Измельчение огнеупорного сырья
Дробление является важным процессом в огнеупорной промышленности. Сырье, поставляемое на завод, варьируется от порошка до 350 мм, большинство из которых представляет собой блоки размером более 25 мм. Процесс дробления и выбор сырья на заводе являются ключом к производству высококачественной продукции, что напрямую влияет на свойства продукта. Кроме того, с точки зрения учета затрат, большую долю составляет мощность, потребляемая дробильным и дробильным оборудованием. В целях экономии энергии и снижения затрат необходимо уделить внимание процессу дробления.
Сущность процесса дробления связана со следующими факторами, а именно с преодолением поверхностного натяжения поверхностных частиц материала и преодолением кулоновского притяжения между внутренними частицами материала. Исходя из основной концепции силикатной физико-химической дисперсионной системы, нетрудно увидеть, что частицы измельченного материала при первом измельчении все еще очень велики, поэтому поверхность и поверхностная энергия частиц малы. , Трудно раздавить материал размером менее 1 мкм (микрон), чем меньше частица, тем выше поверхностная энергия, поэтому при мелком дроблении будет потребляться больше энергии для преодоления поверхностной энергии. Кроме того, при тонком измельчении из-за ускоренного теплового движения частиц увеличивается вероятность столкновения частиц, а также могут происходить коалесценция и коагуляция. Поэтому процесс дробления необходимо организовать правильно, а метод дробления и оборудование выбирать в зависимости от степени дисперсности конечного продукта.
Цель дробления:
(1) Дробление является важным звеном в процессе обогащения. При отделении и обогащении частиц одного и того же компонента из необработанной руды, агрегированной двумя или более различными минералами, необработанную руду следует сначала измельчить, чтобы отличить ее по типу.
(2) Чтобы способствовать взаимодействию между различными фазами или равномерному диспергированию твердых частиц в жидкости, например, подготовьте буровой раствор.
(3) Подготовьте различные размеры частиц в соответствии с технологическими требованиями. Увеличивают дефекты решетки и удельную поверхность материала, ускоряют физические и химические реакции и способствуют спеканию.
Методы дробления можно условно разделить на следующие четыре типа: экструзия, удар, измельчение и дробление. Функция различных дробильных машин представляет собой комбинацию вышеперечисленных методов.
Дробление делится на сухое дробление и мокрое дробление. Мокрое дробление в основном используется при производстве керамики или специальных огнеупорных материалов. По сравнению с сухим дроблением оно имеет следующие преимущества:
(1) коэффициент дробления большой, а размер частиц измельченного материала небольшой;
(2) Эффективность дробления высока, и явление «стены порошка» во время сухого дробления возникает нелегко (но когда размер частиц измельченного продукта составляет менее 0,01 мм, также происходит агрегация порошка);
(3) Потери на трение оборудования и мелющего тела малы;
(4) Хорошая защита от пыли, что способствует цивилизованному производству и автоматизации процессов.
Кроме того, существует низкотемпературное дробление, сухое дробление и самогенерирующее дробление, основанное на ударе и трении измельченных материалов, которые классифицируются в зависимости от среды дробления.
При дроблении сырья объемная плотность и показатель прочности материала имеют большое значение для выбора дробильного оборудования и анализа эффективности дробления.
Характеристики и применение порошка циркония
Циркониевая керамика – это новый вид высокотехнологичной керамики. В дополнение к его высокой прочности, твердости, высокой термостойкости, кислотной и щелочной коррозии и высокой химической стабильности, он также обладает характеристиками устойчивости к царапинам, отсутствием экранирования сигнала и отличными характеристиками рассеивания тепла. , В то же время он обладает хорошей обрабатываемостью и хорошим внешним видом и подходит для массового производства.
1 Высокая температура плавления
Температура плавления диоксида циркония составляет 2715°C. Более высокая температура плавления и химическая инертность делают диоксид циркония хорошим огнеупорным материалом.
2 Высокая твердость и хорошая износостойкость
Циркониевая керамика обладает большей твердостью и лучшей износостойкостью. Из конкретных данных твердость по Моосу керамики из диоксида циркония составляет около 8,5, что очень близко к твердости по Моосу сапфира 9, в то время как твердость по Моосу поликарбоната составляет всего 3,0, твердость по Моосу закаленного стекла составляет 5,5, а твердость по Моосу из алюминиево-магниевого сплава Твердость по шкале Мооса стекла Corning составляет 6,0, а твердость по шкале Мооса стекла Corning составляет 7.
3 Относительно высокая прочность и ударная вязкость
Циркониевая керамика обладает высокой прочностью (до 1500 МПа). Хотя существует большой разрыв в ударной вязкости по сравнению с некоторыми металлами, по сравнению с другими керамическими материалами, керамика из диоксида циркония считается лучшей в «керамическом круге» (1-35 МПа.м1/2).
