Efeito do pó de cinza volante ultrafino nas propriedades do cimento
A cinza volante é uma pequena partícula produzida durante o processo de combustão de usinas termelétricas a carvão. É composto principalmente de vidro, minerais e carbono. Pó ultrafino refere-se a partículas de pó com tamanho de partícula inferior a 0,1 mm. Na produção de cimento, o pó de cinza volante ultrafino pode ser usado como material auxiliar de cimentação para melhorar o desempenho do cimento.
Efeito do pó de cinza volante ultrafino nas propriedades do cimento
1. Melhorar a resistência do cimento
O pó de cinza volante ultrafino pode melhorar significativamente a resistência do cimento. Isso ocorre porque o pó de cinza volante ultrafino tem alta atividade e pode reagir com os produtos de hidratação do cimento para formar uma estrutura mais densa, melhorando assim a resistência do cimento. Além disso, o pó ultrafino de cinza volante também pode preencher os poros do cimento, reduzir a ocorrência de rachaduras e aumentar ainda mais a resistência do cimento.
2. Melhorar a fluidez do cimento
O pó ultrafino de cinza volante tem boas propriedades de fluxo e pode melhorar a fluidez do cimento. Adicionar uma quantidade adequada de pó de cinza volante ultrafino ao cimento pode reduzir a viscosidade da mistura e melhorar sua fluidez, tornando a construção mais conveniente e rápida.
3. Reduza o calor de hidratação do cimento
O pó de cinza volante ultrafino pode reduzir o calor de hidratação do cimento. Isso ocorre porque o pó ultrafino de cinza volante pode reagir com os minerais do cimento para formar compostos de baixa caloria, reduzindo assim o calor de hidratação do cimento. Isto é de grande importância para a construção de concreto de grande volume e pode reduzir a ocorrência de fissuras de temperatura.
4. Melhorar a impermeabilidade do cimento
O pó ultrafino de cinza volante pode melhorar a impermeabilidade do cimento. Isso ocorre porque o pó de cinza volante ultrafino pode reagir com os minerais do cimento para formar uma estrutura mais densa, reduzir a geração de poros e, assim, melhorar a impermeabilidade do cimento. Isto é de grande importância para projetos como porões que exigem requisitos de impermeabilização.
O pó ultrafino de cinza volante é um resíduo industrial com alto valor de aproveitamento e pode desempenhar um papel importante na produção de cimento. Ao adicionar uma quantidade adequada de pó de cinza volante ultrafino, as propriedades do cimento podem ser melhoradas, aumentando sua resistência, fluidez, impermeabilidade e durabilidade. Ao mesmo tempo, a aplicação de pó de cinza volante ultrafino também pode reduzir os custos de produção de cimento e a poluição ambiental, atendendo aos requisitos do desenvolvimento sustentável.
Características dos pós convencionais na indústria química
Características do pó de talco
O pó de talco, cujo principal componente é o silicato de magnésio hidratado, é um pó branco ou esbranquiçado, sem areia fina. Possui excelentes propriedades físicas e químicas, como lubricidade, resistência ao fogo, resistência a ácidos, isolamento, alto ponto de fusão e inércia química.
Características da argila de caulim
O caulim, também conhecido como dolomita, é um mineral não metálico composto principalmente por argilominerais da família da caulinita, formando argila e rocha argilosa.
Em termos de propriedades químicas, o caulim possui excelentes propriedades de isolamento elétrico, boa resistência à solubilidade em ácidos, capacidade de troca catiônica muito baixa, alta refratariedade e outras propriedades físicas e químicas.
Características do pó de mica
O pó de mica é um mineral não metálico cujos principais componentes são a sílica e o óxido de alumínio.
Em termos de propriedades químicas, o pó de mica apresenta boa resistência à corrosão ácida e alcalina, resistência a altas temperaturas e outras propriedades. Além disso, o pó de mica plástica processado por meio de processos especiais tem as características de alta relação diâmetro-espessura, resistência a altas temperaturas, resistência a ácidos e álcalis e resistência ao desgaste. É um material de enchimento em pó funcional natural.
Características do pó de sílica
O pó de microsílica é um material sólido granular fino com tamanho de partícula geralmente inferior a 1 mícron. É uma nova matéria-prima mineral funcional composta por quartzo microcristalino natural (quartzo-a). É principalmente branco ou esbranquiçado.
O pó de microssílica possui uma série de excelentes propriedades: baixo coeficiente de expansão térmica, excelentes propriedades dielétricas, alta condutividade térmica e bom desempenho de suspensão.
Características do hidróxido de alumínio
Na indústria química, o hidróxido de alumínio é usado principalmente como retardador de chama. Não é apenas retardador de chamas, mas também evita fumaça, gotejamento e gases tóxicos. Portanto, tem sido amplamente utilizado em eletrônica, produtos químicos, cabos, plásticos, borracha e outras indústrias. Em particular, o hidróxido de alumínio ultrafino tornou-se o material com baixo teor de fumaça e sem halogênio mais amplamente utilizado e amplamente utilizado devido às suas múltiplas funções, como retardamento de chama, supressão de fumaça, enchimento e proteção ambiental.
Características da alumina
O óxido de alumínio, com fórmula química Al2O3, é uma substância inorgânica. É um composto com alta dureza e ponto de fusão de até 2.054°C. É um cristal iônico típico e pode ser ionizado em altas temperaturas.
