Aplicación de minerales de litio en la producción de vidrio y cerámica de alta calidad
Con la llegada de los vehículos de nueva energía, las baterías de litio se han convertido en el centro de atención y en el tema de la investigación científica. Los minerales que contienen litio no solo tienen un gran potencial en el campo de la nueva energía, sino que también tienen funciones importantes y juegan un papel especial en la industria del vidrio de alta calidad. Tanto la espodumena como la petalita son minerales que contienen litio y son materias primas para extraer litio. Los dos a menudo se producen en pegmatitas de granito y se convierten en minerales paragenéticos. Debido a sus propiedades físicas y químicas especiales, se usa ampliamente en la producción de vidrio y cerámica de alta calidad.
1. Cristalería
En la producción de cristalería, aunque el óxido de litio no es una parte importante de la composición del vidrio, tiene una excelente capacidad de fusión, lo que puede reducir la temperatura de fusión, prolongar la vida útil del horno, mejorar la eficiencia de fusión y, por lo tanto, mejorar la calidad del producto. . La adición de concentrado de espodumeno se puede utilizar para producir cristalería de alta calidad para el envasado de cosméticos. La espodumena de baja calidad para vidrio también ha sido aceptada gradualmente por el mercado.
2. Vajilla
En la producción de recipientes, el contenido de Fe2O3 de la vajilla es significativamente menor que el de productos similares. El uso de espodumeno con alto contenido de óxido de litio y bajo contenido de hierro puede garantizar que el producto cumpla con los requisitos de color especificados. Además, la espodumena de alta calidad no solo puede reducir el punto de fusión, sino también reducir la viscosidad de la masa fundida. Por lo tanto, la conformabilidad es buena y la eficiencia de producción mejorará significativamente.
3. Fibra de vidrio
El uso de óxido de litio en la producción de fibra de vidrio no solo puede reducir el daño del flúor al medio ambiente, sino que también tiene el mismo efecto que en la producción de cristalería, como reducir el punto de fusión y mejorar el efecto de fusión, mejorando así la calidad de producción. . La viscosidad del fundido es baja, fácil de operar, baja temperatura de trabajo y larga vida útil del equipo.
4. Pantalla de visualización de televisión
El óxido de litio extraído del concentrado de espodumeno o petalita es el principal componente de los televisores monocromáticos. La combinación de óxido de litio y bario reduce la radiación transmitida a través del panel, mejorando las características de moldeado y el acabado superficial de la pantalla. En la aplicación de TV a color, dado que se prohíbe gradualmente el uso de plomo, se reemplaza por óxido de litio. La circonia y el bario se usan cada vez más en las formulaciones, mientras que el óxido de litio se usa como fundente.
5. Productos cerámicos de alta temperatura.
En la industria cerámica establecida, el litio es una parte importante de la formulación. El espodumeno como carga de baja velocidad de expansión contribuye a la formación de la fase de aluminosilicato de litio de baja velocidad de expansión. Agregue una gran cantidad de espodumeno y elija una temperatura de calcinación adecuada, se producen las siguientes reacciones:
Li2O.Al2O3.aSiO2+SiO2= Li2O.Al2O3.8SiO2
(espodumeno) + (óxido de silicio) = (solución sólida de β-espodumeno)
La sílice libre se asimila en una solución sólida de β-espodumeno, exhibiendo una expansión térmica casi insignificante. Por lo tanto, el producto tiene resistencia al choque térmico.
6. Glasear
El óxido de litio se puede utilizar para reducir la viscosidad de la masa fundida y mejorar la fluidez del recubrimiento. También puede reducir el tiempo de cocción y la temperatura de cocción.
7. Cerámica completamente vitrificada
El fundente de espodumeno más feldespato puede reducir la temperatura de cocción de artículos sanitarios generales entre 30 y 40 °C. Los italianos agregaron espodumeno al cuerpo cerámico ultra blanco para reducir el efecto de contracción y mejorar así la eficiencia de producción. El cuerpo verde de baja porosidad con espodumeno agregado asegura una mínima absorción de polvo mientras aumenta la eficiencia de la combustión.
Con la amplia aplicación del óxido de litio en cerámica, fibra de vidrio, vidrio plano y televisores a color, etc., se ha expandido gradualmente a la industria metalúrgica. El óxido de litio se puede utilizar para cambiar la viscosidad de la escoria, mejorar la recuperación del metal y reducir la posibilidad de escoria en el metal.
Efecto de modificación de superficie de carbonato de calcio nano
La evaluación del efecto de modificación es un eslabón esencial en el proceso de modificación. Algunas conjeturas se pueden verificar mediante algunos métodos de detección, y el proceso de modificación se puede ajustar y optimizar mediante el análisis de sus factores de influencia para mejorar el rendimiento del carbonato de nano-calcio.
Existen principalmente dos métodos de evaluación tradicionales, uno es detectar y evaluar directamente la muestra modificada, y el otro es convertir la muestra modificada en un material compuesto para investigar el efecto de mejora del rendimiento del material compuesto debido a la modificación. En comparación, la evaluación directa es rápida y eficiente.
1. Índice de activación y valor de absorción de aceite.
El índice de activación y el valor de absorción de aceite son indicadores de evaluación comúnmente utilizados para el efecto de modificación del carbonato de nano-calcio. El índice de activación se puede utilizar para evaluar el efecto hidrófobo del carbonato de calcio nano después de la modificación de la superficie, y el valor de absorción de aceite se refiere al consumo de aceite de carbonato de calcio nano en la aplicación. En términos generales, cuanto mayor sea el índice de activación y menor el valor de absorción de aceite, mejor será el efecto de modificación.
