تاثیر تالک بسیار ریز بر خواص کاغذ پوشش داده شده سبک وزن
تالک یک هیدرات سیلیکات منیزیم با ساختار لایه ای، با پایداری شیمیایی خوب، مقاومت اسیدی و قلیایی قوی، سفیدی بالا، اندازه ذرات ریز، پراکندگی خوب، جذب روغن پایدار، قدرت پوشش قوی و خواص الکتریکی است. خواصی مانند خواص عایق بودن و مقاومت در برابر حرارت. تالک از نظر منابع غنی و قیمت پایینی دارد. امروزه یکی از پرمصرف ترین محصولات پودری فوق ریز در جهان است. این یک رنگدانه سفید امیدوار کننده است و به طور گسترده در سرامیک، پوشش، کاغذ، منسوجات، لاستیک و پلاستیک استفاده می شود.
با تعمیق تحقیقات در مورد پودر تالک، کاربرد پودر تالک در صنعت کاغذسازی بیشتر و بیشتر می شود. جاذب رزین برای دوغاب زمانی که مشکل رزین در فرآیند تولید کاغذ فرهنگی و مقوا ایجاد می شود و به عنوان رنگدانه ای برای پوشش برای جایگزینی بخشی از کائولن یا کربنات کلسیم، برای بهبود عملکرد کاغذ پوشش داده شده سبک وزن و کاغذ پوشش داده شده خاص استفاده می شود. برای چاپ مناسب است عملکرد و سهولت عملیات مربوطه ضریب شکست تالک با کائولن قابل مقایسه است و شکل کریستالی پوسته پوسته، نسبت تصویر بالا و جذب روغن کم دارد. سختی کم و سفیدی بالایی دارد. به عنوان یک رنگدانه سفید برای پوشش کاغذ، نه تنها می تواند جایگزین کائولن شود، بلکه دارای برخی خواص بهتر از خاک رس چینی است، به ویژه برای پوشش های کاغذی با پوشش سبک وزن برای چاپ چرخشی مناسب است.
به عنوان نوعی کاغذ با یک پوشش و وزن پوشش کم، کاغذ پوشش داده شده سبک وزن، الزامات بیشتری را برای پنهان کردن رنگدانه ها مطرح می کند. کائولن پرکاربرد با مخفی شدن زیاد در فرمولاسیون پوشش های موجود. کائولن پولکی عمدتا از برزیل وارد می شود و قیمت آن نسبتاً بالا است. اگر برای جایگزینی کائولن پولکی از پودر تالک مقرون‌به‌صرفه‌تر با قابلیت پوشش‌دهی یکسان و بدون نیاز به واردات استفاده شود، می‌توان با اطمینان از کیفیت محصول، هزینه تولید را به طور مداوم کاهش داد و در هزینه صرفه‌جویی کرد. نقش مثبت ایفا کند.
اثرات تالک بسیار ریز جایگزین کائولن بر روی خواص پوشش‌های کاغذ پوشش داده شده سبک وزن و خواص کاغذ مورد آزمایش قرار گرفت. نتیجه نشان می دهد:
(1) کائولن برزیل ورق نازکی از خاک رس است و قطر و ضخامت آن نسبتاً زیاد است. ورقه نازک خاک رس چینی برای بهبود پوشش پوششی کاغذهای با پوشش سبک، به ویژه کاغذهای با پوشش سبک با وزن پوشش کم (کمتر از 8 گرم بر متر مربع) مفید است. کائولن آمریکایی معمولاً از نظر اندازه ذرات ریزتر و از نظر قطر و ضخامت کوچکتر است. محتوای جامد بالای GCC چینی Yingge برای تهیه پوشش‌های با جامدات بالا و ویسکوزیته پایین مفید است و روشنایی رنگدانه‌ها نسبتاً زیاد است. هر دو تالک فوق ریز و کائولن برزیلی رنگدانه های ساختاری پوسته پوسته هستند. ذرات پوسته پوسته به کاغذ پایه پوشش بهتری می دهند، که می تواند باعث شود کاغذ تمام شده دارای خواص چاپ بهتری باشد، مانند پذیرش جوهر یکنواخت و حفظ جوهر بالا. ترکیبی از ذرات با اشکال مختلف می تواند یک پوشش شل به دست آورد که برای بهبود جذب جوهر پوشش مفید است.
(2) پس از اینکه پودر تالک فوق ریز جایگزین کائولن در فرمولاسیون پوشش شد، با افزایش مقدار پودر تالک فوق ریز، ویسکوزیته برشی پایین پوشش تمایل به افزایش دارد، اما افزایش محدود است. احتباس آب پوشش اندکی کاهش می یابد. ویسکوزیته برشی روند کاهشی را نشان داد که نشان می‌دهد استفاده از تالک به جای کائولن تأثیر مطلوبی بر عملکرد پوشش پوشش خواهد داشت که می‌تواند محتوای جامد پوشش را افزایش دهد و اثر پوشش بهتری به دست آورد.
(3) پس از جایگزینی کائولن در فرمول با تالک بسیار ریز، با افزایش مقدار تالک بسیار ریز، سفیدی، صافی، کدورت، براقی، زبری سطح، براقیت چاپ و غیره کاغذ روکش شده سبک وزن شاخص های کیفیت و عملکرد در یک سطح مشابه باقی ماندند و استحکام سطح چاپ به طور قابل توجهی بهبود یافت.
تأثیر اندازه ذرات کربنات کلسیم اصلاح‌شده با اسید استئاریک بر ویژگی‌های فیلم‌های کامپوزیتی PBAT
پلی بوتیلن آدیپات/ترفتالات (PBAT) کوپلیمری از بوتیلن آدیپات و بوتیلن ترفتالات است که نه تنها دارای چقرمگی و پایداری خوب است، بلکه دارای تجزیه پذیری زیستی عالی است، یک ماده بسته بندی فیلم محافظ محیط زیست سبز ایده آل است و همچنین یکی از مورد مطالعه ترین ها است. پلاستیک های زیست تخریب پذیر
با این حال، استحکام کششی خود PBAT کم است، سرعت تخریب آهسته است و قیمت آن 5 تا 6 برابر پلی پروپیلن معمولی است، بنابراین در کاربرد و تبلیغ محدود است. پژوهش حاضر بر چگونگی به دست آوردن مواد زیست تخریب پذیر با عملکرد برتر و هزینه کم تمرکز دارد. بیشتر تحقیقات برای تهیه مواد کامپوزیتی سبز با ترکیب پرکننده‌های نسبتا ارزان با PBAT است که در عین حال از خواص تجزیه‌پذیر آن اطمینان می‌یابد. کنترل هزینه ها و گسترش ارزش کاربرد آن در بازار.