Quimicamente, a alumina é um material altamente duro com dureza Mohs de até 9, o que a torna amplamente utilizada como material resistente ao desgaste e à corrosão em muitas aplicações. A alumina tem boa condutividade térmica e o Al2O3 com requisitos de alta pureza é geralmente preparado por métodos químicos.
Em termos de aplicações industriais, o óxido de alumínio é amplamente utilizado na indústria de materiais devido à sua alta dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.
Características do sulfato de bário
O sulfato de bário é um cristal ortorrômbico incolor ou pó branco amorfo com propriedades químicas estáveis e insolúvel em água, ácido, álcali ou solventes orgânicos. O sulfato de bário é feito da barita como principal matéria-prima e é processado por meio de uma série de processos, como processamento mineral, lavagem mineral e britagem.
Características da diatomita
A terra diatomácea é um mineral inorgânico de ocorrência natural com cores como branco, esbranquiçado, cinza e marrom acinzentado claro, e possui características de fino, solto, claro e poroso. Possui absorção e permeabilidade de água muito fortes, por isso é frequentemente usado como enchimento ou agente anti-sedimentação em tintas, revestimentos, borracha, plástico e outras indústrias.
A diatomita também tem boa estabilidade e é um importante material industrial para isolamento térmico, moagem, filtração, adsorção, anticoagulação, desmoldagem, enchimento, transportador, etc.
Características da bentonita
A bentonita, também conhecida como bentonita, bentonita ou bentonita, é um mineral não metálico cujo principal componente mineral é a montmorilonita.
A cor da bentonita é geralmente branca ou amarela clara, mas devido a alterações no teor de ferro, também pode aparecer cinza claro ou verde claro.
Características do pó transparente
O pó transparente é um novo tipo de preenchimento funcional. É um silicato composto. Seu principal componente é um silicato composto contendo magnésio, alumínio e cálcio, que é um sal inorgânico. Suas características são as seguintes:
1. Alta transparência
2. Boa dureza e brilho
3. Baixa absorção de óleo
4. Boa resistência ao colapso e menos poeira durante o uso.
5. O material em pó ultrafino ultratransparente é desenvolvido através do processo de seleção de matéria-prima, mistura, fusão, moagem áspera e classificação de moagem fina.
Moagem fina a seco para aplicações agroquímicas
A razão pela qual os fabricantes de pesticidas desenvolvem componentes e formas farmacêuticas específicas é a utilização dos ingredientes activos no momento certo e na quantidade certa quando as culturas necessitam de protecção, para reduzir eficazmente os factores que são prejudiciais ao crescimento das culturas. Portanto, um protetor de plantas é essencialmente uma mistura de diferentes ingredientes. Esses ingredientes podem ser basicamente resumidos em três categorias principais: ingredientes ativos da fórmula; enchimentos utilizados para diluir as substâncias activas, tais como argila, talco, caulino ou sílica; auxiliares e aditivos utilizados para melhorar a qualidade da fórmula (como estabilizantes, agentes umectantes, agentes protetores, agentes antiespumantes, etc.).
No processo de produção de agrotóxicos, a primeira etapa é a alimentação e mistura; a segunda etapa é a moagem. Através de diferentes tipos de equipamentos de moagem mostrados abaixo, as partículas do material misturado são moídas e dispersas até a finura desejada para atender aos requisitos da aplicação. Após a moagem, passa por um processo de peneiramento para evitar a possível presença de partículas superdimensionadas. Por fim, adicione aditivos ou cargas que não necessitem de moagem e realize novamente a dispersão e mistura.
A razão pela qual as partículas de pesticidas devem ser ultrafinas e ter uma distribuição estreita de tamanho de partícula: quanto mais finas as partículas do ingrediente ativo, mais eficazes elas são, o que significa que uma quantidade menor pode ser usada para obter o mesmo efeito. Isto é benéfico por razões de segurança, ambientais e económicas: redução dos efeitos tóxicos nas pessoas na área de pulverização; redução da poluição ambiental; reduzindo o uso dos princípios ativos mais caros na formulação, reduzindo assim os custos de produção de pesticidas e aumentando os lucros.
A estreita distribuição do tamanho das partículas facilita um procedimento simplificado de aplicação de pesticidas: o pó é disperso em água antes da aplicação nas culturas. Quanto mais finas forem as partículas, mais estável será a suspensão e não ocorrerá sedimentação durante a operação. Durante o processo de pulverização de pesticidas, o problema de partículas grandes obstruindo os bicos do sistema de pulverização é efetivamente reduzido.
Escolher o moinho certo é crucial, e a ALPA oferece diferentes tecnologias de moagem a seco dependendo da finura e das especificações exigidas pelo fabricante do pesticida.
Retificadora de impacto CSM com função de classificação
Este tipo de moinho classificador oferece a possibilidade de realizar funções de moagem e classificação em um único sistema. O classificador CSM é uma combinação de um classificador de impacto fino e um classificador de roda guia. Usando dois acionamentos de motor independentes, um para o disco de moagem e outro para o rebolo de classificação, o CSM pode ajustar com precisão a velocidade do rebolo de classificação para obter uma ampla faixa de finura do produto final de d97=9μm a 200μm. Ao utilizar a geometria do impulsor do classificador e a vedação de ar entre a roda do classificador e a tampa superior da máquina, é garantido o controle preciso do limite superior do tamanho das partículas do material de moagem, alcançando assim uma classificação precisa.
