas, el desarrollo de alimentos funcionales y la utilización de recursos de desecho.
Según el tamaño de partícula del polvo terminado procesado, la tecnología de pulverización ultrafina se puede dividir principalmente en: pulverización micrométrica (1 μm ~ 100 μm), pulverización submicrónica (0,1 μm ~ 1,0 μm) y nanopulverización (1 nm ~ 100 μm). La preparación de polvo de micras generalmente adopta el método de pulverización física; la preparación de polvo de partículas submicrónicas y por debajo del tamaño adopta el método de síntesis química. El método de síntesis química tiene las desventajas de un bajo rendimiento y altos requisitos de operación, lo que hace que el método de pulverización física sea más popular en la industria de procesamiento moderna.
1. Extracción de ingredientes activos naturales de la preciosa medicina herbaria china.
La demanda de preciosos materiales medicinales es alta debido a sus notables efectos medicinales, y los recursos silvestres están casi agotados. Ahora dependen de la plantación artificial para el suministro, pero el mercado sigue siendo escaso, lo que genera precios altos. Por lo tanto, es necesario hacer un uso completo de las valiosas hierbas medicinales chinas y mejorar su tecnología de procesamiento.
Los investigadores generalmente usan métodos como la identificación microscópica y las pruebas de propiedades físicas para realizar la caracterización y las pruebas de propiedades físicas del polvo de medicina herbal china común y el polvo ultrafino. Se descubrió que la tecnología de pulverización ultrafina puede destruir eficazmente las paredes celulares de una gran cantidad de células en materiales medicinales, aumentando los fragmentos celulares, y su solubilidad en agua, poder de hinchamiento y densidad aparente también mejoran en diversos grados en comparación con el polvo ordinario. Al mismo tiempo, se mejora la velocidad de disolución de los ingredientes activos en el proceso de pulverización ultrafina.
2. Reutilización de los recursos de desecho del procesamiento de alimentos y medicamentos
Los desechos del procesamiento de alimentos y medicamentos generalmente aún contienen ciertos ingredientes activos naturales, y desecharlos no solo generará una gran cantidad de desechos, sino que también contaminará el medio ambiente. El surgimiento de la tecnología de pulverización ultrafina brinda más posibilidades para la reutilización de los recursos de desecho del procesamiento de alimentos y medicamentos. En los últimos años, la investigación de los investigadores sobre tecnología de pulverización ultrafina se ha centrado principalmente en la reutilización de recursos de desecho del procesamiento de alimentos y medicamentos, generalmente combinados con tecnología de hidrólisis enzimática. Por ejemplo, la reutilización de orujo de patata, cáscara de linaza, semilla de uva, cáscara de café, etc., se centra principalmente en la influencia de los diferentes tamaños de partículas en las propiedades físicas, químicas y funcionales de los polvos ultrafinos, así como su influencia en la características relevantes de las matrices alimentarias.
3. Desarrollo y utilización del procesamiento de alimentos funcionales
Debido a que la estructura celular de algunas materias primas ricas en ingredientes activos naturales es resistente y no se destruye fácilmente, la tasa de liberación de los nutrientes y los ingredientes funcionales que contienen suele ser baja, por lo que no se puede desarrollar ni utilizar por completo. La tecnología de pulverización ultrafina brinda la posibilidad de destruir la estructura celular y mejorar su eficiencia de liberación de nutrientes. Los estudios han demostrado que la pulverización ultrafina adecuada puede mejorar las propiedades de hidratación de las materias primas, mientras que la pulverización excesiva reducirá las propiedades de hidratación; al mismo tiempo, dentro de un rango apropiado, la velocidad de disolución de los ingredientes activos aumentará gradualmente con la disminución del tamaño de partícula.
4. Otros aspectos
La investigación sobre la tecnología de pulverización ultrafina también se centra en los componentes del sabor de las especias, generalmente utilizando tecnología de pulverización ultrafina a baja temperatura. En la actualidad, algunos investigadores han pretratado la pimienta de ratán, la pimienta seca y el jengibre mediante tecnología de pulverización ultrafina y han estudiado su sabor. Los resultados de la investigación muestran que el tamaño de partícula adecuado mejorará el aroma de las materias primas y el aroma no se perderá en el proceso de almacenamiento posterior; el tamaño de partícula demasiado pequeño hará que el aroma se pierda más rápido con la prolongación del tiempo de almacenamiento.