کربنات کلسیم به دلیل قیمت پایین و خاصیت سفت کنندگی خاص بر روی پلیمرها، یکی از پرکاربردترین پرکننده های پلیمری است. استفاده از کربنات کلسیم به عنوان پودر پرکننده برای تهیه مواد کامپوزیتی PBAT/کربنات کلسیم به روشی عملی برای کاهش هزینه PBAT تبدیل شده است. با مطالعه خواص کامپوزیت های سه تایی کربنات PLA/PBAT/نانو کلسیم، خواص حرارتی و فیزیکی کامپوزیت ها پس از افزودن نانو کربنات کلسیم تا حد زیادی بهبود می یابد. PBAT با کربنات کلسیم پر شد و مشخص شد که کربنات کلسیم به طور قابل توجهی هزینه را کاهش می دهد در حالی که خواص مکانیکی کامپوزیت را بهبود می بخشد. PBAT اصلاح شده با کربنات کلسیم بسیار ریز، هنگام افزودن 20٪ کربنات کلسیم، مواد کامپوزیت هنوز خواص فیزیکی خوبی دارند.
اصلاح سطح سه نوع کربنات کلسیم با اندازه‌های ذرات مختلف با اسید استئاریک انجام شد و فیلم کامپوزیت کربنات کلسیم اصلاح‌شده PBAT با روش اختلاط مذاب تهیه شد. اثرات خواص مکانیکی و خواص انتقال بخار آب نشان می دهد که:
(1) از طریق تجزیه و تحلیل اندازه ذرات، محدوده توزیع اندازه ذرات کربنات کلسیم فعال نسبتا گسترده است، عمدتا در 1 ~ 20μm توزیع می شود، اندازه متوسط حجم ذرات 7.6μm است. اندازه ذرات کربنات کلسیم بسیار ریز عمدتاً در 0.2 ~ 5μm، حجم متوسط اندازه ذرات توزیع می شود. قطر 1.5 میکرومتر است. توزیع اندازه ذرات نانو کربنات کلسیم نسبتاً متمرکز است، عمدتاً در 0.2-0.5 میکرومتر توزیع شده است و اندازه متوسط حجم ذرات 0.34 میکرومتر است. از طریق تجزیه و تحلیل FTIR، تایید شد که اسید استئاریک با موفقیت روی سطح کربنات کلسیم پوشش داده شده است، و کربنات کلسیم اصلاح شده در ماتریس PBAT پراکنده شده است.
(2) پس از افزودن کربنات کلسیم اصلاح شده، دمای کریستالیزاسیون، تبلور و دمای ذوب PBAT افزایش می یابد. هنگامی که کربنات کلسیم فعال با اندازه متوسط حجمی ذرات 7.6 میکرومتر اضافه شد، دمای تبلور به حداکثر مقدار 84.12 درجه سانتیگراد رسید که 13.07 درجه سانتیگراد بالاتر از PBAT خالص بود. بلورینگی نیز به حداکثر رسید، از 10.4٪ PBAT خالص به 11.48٪. هنگامی که نانو کربنات کلسیم اصلاح شده اضافه شد، دمای ذوب به حداکثر مقدار 124.99 درجه سانتیگراد رسید.
(3) خواص مکانیکی فیلم‌های کامپوزیت کربنات کلسیم اصلاح‌شده PBAT به طور قابل توجهی بهبود یافت و با کاهش اندازه ذرات کربنات کلسیم اصلاح‌شده، خواص مکانیکی به تدریج افزایش یافت. هنگامی که نانو کربنات کلسیم اصلاح شده با اندازه متوسط حجم ذرات 0.34 میکرومتر اضافه شود، استحکام کششی فیلم کامپوزیت به حداکثر مقدار 19.9 مگاپاسکال می رسد که 10.07 مگاپاسکال بیشتر از PBAT خالص است و کرنش نامی شکست. به 551.8 درصد می رسد که بالاتر از PBAT خالص است. 54 درصد افزایش یافته است و قدرت پارگی زاویه راست از 72.5kN/m PBAT خالص به 139.3kN/m افزایش یافته است.
(4) خاصیت بازدارندگی فیلم در برابر بخار آب پس از افزودن کربنات کلسیم اصلاح شده افزایش می یابد. نرخ انتقال بخار آب فیلم کامپوزیتی که کربنات کلسیم فعال را اضافه می کند کمترین میزان است که 232.3 گرم در (m2·24h) است که 28.06 کمتر از فیلم PBAT خالص است. درصد، ضریب نفوذپذیری بخار آب مربوطه 66.09 درصد کاهش یافت.
کاربرد کلسیم سنگین ترکیبی نانو کلسیم در تهیه لاستیک سیلیکونی
انواع مختلفی از پرکننده ها برای درزگیرهای سیلیکونی مانند دی اکسید سیلیکون، کربنات نانو کلسیم، پودر ولاستونیت، کربنات کلسیم سنگین و غیره وجود دارد که بیشترین مقدار آن نانو کربنات کلسیم است. در بازار داخلی درزگیرها، نسبت افزودن نانو کربنات کلسیم در لاستیک سیلیکون از 60 درصد فراتر رفته و میزان مصرف آن بسیار قابل توجه است.