4 Низкая теплопроводность, низкий коэффициент расширения
Теплопроводность диоксида циркония самая низкая среди распространенных керамических материалов (1,6-2,03 Вт/(м·К)), а его коэффициент теплового расширения близок к металлу. Таким образом, циркониевая керамика подходит для конструкционных керамических материалов, таких как керамические циркониевые керамические детали для мобильных телефонов.
5 Хорошие электрические характеристики
Диэлектрическая проницаемость диоксида циркония в 3 раза больше, чем у сапфира, сигнал более чувствителен и больше подходит для пятен распознавания отпечатков пальцев и т. д. С точки зрения эффективности экранирования керамика из диоксида циркония, как неметаллический материал, не имеет экранирования. влияние на электромагнитные сигналы и вообще не повлияет на расположение внутренней антенны, и его можно легко интегрировать для адаптации к эпохе 5G.
Циркониевая керамика широко используется в современной промышленности и быту. Кратко представим его основные приложения.
1 Мобильные телефоны и другие области электроники 3C
Циркониевая керамика не имеет экранирования сигнала, устойчива к падению, износу и складыванию, и в то же время имеет теплый нефритовый внешний вид и приятна на ощупь. Они широко используются в электронике 3C, такой как мобильные телефоны. В основном используется в качестве задней панели мобильного телефона и других конструктивных частей мобильного телефона.
2 Умное поле износа
По сравнению с металлом циркониевая керамика имеет лучшую износостойкость, гладкую поверхность, хорошую текстуру и отсутствие окисления. Известные бренды, такие как знаменитый швейцарский бренд Radar, Apple и Chanel, выпустили высококачественные керамические часы.
3 Поле оптической связи
В настоящее время керамические наконечники и гильзы широко используются в соединителях оптоволоконных соединителей. Керамический наконечник, изготовленный из высокопрочной и высокопрочной керамики, может не только соответствовать требованиям высокой точности, но также иметь длительный срок службы и очень низкие вносимые и обратные потери.
4 Биомедицинская область
Благодаря высокой прочности, высокой ударной вязкости, коррозионной стойкости, износостойкости и хорошей биосовместимости керамические материалы из диоксида циркония чаще всего используются в области биомедицины в качестве материалов для реставрации зубов и хирургических ножей.
5 Автомобильная отрасль
Теплопроводность циркониевой керамики мала, а коэффициент теплового расширения относительно велик, поэтому компоненты, используемые для изготовления камеры сгорания двигателя, имеют хорошую теплоизоляцию, и в то же время они ближе к металлическим материалам с точки зрения теплового расширения. . Его можно использовать в качестве нижней пластины головки блока цилиндров, гильзы цилиндра, днища поршня, кольца седла клапана и т. д. Однако из-за тяжелых условий работы двигателя прочность керамических компонентов сильно изменяется при высоких температурах, поэтому все еще существует долгий путь до коммерческого применения.
6 Ювелирное поле
Высокоточная керамика и порошок сплава драгоценных металлов смешиваются и обжигаются, и, наконец, интегрируются в дизайн ювелирных изделий после нескольких точных и строгих процедур и многократной машинной полировки. Эта керамика не только легкая и износостойкая, но также обладает античувствительными свойствами и удобна в носке.
7 Повседневная жизнь
Керамика обладает характеристиками высокой термостойкости, коррозионной стойкости, стойкости к окислению, высокой прочности, износостойкости и природных антибактериальных свойств и может использоваться в качестве фарфоровых мисок и ложек, ваз, керамических ножей и т. д.
8 Другие поля
Циркониевая керамика обладает хорошими механическими свойствами, износостойкостью и коррозионной стойкостью. Их можно использовать в качестве керамических подшипников, а также из них можно сделать керамические ножи.
Приготовление и текущее состояние ультрадисперсного неметаллического минерального порошка
С применением нерудных полезных ископаемых в различных областях экономики и общества значительно усилилось освоение нерудных полезных ископаемых. Поскольку эти неметаллические минералы используются во многих областях, существует форма использования порошка, при которой неметаллический минеральный порошок используется в промышленности. Технология обработки выдвигает более высокие требования, например сверхтонкость.
Ультрадисперсный порошок относится к серии ультрадисперсных материалов с размером частиц от микрометров до нанометров. В настоящее время широкое применение неметаллических минеральных порошков в современных высокотехнологичных новых материалах основано на их уникальных функциях. Функция большинства неметаллических минералов зависит от размера, распределения и формы частиц. Такие как армирование или армирование композиционных материалов на полимерной основе, прочность и ударная вязкость керамических материалов, коэффициент покрытия, окрашивающая способность пигментов для производства бумаги и покрытий, а также электрические, магнитные, оптические, волнопоглощающие и экранирующие свойства порошков, катализ, адсорбция. , реология, антибактериальные свойства, обесцвечивание, связывание и т. д. - все это связано с размером частиц, распределением частиц по размерам и формой частиц.