2. Hidrofobicidad
La hidrofobicidad es un índice de evaluación importante del carbonato de nano-calcio, y también es un punto crítico de investigación en la modificación del carbonato de nano-calcio. El ángulo de contacto estático se puede utilizar para caracterizar la hidrofobicidad del carbonato de nano-calcio. El tipo de modificador tiene un impacto significativo en la hidrofobicidad del carbonato de calcio nano modificado. El ácido esteárico, el agente de acoplamiento de silano, el ácido oleico, el agente de acoplamiento de titanato, etc. son modificadores hidrofóbicos de uso común. Durante el proceso de modificación de la superficie, estos modificadores se adhieren gradualmente a la superficie de las partículas, lo que reduce la energía superficial de las nanopartículas de carbonato de calcio.
3. Cantidad de recubrimiento y tasa de recubrimiento
Al detectar la cantidad de recubrimiento y la tasa de recubrimiento, se puede comprender la situación del recubrimiento del carbonato de calcio nano, lo que es de gran ayuda para el estudio del mecanismo de modificación y la evaluación del efecto de modificación. Por lo general, de acuerdo con la temperatura de descomposición o la temperatura de volatilización de diferentes sustancias, el carbonato de calcio nano modificado se puede someter a análisis termogravimétrico para obtener la cantidad de recubrimiento del modificador y luego se puede obtener la relación de recubrimiento.
Además, algunos investigadores han construido un modelo de recubrimiento correspondiente a través del estudio del mecanismo modificador, calculando así la cantidad o tasa de recubrimiento teórica y comprendiendo la situación del recubrimiento comparándola con la cantidad o tasa de recubrimiento real. , y también proporciona una base práctica para el estudio del mecanismo de modificación.
4. Tamaño y forma de las partículas
El tamaño de partícula y la morfología del nanocarbonato de calcio dependen principalmente de su proceso de preparación. Por lo tanto, en el proceso de modificación in situ, las condiciones del proceso, como la concentración de la fase líquida, la velocidad de agitación, la temperatura y el tipo y la concentración de los modificadores afectarán al nanocarbonato de calcio. Al controlar la nucleación, la cristalización y el crecimiento de estos factores, se puede preparar nanocarbonato de calcio con diferentes formas y tamaños.
5. Blancura
Para revestimientos, fabricación de papel, caucho, plásticos y otras industrias, la blancura es un indicador importante para evaluar el nanocarbonato de calcio. La blancura del carbonato de nano-calcio modificado no solo está relacionada con la elección del modificador, sino también con la humedad, la temperatura de secado y el tiempo de secado. En general, cuanto mayor sea el tiempo de secado, mayor será la temperatura y menor la humedad, mayor será la blancura.
6. Dispersión
El carbonato de nano-calcio se puede usar ampliamente como relleno en caucho, plástico, papel y otras industrias. Por lo tanto, la dispersión de nanocarbonato de calcio en el organismo también es un índice de evaluación importante. Al escanear el organismo lleno con un microscopio electrónico, se puede observar visualmente la distribución de nanocarbonato de calcio. Además del efecto de rendimiento y modificación del propio carbonato de nano-calcio, su cantidad de relleno también es un factor importante que afecta la dispersión.
Método de modificación orgánica de minerales arcillosos
En comparación con otros adsorbentes, los minerales arcillosos se utilizan a menudo como adsorbentes naturales debido a su bajo costo, gran área de superficie específica y alta capacidad de intercambio catiónico.
En los últimos años, las personas utilizan minerales arcillosos naturales como la caolinita, la montmorillonita, la ilita y la bentonita para eliminar los contaminantes orgánicos y los aniones del agua. Sin embargo, los estudios han demostrado que los minerales arcillosos naturales tienen cierta capacidad de adsorción de contaminantes aniónicos, pero su capacidad de adsorción de contaminantes orgánicos es débil. Esto se debe a que hay muchos cationes inorgánicos hidrófilos en la superficie de los minerales arcillosos, lo que hace que la superficie de los minerales arcillosos sea hidrófila en estado húmedo, y es difícil adsorber directamente los contaminantes orgánicos hidrófobos.
Al modificar los minerales arcillosos naturales con tensioactivos, polímeros y agentes de acoplamiento de silano, la superficie de los minerales arcillosos se puede transformar de hidrófila a hidrófoba, y se puede obtener un adsorbente de arcilla orgánica con un bajo costo y un fuerte rendimiento de adsorción. Puede mejorar efectivamente la adsorción de minerales arcillosos a contaminantes orgánicos hidrofóbicos.
1. Surfactante
Las moléculas de surfactante se componen de dos grupos con propiedades completamente diferentes, a saber, el grupo hidrofílico y el grupo hidrofóbico. Según la disociación de los grupos hidrófilos en solución acuosa, los tensioactivos se pueden dividir en tensioactivos catiónicos, tensioactivos aniónicos y tensioactivos no iónicos. Y debido a su compatibilidad con el medio ambiente y baja toxicidad, a menudo se usa como modificador de arcilla.
(1) Surfactante catiónico
El mecanismo de uso de tensioactivos catiónicos para modificar minerales arcillosos suele ser una reacción de intercambio iónico, es decir, los cationes orgánicos en los tensioactivos catiónicos reemplazan a los cationes inorgánicos (como Na+, Ca2+, etc.) entre las capas de minerales arcillosos.
(2) Tensioactivos aniónicos
Los grupos hidrofílicos de los tensioactivos aniónicos son grupos cargados negativamente y también hay grupos cargados negativamente en la superficie de los minerales arcillosos, por lo que los tensioactivos aniónicos no pueden adsorberse en la superficie de los minerales arcillosos por atracción electrostática. En la actualidad, los mecanismos de modificación de los tensioactivos aniónicos sobre minerales arcillosos son principalmente enlaces hidrofóbicos y formación de enlaces de hidrógeno.
