개질 플라스틱 산업의 발전, 기술 현황 및 향후 발전 동향
플라스틱 산업의 급속한 발전으로 인해 필러 마스터 배치는 더 이상 단일 필러 재료로 사용되지 않습니다. 사람들은 무기 재료, 화학 첨가제 및 기타 재료를 추가하는 공개 정제 및 금지의 생산 방법에서보다 고급 프로세스를 사용합니다. 각각의 특성과 공통점, 혼합 및 압출을 위한 이축 압출기 및 삼중 스크류 압출기의 사용은 사람들이 플라스틱 제품의 특수 특성을 개선하는 중요한 방법이자 방법이 되었습니다. 플라스틱 충전 수정은 최근 몇 년 동안 가장 빠르게 성장하고 있습니다. 플라스틱 산업의 새로운 산업.
1. 8대 개질 플라스틱 다운스트림 시장 적용
자동차 산업; 가전 산업; 전자 및 전기 산업; 기계 및 장비 산업; 철도/군사/의료/항공우주.
2. 플라스틱 변형 방법의 5가지 유형
(1) 수정된 충전재
마스터 배치를 채우는 주요 목적은 생산 비용을 줄이는 것입니다. 대부분은 저가의 광범한 공급원의 무기분말이나 산업폐기물을 충전재로 사용하고 적정량의 첨가제와 합성수지를 첨가하여 생산하고 있다.
(2) 수정된 마스터 배치
수정 마스터 배치는 필러 마스터 배치를 기반으로 개발된 새로운 수정 소재입니다. 유리 섬유, 활석, 운모, 규회석, 황산바륨, 카올린과 같은 무기 재료를 수지에 추가하거나 합성 수지 또는 가공 중 노화 방지제, 항산화제, 노화 방지제와 같은 특수 특성을 가진 보조제를 추가합니다. 재료는 응용 프로그램에서 다른 재료의 기능적 특성을 나타냅니다.
(3) 기능 변경
그래핀, 실리콘분말, 희토류, 수산화마그네슘, 금속미분말(은, 구리, 아연 등) 등 다양한 소재를 플라스틱에 첨가하고 개질기술을 통해 제품지수를 향상시키며 난연성, 노화 저항, 저항 고온, 저온 등의 물성을 향상시켰고, 전기전도성, 항균성, 절연성, 강화성 등의 특수특성도 실현할 수 있어 내구 플라스틱 제품의 주요 시장에서 한 자리를 차지하고 있다.
(4) 다성분 화합물 변형
다성분 복합 개질은 주로 플라스틱을 혼합, 그래프팅, 블록 및 기타 형태를 통해 하나 이상의 무기 재료, 고분자 재료, 화학 첨가제 등과 결합하여 플라스틱을 "합금"으로 만듭니다. 각 구성 요소의 특성은 서로 보완하여 여러 가지 우수한 특성을 가진 플라스틱 재료를 형성하여 성능 및 다기능 향상의 목적을 달성합니다.
(5) 특별 수정
특수 플라스틱에 다양한 기능성 재료 또는 첨가제가 첨가되어 고가의 특수 플라스틱은 본래의 특성을 유지할 뿐만 아니라 다양한 제품의 시장 적용에 적합한 특수 기능을 갖습니다.
3. 변형 플라스틱 개발의 3가지 새로운 트렌드
(1) 나노스케일 무기재료
무기 재료는 플라스틱에 널리 사용됩니다. 초미세 입자 크기로 무기 재료의 기능이 점차 강조됩니다. 무기 나노 분말로 변형된 플라스틱은 많은 고유한 특성을 가지고 있어 플라스틱 산업의 발전에 새로운 개발 기회를 제공합니다.
(2) 고효율 화학첨가물
새로운 고효율 첨가제의 개발은 개질 플라스틱의 중요한 개발 방향이 되었습니다. 변성 플라스틱에 관여하는 첨가제는 열안정제, 가소제, 자외선 흡수제, 핵제, 대전방지제 등 플라스틱 가공에 일반적으로 사용되는 첨가제 외에 분산제, 난연제, 고효율 및 다기능성 기능성 첨가제 강화, 난연제, 시너지 효과 및 합금 호환성(계면 호환성)과 같은 요소도 개질된 플라스틱에 중요합니다.
(3) 변형 플라스틱의 환경 보호
환경 보호에 대한 사람들의 인식이 높아지고 점점 더 엄격해지는 환경 규제로 인해 플라스틱의 재생 가능 활용, 환경 소화율, 생분해성, 무독성, 무취 및 무공해와 같은 환경 보호 개념이 디자인에 통합되었습니다. 변형 플라스틱 제조 공정에서 에너지 자원의 보존과 합리적 이용에 주의를 기울여야 하며 무공해, 완전 분해, 재활용 및 환경 친화적인 변형 플라스틱 제품의 연구 개발이 새로운 핫스팟이 되었습니다.
식품 및 화장품에서 실리카의 응용 및 시장 전망
실리카는 안전하고 환경 친화적 인 일일 화학 첨가제이며 고급 응용 분야에서 더 나은 성능을 보입니다. 예를 들어 식품의 맥주용 실리카겔로 제품의 맛을 좋게 하고 화장품의 고결방지제로 환경에 무해합니다.