Moinho a jato de leito fluidizado
Este moinho a jato é adequado para moagem ultrafina de materiais de diversas durezas (macios a extremamente duros). Na área de moagem, as partículas são impulsionadas pelo fluxo de ar de alta velocidade para colidir e moer umas com as outras. Não há peças de retificação adicionais. O classificador dinâmico controla o tamanho máximo de partícula. A velocidade do fluxo de ar na saída do bocal na câmara de moagem pode atingir 500 a 600 m/s. Como alta energia de moagem e velocidade de impacto podem ser geradas no leito fluidizado, é possível atingir finura D50 de 1 a 5 μm.
Devido a essas características estruturais, o moinho airflow possui uma característica muito atrativa: durante o processo de moagem, não haverá aumento de temperatura na câmara de moagem. A razão é que o calor gerado quando as partículas colidem entre si é compensado pelo fenômeno de resfriamento produzido pela expansão do gás comprimido, de modo que a temperatura na câmara de moagem permanece constante e as moléculas do material ativo não serão destruídas.
Atualmente, a produção de pesticidas tem uma importância estratégica crescente. Deve haver uma reavaliação para dar maior ênfase às restrições ambientais, tanto durante a produção de produtos como na sua utilização nas culturas agrícolas. No entanto, satisfazer as necessidades da população mundial continua a ser um enorme desafio. O papel da engenharia química é produzir pesticidas da melhor maneira possível, o que requer a seleção da tecnologia de moagem mais adequada para conseguir isso.
Vários impactos de moagem ultrafina em processos industriais
O processo de moagem ultrafina de impacto geralmente se refere ao processo de moagem e classificação para preparar a distribuição de tamanho de partícula d9, ≤10 mícron. Pode ser dividido em dois tipos: método seco e método úmido. As operações unitárias de britagem ultrafina (ou seja, britagem ultrafina de um estágio) atualmente usadas na indústria incluem os seguintes tipos.
(l) Processo de circuito aberto. Geralmente, o tipo plano ou de disco, o tipo de tubo circulante e outros moinhos de fluxo de ar têm função de autoclassificação, portanto, esse processo de circuito aberto é frequentemente usado. Além disso, este processo é frequentemente usado para retificação ultrafina intermitente. A vantagem desse fluxo de processo é que o processo é simples. Porém, para moedores ultrafinos que não possuem a função de autoclassificação, uma vez que não há classificador neste processo, os produtos em pó ultrafinos qualificados não podem ser separados no tempo, portanto a faixa de distribuição de tamanho de partícula de produtos em geral é ampla .
(2) Processo de circuito fechado, que se caracteriza por um classificador e um moedor ultrafino formando um sistema de circuito fechado de britagem ultrafina e classificação fina. Este processo é frequentemente usado em operações contínuas de pó de moinhos de bolas, moinhos de agitação, moinhos de impacto mecânico de alta velocidade, moinhos vibratórios, etc. Sua vantagem é que ele pode separar produtos em pó ultrafinos qualificados a tempo, para que possa reduzir a aglomeração de produtos finos partículas e melhorar a eficiência das operações de britagem ultrafina.
(3) O processo de circuito aberto com pré-classificação caracteriza-se pelo fato dos materiais serem classificados antes de entrarem no pulverizador ultrafino. Os materiais de granulação fina são usados diretamente como produtos em pó ultrafinos, e os materiais de granulação grossa entram no pulverizador ultrafino para trituração. Quando a alimentação contém uma grande quantidade de pó ultrafino qualificado, o uso deste processo pode reduzir a carga do britador, reduzir o consumo de energia por unidade de produto em pó ultrafino e melhorar a eficiência da operação.
(4) Processo em circuito fechado com pré-classificação. Este processo é essencialmente uma combinação de dois processos. Essa operação combinada não apenas ajuda a melhorar a eficiência da britagem e reduzir o consumo de energia por unidade de produto, mas também controla a distribuição do tamanho das partículas do produto. Este processo também pode ser simplificado para apenas uma niveladora, ou seja, a pré-classificação e a classificação de inspeção são combinadas na mesma niveladora.
(5) Processo em circuito aberto com classificação final. A característica desse processo de britagem é que um ou mais classificadores podem ser instalados após o britador para obter dois ou mais produtos com diferentes finuras e distribuição granulométrica.
(6) Com o processo de circuito aberto de pré-classificação e classificação final, este processo é essencialmente uma combinação de dois processos. Esta operação combinada pode não apenas pré-separar alguns produtos qualificados de granulação fina, mas também reduzir a carga no britador, e o equipamento de classificação final pode obter dois ou mais produtos com diferentes finuras e distribuição de tamanho de partícula.
O número de etapas de britagem depende principalmente do tamanho das partículas das matérias-primas e da finura necessária do produto. Para matérias-primas com tamanhos de partículas relativamente grossos, pode-se usar um processo de britagem fina ou moagem fina e, em seguida, britagem ultrafina. Geralmente, as matérias-primas podem ser trituradas em malha 200 ou 325 e, em seguida, um processo de britagem ultrafino pode ser usado; para requisitos de tamanho de partícula do produto Para materiais que são muito finos e fáceis de aglomerar, um processo de britagem ultrafina de vários estágios em série pode ser usado para melhorar a eficiência operacional. Porém, de modo geral, quanto mais etapas de britagem, mais complexo será o fluxo do processo e maior será o investimento em engenharia.