(3) Surfactantes compuestos catiónicos y aniónicos
(4) tensioactivos Géminis
Los tensioactivos Gemini (tensioactivos dímeros) se componen de dos cadenas de carbono alquílicas hidrofóbicas y grupos hidrofílicos, grupos de enlace y grupos contraiónicos. En comparación con los tensioactivos catiónicos de amonio cuaternario de alquilo tradicionales, los minerales arcillosos modificados por los tensioactivos gemini suelen tener una mayor capacidad de adsorción y una menor liberación de modificadores, por lo que se utilizan ampliamente en el campo de la eliminación de aguas residuales.
(5) Tensioactivos no iónicos
Los tensioactivos no iónicos no se disocian en agua y sus grupos hidrofílicos suelen ser grupos éster, grupos carboxilo y grupos hidroxilo, que pueden interactuar con los grupos hidroxilo en la superficie de los minerales arcillosos para generar enlaces de hidrógeno y adsorberse en la superficie de los minerales arcillosos.
Además, se ha informado que los minerales de organoarcilla modificados por tensioactivos no iónicos tienen una mayor separación entre capas y una mayor estabilidad química que los minerales de organoarcilla modificados por tensioactivos catiónicos, y tienen mejores perspectivas de aplicación.
2. Polímero
Los polímeros pueden modificar los minerales arcillosos a través de la adsorción física, el intercambio iónico y el injerto químico, y mejorar el rendimiento de adsorción de los minerales arcillosos.
El método de modificación de adsorción física se refiere a que el polímero se adsorbe en la superficie del mineral arcilloso debido a sus propios grupos cargados o funcionales que forman enlaces de hidrógeno con los grupos hidroxilo en la superficie del mineral arcilloso, y cambia las propiedades físicas y químicas de la superficie. La ventaja de la adsorción física es que no cambia la estructura de los minerales arcillosos. La desventaja es que la fuerza entre el polímero y la superficie del mineral arcilloso es relativamente débil y se altera fácilmente por factores como la temperatura y el valor del pH.
El injerto químico de polímeros en la superficie de los minerales arcillosos pertenece a la adsorción química, y la condensación de polímeros y grupos reactivos de los minerales arcillosos hace que los polímeros se unan a la superficie de los minerales arcillosos. Los minerales arcillosos modificados por adsorción química son más estables que los modificados por adsorción física.
3. Agente de acoplamiento de silano
Los agentes de acoplamiento de silano, también conocidos como organosilanos, se componen de grupos no hidrolizables, grupos alquileno de cadena corta y grupos hidrolizables. Los agentes de acoplamiento de silano modifican los minerales arcillosos, generalmente hidrolizando los grupos hidrolizables de silano en grupos hidroxilo y luego condensando con los grupos hidroxilo en la superficie de los minerales arcillosos para formar enlaces covalentes estables Si-O-Si o Si-O-Al y adsorbidos en la arcilla. superficie mineral.
Cuatro tendencias principales de desarrollo de la tecnología de carbonato de calcio para la fabricación de papel
Como un importante relleno para la fabricación de papel y pigmento de revestimiento, el carbonato de calcio ha demostrado sus ventajas únicas y tiene el potencial de seguir prosperando. Dado que la industria del papel tiene requisitos más estrictos sobre la calidad del producto y tipos de productos más diversificados, la modificación de la superficie, la nanotecnología, la especialización y el desarrollo de nuevos productos de carbonato de calcio se convertirán en una nueva dirección para el desarrollo de la tecnología de productos de carbonato de calcio.
1. Modificación de la superficie
El carbonato de calcio es una sustancia inorgánica, la superficie de las partículas es polar, hidrófila y oleofóbica, y tiene aglomeración, poca compatibilidad con polímeros orgánicos, dispersión desigual en los materiales base de polímeros, baja fuerza de unión e interfaces fáciles de producir Los defectos conducen a un producto inestable calidad. El carbonato de calcio sin modificación de la superficie como relleno para la fabricación de papel tiene desventajas tales como poca compatibilidad y fuerza de unión con las fibras de pulpa, baja tasa de retención en el papel y resistencia mecánica reducida del papel. Por lo tanto, el carbonato de calcio debe modificarse en la superficie para poder utilizarlo mejor en la industria del papel.
El proceso de modificación de la superficie del carbonato de calcio incluye principalmente el proceso de modificación en seco, el proceso de modificación en húmedo y el proceso de modificación in situ. Generalmente, el carbonato de calcio pesado preparado por molienda en seco adopta un proceso de modificación en seco, y el calcio pesado preparado por molienda en húmedo adopta un proceso de modificación en húmedo. El carbonato de calcio liviano se prepara por un método químico, generalmente utilizando un proceso de modificación in situ. Los modificadores de uso común para la modificación de la superficie del carbonato de calcio para la fabricación de papel incluyen principalmente agentes de acoplamiento, polímeros y sustancias inorgánicas.
2. Nanoización
Después de agregar rellenos de carbonato de calcio nano en el proceso de fabricación de papel, el papel tiene las siguientes características: puede ralentizar el envejecimiento del papel, por lo que el papel se puede almacenar durante más tiempo; puede hacer que el papel absorba una cierta cantidad de rayos ultravioleta; hace que el papel no se amarillee ni se desvanezca fácilmente, y tiene buenas propiedades de aislamiento, etc.
El carbonato de nano-calcio se utiliza como pigmento de revestimiento para la fabricación de papel, lo que es beneficioso para mejorar el brillo, la blancura y el tono del revestimiento del papel revestido; puede garantizar la pureza del color del pigmento blanco; es beneficioso para mejorar la opacidad, el brillo y el brillo de impresión del papel, etc. Propiedades ópticas; puede cambiar las propiedades reológicas de la solución de preparación de revestimiento; realizar la funcionalización del papel de recubrimiento, como aislamiento, conductividad, propiedades antibacterianas, etc.