여러 국가의 규제 기관은 실리카를 안전하고 무해한 첨가제로 인증했습니다. 유럽, 미국 및 유엔의 규제 기관은 식품 및 기타 분야에서 사용하기 위한 첨가제로 실리카를 승인했습니다. ECETOC(European Center for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals)의 2006년 연구에 따르면 입, 피부 또는 눈을 통한 실리카의 인간 흡입은 본질적으로 무독성이며 환경 품질에 큰 영향을 미치지 않습니다.
1. 식품 분야에서 실리카의 응용 및 대체
실리카는 무독성, 무해, 안정적인 특성 및 큰 비표면적의 우수한 특성을 가지며 이는 식품 고결 방지제 및 흡착제의 특성과 정확히 일치하며 원래 제품보다 더 고품질이고 효율적입니다.
식염 분야에서 이산화규소는 무독성일 뿐만 아니라 고결에 대한 저항성이 높으며 이는 페로시안화 칼륨 및 구연산 제2철 암모늄보다 우수하며 식탁에서 녹색 및 건강한 고결 방지제로 사용할 수 있습니다. 소금 제품. .
맥주 및 과일 주스와 같은 음료 분야에서 실리카는 탁한 물질을 응집시킬 수 있으며 정화 효과가 있습니다. 그것은 맥주 제품의 품질에 영향을 미치지 않고 맥주의 탁한 단백질을 효과적으로 제거 할 수 있으며 전체 과정에서 맥주의 손실은 매우 적습니다. 다른 여과 보조제에 비해 투여량이 적고 효과가 좋은 장점이 있으며 새로운 유형의 환경 친화적 인 흡착제로 맥주 산업에서 널리 사용되었습니다.
식용유 분야에서 실리카를 적게 첨가하면 활성 점토 사용량을 크게 줄일 수 있고 식용유의 색상이 너무 옅어지는 것을 방지하고 더 나은 품질의 해바라기 기름을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 기업이 생산 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.
2. 화장품 분야에서 실리카의 응용 및 대체
플라스틱 마이크로 비즈는 환경 문제로 인해 생산이 금지되었으며 실리카는 화장품의 우수한 성분으로 널리 사용됩니다. 실리카는 화장품, 자외선 차단제 등 퍼스널케어 제품의 GRAS(Generally Recognized as Safe) 성분으로 구형, 작은 입자크기, 다공성 등으로 화장품 분야의 고결방지제 및 증점제, 저장안정성 향상 및 분말 제품의 분산은 모발 표백제의 자유 흐름 특성 및 매니큐어 코팅 특성을 개선하는 데 도움이 되는 립스틱 및 화장품 안료 디스펜싱과 같이 널리 사용됩니다.
3. 실리카의 고급 일일 화학 응용 프로그램의 성장이 폭발하고 있습니다.
실리콘 고무는 무취, 무독성으로 광범위한 작업 온도에 적합하며 절연성, 내산화성, 내광성, 내곰팡이성 및 화학적 안정성이 우수합니다. 삶의 질에 대한 사람들의 요구 사항이 향상됨에 따라 유아용 제품과 같은 일상적인 화학 물질 소비에 널리 사용됩니다. 가운데.
식품 및 화장품 분야는 상대적으로 분산되어 있으며 소비 업그레이드의 잠재 공간은 거대합니다. 식품 및 화장품에 사용되는 실리카에 대한 전 세계 수요는 100,000톤에 달할 수 있습니다.
식품에서 고급 맥주의 추세가 상승하고 제품 가격이 지속적으로 상승하고 있으며 이에 따라 제품 품질과 맛에 대한 소비자의 요구도 증가하고 있습니다. 일본 기린홀딩스(Kirin Holdings)의 데이터에 따르면 2018년 세계 맥주 생산량은 1910억6000만 리터에 달했다. 맥주 실리카겔에 따르면 0.03%-0.06%의 추가를 가정하고 세계 수요는 6만-12만 톤이다.
폴리프로필렌에 일반적으로 사용되는 6가지 유형의 난연제
5대 범용 플라스틱 중 하나인 폴리프로필렌(PP)은 생활 곳곳에서 널리 사용됩니다. 그러나 PP의 가연성 특성도 적용 공간을 제한하고 PP 재료의 추가 개발을 방해합니다. 따라서 PP Modification의 난연성은 항상 관심의 초점이었습니다.
난연제는 고분자 합성 재료의 부스터입니다. 난연제의 사용은 난연성 폴리머 재료에 사용할 수 있으므로 재료 연소를 방지하고 화재의 확산을 방지하고 합성 재료가 연기 억제, 자기 소화 및 난연성을 갖도록 촉진합니다. 현재 일반적으로 사용되는 폴리프로필렌 난연제는 금속수산화물계 난연제, 붕소계 난연제, 규소계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제, 팽창성 난연제 등이 있다.
1. 금속 수산화물 난연제
금속 수산화물 난연제의 활성탄은 비표면적이 크고 관능기가 풍부하여 수산화 마그네슘 입자의 수산기와 잘 결합되어 수산화 마그네슘의 표면 극성을 효과적으로 약화시키고 발생을 줄입니다. . 응집 가능성은 수산화 마그네슘과 PP 매트릭스와의 상용성을 향상시켜 재료의 난연 특성을 향상시킵니다.