بیش از 70 درصد از به اصطلاح کربنات کلسیم نانو با نسبت های مختلف کربنات کلسیم سنگین اضافه می شود، اما در واقع کلسیم کامپوزیت میکرو نانو است. برخی از فن‌آوری‌های سنتز کربنات نانو کلسیم عقب مانده است و در نتیجه شکل کریستالی نامنظم (دیدن مکعب‌های منظم در کریستال‌ها، عمدتاً دوک‌های کوچک و مخلوط‌های زنجیره‌مانند دشوار است)، عملکرد پردازش ضعیف و ارزش جذب روغن بالا است. افزودن کربنات کلسیم سنگین به منظور بهبود عملکرد فرآوری آن، کاهش ارزش جذب روغن آن است.
در حال حاضر، تنها تعداد کمی از تولیدکنندگان می توانند محصولات نانو کربنات کلسیم مکعبی معمولی را سنتز کنند، و سایر محصولات نامنظم نانو کربنات کلسیم دارای تیکسوتروپی ضعیف، استحکام کششی کم، ازدیاد طول کم و بازیابی الاستیک ضعیف هستند. ، تنها مزیت آن قیمت پایین است.
این میکرو نانو کامپوزیت کلسیم ارزان به نظر می رسد، اما خطرات پنهان زیادی وجود دارد:
1) خواص مکانیکی ضعیف؛
2) کربنات نانو کلسیم اصلی دارای فرم کریستالی ضعیف، تخلخل سطح بالا و محتوای آب بالا است که منجر به پایداری ضعیف ذخیره سازی یا حتی ضخیم شدن چسب مبتنی بر الکل می شود.
3) کربنات کلسیم سنگین در اصل یک محصول بسیار پایدار است و از طریق عملیات سطحی و فرآیند خشک کردن بعدی با نانو کربنات کلسیم مخلوط می‌شود که ناپایداری آن را افزایش می‌دهد.
4) نانو کربنات کلسیم با کربنات کلسیم سنگین مخلوط می شود که باعث افزایش هزینه اختلاط، هزینه خشک کردن و هزینه حمل و نقل کربنات کلسیم سنگین می شود. به نظر می رسد ارزان است، اما در واقع گران تر است.
در مقایسه با کلسیم کامپوزیت میکرو نانو به ظاهر ارزان، تولیدکنندگان لاستیک سیلیکونی از کربنات نانو کلسیم خالص و کربنات کلسیم سنگین در خطوط تولید مربوطه خود استفاده می کنند و محصولات لاستیکی سیلیکونی تولید شده از نظر عملکرد پایدارتر و هزینه کمتری دارند.
محصولات نانو کربنات کلسیم خالص را با اندازه ذرات مختلف (15 نانومتر، 30 نانومتر، 40 نانومتر، 50 نانومتر، 60 نانومتر، 70 نانومتر) و کربنات کلسیم سنگین غیرفعال 1500 مش به نسبت های مختلف برای تهیه درزگیرهای سیلیکونی انتخاب کنید. با مقایسه ویسکوزیته مواد پایه، قوام، نرخ اکستروژن و چگالی، ویسکوزیته، قوام، نرخ اکستروژن، زمان خشک شدن سطح، استحکام کششی، حداکثر کشیدگی استحکام، نرخ بازیابی الاستیک و سایر شاخص‌های محصولات درزگیر. نتایج نشان می دهد که:
(1) کربنات کلسیم سنگین تر را می توان با کربنات نانو کلسیم خالص با اندازه ذرات ریزتر ترکیب کرد و چگالی و خواص مختلف درزگیر به دست آمده الزامات استاندارد را برآورده می کند و هزینه کمتر است.
(2) چه فرآیند تولید افزودن مستقیم کلسیم میکرو نانو کامپوزیت باشد، چه فرآیند تولید افزودن نانو کربنات کلسیم خالص به ترکیب کربنات کلسیم سنگین، انتخاب نانو با کیفیت بالا (مورفولوژی کریستال منظم) بسیار مهم است. - کربنات کلسیم به عنوان یک ماده تقویت کننده که عامل اصلی تعیین کننده خواص مکانیکی محصول نهایی لاستیکی سیلیکونی است.
(3) در مقایسه با استفاده از کلسیم کامپوزیت میکرو نانو، استفاده از کربنات نانو کلسیم خالص با کیفیت بالا ترکیب شده با کربنات کلسیم سنگین برای تولید لاستیک سیلیکونی نه تنها هزینه تولید لاستیک سیلیکونی را کاهش می دهد، بلکه به بهبود آن نیز کمک می کند. ویژگی های مکانیکی؛ از نظر مدیریت و مدیریت کنترل کیفیت، برای حفظ پایداری بلندمدت عملکرد محصول نیز مفید است.
تاثیر سیلیکات کلسیم، تالک، پرکننده سبک ترکیبی کلسیم بر خواص کاغذ دیواری پایه کاغذ دیواری
کاغذ دیواری به عنوان یک ماده مهم دکوراسیون داخلی، مورد توجه بیشتر مصرف کنندگان قرار می گیرد. به طور کلی، کاغذ دیواری مبتنی بر کاغذ به حجم و نفوذپذیری مناسب هوا نیاز دارد و می تواند رطوبت خود دیوار را بدون کپک زدن کاغذ دیواری آزاد کند.
در مقایسه با یک نوع پرکننده، پر کردن ترکیبی آتاپولژیت و کربنات کلسیم می تواند به طور قابل توجهی خواص مقاومتی کاغذ را بهبود بخشد. یکی از دلایل اصلی.
انواع مختلف پرکننده های معدنی می توانند مکمل یکدیگر باشند و از طریق ترکیب و پر کردن با یکدیگر همکاری کنند تا عملکرد کاغذ پر شده را بهینه کنند.
(1) افزودن سیلیکات کلسیم سبک به پرکننده ترکیبی می تواند به طور قابل توجهی حجم کاغذ پایه را افزایش دهد. در مقدار پر شدن 30 درصد، وقتی سیلیکات کلسیم: کربنات کلسیم سبک = 1:2 باشد، حجم کاغذ پر شده افزایش می یابد. ضخامت آن 15.2 درصد بیشتر از پودر تالک است: پرکننده و کاغذ ترکیبی کربنات کلسیم سبک = 1:2، و تأثیر کمی بر میزان ماندگاری پرکننده، سفیدی کاغذ و شاخص کشش دارد.