Como relleno para la fabricación de papel, el carbonato de nano-calcio se usa generalmente en la producción de productos de papel especiales, como pañales, toallas sanitarias, papel para impresión a chorro de color, toallas de papel y películas transpirables.
3. Especialización
Diferentes papeles tienen diferentes propiedades y requieren diferentes propiedades de carbonato de calcio. Para mejorar el valor económico, se puede desarrollar el producto de carbonato de calcio correspondiente para un cierto tipo de papel, de modo que pueda reducir el costo de producción y cumplir con los requisitos de uso.
El papel para cigarrillos de alta calidad requiere que el carbonato de calcio ligero utilizado como relleno tenga una forma de cristal en forma de huso relativamente completa, con granos de cristal uniformes y ordenados; su tamaño de partícula se distribuye principalmente alrededor de 1-2 μm, y no hay partículas de gran tamaño (> 5 μm); y Buen rendimiento de dispersión y unión en pulpa.
4. Desarrollar nuevos productos de carbonato de calcio.
(1) carbonato de calcio mixto
El carbonato de calcio mixto (HCC) consiste en usar un polímero iónico para preparar la mezcla de carbonato de calcio molido y óxido de calcio en preaglomerados, y luego tratar los preaglomerados con dióxido de carbono para formar nuevo carbonato de calcio entre GCC y finalmente formar ácido carbónico calcio productos El proceso de preparación de carbonato de calcio posmezclado es aproximadamente el mismo que el proceso de preparación de HCC, excepto que el primer agregado se forma solo a partir de carbonato de calcio molido, y después de que se prepara el preaglomerado de carbonato de calcio molido, la misma cantidad de óxido de calcio que se agrega el proceso HCC y luego se inyecta dióxido de carbono. Se forma nuevo carbonato de calcio en el exterior del primer agregado de GCC, y el producto final de carbonato de calcio es carbonato de calcio posmezclado (PostHCC o pHCC).
(2) bigotes de carbonato de calcio
Los bigotes de carbonato de calcio pertenecen a la estructura cristalina de carbonato de calcio de aragonito, tienen un alto módulo elástico, resistencia al calor, resistencia al desgaste y aislamiento térmico y otras buenas propiedades, y tienen el material del bigote con una gran relación de aspecto, fibra corta y pequeño diámetro (Nivel de micras) y características de alta resistencia. Es ampliamente utilizado en los campos de fabricación de papel, materiales de cemento, materiales de construcción, revestimientos y materiales de fabricación de automóviles.
Método de modificación de la superficie de micro polvo de silicio
En el proceso de aplicación, el micro polvo de silicio se compone principalmente de rellenos funcionales con polímeros de polímeros orgánicos, mejorando así el rendimiento general de los materiales compuestos. El micro polvo de silicio en sí es una sustancia de polaridad e hidrofilia. Es diferente de los atributos de la interfaz de la matriz de la matriz del polímero de polímero y es poco compatible. A menudo es difícil dispersar en el material base. Por lo tanto, generalmente se requiere la modificación de la superficie de la micro polvo de silicio. Dependiendo de las necesidades de la aplicación, se cambian las propiedades físicas y químicas de la superficie de la potencia micr -de silicio, mejorando así la compatibilidad de sus materiales de polímeros orgánicos y satisfacen las necesidades de descentralización y liquidez de los materiales de polímeros.
La calidad de los ingredientes de los micropodadores de silicio, el proceso de modificación, el método de modificación de la superficie y el agente modificado, la dosis del modificador, las condiciones de proceso modificadas (temperatura del modificador, tiempo, pH y velocidad de mezcla) y otros factores afectan el efecto de modificación de la superficie de la superficie de microfanten de silicio. El método de modificación de la superficie y el modificador son el factor principal que afecta el efecto modificado.
1. Calidad de materia prima de microfina de silicio
Los tipos, el tamaño de partícula, el área de superficie y el grupo de polvo de silicio orientado a la superficie afectan directamente la combinación de sus modificadores de superficie. Diferentes tipos de efectos de modificación de microgoder de silicio también son diferentes. Entre ellos, el micro polvo esférico de silicio tiene una buena liquidez. Es fácil de combinar con el modificador durante el proceso de modificación. Y el rendimiento de la densidad, la dureza y la constante dieléctrica es significativamente mejor que el de la esquina de silicio de microfim.
En general, cuanto más pequeño es el tamaño de partícula del microfanten de silicio, cuanto más grande es el área de superficie, más es el número de sitios activos en la superficie y el aumento en la cantidad del modificador. Además, en el proceso de aplicación de microfimmentos de silicio de diferentes granularidad, también tiene un cierto impacto en el rendimiento de los productos posteriores. Por ejemplo, en el proceso de mezcla con la mezcla de resina con resina, la distribución del tamaño de partícula debe controlarse estrictamente. No debe ser demasiado grande o demasiado pequeño. El tamaño del tamaño es demasiado grande. Esencia
2. Método de modificación de la superficie y agente modificado
En la actualidad, el método de modificación de la superficie de la micro polvo de silicio es principalmente modificación orgánica, modificación inorgánica y modificación química mecánica. El método más utilizado es la modificación orgánica. Cuando un solo efecto de modificación es pobre
(1) Modificación orgánica
La modificación orgánica es un método de adsorción física, adsorción química y reacciones químicas en la superficie del microfilling de silicio en la superficie del micropotador de silicio para cambiar las propiedades de la superficie de la microfan de silicio. En la actualidad, el agente modificado orgánico más utilizado es un agente de acoplamiento de sibidina, que incluye principalmente amino, epoxi, etileno, azufre y otros tipos. El efecto de modificación suele ser bueno, pero el precio es costoso. Algunos investigadores usan ácidos grasos de aluminado, titanato y duro para fabricar microfimmeter de silicio con precios relativamente bajos, pero el efecto de modificación a menudo no es tan bueno como el agente de acoplamiento de silicano. Dos o más tensioactivos se agravan en el microfimmeter de silicio, y el efecto modificado a menudo es más ideal que el de un solo modificador.