2. 붕소 난연제
PP/BN@MGO 복합재에서 BN@MGO 난연제의 코팅 구조 및 알킬화 개질로 인해 알킬 사슬 그래프팅 효율이 높고 충전재 표면에 탄소 원소가 풍부할 수 있어 BN@MGO 난연제와 PP 본체 사이의 친화력으로 인해 PP 매트릭스에 균일하게 분포될 수 있습니다.
3. 실리콘 난연제
실리콘 기반 난연제의 HNTs-Si는 고온 범위에서 원래의 관형 구조를 유지할 수 있으며 열적으로 분해된 PP 사슬과 꼬여 "섬유질" 조밀한 탄소 층을 형성하여 PP의 연소를 효과적으로 억제할 수 있습니다. 열, 질량 및 연기 전달.
4. 인 난연제
인계 난연제에서 소르비톨은 수산기가 많아 연소시 탄화층을 형성하기 쉬운 반면, 폴리인산암모늄은 가열시 분해되어 인산화합물을 생성하여 소르비톨의 탄화를 더욱 향상시키고 생성 탄소층의 지연. 열의 확산과 산소의 분리는 재료의 난연성을 향상시킵니다.
5. 질소 난연제
MPP는 연소 중에 불연성 가스(NH3, NO 및 H2O 포함) 및 일부 인 함유 물질을 생성하는 반면 AP는 고온에서 인산알루미늄 Al2(HPO4) 3 및 포스핀(PH3) 가스를 방출할 수 있으며 이러한 가스는 희석될 뿐만 아니라 공기 중 가연성 가스를 제거하고 재료 표면의 가스 차폐 역할을 하여 연소를 줄일 수 있습니다.
6. 팽창성 난연제
NiCo2O4는 제어 가능한 형태, 큰 비표면적, 많은 활성 부위, 간단하고 다양한 제조 방법의 장점이 있습니다. NiCo2O4는 니켈계 화합물로서 탄소 촉매 능력이 우수하여 연소 생성물을 감소시키고 난연성을 향상시킵니다.
전기 절연용 에폭시 캐스터블의 특성에 대한 실리콘 미세 분말 함량의 영향
에폭시 절연 캐스터블은 액상 또는 점성의 중합성 수지 혼합물에 수지, 경화제, 충전제 등을 혼합한 것입니다. 주입 온도에서 캐스터블은 유동성이 좋고 휘발성이 적고 경화가 빠르며 경화, 고정 후 수축이 작은 특성을 가지고 있습니다. 하나의 절연 제품에 절연 및 기타 기능이 있습니다.
실리콘 미세분말은 절연 캐스터블의 중요한 구성 요소 중 하나로 수축 감소, 비용 절감 및 성능 향상에 대체할 수 없는 역할을 합니다.
현재 단열재 제조사들은 원가절감을 위해 충전재 함량의 비율을 최대한 높이려고 노력하고 있습니다. 필러 함량이 너무 높은 절연체는 절연 성능, 기계적 특성 및 서비스 수명을 크게 감소시켜 전력 시스템의 안전하고 안정적인 작동에 심각한 영향을 미칩니다. 필러 함량이 너무 낮은 절연 부품도 전체 성능을 저하시킵니다. 에폭시 수지 제조사들은 필러의 첨가 비율에 대해 합당한 규제를 하지 않아 에폭시 단열재 제조사들에게 큰 혼란을 주고 있습니다.
액체 비스페놀 A 에폭시 수지를 기본 재료로, 메틸테트라히드로무수프탈산을 경화제로, BDMA를 촉진제로, 400-메쉬 활성 실리콘 분말을 충전제로 사용하고, 다양한 충전제 비율에 따라 APG 공정을 사용하여 테스트 스트립을 제조했습니다. 다양한 양의 실리콘 미세 분말이 에폭시 캐스터블의 기계적 강도, 유전 특성, 용액 내식성 및 수분 흡수에 미치는 영향을 조사했습니다. 결과는 다음을 보여줍니다.
(1) Epoxy Resin System의 Filler 함량이 증가함에 따라 일반적으로 Sample Block의 유전상수와 유전손실이 증가하는 경향이 있다.
(2) 충전재 함량이 낮을 때 비율이 증가함에 따라 누출 흔적에 대한 내성이 증가합니다. 필러 함량이 69.42%에 도달하면 누출 흔적에 대한 저항이 최대에 도달합니다. 그 후 필러가 추가로 증가함에 따라 누출 흔적에 대한 저항이 증가합니다. 다시 나빠지기 시작했습니다.
(3) 충전재 함량이 67.26%로 증가하면 잿물 내식성이 크게 떨어지기 시작합니다.
(4) 시료의 기계적 물성은 초기에 Filler 함량이 증가함에 따라 증가하였고, Filler 함량이 69.42%로 증가하면서 기계적 물성이 변동하기 시작하였다.
(5) 충전재 함량이 증가하더라도 주물의 수축률을 감소시키고 열전도도 및 강성을 개선하며 균열 저항성을 개선하고 생산 비용을 절감할 수 있지만 충전재 함량이 너무 높으면 공정이 악화될 뿐만 아니라 또한 제품의 절연 성능, 기계적 안정성 및 내식성을 감소시킵니다. 따라서 종합적인 성능을 고려할 때 실리콘 미세분말의 최적 함량 범위는 63~67%이다.