Em termos de métodos de moagem, os processos de moagem ultrafinos podem ser divididos em três tipos: moagem a seco (um ou mais estágios), moagem úmida (um ou mais estágios) e moagem combinada a seco-úmido. A seguir são apresentados vários fluxos típicos do processo de moagem ultrafina.
Aplicação de tecnologia de moagem ultrafina em cosméticos
A moagem ultrafina refere-se à operação unitária de trituração de materiais de granulação grossa até um tamanho de partícula inferior a 10 ~ 25 μm. Quando o material é triturado até um tamanho de partícula inferior a 10 μm, as partículas ultrafinas têm alta atividade superficial, índice de vazios e energia superficial, dando assim ao material Excelente solubilidade, adsorção, fluidez e características ópticas, elétricas, magnéticas e outras únicas. propriedades. A tecnologia de moagem ultrafina é amplamente utilizada em alimentos, medicamentos, materiais de informação, microeletrônica, materiais de isolamento térmico, materiais refratários avançados, cerâmica de alta tecnologia, revestimentos, enchimentos e novas indústrias de materiais.
Como um dos equipamentos mais eficazes para pulverização ultrafina de pós, o pulverizador a jato usa fluxo de ar supersônico para impactar materiais e fazer com que os materiais colidam entre si para atingir o objetivo de pulverização ultrafina. Portanto, o equipamento pulverizador a jato é simples de operar, livre de poluição e possui alta pureza do produto. Alta e boa manutenção de atividade, boa dispersão de pó, tamanho de partícula pequeno e distribuição estreita, superfície de partícula lisa, especialmente adequada para esmagamento ultrafino de medicamentos sensíveis ao calor e à umidade.
Com o rápido desenvolvimento da indústria cosmética nos últimos 20 anos, um grande número de substâncias bioativas e pós fitoterápicos chineses têm sido amplamente utilizados em vários cosméticos. Porém, as matérias-primas possuem partículas grandes e são difíceis de dissolver em água em baixas temperaturas ou são difíceis de serem absorvidas pela pele quando aplicadas diretamente. Ao esmagar ultrafinamente os ingredientes ativos, a temperatura de dissolução dos ingredientes ativos pode ser bastante reduzida, o que é benéfico para a manutenção da atividade e absorção transdérmica. Além disso, a tecnologia de britagem por fluxo de ar é usada na fabricação de cosméticos em pó prensado de alta qualidade para melhorar a estrutura do pó e melhorar significativamente o desempenho do pó prensado e a qualidade do produto. A tecnologia de britagem por fluxo de ar tem amplas perspectivas de aplicação na indústria cosmética.
1) A tecnologia de micronização é um conjunto completo de processos e tecnologias, e é um processo sistemático que deve atender aos requisitos dos padrões de higiene cosmética durante o processo de fabricação de cosméticos. Para aplicá-lo à industrialização de cosméticos, devemos também combinar as características da indústria cosmética para projetar equipamentos de moagem ultrafina, fáceis de limpar e desinfetar, que não poluem os produtos durante o processo de fabricação, não produzam poeira e tenham baixo consumo de energia.
2) Fortalecer a pesquisa teórica básica sobre moagem ultrafina, combinar as propriedades de vários pós, conduzir o projeto do módulo com base em experimentos, estabelecer modelos de dados, desenvolver equipamentos de moagem multifuncionais e integrados com fluxo de ar e melhorar o desempenho de suporte abrangente e automático capacidades de controle Com a capacidade de processamento de uma única máquina, pode-se obter pó ultrafino com estreita distribuição granulométrica, podendo ser adaptado ao processamento de materiais com diferentes características e diversas durezas.
3) Encontre maneiras eficazes de reduzir o desgaste do equipamento de moagem por fluxo de ar durante a britagem, prolongar a vida útil do equipamento e reduzir a poluição do produto. Concentre-se em resolver os problemas de material da câmara de moagem de fluxo de ar e do anel do bico e desenvolva materiais de liga com alta resistência ao desgaste. Além disso, o fluxo adequado do processo também é uma medida eficaz para reduzir a abrasão do fluxo de ar.
4) Encontrar maneiras eficazes de reduzir o consumo de energia e melhorar a utilização de energia, e superar a maior deficiência da baixa utilização de energia das fábricas a jato.
5) O desenvolvimento da tecnologia de moagem por fluxo de ar fornecerá suporte técnico para o desenvolvimento de cosméticos de alta qualidade, alta tecnologia e excelentes e aumentará a competitividade dos produtos no mercado. A tecnologia de moagem por fluxo de ar não só pode ser amplamente utilizada em cosméticos em pó prensado e produtos para máscaras faciais, mas também tem amplas perspectivas de aplicação no pré-tratamento de matérias-primas ativas e medicamentos fitoterápicos chineses.