(2) Modificación inorgánica
La modificación inorgánica se refiere a una nueva función de los materiales para dar materiales en la superficie del microfimismo de silicio o metal compuesto, óxidos inorgánicos, hidróxido, etc. Por ejemplo, Oyama y otros usan métodos de precipitación para cubrir Al (OH) 3 en la superficie de la superficie de la superficie de la superficie de la superficie de SIO2, y luego use el SIO2 después de la envoltura de fenilfenileno a base de polietileno, que puede satisfacer algunas necesidades de aplicación especiales.
(3) Modificación química mecánica
La modificación química mecánica se refiere al primer uso de la trituración ultra fina y otra potencia mecánica fuerte para activar la superficie de las partículas de polvo para aumentar el punto activo o el grupo activo en la superficie de la microfan de silicio, y luego combinar el agente modificado para lograr La modificación compuesta de microfan de silicio.
Aplicación de equipos de pulverización a chorro en la producción de dióxido de titanio
1. Principio de molienda por chorro
El equipo de molienda a chorro incluye molino a chorro, molino a chorro o molino de energía fluida, que utiliza la energía del flujo de aire de alta velocidad o vapor sobrecalentado para hacer que las partículas impacten, colisionen y rocen entre sí para lograr una pulverización o despolimerización ultrafina. El principio general de la molienda por chorro: aire comprimido seco y sin aceite o vapor sobrecalentado se acelera en un flujo de aire supersónico a través de la boquilla Laval, y el chorro expulsado a alta velocidad hace que el material se mueva a gran velocidad, lo que hace que las partículas choquen y se frotan unos contra otros para ser aplastados. Los materiales triturados llegan al área de clasificación con el flujo de aire, y el clasificador finalmente recolecta los materiales que cumplen con los requisitos de finura, y los materiales que no cumplen con los requisitos se devuelven a la cámara de trituración para continuar con la trituración.
2. Clasificación de los equipos de molienda por chorro
Hay principalmente varios tipos de molinos de chorro utilizados en la industria de mi país: molino de chorro plano, molino de chorro de lecho fluidizado, molino de chorro de tubo circulante, molino de chorro de contrachorro y molino de chorro objetivo. Entre estos tipos de molinos de chorro, se utilizan ampliamente los molinos de chorro plano, los molinos de chorro de lecho fluidizado y los molinos de chorro de tubo circulante.
2.1 Molino de chorro de contrachorro
Después de que el material ingresa a la cámara de trituración a través del alimentador de tornillo, la energía de impacto del flujo de aire de alta velocidad es rociada por varias boquillas relativamente ajustadas, y la rápida expansión del flujo de aire forma la colisión y la fricción generada por la suspensión y ebullición del lecho fluidizado para triturar el material. El polvo mixto grueso y fino es impulsado por el flujo de aire de presión negativa a través del dispositivo de clasificación de turbina instalado en la parte superior. El polvo fino es forzado a pasar a través del dispositivo de clasificación y es recolectado por el colector ciclónico y el filtro de mangas. El polvo grueso es desechado por la gravedad y la fuerza centrífuga generada por el dispositivo de clasificación giratorio de alta velocidad. Va a las cuatro paredes y vuelve a la cámara de trituración para seguir triturando.
2.2 Molino de chorro plano
El flujo de aire a alta presión como energía cinética de trituración ingresa a la bolsa de almacenamiento de aire estabilizado por presión en la periferia de la cámara de trituración como una estación de distribución de aire. El flujo de aire se acelera en un flujo de aire supersónico a través de la boquilla Laval y luego ingresa a la cámara de trituración, y el material se acelera hacia la cámara de trituración a través de la boquilla Venturi. Realizar trituración simultánea. Dado que la boquilla Laval y la cámara de trituración están instaladas en un ángulo agudo, la corriente en chorro de alta velocidad hace que el material circule en la cámara de trituración y las partículas chocan, chocan y rozan entre sí, así como con la pared de la trituradora. la placa objetivo fija a triturar. Impulsadas por el flujo de aire centrípeto, las partículas finas se introducen en el tubo de salida central del pulverizador y entran en el separador ciclónico para su recolección, mientras que el polvo grueso se arroja a la pared circundante de la cámara de pulverización bajo la acción de la fuerza centrífuga para el movimiento circular. y continúa la pulverización.
2.3 Molino de chorro de tubo circulante
La materia prima se introduce en la cámara de trituración a través de la boquilla Venturi, y el aire a alta presión se rocía en la cámara de trituración tubular circulante en forma de pista con diámetro desigual y curvatura variable a través de un grupo de boquillas, acelerando las partículas para colisionar, colisionar , frotar y aplastar unos a otros. Al mismo tiempo, el flujo giratorio también impulsa las partículas trituradas hacia arriba en el área de clasificación a lo largo de la tubería, y el flujo de material denso se desvía bajo la acción del campo de fuerza centrífuga en el área de clasificación, y las partículas finas se descargan después de ser clasificado por el clasificador inercial tipo persiana en la capa interna. Las partículas gruesas regresan a lo largo de la tubería de bajada en la capa exterior y continúan siendo pulverizadas de manera circular.