폴리에틸렌에 수산화물 난연제의 응용 및 연구 진행
폴리에틸렌(PE)은 에틸렌 단량체를 중합하여 얻어지는 열가소성 수지입니다. 그것은 좋은 내한성, 좋은 기계적 강도 및 유전 특성을 가지고 있습니다. 그것은 케이블, 필름, 파이프, 포장, 용기, 의료 기기 및 기타 제품에 널리 사용됩니다. 그러나 PE 산소 지수는 17.4%로 가연성 물질입니다. PE 소재는 연소 속도가 빠르고 열/연기가 많고 연소 시 녹거나 떨어지기 쉬워 인명과 재산의 안전에 큰 위협이 되고 폴리에틸렌의 사용과 발전을 제한합니다. 따라서 난연제 개질을 수행하는 것이 필수적입니다.
금속 수산화물 난연제는 주로 수산화 알루미늄과 수산화 마그네슘입니다. 마그네슘-알루미늄 난연제는 안정성이 좋고 독성이 없으며 발연량이 적습니다. 연소 과정에서 수증기가 방출되어 가연성 가스를 희석하고 열의 일부를 제거하고 연소를 억제하며 난연 효과를 생성합니다. 알루미늄-마그네슘 난연제는 점화 시간을 연장하고 열 방출 속도를 감소시킬 수 있습니다. PE와 수산화마그네슘의 상용성이 불량하고 난연 효율이 낮다. 난연 성능을 향상시키기 위해서는 다량의 첨가가 필요하며 다량의 첨가는 복합재료의 가공성을 감소시킨다. 성 및 기계적 특성.
수산화마그네슘을 스테아르산나트륨과 폴리에틸렌글리콜 개질제로 표면개질하여 고밀도 폴리에틸렌 난연복합체를 제조하였다. 연구에 따르면 변성 수산화 마그네슘의 첨가량이 30 % 일 때 HDPE / 수산화 마그네슘 복합 재료의 인장 강도는 12.3MPa이고 수산화 마그네슘은 HDPE와 상용성이 우수하며 한계 산소 지수가 24.6 %로 증가했습니다. 난연 성능이 덜 향상되었습니다.
층상 이중 수산화물은 분해, 희석 및 산소 차단 시 CO2 및 H2O를 방출하여 우수한 난연 효과를 가지며 할로겐 및 인 함유 난연제를 대체할 수 있습니다.
수산화알루미늄/Mg-Fe-LDH/HDPE 난연 복합재는 수산화알루미늄과 자체 제작한 마그네슘 철 이중 수산화물(Mg-FeLDH)을 난연제로 사용하여 제조되었습니다. 연구에 따르면 수산화알루미늄과 Mg-Fe-LDH는 복합 재료(HDPE1, HDPE2, HDPE3)의 연소 중에 CO 방출 및 열 방출을 효과적으로 억제하여 HDPE를 발화하기 어렵게 만드는 것으로 나타났습니다. 난연제의 총량이 40%(Mg-Fe-LDH, HDPE2의 2%)일 때 HDPE 복합재료는 우수한 난연성을 갖는다.
HDPE 합성물은 난연제로 수산화알루미늄, 팽창 질석 및 삼산화안티몬을 사용하여 제조되었습니다. 수산화알루미늄/팽창질석의 비율이 3:2일 때 복합재료의 기계적 물성이 우수하고 연기 억제 및 난연 성능이 FV-0 수준에 도달하는 것으로 연구되었다. 수산화알루미늄과 팽창질석의 총량이 50%일 때 한계산소지수는 수산화알루미늄이 증가함에 따라 먼저 증가하다가 감소하며 최적비는 3∶2이다.
선형 저밀도 폴리에틸렌과 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체의 난연 특성에 대한 수산화마그네슘과 붕산아연의 영향을 연구하였다. 수산화마그네슘과 붕산아연의 비율이 증가할수록 복합재료의 난연성능이 향상됨을 알 수 있었다. 수산화마그네슘 첨가량이 65%일 때 난연성능이 가장 우수하여 UL94V-0 수준에 도달하였다.
선형 저밀도 폴리에틸렌의 난연 특성에 대한 수산화마그네슘의 영향을 연구했습니다. 수산화마그네슘의 투여량이 70%에 도달하면 한계 산소 지수는 31.4%에 도달하여 순수 물질보다 약 71% 높고 수직 연소 시험은 V-0 수준에 도달합니다.
금속 수산화물 난연제는 안전하고 환경 친화적이며 저렴합니다. 단독으로 사용하면 난연효과가 좋지 않고 재료의 난연성능을 향상시키기 위해 다량의 첨가가 필요하나 다량으로 첨가하면 기계적 물성이 저하된다. 따라서 표면 개질을 연구하고 질소 및 인계 난연제와 함께 사용하여 난연 성능을 향상시키고 첨가량을 줄이는 것이 수산화물 난연제의 연구 방향입니다.
나노 아연 산화물의 표면을 수정하는 방법은 무엇입니까?