(2) با افزایش مقدار پر کردن، در مقایسه با تالک: سیلیکات کلسیم: کربنات کلسیم سبک = نوع ترکیبی 1:1:1، سیلیکات کلسیم: کربنات کلسیم سبک = نوع ترکیب 1:2 افزایش حجم صفحه دستی واضح تر است و سفیدی و کدورت کاغذ در زیر خاکستر مشابه کاغذ تمام شده بهتر است. این عمدتا به این دلیل است که خاصیت سفیدی و پراکندگی نور کلسیم سبک بهتر است، بنابراین افزایش نسبت کلسیم سبک در پرکننده ترکیبی برای بهبود سفیدی و کدورت کاغذ نهایی مفید است.
عناصر ناخالصی چه تاثیری بر کیفیت محصولات کوارتز با خلوص بالا دارند؟
عناصر ناخالصی اصلی کوارتز عبارتند از: Al, Fe, Ca, Mg, Li, Na, K, Ti, B, H. عناصر ناخالصی تأثیر زیادی بر کیفیت محصولات کوارتز با خلوص بالا مانند فلزات قلیایی و انتقالی دارند. فلزات، آل و فسفر و غیره. محتوای عنصر شاخص کلیدی مواد خام کوارتز با خلوص بالا است. محتوای مورد نیاز عناصر ناخالصی با توجه به استفاده از شیشه کوارتز آماده شده متفاوت است، اما روند کلی این است که هر چه کمتر بهتر است.
(1) عناصر فلز قلیایی Li، K، Na
دمای سرویس و استحکام مکانیکی شیشه کوارتز را کاهش دهید و تبلور شیشه کوارتز را در دمای بالا کاتالیز کنید و در نتیجه شیشه‌زدایی و تغییر شکل دمای بالا شیشه کوارتز را ایجاد کنید. کاهش محتوای عناصر فلزی قلیایی برای افزایش نقطه نرم شدن بوته کوارتز با خلوص بالا، افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل بوته کوارتز و بهبود عملکرد تک بلورها مفید است.
ماسه استاندارد IOTA به مجموع عناصر فلز قلیایی نیاز دارد که 2.4×10-6 باشد و کوارتز با خلوص بالا برای لوله های فرآیند، پردازش ویفر سیلیکونی، بلوک های کوارتز و بوته های نیمه هادی برای سیلیکون تک کریستال نیاز به مجموع <1.4× دارد. 10-6، بوته نوع CZ به مجموع آن <0.5 × 10-6 نیاز دارد، و ماسه کوارتز با خلوص فوق العاده بالا برای ویفرهای سیلیکونی 12 اینچی یا بزرگتر به مجموع آن <0.08 × 10-6 نیاز دارد.
(2) عناصر فلزی واسطه کروم، مس، آهن
شیشه کوارتز لکه های رنگی ایجاد می کند یا باعث تغییر رنگ شیشه کوارتز در دمای بالا می شود که بر عبور نور تأثیر می گذارد و قابلیت اطمینان و پایداری ابزار را کاهش می دهد. در استفاده از فیبرهای نوری باعث ناهمواری میکروسکوپی، افزایش اتلاف فیبر و حتی منجر به اعوجاج سیگنال می شود. در کاربردهای نیمه هادی، مقادیر جزئی عناصر فلزی واسطه در محصول می تواند رشد کریستال را افزایش دهد.
(3) Al و P
ورود به شبکه کوارتز باعث ایجاد پیوندهای شیمیایی قوی می شود که بر رسانایی محصولات کوارتز تأثیر می گذارد و در عین حال اثر تبلور شیشه کوارتز را افزایش می دهد و عمر مفید را کاهش می دهد. مقدار کمی از Al بر کیفیت محصولات کوارتز با خلوص بالا تأثیر نمی گذارد. ماسه استاندارد IOTA به محتوای عنصر Al (12~18)×10-6 نیاز دارد، اما مقدار کمی از Al در فیبر نوری باعث کاهش انتقال نور شیشه کوارتز می شود. وجود عنصر P به طور جدی بر کشیدن سیلیکون تک کریستال تأثیر می گذارد، بنابراین بوته کوارتز با خلوص بالا نیازهای بالایی به P دارد و محتوای عنصر P باید کمتر از 0.04×10-6 باشد.
فرآیند تولید نانو کربنات کلسیم فعال برای لوله پی وی سی با کارایی بالا
کربنات نانو کلسیم فعال در پلاستیک، لاستیک و سایر مواد پلیمری برای پر کردن و تقویت، و برای بهبود خواص مکانیکی محصولات، افزایش مقدار پرکننده‌ها در شرایطی که عملکرد بدون تغییر باقی می‌ماند، کاهش هزینه کلی محصولات استفاده می‌شود. و کیفیت محصول را بهبود بخشد. رقابت در بازار بنابراین نانو کربنات کلسیم بیشتر و بیشتر در پلاستیک، لاستیک، چسب، جوهر و سایر زمینه ها به ویژه در محصولات پلی وینیل کلراید (PVC) با بیشترین مقدار استفاده می شود.
به منظور پاسخگویی به نیازهای تولید لوله های پی وی سی با مقاومت بالا و کشش بالا، Xie Zhong و همکاران. از سنگ آهک به عنوان ماده خام برای تولید آهک با کلسینه کردن استفاده کرد و از روش کربنیزاسیون مداوم دو برج برای تولید کربنات نانو کلسیم استفاده کرد. عامل تصفیه سطح متشکل از عامل جفت کننده و سایر اجزاء برای فعال کردن کربنات کلسیم استفاده می شود و کربنات کلسیم فعال نانومتری با ارزش جذب روغن پایین، عملکرد پردازش خوب و پراکندگی خوب تهیه می شود.