2.4 Molino de chorro de lecho fluidizado
El molino de chorro (molino de chorro de lecho fluidizado) es el aire comprimido que es acelerado por la boquilla Laval en un flujo de aire supersónico y luego inyectado en el área de trituración para fluidificar el material (el flujo de aire se expande para formar un lecho fluidizado que se suspende y hierve y choca juntos). Por lo tanto, cada partícula tiene el mismo estado de movimiento. En la zona de pulverización, las partículas aceleradas chocan entre sí y se pulverizan en la unión de cada boquilla. El material triturado se transporta al área de clasificación mediante la corriente ascendente, y el polvo fino que cumple con el requisito de tamaño de partícula se filtra mediante las ruedas de clasificación dispuestas horizontalmente, y el polvo grueso que no cumple con el requisito de tamaño de partícula se devuelve al área de trituración para su posterior procesamiento. aplastante. El polvo fino calificado ingresa al separador ciclónico de alta eficiencia con el flujo de aire a recolectar, y el colector de polvo filtra y purifica el gas polvoriento y luego lo descarga a la atmósfera.
¿Por qué se debe modificar la superficie del polvo de talco?
El talco es un mineral de silicato de magnesio hidratado con buen aislamiento eléctrico, resistencia al calor, estabilidad química, lubricidad, absorción de aceite, poder cubriente y propiedades de procesamiento mecánico. Es ampliamente utilizado en cosméticos, pinturas, revestimientos, fabricación de papel, plásticos, cables, cerámica, materiales impermeables y otros campos.
1. ¿Por qué se debe modificar la superficie del polvo de talco?
Al igual que otros materiales en polvo de minerales no metálicos, es necesario el tratamiento orgánico superficial del polvo de talco. Esto se debe al hecho de que la superficie del polvo de talco contiene grupos hidrofílicos y tiene una alta energía superficial. Como relleno inorgánico y material orgánico de alto polímero molecular, existe una gran diferencia en la estructura química y la forma física. Carece de afinidad y requiere que las partículas de polvo de talco se traten superficialmente para mejorar la fuerza de unión interfacial entre el polvo de talco y el polímero, y mejorar la dispersión uniforme y la compatibilidad de las partículas de polvo de talco y el polímero.
2. ¿Cuáles son los métodos de modificación de la superficie del polvo de talco?
(1) Método de modificación de cobertura de superficie
El método de modificación del revestimiento de la superficie consiste en cubrir el agente tensioactivo o el agente de acoplamiento en la superficie de la partícula, de modo que el tensioactivo o el agente de acoplamiento se combinen con la superficie de la partícula por adsorción o enlace químico, de modo que la superficie de la partícula cambia de hidrofílico a hidrofóbico, otorgando a la partícula nuevas propiedades que mejoran la compatibilidad de las partículas con los polímeros. Este método es actualmente el más utilizado.
(2) método mecanoquímico
El método mecanoquímico consiste en reducir el tamaño de partículas relativamente grandes mediante trituración, fricción, etc., de modo que aumente la actividad superficial de las partículas, es decir, mejorar su capacidad de adsorción superficial, simplificar el proceso, reducir costos y facilitar la eliminación. controlar la calidad del producto. La trituración ultrafina es un medio importante para el procesamiento profundo de materiales y su objetivo principal es proporcionar productos en polvo de alto rendimiento para la industria moderna. Este proceso no es una simple reducción del tamaño de las partículas, incluye muchas propiedades complejas del material en polvo y cambios estructurales, cambios mecanoquímicos.
(3) Método de modificación de la capa de membrana externa
La modificación de la capa de película exterior consiste en recubrir uniformemente una capa de polímero sobre la superficie de la partícula, dotando así a la superficie de la partícula de nuevas propiedades.
(4) Modificación activa parcial
La modificación parcialmente activa utiliza reacciones químicas para injertar algunos grupos o grupos funcionales en la superficie de las partículas que son compatibles con los polímeros, de modo que las partículas inorgánicas y los polímeros tengan una mejor compatibilidad, a fin de lograr el propósito de combinar partículas inorgánicas y polímeros.
(5) Modificación de superficie de alta energía
La modificación superficial de alta energía consiste en utilizar la enorme energía generada por descargas de alta energía, rayos de plasma, rayos ultravioleta, etc. para modificar la superficie de las partículas para hacer que la superficie sea activa y mejorar la compatibilidad entre partículas y polímeros.
(6) Modificación de la reacción de precipitación
Modificación de la reacción de precipitación Utiliza la reacción de precipitación para la modificación. Este método consiste en utilizar el efecto de precipitación para recubrir la superficie de las partículas, a fin de lograr el efecto de modificación.
3. ¿Qué modificadores de superficie se usan comúnmente en los polvos de talco?
(1) agente de acoplamiento de titanato
Método de modificación: el proceso seco consiste en remover y secar el polvo de talco en un mezclador de alta velocidad precalentado a 100 °C-110 °C, y luego agregar el agente de acoplamiento de titanato medido uniformemente (diluido con una cantidad adecuada de aceite blanco 15#) , Agitar durante unos minutos para obtener polvo de talco modificado; el proceso húmedo consiste en diluir el agente de acoplamiento de titanato con una cierta cantidad de solvente, agregar una cierta cantidad de polvo de talco, agitar a 95°C durante 30 minutos, filtrar y secar para obtener un producto de polvo de talco modificado.
(2) agente de acoplamiento de aluminato
Método de modificación: disuelva una cantidad apropiada de aluminato (como el tipo L2) en un solvente (como parafina líquida), agregue polvo de talco fino seco de malla 1250 y muela durante 30 minutos para modificar, y mantenga la temperatura a 100°C durante un período de tiempo, y enfriar Después de eso, se obtiene el producto modificado.