나노-아연 산화물은 새로운 유형의 기능성 정밀 무기 화학 물질입니다. 작은 입자 크기와 큰 비표면적 때문에 화학적, 광학적, 생물학적 및 전기적 측면에서 독특한 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있습니다. 그것은 항균 첨가제, 촉매, 고무, 염료, 잉크, 코팅, 유리, 압전 세라믹, 광전자 및 일일 화학 물질 등에 널리 사용되며 광범위한 전망의 개발 및 활용입니다.
그러나 나노 아연 산화물의 큰 비표면적과 비표면적 에너지로 인해 표면 극성이 강하고 덩어리지기 쉽습니다. 유기 매질에 균일하게 분산시키는 것이 쉽지 않아 나노 효과가 크게 제한됩니다. 따라서 나노-산화아연 분말의 분산 및 표면 개질은 나노 물질이 매트릭스에 적용되기 전에 필요한 처리 방법이 되었습니다.
1. 나노-산화아연의 표면 코팅 개질
이것은 현재 무기 충전재 또는 안료의 주요 표면 개질 방법입니다. 계면 활성제는 입자 표면에 새로운 특성을 부여하기 위해 입자 표면을 덮는 데 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 표면 개질제로는 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제, 스테아르산, 실리콘 등이 있습니다.
Wang Guohong et al. 나노-산화아연의 표면을 개질하기 위해 라우르산나트륨을 사용했습니다. 구연산나트륨 함량 15%, pH 값 6, 변성시간 1.5h 조건에서 변성 나노산화아연의 친유성이 향상되었다. 화학적 정도는 79.2%에 달하며 메탄올과 크실렌에 잘 분산될 수 있습니다. Zhuang Tao et al. 나노-아연 산화물의 표면을 개질하기 위해 티타네이트 커플링제를 사용했습니다. 티타네이트 함량이 3%, 온도가 30℃, 교반시간이 90분일 때 나노-산화아연의 활성화 지수는 99.83%에 달할 수 있었다. 변성 나노산화아연을 천연고무에 적용하면 tst와 t90이 모두 늘어나 인장강도, 파단신율, 굴곡유연성이 모두 향상된다.
2. 나노-산화아연의 기계적 화학적 변형
분쇄, 마찰 및 기타 방법을 사용하여 기계적 응력으로 입자 표면을 활성화하여 표면 결정 구조 및 물리 화학적 구조를 변경하는 방법입니다. 이 방법에서는 분자 격자가 변위되고 내부 에너지가 증가하며 활성 분말 표면이 외력의 작용에 따라 다른 물질과 반응하여 부착되어 표면 개질의 목적을 달성합니다.
스테아르산 분자는 산화아연의 표면에 화학적으로 결합되어 있으며, 개질 전후의 산화아연의 결정 구조가 동일하고 입자의 응집이 감소하고 2차 입자 크기가 크게 감소합니다. 변형된 샘플의 활성화 지수와 친유성을 측정하여 최적의 변형제 양은 산화아연 질량의 10%입니다. 산화아연의 표면은 친유성이며 소수성이며 유기용매에 대한 분산 성능이 우수합니다.
3. 나노-산화아연 침전 반응 변형
이 방법은 유기 또는 무기 물질을 사용하여 입자 표면에 코팅층을 증착하여 표면 특성을 변경합니다.
현재, 나노-산화아연의 제조 기술에서 몇 가지 돌파구가 생겼고 중국에는 여러 산업화된 제조업체가 형성되었습니다. 그러나, 나노아연산화물의 표면개질 기술과 응용기술은 그다지 주목을 받지 못하고 있으며, 그 응용분야의 발전은 매우 제한적이다. 따라서 나노 산화아연 제품의 표면 개질 및 응용에 대한 연구를 강화하고 고성능 제품을 개발하며 다양한 분야의 나노 산화아연 제품에 대한 수요를 충족시키기 위해 제품의 응용 분야를 확대할 필요가 있습니다.
우라늄 함유 폐수 처리에 점토 광물 재료의 적용
점토 광물은 일반적으로 서로 다른 비율로 공유 산소로 연결된 규소-산소 사면체 시트와 알루미늄-산소 팔면체 시트가 있는 층상 구조입니다. 그들은 큰 비표면적, 강한 양이온 교환 능력 및 중금속 및 유기물 흡착 능력의 특성을 가지고 있습니다. 가변 전하 표면에서 우라늄 이온의 흡착, 탈착 및 침전은 우라늄 원소의 이동 및 농축을 제어할 수 있습니다. 용액 내 우라늄 농축 흡착 및 폐수 내 우라늄 제거 및 재활용에 이상적인 흡착 재료입니다.
1. 고령토 재료
자연 환경에서 가장 중요한 점토 광물 중 하나인 카올린은 오염을 수정하고 이동을 지연시키는 데 중요한 역할을 합니다. 최근 카올린에 대한 우라닐 이온의 흡착에 관한 연구의 출발점은 카올린 표면에 우라닐 이온과 반응할 수 있는 작용기의 존재에 기반을 두고 있다. 카올린 변성으로 얻은 흡착 특성이 더 좋은 물질은 우라늄 흡착 물질입니다. 향후 주요 연구 방향 중 하나.
2. 아타풀자이트 점토 재료
Attapulgite는 독특한 층 사슬 결정 구조, 가느다란 섬유, 다공성, 넓은 표면적 및 우수한 흡착 성능을 가지고 있습니다. 애타풀자이트에 포함된 Si4+는 Al3+로 대체되고 남아 있는 음전하로 인해 수용액에서 중금속 이온과 방사성 핵종을 흡착할 수 있습니다.