فرآیند تولید نانو کلسیم فعال
با استفاده از سنگ آهک به عنوان ماده خام، برای تولید آهک زنده CaO و CO2 کلسینه می شود. CaO در آهک کدر شده تولید شده از آب Ca(OH)2 حل می شود. عامل کنترل شکل کریستالی را به آب آهک زده شده Ca(OH)2 اضافه کنید و شرایط غلظت و دما را کنترل کنید. پس از هم زدن، گاز خروجی کوره (CO2) وارد می شود و واکنش نانو کربنات کلسیم (کربنیزاسیون) تولید می کند.
دوغاب کربنات کلسیم در مقیاس نانو تا دمای معینی حرارت داده می شود، با افزودن یک ماده تصفیه سطحی فعال (فعال می شود) و سپس آب کیک فیلتر توسط فیلتر پرس خارج می شود و سپس کربنات کلسیم فعال شده در مقیاس نانو با خشک کردن هوا بدست می آید. ، طبقه بندی و الک کردن.
فرآیند کربنیزاسیون: روش کربنیزاسیون مداوم دو برج اتخاذ شده است، اولین برج جت، برج حباب دوم، حجم موثر هر برج 30 متر مکعب است. دوغاب Ca(OH)2 (وزن مخصوص: 1.05) را اضافه کنید، دمای دوغاب 15 ~ 25 درجه سانتیگراد است، 0.2٪ ~ 0.8٪ عامل کنترل کریستال را اضافه کنید (محاسبه بر اساس Ca(OH)2 بر اساس خشک)، عبور دهید CO2، CO2 کنترل غلظت 30٪، زمان واکنش کربنیزاسیون 130 دقیقه، دمای نقطه پایانی واکنش کربنیزاسیون ≤55 ℃، مقدار pH 8.0 و سطح ویژه نفوذپذیری هوا ≥9.5m2 / g است. اگر غلظت خشک Ca(OH)2 خیلی زیاد باشد، ویسکوزیته دوغاب افزایش می یابد، پدیده پوشش جدی خواهد بود و ذرات کربنات کلسیم به راحتی به ذرات بزرگ تبدیل می شوند و ذرات کربنات کلسیم با آنها مخلوط می شوند. Ca(OH)2، Ca(OH)2 را کنترل کنید غلظت پایه جرمی 5% تا 10% مناسب است.
فعال کننده: فعال کننده های رایج (عامل های تصفیه سطح) عمدتاً شامل عوامل تصفیه معدنی، اسیدهای چرب و مشتقات آنها، اسیدهای رزینی، عوامل جفت کننده، ترکیبات پلیمری و روغن های گیاهی هستند. محصولات کربنات کلسیم فعال برای مصارف مختلف عمدتاً با استفاده از عوامل مختلف تصفیه سطح متفاوت است. پس از انتخاب واریته‌های عامل فعال و بهینه‌سازی نسبت، در نهایت چهار نوع ماده شامل اسید چرب، روغن نباتی، سورفکتانت غیریونی و عامل جفت‌کننده انتخاب شد و نسبت 3:2:1:0.5 به دست آمد.
فرآیند فعال سازی: روش تصفیه سطح 3 مرحله ای اتخاذ می شود، 3 فعال کننده مختلف در 3 بار فعال می شوند، دوغاب CaCO3 (3.0 تن بر اساس پایه خشک CaCO3) به مخزن فعال سازی 30 متر مکعب پمپ می شود، میکسر راه اندازی می شود، سرعت 280r است. /min و سپس فعال کننده را برای فعال سازی اضافه کنید، محلول اسید چرب صابونی شده را اضافه کنید، به مدت 1 ساعت هم بزنید و مرحله اول فعال سازی را کامل کنید. سپس روغن نباتی امولسیون شده و محلول مونوگلیسرید اضافه شده و به مدت 1 ساعت هم زده شد تا مرحله دوم فعال سازی کامل شود. سپس محلول کوپلینگ امولسیون شده را اضافه کرده و به مدت 1 ساعت هم بزنید تا مرحله سوم فعال سازی کامل شود.
نانو کربنات کلسیم فعال تولید شده توسط این فرآیند دارای ارزش جذب روغن پایین، عملکرد پردازش خوب و پراکندگی خوب است. به عنوان ماده پرکننده و تقویت کننده در تولید لوله های زهکشی PVC استفاده می شود. , نرخ انقباض طولی، تست مسطح و سایر شاخص ها بهتر از استاندارد ملی برای لوله های PVC است. یک کامیون 30 تنی روی لوله تخلیه فشار داده می شود و لوله آب همچنان به شکل اولیه خود بازیابی می شود و عملکرد محصول عالی است.
روش استخراج و تصفیه کانی غیرفلزی و تجهیزات فرآیند اصلی
سنگ معدن غیر فلزی تولید شده به طور طبیعی حاوی ناخالصی های معدنی دیگر یا مواد معدنی مرتبط به درجات مختلف است. برای محصولات معدنی غیرفلزی خاص، برخی از این ناخالصی‌های معدنی مجاز هستند، مانند مقدار کمی دولومیت و ولاستونیت موجود در کلسیت، و بخشی از پیروفیلیت و کلریت موجود در تالک. کانی های مختلف آهن و سایر ناخالصی های فلزی موجود در مواد معدنی مانند کائولن، کوارتز، خاک دیاتومه، تالک، مادر سنگ، ولاستونیت و کلسیت که ممکن است حذف شوند. همچنین برخی از مواد معدنی مانند گرافیت، دیاتومه، کائولن شنی، کائولن مبتنی بر زغال سنگ و غیره وجود دارد، مواد معدنی مواد اولیه دارای عیار پایین هستند و باید برای برآورده کردن الزامات کاربرد، خالص یا کلسینه شوند.