(3) agente de acoplamiento de silano
Método de modificación: Prepare una solución de agente de acoplamiento de silano (como KH-570) y revuélvala uniformemente. Deje caer la solución en el polvo de talco seco, revuelva durante 40-60 minutos para que el agente de tratamiento cubra completamente el relleno y luego caliente y seque para obtener el polvo de talco modificado.
(4) fosfato
Método de modificación: primero cubra previamente el polvo de talco en la solución acuosa de éster de ácido fosfórico a 80 °C durante 1 hora, luego seque a unos 95 °C; finalmente elevar la temperatura a 125°C y tratar térmicamente durante 1 hora. La dosis de fosfato es del 0,5% al 8% de polvos de talco.
Cinco principales tecnologías de aplicación de micropolvo de silicio para laminados revestidos de cobre
En la actualidad, las cargas inorgánicas utilizadas en los laminados revestidos de cobre (CCL) incluyen principalmente los siguientes tipos: ATH (hidróxido de aluminio), polvo de talco, micropolvo de silicio, caolín, carbonato de calcio, dióxido de titanio, filamentos aislantes, recubrimiento de molibdato de zinc Cargas inorgánicas, en capas minerales de arcilla, etc. Entre ellos, el relleno inorgánico más utilizado es el polvo de sílice.
El polvo de sílice, que se usa ampliamente en la industria de CCL como relleno inorgánico, se puede dividir en tres tipos: tipo fundido, tipo cristalino y tipo compuesto de la estructura molecular; A partir de la morfología de las partículas de polvo, se puede dividir en dos tipos: forma angular y forma esférica. En comparación con el polvo de sílice angular, el polvo de sílice esférico tiene mayores ventajas en términos de relleno, expansión térmica y abrasividad.
En general, la tecnología de aplicación del relleno de polvo de sílice se puede resumir en los siguientes cinco aspectos:
1. Orientado a mejorar el rendimiento de la placa
La rápida iteración de productos electrónicos ha planteado mayores requisitos de rendimiento para las placas de circuito impreso. Como relleno funcional, el relleno de micropolvo de silicio puede mejorar múltiples rendimientos de laminados revestidos de cobre y también puede reducir los costos de fabricación. Ha atraído cada vez más la atención y es ampliamente utilizado.
2. Optimice el tamaño de partícula y la distribución del tamaño de partícula del polvo de sílice
El tamaño de partícula del relleno varía en el proceso de aplicación. Hay dos indicadores importantes para las partículas de relleno, uno es el tamaño de partícula promedio y el otro es la distribución del tamaño de partícula. Los estudios han demostrado que el tamaño promedio de las partículas y el rango de distribución del tamaño de las partículas de los rellenos tienen un impacto muy importante en el efecto de relleno y el rendimiento integral del tablero.
3. preparación y aplicación de esferoidización
Los métodos de preparación del micropolvo de silicio esférico incluyen: método de plasma de alta frecuencia, método de plasma de corriente continua, método de arco de electrodo de carbono, método de llama de combustión de gas, método de granulación por pulverización de fusión a alta temperatura y método de síntesis química, entre los cuales el método de preparación con la mayoría Perspectiva de aplicación industrial Es el método de llama de combustión de gas.
La forma del polvo de microsílice afecta directamente su cantidad de relleno. En comparación con el polvo de sílice angular, el polvo de sílice esférico tiene una mayor densidad aparente y una distribución uniforme de la tensión, por lo que puede aumentar la fluidez del sistema, reducir la viscosidad del sistema y también tiene un área de superficie más grande.
4. Alta tecnología de llenado
Si la cantidad de relleno es demasiado baja, el rendimiento no puede cumplir con los requisitos, pero con el aumento de la cantidad de relleno, la viscosidad del sistema aumentará considerablemente, la fluidez y la permeabilidad del material se reducirán y la dispersión de El polvo de sílice esférico en la resina será difícil y se producirá fácilmente la aglomeración.
5. Tecnología de modificación de superficies.
La modificación de la superficie puede reducir la interacción entre el polvo de sílice esférico, prevenir eficazmente la aglomeración, reducir la viscosidad de todo el sistema, mejorar la fluidez del sistema y fortalecer el polvo de sílice esférico y la matriz de resina de PTFE (politetrafluoroetileno). Excelente compatibilidad, por lo que las partículas se dispersan uniformemente en el pegamento.
En el futuro, la tecnología de preparación de polvo de sílice esférico, la tecnología de alto llenado y la tecnología de tratamiento de superficies seguirán siendo una dirección de desarrollo importante del relleno de polvo de sílice. Estudie la tecnología de preparación del polvo de sílice esférico para reducir el costo de producción y hacer que se use más ampliamente. Cuando la cantidad de llenado no es suficiente para cumplir con los requisitos de rendimiento cada vez más altos, la investigación sobre tecnología de alto llenado es imperativa. La tecnología de tratamiento de superficies es muy importante en el campo de los rellenos inorgánicos para CCL. Varios agentes de acoplamiento investigados y aplicados en esta etapa pueden mejorar el rendimiento hasta cierto punto, pero todavía hay mucho espacio para ello.
Además, la investigación y aplicación de rellenos inorgánicos para CCL también pasará de la aplicación de rellenos individuales a la investigación y aplicación de rellenos mixtos, con el fin de mejorar múltiples propiedades de CCL al mismo tiempo.
Método de modificación de la superficie con hidróxido de magnesio
As an environmentally friendly inorganic chemical product, magnesiu
El hidróxido m tiene las ventajas de una alta temperatura de descomposición térmica, buena capacidad de adsorción y alta actividad. Es ampliamente utilizado en la industria aeroespacial, protección del medio ambiente, retardantes de llama y otros campos.