자연적으로 발생하는 아타풀자이트 점토는 활성화 또는 개질 처리를 통해 복합 재료의 고유한 특성을 부여하여 환경 폐수 처리에 널리 사용할 수 있으며 방사성 핵종 우라늄의 제거, 농축 및 이용은 저렴한 흡착 및 분리 재료를 제공합니다.
3. 몬모릴로나이트 재료
몬모릴로나이트는 팽창이 크고 이온 교환 능력이 강하며 많은 양의 우라늄을 흡착할 수 있는 장점이 있습니다. 그러나 천연 몬모릴로나이트는 우라늄 함유 폐수를 처리하는 데 효율적이지 못하며 개질을 통해 흡착 능력과 흡착 성능을 향상시킬 수 있다.
4. 할로이사이트 재료
Halloysite는 독특한 구조, 환경 친화, 저렴한 비용 및 쉬운 가용성을 가진 일종의 천연 점토 광물입니다. 고유한 구조적 특성과 흡착 특성을 사용하여 효율적인 우라늄 흡착을 갖는 복합 재료를 제조할 수 있습니다. 그것은 우라늄 흡착 재료 분야에서 매우 큰 역할을 합니다. 잠재적인.
5. 일라이트 소재
일라이트는 안정적이고 높은 내하중성을 지닌 저가의 점토 광물입니다. 그것은 좋은 흡착제이며 용액에서 중금속을 제거할 수 있습니다. 일라이트는 또한 응집 효과를 줄이고 성능을 향상시킬 수 있는 유용한 캐리어 재료입니다. 활성과 운반 능력으로 인해 효율적이고 우수한 우라늄 흡착 물질입니다.
하이드로탈사이트의 4대 개질 기술
Hydrotalcite(Layered Double Hydroxides, LDHs)는 층상 무기 담체 기능성 물질로 층간 음이온 교환이 가능하며 실제 필요에 따라 양과 유형을 전략적으로 조정할 수 있습니다. LDH의 구성과 구조의 조정 가능한 변성 특성은 LDH를 산업 촉매, 광전기화학, 약물 방출, 플라스틱 변형 및 폐수 처리 분야에서 연구 잠재력과 응용 가능성이 있는 재료 중 하나로 만듭니다.
LDH는 친수성이 높은 무기물이고 라멜라 구조의 층간 간격이 작기 때문에 고분자와의 상용성이 불량하고 LDH의 나노 스케일 분산이 용이하지 않다. 또한, LDH 층 사이의 음이온 교환성은 변형된 LDH가 특정 기능적 특성을 갖도록 합니다. 따라서 LDH를 수정하여 계면 특성을 개선하고 적용 범위를 확장해야 합니다.
LDH에 대한 변형 방법은 여러 가지가 있으며 합성 재료의 요구 특성 및 응용 분야에 따라 적절한 방법을 선택할 수 있습니다. 그 중 가장 많이 사용되는 방법은 주로 공침법, 열수합성법, 이온교환법, 배소회수법 등이 있다.
1. 공침법
공침은 LDH 합성에 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 일정 비율의 2가 및 3가 금속 양이온을 함유하는 혼합 수용액을 알칼리 용액에 첨가하고 시스템의 pH 값을 조절하고 일정 온도를 유지하며 용액이 침전될 때까지 일정하고 빠르게 교반하면서 반응하고 침전물을 계속 숙성시킨다. 일정 시간 동안 여과, 세척 및 건조하여 LDH 고체를 얻었다. 일반적으로 질산염, 염화물, 황산염 및 탄산염을 금속염으로 사용할 수 있으며 일반적으로 사용되는 알칼리는 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 암모니아수 중에서 선택할 수 있습니다. 공침법은 공정이 간단하고 합성기간이 짧고 조건조절이 용이하고 적용범위가 넓은 장점이 있다. 다른 음이온과 양이온을 사용하여 다양한 조성과 유형의 LDH를 제조할 수 있습니다.
2. 열수법
일반적으로 열수법은 고온 처리가 필요하지 않으며 제품의 결정 구조를 제어하여 명백한 층 구조의 LDH를 얻을 수 있습니다. 혼합물을 오토클레이브에 넣고 특정 온도에서 다양한 지속 시간의 정적 반응을 수행하여 LDH를 얻었다.
3. 이온 교환 방식
이온 교환법은 기존 LDH의 층간 음이온을 다른 게스트 음이온과 교환하여 새로운 유형의 게스트 LDH 화합물을 얻는 것입니다. 층 사이의 음이온의 수와 유형은 원하는 특성에 따라 조정할 수 있습니다. 게스트 음이온, 교환 매질, pH 및 반응 시간은 모두 이온 교환 과정에 큰 영향을 미칩니다.