Aplicación de equipos de pulverización a chorro en la producción de dióxido de titanio
1. Requerimientos de dióxido de titanio para trituración
El dióxido de titanio utilizado como pigmento tiene excelentes propiedades ópticas y propiedades químicas estables. El dióxido de titanio tiene requisitos muy altos en cuanto al tamaño de las partículas, la distribución del tamaño de las partículas y la pureza. Generalmente, el tamaño de partícula del dióxido de titanio se basa en el rango de longitud de onda de la luz visible, es decir, 0,15 m ~ 0,35 m. Y como pigmento básico blanco, es muy sensible al aumento de impurezas, especialmente impurezas de hierro, y se requiere que el aumento sea inferior a 5 ppm cuando se pulveriza. Además, también se requiere que el dióxido de titanio tenga una buena dispersabilidad en diferentes sistemas de recubrimiento. Por lo tanto, el equipo de trituración mecánica general es difícil de cumplir con los requisitos, por lo que la trituración final de dióxido de titanio (trituración del producto terminado), en la actualidad, los molinos de chorro se utilizan en el país y en el extranjero.
2. La elección del molino de chorro para la producción de dióxido de titanio
De acuerdo con los requisitos de trituración del dióxido de titanio: distribución estrecha del tamaño de partícula, menor aumento de inclusiones, buena dispersabilidad, etc., y las características del material del dióxido de titanio: alta viscosidad, poca fluidez, tamaño de partícula fino y fácil unión a la pared, etc. El molino de chorro de tipo plano (también conocido como tipo de disco horizontal) con función de alto nivel se utiliza como equipo de trituración final para el dióxido de titanio;
Y use vapor sobrecalentado como medio de trituración. Debido a que el vapor es fácil de obtener y económico, la presión del medio de trabajo del vapor es mucho mayor que la del aire comprimido y también es fácil de aumentar, por lo que la energía cinética del vapor es mayor que la del aire comprimido. Al mismo tiempo, la limpieza del vapor sobrecalentado es superior a la del aire comprimido, con baja viscosidad y sin electricidad estática. Además, durante la trituración, puede eliminar la electricidad estática generada por la colisión y la fricción del material y reducir la cohesión secundaria de los materiales en polvo. Además, la trituración a alta temperatura puede mejorar la dispersabilidad de la aplicación del dióxido de titanio y aumentar la fluidez del dióxido de titanio. El consumo de energía del vapor sobrecalentado es bajo, que es solo del 30% al 65% del del aire comprimido.
Además, utilizando un molino de chorro plano, se pueden agregar aditivos orgánicos mientras se pulveriza para modificar orgánicamente la superficie del dióxido de titanio para aumentar la dispersabilidad del dióxido de titanio en diferentes sistemas de aplicación.
3. Factores que afectan al equipo de molienda por chorro
(1) Molino de chorro: Como el equipo más importante para el molino de chorro, la calidad del molino de chorro determina directamente la calidad del producto. Se requiere que la máquina de gas en polvo esté razonablemente diseñada, bien hecha, con energía cinética de alto impacto, buen efecto de clasificación, resistencia al desgaste y resistencia a altas temperaturas. Por lo tanto, es muy importante elegir una máquina de gas en polvo.
(2) Calidad del vapor: el medio de trituración de la molienda por chorro es vapor sobrecalentado. Si la calidad del vapor no cumple con los requisitos de trituración, afectará seriamente la calidad del polvo de gas. En general, los requisitos para el vapor de la máquina de gas en polvo son: la presión es de 1,6-2,0 MPa y la temperatura está entre 290 ° C y 310 ° C. Si la temperatura y la presión son inferiores a los requisitos, la energía cinética del impacto será bajo, la fuerza de trituración se reducirá, el calor del sistema no será suficiente, el material se verá afectado fácilmente por la humedad y muchos otros factores desfavorables, que afectarán el efecto de trituración, bloquearán el sistema y lo harán incapaz operar normalmente; si la temperatura y la presión son demasiado altas, dañará el equipo dentro del sistema.
(3) Control del proceso: la molienda por chorro requiere un funcionamiento estable y continuo, y la fluctuación del vapor y la cantidad de alimentación deben controlarse dentro de un cierto rango. El ajuste debe ajustarse lentamente y está estrictamente prohibido que sea repentinamente grande o pequeño. Además, una vez que el sistema de aire-polvo sea normal, debe seguir funcionando continuamente y evitar conducir y estacionar con frecuencia. Además, los procedimientos operativos deben seguirse estrictamente al conducir y estacionar.
(4) Monitoreo del sistema: para garantizar el funcionamiento normal del sistema, se debe instalar el equipo de monitoreo necesario en una posición razonable del sistema, de modo que se puedan realizar ajustes oportunos de acuerdo con los cambios en la situación.