برای کانی های غیرفلزی، خلوص در بسیاری از موارد به ترکیب معدنی آنها اشاره دارد تا ترکیب شیمیایی آنها. کانیهای غیرفلزی زیادی وجود دارند که ترکیب شیمیایی آنها اساساً مشابه است، اما ترکیب و ساختار کانی‌ها از یکدیگر دور هستند، بنابراین عملکرد یا خواص کاربرد آنها نیز متفاوت است. این بزرگترین تفاوت بین سنگهای غیرفلزی و کانیهای فلزی مانند کوارتز و دیاتومها است. اگرچه اجزای شیمیایی خاک همگی سیلیس هستند، اولی یک ساختار کریستالی (سیلیسیم- چهار وجهی اکسیژن)، در حالی که دومی یک ساختار متخلخل غیر با کیفیت با ساختار پیچیده است. بنابراین، ویژگی های کاربردی یا عملکرد آنها نیز متفاوت است. علاوه بر این، در فرآیند بهره‌برداری از کانیهای غیرفلزی، ساختار کریستالی کانیهای مفید باید تا حد امکان حفظ شود تا بر کاربرد صنعتی و ارزش مصرف آن تأثیری نگذارد.
در حال حاضر، روش‌های متداول بهینه‌سازی برای کانیهای غیرفلزی عبارتند از: مرتب‌سازی، شستشو، جداسازی ثقلی، شناورسازی، جداسازی مغناطیسی، جداسازی الکتریکی، بهینه‌سازی شیمیایی، لخته‌سازی انتخابی، کلسینه کردن و مرتب‌سازی شکل.
فناوری بهره‌برداری و تصفیه باریت و پیشرفت تحقیقات
باریت اغلب با کانی هایی مانند کوارتز، کلسیت، دولومیت، فلوریت، سیدریت، رودوکروزیت، پیریت، گالن و اسفالریت همراه است. در ذخایری مانند نقره و خاک کمیاب، باریت اغلب یک کانی گانگ رایج است. بنابراین، فرآیند جداسازی باریت توسط عواملی مانند نوع رسوب، ترکیب معدنی و ویژگی های فازهای باریت و گنگ محدود می شود.
در حال حاضر، فن آوری های بهینه سازی و تصفیه باریت عمدتاً شامل جداسازی دستی، جداسازی گرانشی، جداسازی مغناطیسی، شناورسازی و فرآیندهای ترکیبی است.
1. انتخاب دست
فرآیند انتخاب دستی به این صورت است که به صورت دستی سنگ کلوخه ای با عیار بالا بر اساس شاخص های فیزیکی بصری مانند رنگ و شکل سنگ معدن انتخاب می شود. برای انتخاب سنگ معدن با عیار بالا، ترکیب ساده و کیفیت پایدار مناسب است. بسیاری از معادن خصوصی کوچک در کشور من اغلب از این روش برای مرتب سازی استفاده می کنند. به عنوان مثال، معدن Pancun، Xiangzhou، Guangxi، سنگ معدن باریت با عیار بالا را با فرآیند انتخاب دستی انتخاب می کند. اندازه ذرات کنسانتره 30-150 میلی متر است و درجه باریت می تواند تا 95٪ باشد. این فرآیند ساده و آسان برای پیاده سازی است، نیاز به مکانیزاسیون کم تجهیزات دارد، اما دارای شدت کار بالا، راندمان تولید پایین و اتلاف جدی منابع است.
2. انتخاب مجدد
کانی های مختلف با اختلاف چگالی زیاد را می توان با جداسازی گرانشی از هم جدا کرد. چگالی باریت 4.5 گرم بر سانتی متر مکعب است که بسیار بیشتر از سایر کانی های معمولی گنگ (مانند کوارتز 2.65 گرم بر سانتی متر مکعب، کلسیت 2.6 گرم در سانتی متر مکعب) است. بنابراین می توان از فرآیند جداسازی گرانشی برای جداسازی کانی های باریت و گنگ استفاده کرد. تجهیزات جداسازی ثقلی مختلف را با توجه به اندازه عیار سنگ معدن انتخاب کنید. سنگ معدن درشت (-5+0.45mm) می تواند از روش جیگینگ استفاده کند و سنگ معدن با عیار ریز (-0.45mm) می تواند از میز تکان دادن یا روش مارپیچ استفاده کند.
این فرآیند دارای مزایای تجهیزات ساده، پایداری خوب، عدم وجود عامل سودمند، هزینه کم و آلودگی محیطی کمتر است. بنابراین، بازیابی کارآمد منابع باریت توسط یک فرآیند جداسازی گرانشی منفرد دشوار است و بازیابی بیشتر باریت با ترکیب فرآیندهای جداسازی مغناطیسی یا شناورسازی ضروری است.
3. جداسازی مغناطیسی
هنگامی که تفاوت قابل توجهی در خواص مغناطیسی مواد معدنی وجود دارد، می توان از فرآیند جداسازی مغناطیسی برای جداسازی استفاده کرد. باریت یک کانی غیر مغناطیسی است. هنگامی که کانی های مغناطیسی (مانند اکسیدهای آهن) کانی های اصلی هستند، می توان از فرآیند جداسازی مغناطیسی برای جداسازی کانی های باریت و گنگ استفاده کرد. کنسانتره به دست آمده دارای محتوای BaSO4 بالایی است که می تواند به عنوان یک نیاز مورد استفاده قرار گیرد. باریت مواد اولیه دارویی بر پایه باریم با محتوای آهن بسیار کم. جداسازی مغناطیسی اغلب برای انتخاب پیروتیت، مگنتیت، لیمونیت و هماتیت استفاده می شود.
4. شناورسازی
فلوتاسیون روشی مهم برای مقابله با منابع باریت دیرگداز مانند کانه‌های با عیار پایین، سنگهای معدنی مرتبط و باطله است و این فرآیند سازگاری خوبی با انواع سنگهای باریت با اینله‌های پیچیده دارد و همچنین قابلیت بازیابی وزن ریزدانه را دارد. روش موثر اسپار فرآیند فلوتاسیون به طور کلی شامل فلوتاسیون مثبت و فلوتاسیون معکوس است.
5. فرآیند ترکیبی
برای کانه‌های مرتبط، باطله‌های فلوتاسیون، و سنگهای نسوز با لایه‌های معدنی ریزدانه، بازیابی باریت توسط یک فرآیند جداسازی مغناطیسی یا گرانشی رضایت‌بخش نیست و برای بازیابی مؤثر باریت به یک فرآیند ترکیبی نیاز است. فرآیندهای ترکیبی رایج عبارتند از: شناورسازی-انتخاب مجدد، جداسازی گرانشی-مغناطیسی، جداسازی مغناطیسی-فلوتاسیون و جداسازی مغناطیسی-انتخاب مجدد-فلوتاسیون.