4. 로스팅 회수 방법
로스팅 복구 방법은 두 단계로 나뉩니다. LDH는 먼저 500-800 °C의 고온에서 소성되었으며 중간층 CO32-, NO3- 또는 기타 유기 음이온 분자는 소성 과정 후에 제거될 수 있습니다. 층상 구조가 붕괴되어 LDO(Layered Double Oxides)를 얻었습니다. 그러면 LDO의 기억 효과에 따라 음이온을 흡수하여 수용액에서 LDH로 재구성됩니다. 소성회수법의 장점은 원하는 음이온성 히드로탈사이트를 원하는 방식으로 얻을 수 있고, 유기 음이온과의 경쟁을 없애고 내산성을 향상시키며 더 넓은 pH 범위에서 적용할 수 있다는 점이다. 또한 너무 높은 소성 온도는 하이드로탈사이트의 층 구조를 파괴할 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 또한 회수 중 음이온 매질의 농도에 주의를 기울여야 합니다.
4대 비금속 광물인 석영, 흑연, 형석, 납석의 중요성과 용도
거의 모든 전략적 신흥 산업은 비금속 광물 및 그 제품과 다소 관련이 있으며, 특히 신소재 산업에서 흑연, 형석, 자철석, 석영 및 그 제품은 대체할 수 없고 중요한 지원 역할을 합니다. 흑연, 형석 등 비금속 광물은 중국, 일본, 호주 등의 국가에서 '전략광물' 또는 '핵심광물'로, 미국은 '위기광물'로 등재돼 있다.
1. 고순도 석영
고순도 석영은 우수한 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있습니다. 고순도 석영 모래는 주로 석영 유리 및 집적 회로와 같은 산업에서 사용됩니다. 하이 엔드 제품은 차세대 정보 기술, 고급 장비 제조, 신소재 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 석영은 항상 전략적으로 중요한 소재로 존재해 왔으며, 제2차 세계대전 이후 통신 전화기 및 군용 무선 전화기의 전자 부품은 석영으로 만들어졌습니다. 세계적으로 인정받는 고순도, 초고순도 석영 원료는 오늘날 첨단 제품의 중요한 기반이며 국가 첨단 제품의 지속 가능한 발전을 위한 필수 조건입니다. 독일에서는 초고순도 석영 원료를 전략소재로 지정해 수출을 제한하고 있다.
전략적 신흥 산업에서 고순도 석영의 적용:
정보 기술의 새로운 세대; 고급 장비 제조; 신소재; 새로운 에너지.
2. 흑연
흑연은 항상 군사 및 현대 산업 발전에 없어서는 안될 중요한 전략적 자원이었습니다. 흑연은 주로 신에너지 자동차 산업에서 리튬 이온 배터리 양극 재료, 새로운 전원 배터리, 슈퍼 커패시터 등의 생산에 사용됩니다. 신 에너지 산업에서 주로 태양 전지 생산에 사용됩니다. , 풍력 에너지 저장 배터리; 고급 장비 제조 산업에서 주로 밀봉 재료 및 중성자 감속재 생산에 사용됩니다. 차세대 정보 기술 산업에서 고에너지 저장, 핵심 전자 재료 등을 생산하는 데 사용됩니다. 그래핀의 개발 및 활용은 흑연의 사용을 새로운 수준으로 끌어 올렸습니다. 미래에 흑연과 그 제품은 항공우주 위성, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 태양 전지 및 기타 분야에서 널리 사용되어 전략적 신흥 소재가 될 것입니다. 중국, 일본, 유럽연합, 인도, 영국, 호주, OECD 등은 흑연을 '핵심광물' 또는 '전략광물'로 간주하는 흑연개발 산업정책을 잇따라 발표했으며, 미국은 흑연을 "위기 광물"로 나열합니다.
전략적 신흥 산업에서의 흑연 적용:
고급 장비 제조; 새로운 에너지; 신에너지 차량; 차세대 정보 기술; 신소재 분야; 생물학.
3. 형석
형석이라고도 하는 형석은 주로 불화칼슘(CaF2)으로 구성됩니다. 형석은 희토류와 유사한 세계적 수준의 희소 자원입니다. 중국, 미국, 유럽 연합, 일본 및 기타 국가에서는 형석을 "전략 광물" 또는 "핵심 광물"로, 미국은 형석을 "위기 광물"로 지정합니다. 형석은 불소 원료이며 불소 함유 물질은 새로운 화학 물질 중 하나입니다. 불소 화학 제품은 고성능과 고부가가치를 가지고 있습니다. 산업 분야와 일상 생활에서 널리 사용되는 제품과 재료는 신 에너지, 생물학, 에너지 절약 및 환경 보호, 신 에너지 자동차와 같은 전략적 신흥 산업에서도 널리 사용됩니다. 기술 산업.
전략적 신흥 산업에서 형석의 적용:
새로운 에너지; 신에너지 차량; 생물학; 에너지 절약 및 환경 보호; 새로운 재료.
4. 납석
Pyrophyllite는 화학적 안정성, 낮은 열팽창, 낮은 열전도도, 낮은 전기 전도성, 높은 절연성, 높은 융점 및 우수한 내식성을 갖는 층상 규산염 광물입니다. 목석은 기능성 세라믹(초경질 세라믹, 초고압전 세라믹), 녹색신내화물, 고성능 유리섬유, 초경질소재(합성다이아몬드 등 블레이드) 소재 및 기능성 신소재 생산에 중요한 원료 중 하나입니다.
전략적 신흥 산업에서의 납석의 적용:
고급 장비 제조; 새로운 에너지; 신소재; 생물학.
고순도 석영 모래 정제 공정의 장애물은 무엇입니까?