Moagem de API no processo de dosagem oral de sólidos
No processo de produção de formas farmacêuticas sólidas orais, a trituração de medicamentos a granel é frequentemente uma operação unitária extremamente crítica. Por um lado, o tamanho das partículas do API pode afetar a absorção do medicamento. Para preparações sólidas orais pouco solúveis, quanto menor o tamanho das partículas da matéria-prima, mais rápida será a dissolução e a biodisponibilidade do medicamento também poderá ser melhorada. Além disso, o tamanho das partículas do API tem um impacto importante na fluidez do pó, no processo de mistura e na estratificação do pó, e esses fatores têm um impacto importante na estabilidade do processo de produção.
No processo de síntese, as matérias-primas para formas farmacêuticas sólidas orais são frequentemente obtidas por cristalização. Ao controlar o processo de cristalização, o tamanho das partículas da matéria-prima pode ser controlado até certo ponto. No entanto, em muitos casos, o tamanho das partículas e a distribuição do tamanho das partículas do API obtido por cristalização muitas vezes não conseguem satisfazer as necessidades da preparação. Portanto, é necessário processar ainda mais o API durante a produção da preparação, ou seja, esmagar o API para controlar o tamanho das partículas dentro da faixa alvo.
De modo geral, os métodos de moagem podem ser divididos em métodos secos e úmidos, de acordo com os diferentes meios dispersos durante a moagem. O método úmido consiste em dispersar o API em meio líquido para pulverização, enquanto o método seco consiste em pulverizar o API em um gás (ar, nitrogênio, etc.). O método seco é usado principalmente para triturar matérias-primas de preparações sólidas.
O princípio de britagem do moinho de martelo é principalmente bater continuamente as partículas da droga bruta através de martelos/martelos giratórios de alta velocidade, e as partículas colidem ainda mais com a cavidade de britagem ou entre as partículas. Esses processos podem efetivamente reduzir o tamanho das partículas. Quando o tamanho da partícula for pequeno o suficiente para passar pelos orifícios da peneira selecionados, ela será descarregada da câmara de britagem. O moinho de martelos possui grande capacidade de produção e baixo consumo de energia, sendo mais adequado para triturar medicamentos frágeis. Alguns materiais viscosos não são propensos à quebra de partículas por meio de batimento mecânico e não são adequados para esmagamento com martelo. No entanto, os materiais podem ser resfriados para aumentar a fragilidade dos materiais e aumentar a facilidade de britagem. Além disso, o esmagamento do martelo gera muito calor, por isso deve-se prestar atenção à estabilidade do material. Compostos com ponto de fusão inferior a 100°C não são adequados para métodos de britagem mecânica, como britagem com martelo. Os moinhos de martelo são geralmente adequados para triturar partículas com tamanhos acima de 10 μm. Os fatores relacionados ao efeito de britagem do moinho de martelo geralmente incluem a forma e o método de instalação da lâmina do martelo, a velocidade de rotação e a velocidade de alimentação, etc.
O pulverizador de jato espiral é um pulverizador de fluxo de ar relativamente comum com estrutura mecânica relativamente simples e operação de britagem. O fluxo de ar pressurizado traz os materiais para dentro da câmara de britagem a uma certa velocidade através do bocal de alimentação. Existem vários bicos no mesmo plano ao redor da câmara de britagem anular, que pulverizam o fluxo de ar com uma velocidade de até 300 ~ 500 metros/segundo na câmara de britagem, formando um fluxo de ar em vórtice, fazendo com que as partículas que entram na câmara de britagem se movam em alta velocidade. velocidade com o fluxo de ar, e as partículas e outras partículas ou a câmara de esmagamento O corpo foi quebrado por violenta colisão e fricção. O processo de britagem envolve principalmente a colisão entre partículas, seguida pela colisão entre as partículas e a cavidade de britagem. O movimento circular das partículas no fluxo de ar irá gerar uma certa força centrífuga. À medida que a britagem avança, o tamanho e a massa das partículas diminuem, e a força centrífuga recebida torna-se cada vez menor. Quando a força centrífuga é pequena o suficiente, o fluxo de ar descarregado da câmara de britagem trará as partículas para o centro do fluxo de ar do vórtice e, em seguida, será descarregado da câmara de britagem com o fluxo de ar para completar o processo de britagem. Este fluxo de ar em vórtice permite que os processos de britagem e classificação sejam realizados simultaneamente, o que é benéfico para a obtenção de um produto final com distribuição granulométrica mais estreita.
Aplicação e pesquisa de volastonita modificada
A wollastonita é um mineral não metálico extremamente importante. Sua principal composição química é o metassilicato de cálcio (CaSiO3). Pertence ao sistema cristalino trigonal e é branco-acinzentado. Wollastonite tem uma grande proporção, uma estrutura natural em forma de agulha e desempenho estável, tornando-o um excelente material de reforço. Além de sua estrutura fibrosa natural, a wollastonita também apresenta absorção de óleo, condutividade elétrica e perda dielétrica extremamente baixas. É amplamente utilizado em plásticos, borracha, tintas, revestimentos e outros campos, e pode melhorar significativamente as propriedades mecânicas e tribológicas da matriz. Melhore a estabilidade térmica e a estabilidade dimensional dos produtos.
Porém, a volastonita natural é hidrofílica e, quando misturada com polímeros orgânicos, a dispersão é desigual devido às diferentes polaridades, reduzindo assim as propriedades mecânicas de seus produtos preenchidos. A fim de melhorar a sua dispersão e compatibilidade em matrizes orgânicas, bem como as propriedades mecânicas dos produtos, a volastonita muitas vezes precisa ser modificada na superfície.