روش اصلاح سطح و طراحی کاربردی خاکستر بادی
اصلاح سطح و عملکرد مجدد ذرات خاکستر بادی یکی از ابزارهای اصلی برای بهبود استفاده با ارزش افزوده بالای آنها است. اصلاح سطح ذرات خاکستر بادی و بارگذاری برخی از افزودنی های کاربردی می تواند نوع جدیدی از مواد کاربردی را به دست آورد. این روش می تواند ارزش افزوده خاکستر بادی را تا حد زیادی افزایش دهد، می تواند شور و شوق شرکت را برای استفاده عمیق از خاکستر بادی بسیج کند و استفاده از منابع عمیق خاکستر بادی را ارتقا دهد.
وضعیت فعلی فناوری اصلاح سطح Fly Ash
با اصلاح زغال سنگ پودر شده می توان محصولی با سطح ویژه بزرگتر به دست آورد که می تواند عملکرد جذب خود را بهتر اعمال کند. استفاده از روش‌های اصلاح فیزیکی، مانند آسیاب مکانیکی، عملیات مایکروویو، پردازش امواج اولتراسونیک و دمای بالا و غیره، می‌تواند ساختار شبکه بدنه شیشه‌ای خاکستر بادی را از بین ببرد، سطح ویژه را افزایش دهد و همچنین می‌تواند خواص الکترومغناطیسی خاکستر را تغییر دهد. ذرات با پوشش روش‌های اصلاح، مانند اصلاح آتش، اصلاح هیدروترمال، اصلاح اسید، اصلاح قلیایی، اصلاح نمک معدنی، تصفیه اکسید کلسیم و غیره، همچنین می‌توانند ساختار شبکه سیلیکات را از بین ببرند، باعث انحلال سطح بدنه شیشه‌ای شوند و باعث بهبود عملکرد شوند. نسبت مساحت سطح و ظرفیت تبادل یونی
روش‌های اصلاح شیمیایی همچنین شامل اصلاح با استفاده از سورفکتانت‌ها، مانند تیمار سورفکتانت کاتیونی، درمان با عامل جفت‌کننده و درمان با اسید استئاریک است.
سورفکتانت های کاتیونی می توانند خواص الکتریکی سطحی ذرات خاکستر بادی را تغییر دهند و ظرفیت جذب سطحی آنها را بهبود بخشند و عمدتاً در فرآیندهای مختلف تصفیه فاضلاب استفاده می شوند. اسید استئاریک می تواند به هدف اصلاح آبگریز دست یابد و خاکستر بادی را در پلیمر (مانند PVC، PP) به عنوان پرکننده بسازد. روش اصلاح با عامل کوپلینگ می تواند پراکندگی رنگدانه های معدنی و چسبندگی سطوح شیشه ای و فلزی و غیره را بهبود بخشد.
طراحی عملکردی سطح ذرات خاکستر بادی
روش‌های زیادی برای طراحی عملکردی و اصلاح سطح ذرات خاکستر بادی، به طور کلی از طریق طراحی گروه‌ها در سطح مشترک، و سپس بارگذاری گروه‌های عملکردی مربوطه برای به دست آوردن مواد کاربردی مبتنی بر خاکستر بادی وجود دارد.
(1) مواد فیلم آبگریز مبتنی بر خاکستر بادی
فیلم های آبگریز کاربردهای زیادی مانند دیوارهای بیرونی ساختمان، مواد بسته بندی و مکان های ضد کپک دارند. به عنوان مثال، سطح خاکستر بادی زغال سنگ به صورت آبگریز با صمغ رزین پراکنده کاتیونی اصلاح می شود تا یک ماده فیبر آبگریز تهیه شود.
خاکستر بادی با اسید استئاریک اصلاح شد و سپس رابطه بین غلظت حجمی رنگدانه و غلظت حجمی رنگدانه بحرانی در مواد کامپوزیت آلی/غیر آلی برای تنظیم خواص آبگریز فیلم استفاده شد.
در یک کلام، مواد فیلم آبگریز که با استفاده از خاکستر بادی تهیه می‌شود، قیمت پایینی دارد، می‌توان از آن در مواردی با نیاز بالا به مواد بسته‌بندی و مقاومت در برابر کپک استفاده کرد و قابلیت اجرایی خوبی دارد.
(2) مواد کنترل رطوبت کامپوزیت مبتنی بر خاکستر پرواز
مواد تهویه رطوبت مبتنی بر خاکستر بادی یک ماده کامپوزیت رطوبت ساز است که می توان آن را با ترکیب پلیمرها و نمک های آبدوست پس از اصلاح آبدوست خاکستر بادی به دست آورد که می تواند برای تهیه پودر یا رنگ بازیافت شود. در موارد مختلف اعمال می شود، مزایای کنترل رطوبت غیرفعال، هوشمند، هزینه کم، صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست را دارد.
(3) مواد جذب فرمالدئید
استفاده از خاکستر بادی اصلاح شده برای بارگیری جاذب فرمالدئید معادل ترکیب دو اثر جذب فیزیکی و خنثی سازی شیمیایی است. از یک طرف، فرمالدئید جذب شده فیزیکی با جاذب واکنش می دهد و مشکلی برای دفع وجود ندارد که فرمالدئید را کاملاً از بین می برد. استفاده از آن آسان است و می تواند فرمالدئید را به طور کامل از بین ببرد.
با استفاده از بارگیری روبنده فرمالدئید بر روی سطح خاکستر بادی می توان یک ماده تصفیه کننده محیطی با عملکرد عالی بدست آورد که ارزش افزوده بسیار بالایی دارد. ضمن اینکه دارای مزایای اقتصادی خوبی است، دارای مزایای اجتماعی بسیار خوبی نیز می باشد.