고순도 석영의 제조는 주로 화학 합성, 천연 수정 처리 및 석영 광물의 심층 정제를 통해 이루어집니다. 그러나 화학 합성 및 천연 결정 가공의 준비는 원료, 비용, 생산량 등에 제한이 있기 때문에 대규모 산업적 적용이 어렵다. 따라서 광물 가공을 통한 고순도 석영의 제조는 과거와 현재의 연구 및 응용 분야의 초점입니다.
고순도 석영의 정제 공정은 먼저 광맥 석영 또는 규암을 필요한 입자 크기로 분쇄하고 일부 불순물을 제거한 다음 물리적, 화학적 수단으로 불순물을 분리하거나 용해합니다. 전체 정제 공정은 전처리, 물리적 처리 및 화학적 처리의 세 가지 공정으로 간단하게 요약할 수 있으며 특히 분쇄, 분쇄, 선별, 자기 분리, 산세척 및 염소 로스팅과 같은 다양한 선광 방법을 채택합니다. 해당 석영 정제 공정은 원광석의 조성과 등급에 따라 설계됩니다. 나트륨 함량이 높은 석영 광석은 고온에서 소성해야 하고 칼슘 및 마그네슘 함량이 높은 탄산염 광물은 염산으로 전처리해야 합니다.
구체적으로, 고순도 석영사 정제의 3가지 주요 단계는 다음과 같습니다.
(1) 전처리 링크. 전처리 단계의 목적은 불순물을 사전에 선별하거나 석영 원료를 불순물의 방출 및 후속 처리에 도움이 되는 원하는 입자 크기로 분쇄하는 것입니다. 일반적으로 기계적 분쇄, 전기 분쇄, 광학 선별, 초음파 분쇄, 열 충격 분쇄 및 기타 가공 방법이 사용됩니다.
(2) 물리적 처리 단계. 물리적 선광 방법에는 주로 분쇄, 색 분리, 자기 분리, 부유 선광 및 기타 방법이 포함되며 일반적으로 석영에서 관련 광물의 불순물을 처리하는 데 사용됩니다.
(3) 화학 처리 단계. 물리적 선광과 비교하여 화학적 처리는 불순물 제거에 더 효율적이며 미세 균열 및 입자 경계에 깊은 침투의 장점은 포함 및 격자 유형 불순물을 더 잘 처리할 수 있습니다. 산세, 침출 및 열 염소화는 세 가지 주요 화학 처리 공정입니다.
불순물과 관련하여 가장 정제하기 어려운 것은 무엇입니까?
석영에는 많은 종류의 불순물 원소가 있습니다. 석영의 각 불순물 원소의 함량은 정제 및 처리에 다른 영향을 미칩니다. 따라서 단순히 총량의 상한선을 설정하기 보다는 주요 불순물 원소의 함량 상한선을 고려할 필요가 있다. 천연 석영 결정은 종종 아염소산염, 금홍석, 전기석, 방해석, 형석, 백운모, 흑운모, sphalerite, 적철광, 황철광, epidote, 근청석, 장석, 각섬석, 석류석, 휘석, 토파즈, 일메나이트와 같은 다양한 광물과 공동 생산합니다. 및 점토 광물 등, 이러한 광물은 석영 고체 내포물의 주요 불순물 공급원입니다.
Fe: 다양한 형태의 철 불순물에 대해 스크리닝, 분류, 스크러빙, 화학적 산 침출, 부유 선광, 중력 분리, 자기 분리 및 미생물 침출과 같은 다양한 선광 및 정제 방법으로 철 불순물을 효과적으로 정화할 수 있습니다.
Al: 석영 광석의 알루미늄 불순물은 주로 장석, 운모 및 점토 광물의 형태로 존재하며, 이는 스크러빙 및 등급 탈회 방법으로 제거할 수 있습니다. 장석 형태의 알루미늄 함유 광물의 경우 석영과의 효과적인 분리는 선광 산업, 특히 장석과 석영의 분리에서 항상 어려운 문제였습니다. 둘은 물리적 성질이 매우 유사한 골격 규산염 광물에 속하기 때문에 중력 분리 및 자기 분리로 분리할 수 없습니다. 가장 효과적인 방법은 부유선광이며 혼합산 침출은 심층 정제에도 사용됩니다.
따라서 일부 학자들은 석영의 Al과 Ti 함량에 따라 자연적으로 생성된 석영을 고순도 석영으로 사용할 수 있는지 판단한다. 일반적으로 석영은 Al과 Ti의 함량이 상대적으로 높아 간단한 정제과정으로 제거하기 어렵고 미세정제를 하게 되면 원가가 상승하게 된다. 따라서 석영의 Al 및 Ti 함량은 석영의 순도를 제한하는 주요 요인입니다. 따라서 석영 내 Al 및 Ti 함량이 각각 25ug/g 및 10μg/g 미만인 경우 천연 석영에 해당하는 경우 고순도 석영으로 분류할 수 있습니다.
요약하면, 우리는 고순도 석영 모래의 정제 기술 공정이 복잡하지 않지만, 특히 일부 특정 원소의 제거를 위해 결합된 공정을 통해 광석을 식별하고 일부 불순물의 궁극적인 정제를 달성하기가 어렵다고 믿습니다.