Tecnologia de modificação de Wollastonita
A tecnologia de modificação de superfície da volastonita pode ser dividida em: modificação de superfície orgânica e modificação de superfície inorgânica.
Para modificação de superfície orgânica, os modificadores de superfície comumente usados incluem agentes de acoplamento de silano, agentes de acoplamento de titanato e aluminato, surfactantes e metacrilato de metila. Entre eles, a modificação do agente de acoplamento de silano é um dos métodos de modificação de superfície comumente usados para pó de wollastonita, e o processo de modificação a seco é geralmente usado. A dosagem do agente de acoplamento está relacionada à cobertura necessária e à área superficial específica do pó. A dosagem é geralmente de 0,5% a 1,5% da massa de volastonita.
O histórico técnico da modificação inorgânica da superfície é que a wollastonita como carga de polímero geralmente faz com que o material de carga fique com uma cor mais escura, tenha um valor de desgaste maior e desgaste facilmente o equipamento de processamento; a modificação inorgânica do revestimento de superfície pode melhorar o silicone. A fibra de pedra cinza preenche a cor dos materiais poliméricos e reduz seu valor de desgaste. Atualmente, a modificação inorgânica da superfície das fibras minerais de wollastonita utiliza principalmente o método de precipitação química para revestir a superfície com silicato de cálcio nanômetro, sílica e carbonato de cálcio nanômetro.
Aplicação e pesquisa de volastonita modificada
(1) Plástico
O polipropileno (PP), como um dos cinco plásticos de uso geral, possui propriedades abrangentes melhores do que outros plásticos de uso geral. É cada vez mais desenvolvido e utilizado nas áreas automotiva, aeroespacial, construção e medicina.
(2) Fabricação de papel
A aplicação da volastonita na indústria papeleira é bastante diferente de outras cargas. Não é um recheio simples como os recheios tradicionais. Baseia-se principalmente em uma proporção de aspecto mais alta para realizar o entrelaçamento de wollastonita e fibras vegetais para formar fibras vegetais. A estrutura da rede de fibra mineral pode substituir algumas fibras curtas de plantas, o que pode efetivamente melhorar a opacidade e a adaptabilidade de impressão do papel produzido, melhorar a uniformidade e reduzir os custos de fabricação.
(3) Materiais de fricção
Os produtos de wollastonita para materiais de fricção são pós em forma de agulha de wollastonita. Em comparação com os cenários de aplicação tradicionais, eles são usados principalmente como enchimentos em pastilhas de freio, embreagens, etc. O pó acicular de volastonita é um substituto ideal para o amianto de fibra curta. Pode melhorar a estabilidade dos materiais de fricção, reduzir rachaduras, melhorar a resistência ao desgaste e as propriedades de recuperação e outras propriedades mecânicas até certo ponto.
(4) Revestimento
A volastonita pode ser usada como pigmento extensor e substituto parcial dos pigmentos brancos em tintas. Além disso, de acordo com as características da própria volastonita, ela também pode ser utilizada como aditivo modificador de revestimento para ampliar a funcionalidade do material. Por exemplo, a volastonita tem boa resistência à corrosão e pode ser amplamente utilizada na área de revestimentos anticorrosivos.
(5) Borracha
Na indústria da borracha, o pó de wollastonita pode substituir parte do dióxido de titânio, negro de fumo branco, argila, cálcio leve, litopone e outros materiais, desempenhar um certo efeito de reforço e pode melhorar o poder de cobertura de alguns corantes.
(6) Cimento/concreto reforçado com fibra
A wollastonita fibrosa substitui fibras curtas de amianto e fibras de vidro e é adicionada ao cimento, concreto e outros materiais de construção, o que pode melhorar a resistência ao impacto, resistência à flexão, resistência ao desgaste e estabilidade dimensional dos materiais.
A importância do processo de modificação do pó de carboneto de silício
O carboneto de silício (SiC) é um material inorgânico não metálico com ampla gama de utilizações e boas perspectivas de desenvolvimento. Depois de transformado em cerâmica, é um excelente material estrutural. Possui alto módulo de elasticidade e rigidez específica, não é fácil de deformar , e tem alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica tornaram-se agora uma das principais considerações para materiais de motores térmicos de alta temperatura e podem ser usados em bicos de alta temperatura, pás de turbinas, rotores de turboalimentadores, etc.
Portanto, a indústria apresentou requisitos mais elevados para a cerâmica SiC em termos de precisão geométrica, resistência, tenacidade e confiabilidade, e o processo de moldagem é uma parte crucial.Diferentes processos de moldagem têm um impacto maior no desempenho dos produtos cerâmicos, como dificuldade na desmoldagem, dificuldade na preparação de produtos com formas complexas, densidade insuficiente da cerâmica, etc. A existência destes defeitos restringirá sua aplicação em áreas de alto padrão. Portanto, é necessário preparar produtos cerâmicos com excelente desempenho e alta confiabilidade, é necessário explorar os fatores que afetam a eficácia do processo de moldagem.