El hidróxido de magnesio no es propicio para la preparación de materiales compuestos debido a las características físicas de su superficie. Por lo tanto, mejorar las propiedades físicas, químicas o mecánicas del hidróxido de magnesio a través de métodos de modificación de la superficie es la dirección de los esfuerzos de muchos académicos.
1. Modificación en seco
La modificación seca significa que el hidróxido de magnesio está en estado seco durante el proceso de modificación. Ye Hong et al. usó silanos como método de investigación de hidróxido de magnesio seco modificado y los agregó a EVA para hacer materiales compuestos después de la modificación. Este método mejoró significativamente la dispersión y compatibilidad del producto.
2. Modificación húmeda
La modificación húmeda se refiere a la dispersión de hidróxido de magnesio a través de un solvente antes de la modificación.
3. Método hidrotermal
El método hidrotermal es un método para cambiar el entorno del sistema calentándolo en un entorno de agua.
4. Método de recubrimiento por microencapsulación
El hidroxiestannato de zinc preparado por el método de precipitación uniforme se envolvió con éxito en la superficie del hidróxido de magnesio, y se mejoró la resistencia a la llama del material preparado añadiéndolo al polímero.
5. Modificación del injerto de superficie
En la actualidad, la tecnología de modificación con hidróxido de magnesio aún se encuentra en un estado floreciente, y la búsqueda de métodos de modificación mejores y más efectivos sigue siendo un punto candente en la industria.
6 tipos de tecnologías de modificación y características de la atapulgita
La attapulgita es un mineral de arcilla de silicato rico en magnesio hidratado similar a una cadena de nanocapas con abundantes reservas. Se utiliza gradualmente en el campo de la gobernanza ambiental debido a su fuerte adsorción, seguridad y protección ambiental. La investigación y el desarrollo de nuevas atapulgitas modificadas y la promoción también han recibido cada vez más atención.
1. Modificación térmica
La atapulgita elimina el agua de coordinación, el agua de zeolita, el agua cristalina y el agua estructural en la estructura cristalina en condiciones de calentamiento, lo que aumenta el área de superficie específica y el tamaño de los poros de la atapulgita. El estudio encontró que a alrededor de 110°C, la atapulgita elimina principalmente el agua adsorbida y el agua de zeolita en la superficie exterior; entre 250 y 650°C, a medida que aumenta la temperatura, el agua cristalina se elimina gradual y completamente; cuando la temperatura es superior a 800°C, la atapulgita cambió de una morfología de varilla a un agregado esférico, el volumen de poro y el área de superficie específica disminuyeron, y la capacidad de adsorción se debilitó. Por lo tanto, el tratamiento térmico de la atapulgita generalmente se selecciona a 500-800 °C.
2. Modificación de sal ácido-base
La modificación ácida consiste en utilizar ácido clorhídrico, ácido nítrico o ácido sulfúrico para eliminar los minerales asociados similares al carbonato, como el cuarzo, la montmorillonita y la caolinita en la arcilla de attapulgita, a fin de dragar los poros y aumentar el número de sitios activos. El tratamiento alcalino y la modificación de la sal son iones metálicos en el modificador y cationes como Fe3+, Mg2+, Na+ entre las capas de atapulgita para intercambiar iones, lo que hace que la estructura de la superficie se desequilibre para mejorar la actividad de adsorción. El efecto de la modificación de la sal de ácido-base se ve afectado por la concentración, y el líquido residual después de la modificación puede causar una contaminación secundaria.
3. Tratamiento de microondas y tratamiento ultrasónico.
El tratamiento con microondas consiste en utilizar calentamiento por microondas para hacer que la estructura interna se suelte y se vuelva porosa para aumentar el área de superficie específica. Su principio es similar al tratamiento de tostado, pero el método de microondas calienta uniformemente y puede acortar considerablemente el tiempo de calentamiento. Se espera que reemplace el tratamiento térmico tradicional como una tecnología de procesamiento verde. El tratamiento ultrasónico es el uso de cavitación ultrasónica para generar alta temperatura, alta presión u ondas de choque fuertes para despegar partículas de arcilla y dispersar agregados de atapulgita para mejorar la dispersión de atapulgita.
4. Modificación de surfactante
La modificación de los tensioactivos consiste en incrustar o recubrir los tensioactivos en la atapulgita en condiciones ácidas y alcalinas, a fin de mejorar la capacidad de adsorción de la atapulgita para sustancias específicas. Debido a que la superficie de la atapulgita suele estar cargada negativamente, generalmente se utilizan tensioactivos catiónicos, y los más utilizados son las sales de alquiltrimetilamonio cuaternario y las sales de amina.
5. Modificación del agente de acoplamiento y modificación del injerto
El agente de acoplamiento es un tipo de sustancia anfótera que contiene grupos hidrofílicos e hidrofóbicos, que pueden mejorar la compatibilidad de la atapulgita y la materia orgánica a través de la reacción de los grupos hidrofílicos con los grupos hidroxilo en la superficie de la atapulgita. La modificación de injerto de superficie utiliza la reacción de copolimerización de moléculas orgánicas y atapulgita para injertar materia orgánica en la superficie de atapulgita para mejorar la capacidad de adsorción de contaminantes orgánicos. En aplicaciones prácticas, la atapulgita a menudo se trata primero con un agente de acoplamiento y luego se injerta.
6. Carbonización hidrotermal
En los últimos años, la tecnología de carbonización hidrotermal también es un método orgánico modificado relativamente popular. Su principio es similar a la modificación del injerto, utilizando principalmente glucosa, fructosa, celulosa y ácido cloroacético como fuentes de carbono, y el hidroxilo, el grupo carboxilo, el enlace éter, el grupo aldehído y otros grupos funcionales orgánicos injertados en atapulgita para mejorar su rendimiento de adsorción.