اصلاح عملکردی سطح خاکستر بادی دارای اهمیت بسیار قوی است که می تواند خاکستر بادی زباله جامد را به یک ماده کاربردی تبدیل کند. به طور خلاصه، تنها استفاده معقول، کامل و عمیق از خاکستر بادی می تواند واقعاً خاکستر بادی را دیگر زباله جامد نباشد، بلکه یک ماده خام صنعتی با قیمت پایین و عملکرد عالی کند.
نانو اکسید روی - یک ماده شیمیایی معدنی ریز کاربردی جدید
نانو اکسید روی نوع جدیدی از مواد شیمیایی معدنی ریز کاربردی است که دارای ویژگی های ارزان و آسان برای به دست آوردن مواد اولیه، نقطه ذوب بالا، پایداری حرارتی خوب، اتصال الکترومکانیکی خوب، عملکرد لومینسانس خوب، عملکرد ضد باکتری، عملکرد کاتالیزوری و عملکرد عالی محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش ، به طور گسترده در افزودنی های ضد باکتری، کاتالیزورها، لاستیک، رنگ، جوهر، پوشش، شیشه، سرامیک پیزوالکتریک، اپتوالکترونیک و مواد شیمیایی خانگی و سایر زمینه ها استفاده می شود.
1. عامل فعال لاستیک و شتاب دهنده ولکانیزاسیون
نانو اکسید روی دارای پراکندگی خوب، شل و متخلخل، سیالیت خوب، پراکندگی آسان در حین ذوب و تولید حرارت کمی از ترکیب لاستیک است. به عنوان یک فعال کننده ولکانیزاسیون، ترکیب اضافه شده به محصول هدف دارای فعالیت قوی تری است که باعث بهبود ریزساختار لاستیک ولکانیزه و بهبود کیفیت محصولات لاستیکی می شود. پایان، استحکام مکانیکی، استحکام پارگی، مقاومت در برابر اکسیداسیون حرارتی، و دارای مزایای ضد پیری، ضد اصطکاک و آتش، افزایش عمر مفید و غیره است. هنگامی که دوز 30-50٪ از اکسید روی معمولی باشد، می تواند لاستیک سمت لاستیک ضد تاشو لاستیک عملکرد از 100000 بار به 500000 برابر افزایش یافته است که می تواند به طور موثر هزینه تولید شرکت ها را کاهش دهد.
2. کریستالایزر سرامیکی
نانو اکسید روی دارای اثر نانو، اندازه ذرات کوچک، سطح ویژه بزرگ و دارای فعالیت شیمیایی بالاتری نسبت به اکسید روی معمولی است که می تواند به طور قابل توجهی درجه تف جوشی و متراکم شدن مواد را کاهش دهد، در انرژی صرفه جویی کند و ترکیب سرامیک را ایجاد کند. مواد متراکم و یکنواخت ، برای بهبود عملکرد مواد سرامیکی. با توجه به اثر حجمی و قابلیت پخش بالای آن، می توان از آن به طور مستقیم بدون پردازش و آسیاب استفاده کرد. در مقایسه با اکسید روی معمولی، دوز آن را می توان 30٪ -50٪ کاهش داد. دمای پخت محصولات سرامیکی 40-60 درجه سانتیگراد کمتر از اکسید روی معمولی است. همچنین می تواند محصولات سرامیکی را دارای عملکرد ضد باکتری و خود تمیز شوندگی کند.
3. آنتی اکسیدان روغن روان کننده یا گریس
نانو اکسید روی دارای فعالیت شیمیایی قوی است و می تواند رادیکال های آزاد را جذب کند و در نتیجه واکنش زنجیره ای رادیکال آزاد را از بین ببرد. در عین حال، نانو اکسید روی یک اکسید آمفوتریک است که می تواند اسید انباشته شده روی زنجیره هیدروکربنی روغن روان کننده را در طول زمان خنثی کند که می تواند عمر مفید روغن روان کننده را افزایش دهد.
4. جاذب UV
نانو اکسید روی می تواند پرتوهای فرابنفش را جذب کرده و انتقالات الکترونیکی ایجاد کند، در نتیجه امواج فرابنفش موج متوسط (UVB) و امواج بلند ماوراء بنفش (UVA) را جذب و مسدود می کند. با توجه به اندازه ذرات کوچک نانو اکسید روی، میزان جذب اشعه ماوراء بنفش در واحد مقدار افزوده بسیار بهبود یافته است. نانو اکسید روی یک اکسید فلزی معدنی است که می‌تواند پایداری طولانی‌مدت را بدون تخریب حفظ کند، بنابراین پایداری طولانی‌مدت و اثربخشی اثر محافظ فرابنفش آن را تضمین می‌کند. این محصول برای محیط هایی با اشعه ماوراء بنفش قوی مناسب است و می تواند در پوشش های محافظ مبلمان چوبی، رزین ها، پلاستیک ها و لاستیک ها و همچنین لوازم آرایشی و بهداشتی و سایر محصولات استفاده شود.
5. عامل ضد کپک و باکتریواستاتیک
نانو اکسید روی یک ماده نیمه هادی خود فعال است. تحت تابش نور ماوراء بنفش و نور مرئی، الکترون های آزادانه در حال حرکت را تجزیه می کند و همزمان حفره های الکترونی مثبت را بر جای می گذارد. سوراخ ها می توانند با اکسیژن و آب روی سطح اکسید روی واکنش داده و رادیکال های هیدروکسیل، گونه های فعال اکسیژن و غیره تولید کنند و در نتیجه باعث ایجاد یک سری واکنش های بیولوژیکی شوند. این می تواند به طور موثر زیست توده را اکسید و تجزیه کند، به طوری که نقش ضد کپک و ضد باکتری را ایفا کند. به دلیل اثر نانویی نانو اکسید روی، سطح ویژه آن به طور قابل توجهی افزایش می یابد، فعالیت اکسیداسیون فتوکاتالیستی آن بیشتر است و خواص ضد باکتری، ضد باکتری و ضد قارچی کارآمدتری دارد. . می توان آن را برای ضد باکتری و ضد کپک پوشش ها، درزگیرها، پلاستیک ها، لاستیک ها و محصولات نساجی استفاده کرد.