A camada de dióxido de silício na superfície do carboneto de silício afetará a dispersão do pó na fase aquosa. O dióxido de silício formará grupos hidroxila de silício "Si-OH" na fase aquosa. Os grupos hidroxila de silício são ácidos na fase aquosa ., então a dispersão do carboneto de silício é O ponto isoelétrico é ácido. Quanto mais dióxido de silício houver, mais próximo o ponto isoelétrico do carboneto de silício estará da extremidade ácida. Quando o valor do pH for inferior ao ponto isoelétrico do pó, o silanol atrairá íons de hidrogênio, tornando a superfície da partícula carregada positivamente e, portanto, o potencial Zeta. torna-se um valor positivo. Sob condições alcalinas, o silanol reagirá com a alta concentração de OH- na solução para formar [Si-O]- no superfície do pó, tornando a superfície das partículas carregada negativamente, de modo que o potencial Zeta também é negativo.
A dispersão do pó na fase aquosa está intimamente relacionada ao valor absoluto do potencial Zeta, portanto a camada de sílica formada na superfície do pó desempenha um grande papel na dispersão do pó.
O método de modificação química refere-se à reação química que ocorre durante o processo de revestimento de superfície. Este é o método mais comum na modificação de pó. O revestimento de superfície é dividido em dois tipos: revestimento inorgânico e revestimento orgânico. Ele deposita principalmente uma camada de óxido, hidróxido ou matéria orgânica na superfície do pó inorgânico. Quando o revestimento é um óxido ou hidróxido, é chamado de revestimento inorgânico. Quando o revestimento é orgânico, é chamado de revestimento orgânico.
Os métodos de revestimento inorgânico incluem principalmente o método de hidrólise de alcóxido, o método de precipitação uniforme, o método de nucleação não uniforme e o método sol.gel, etc. Entre eles, o melhor método é o método de nucleação não uniforme. O revestimento de modificação orgânica melhora o impedimento eletrostático e estérico. de pó inorgânico, melhorando assim sua dispersão. Os métodos de revestimento orgânico incluem principalmente enxerto de superfície orgânica, revestimento de adsorção de superfície e modificação de encapsulamento. É usado principalmente na dispersão de materiais compósitos inorgânicos ou enchimentos para melhorar a molhabilidade e compatibilidade de pós inorgânicos e matrizes orgânicas Também é usado para melhorar a dispersão de pó inorgânico em água.
O pó de SiC altamente dispersível de tamanho micrométrico é uma condição necessária para a obtenção de produtos cerâmicos com alta precisão, resistência, tenacidade e confiabilidade. Portanto, é de grande importância explorar tecnologias relacionadas para preparar cerâmicas de carboneto de silício que possam ser usadas em campos de alta tecnologia. .
Etapas importantes na produção de pó de diamante – retificação e modelagem
Atualmente, o pó de diamante mais comum é produzido por moagem, purificação, classificação e outros processos de diamante artificial.
Entre eles, o processo de britagem e modelagem de diamante desempenha um papel importante na produção de micropó e afeta diretamente a forma das partículas de micropó e o conteúdo do tamanho de partícula alvo. Diferentes métodos de britagem produzirão diferentes efeitos de britagem. O processo científico e razoável de britagem e modelagem pode não apenas esmagar rapidamente matérias-primas de diamante de granulação grossa (tamanho de partícula convencional de 100-500 mícrons) em partículas de pó de diamante com uma faixa de tamanho de partícula de aproximadamente (0-80 mícrons), mas também otimizar o forma de partícula. , tornando as partículas dos micropós mais redondas e regulares, reduzindo ou mesmo eliminando completamente longas tiras, flocos, alfinetes e varetas e outras partículas que afetam a qualidade final do micropó. Maximizar a proporção da produção de tamanho de partícula alvo comercializável.
Na produção de micropó, o método de britagem pode ser dividido em método seco e método úmido. Diferentes métodos de britagem e modelagem são usados, e seus princípios de trabalho e parâmetros de processo também são diferentes.
Pontos de controle de processo do método de moagem a seco do moinho de bolas
Tomando como exemplo o método de moagem a seco do moinho de bolas horizontal, os principais pontos de controle do processo são a velocidade do moinho de bolas, a proporção entre esferas e material, o coeficiente de enchimento, a proporção entre esferas de aço, etc. matérias-primas e a finalidade de trituração e modelagem.
1. Velocidade do moinho de bolas
A velocidade de rotação razoável do moinho de bolas é uma condição importante para exercer sua capacidade de produção. Quando o diâmetro do cilindro do moinho de bolas é o mesmo. Quanto maior a velocidade de rotação, maior a força centrífuga gerada e maior a distância que a esfera de aço é conduzida para subir ao longo da parede do cilindro.
Acredita-se geralmente que a velocidade de trabalho adequada do moinho de bolas é de 75% a 88% da velocidade crítica teórica.
2. Coeficiente de enchimento, relação bola-material
No processo de britagem e modelagem, a proporção adequada entre esfera e material e o coeficiente de enchimento são cruciais. Se a proporção bola-material e o coeficiente de enchimento forem muito altos ou muito baixos, eles afetarão a eficiência da produção e a qualidade do produto do moinho de bolas. Se a proporção bola-material for muito alta ou o coeficiente de enchimento for muito baixo, a capacidade de alimentação de uma única máquina será restrita.
A prática provou que, para a britagem de matérias-primas diamantadas, o coeficiente de carga é geralmente de 0,45. A proporção entre bola e material é de 4:1.
3. Diâmetro e proporção da esfera de aço
Para esmagar o diamante de forma mais eficaz, quando o coeficiente de enchimento do moinho de bolas e a quantidade de carga de bolas são determinados, bolas de aço de diferentes diâmetros devem ser selecionadas e montadas em proporção para obter melhor formato de partícula e eficiência de britagem e modelagem mais rápida.
Moagem segmentada
No processo de produção de micropó, a britagem úmida é mais eficaz do que a britagem a seco. Porque quando a britagem a seco atinge uma certa finura, é fácil ocorrer colagem na parede, reduzindo o efeito de britagem; na britagem úmida, a matéria-prima sempre existe na forma de pasta e é fácil aumentar a proporção do tamanho das partículas finas.
Para controlar a proporção do tamanho das partículas, quando é necessário produzir micropós de granulação mais fina, deve-se usar a britagem segmentada, especialmente a britagem segmentada úmida é melhor. Isso pode não apenas evitar a britagem excessiva de materiais, mas também conseguir a segmentação de acordo com a resistência durante o processo de britagem.
Moagem a jato
Outro método de britagem é o método de britagem com pulverizador de fluxo de ar. O pulverizador de fluxo de ar usa ar comprimido como meio de trabalho. O ar comprimido é pulverizado na câmara de britagem em alta velocidade através de um bico supersônico especial. O fluxo de ar transporta o material em movimento de alta velocidade, fazendo com que o material se mova entre eles. Produza forte colisão, fricção e cisalhamento para atingir o objetivo de esmagamento. A fragmentação ocorre quando a força que atua sobre a partícula é maior que sua tensão de ruptura. A colisão de impacto em alta velocidade causa fragmentação volumétrica das partículas, enquanto os efeitos de cisalhamento e trituração causam fragmentação superficial das partículas. Este método de britagem é muito benéfico para a produção de pó de diamante porque pode produzir partículas com formatos ideais. A maior vantagem do pulverizador de fluxo de ar é que ele não é limitado pela velocidade linear mecânica e pode produzir velocidades de fluxo de ar muito altas. Em particular, o pulverizador de fluxo de ar supersônico pode produzir uma vazão várias vezes maior que a velocidade do som, de modo que pode gerar enorme energia cinética e é mais fácil obter partículas em nível de mícron. e pós ultrafinos submicrométricos.
Processo de dessulfurização a seco de bicarbonato de sódio
O processo de dessulfuração a seco utiliza um pulverizador com sistema de classificação próprio e um ventilador transportador combinados em um dispositivo completo de moagem e pulverização de pó. O pó fino de bicarbonato de sódio pulverizado tem uma estrutura em camadas ou porosa, tamanho de partícula uniforme e boa dispersão. O sólido ultrafino o pó é então injetado diretamente no forno ou torre de reação através de vários bicos.Ele pode remover efetivamente mais de 95% de SO2 e HCl nos gases de exaustão, e a taxa de remoção pode até chegar a 99%.
O uso de dessulfuração a seco com bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) pode não apenas atender a rigorosos requisitos ambientais, mas também reduzir efetivamente o investimento e os custos operacionais em comparação com outros métodos de purificação de gases de combustão.
O processo de dessulfurização a seco com bicarbonato de sódio tem as seguintes vantagens: sistema totalmente seco, sem necessidade de água; pó seco é pulverizado na frente de tubos e sacos; subprodutos da reação podem ser descarregados através do sistema de remoção de poeira; não é necessário desligamento da produção; um - o investimento de tempo é muito pequeno; e ocupa muito pouca área; O custo do sistema é baixo; competitivo; a eficiência da reação é muito alta, o volume de injeção excessiva é muito pequeno e podem ser alcançadas emissões indetectáveis; o envenenamento do catalisador de desnitração é efetivamente suprimido; flexibilidade é alto e pode ser adaptado aos indicadores de emissões mais rigorosos a qualquer momento.
O bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio, NaHCO3) pode ser usado como adsorvente para dessulfurização de gases de combustão. Ele remove poluentes ácidos nos gases de combustão por meio de adsorção química. Ao mesmo tempo, também pode remover algumas substâncias inorgânicas e orgânicas por meio de adsorção física. Neste processo, o pó fino de bicarbonato de sódio é pulverizado diretamente no gás de combustão de alta temperatura de 140 a 250°C.
Na tubulação de gases de combustão, o dessulfurizador - bicarbonato de sódio (NaHCO3) - é ativado sob a ação do gás de combustão de alta temperatura, formando uma estrutura microporosa na superfície, assim como a pipoca sendo estourada. O gás de combustão na chaminé entra em contato total com o agente de dessulfuração ativado para sofrer uma reação química., SO2 e outros meios ácidos no gás de combustão são absorvidos e purificados, e o subproduto Na2SO4 dessulfurizado e seco entra no coletor de pó do saco com o fluxo de ar e é capturado.
O carbonato de sódio recém-gerado Na2CO3 é altamente reativo no momento da geração e pode sofrer espontaneamente as seguintes reações com poluentes ácidos nos gases de combustão:
Principais reações:
2NaHCO3(s)→Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)
SO2(g)+Na2CO3(s)+1/2O2→Na2SO4(s)+CO2(g)
Reações colaterais:
SO3(g)+Na2CO3(s)→Na2SO4(s)+CO2(g)