Благодаря сверхтонкому порошку он обладает отличными физическими и химическими свойствами, такими как большая удельная поверхность, высокая поверхностная активность, высокая скорость химической реакции, низкая температура спекания, высокая прочность спеченного тела, хорошие характеристики наполнения и армирования, а также высокая скорость укрывистости. Во многих областях применения требуется мелкодисперсный (микронный или субмикронный) размер частиц неметаллического минерального сырья (материалов).
В настоящее время при переработке порошка ультратонкой неметаллической руды основным методом подготовки является физический метод. Вообще говоря, процесс превращения сырья в ультратонкий порошок в основном делится на два этапа: дробление и классификация. Материал сначала поступает в оборудование сверхтонкого дробления для дробления. Поскольку структура каждой частицы различна, энергия, необходимая для дробления, различна, а сила, полученная в дробильном оборудовании, неодинакова, поэтому форма и размер мелких частиц после дробления не совпадают. , только часть частиц соответствует требованиям к размеру частиц. В реальном производственном процессе частицы часто полностью измельчаются за счет увеличения времени дробления для соответствия стандарту размера частиц, что не только увеличивает потребление энергии, но также может привести к чрезмерному дроблению. Следовательно, необходимо вовремя отделять частицы с требуемым размером частиц, поэтому технология ультратонкой классификации также играет важную роль в процессе приготовления ультрадисперсного порошка.
В настоящее время широко используемое оборудование сверхтонкого измельчения в основном включает в себя ударную мельницу, мешалку, струйную мельницу и вибрационную мельницу. Как бы ни развивалась пороховая промышленность, основным способом получения сверхдисперсных неметаллических минеральных порошков по-прежнему остается механическое измельчение.
Классификация ультрадисперсного порошка основана на том факте, что частицы разных размеров подвергаются воздействию центробежной силы, гравитации, силы инерции и т. д. в среде, что приводит к различным траекториям движения, чтобы реализовать разделение частиц разных частиц. размеров и введите соответствующие устройства сбора.
В зависимости от используемой среды ультратонкий сорт обычно делится на два типа: сухой тип и влажный тип. Мокрая классификация использует жидкость в качестве дисперсионной среды с высокой точностью классификации и хорошей однородностью. Однако существует ряд дополнительных эксплуатационных проблем, таких как осушка и очистка сточных вод при мокрой классификации, что ограничивает ее развитие.
В настоящее время классификационным оборудованием, широко используемым в промышленном производстве, является турбинный воздушный классификатор, который можно разделить на тип с вертикальным колесом и тип с горизонтальным колесом в соответствии с формой установки классификационного колеса.
В течение многих лет исследований и практики технология сверхтонкой переработки порошка неметаллической руды становится все более и более зрелой, и на рынке появляется все больше и больше технических процессов и оборудования. В целях повышения производственных мощностей и эффективности соответствующие предприятия осуществляют переработку порошка неметаллической руды. В процессе, в сочетании с собственной производственной реальностью и потребностями, сделать всесторонний выбор технологий, процессов и оборудования, а также усилить контроль соответствующих параметров и корректировки процесса в процессе обработки.
Применение минералов лития в производстве высококачественного стекла и керамики.
С появлением новых энергетических транспортных средств литиевые батареи стали центром внимания и предметом научных исследований. Литийсодержащие минералы не только обладают большим потенциалом в области новой энергетики, но также выполняют важные функции и играют особую роль в производстве высококачественного стекла. И сподумен, и петалит являются литийсодержащими минералами и сырьем для извлечения лития. Оба часто образуются в гранитных пегматитах и становятся парагенетическими минералами. Благодаря своим особым физико-химическим свойствам он широко используется в производстве высококачественного стекла и керамики.
1. Стеклянная посуда
При производстве стеклянной посуды, хотя оксид лития не является важной частью состава стекла, он обладает отличной способностью к плавлению, что может снизить температуру плавления, продлить срок службы печи, повысить эффективность плавления и, таким образом, улучшить качество продукции. . Добавление концентрата сподумена может быть использовано для получения высококачественной стеклянной посуды для упаковки косметических средств. Низкосортный стеклянный сподумен также постепенно был принят рынком.
2. Посуда
При производстве тары содержание Fe2O3 в посуде значительно ниже, чем в аналогичной продукции. Использование сподумена с высоким содержанием оксида лития и низким содержанием железа может обеспечить соответствие продукта заданным требованиям к цвету. Кроме того, качественный сподумен позволяет не только снизить температуру плавления, но и уменьшить вязкость расплава. Следовательно, формуемость хорошая, и эффективность производства будет значительно улучшена.
3. Стекловолокно
Использование оксида лития в производстве стекловолокна может не только уменьшить вред, наносимый фтором окружающей среде, но и иметь тот же эффект, что и при производстве стеклянной посуды, например, снизить температуру плавления и улучшить эффект плавления, тем самым улучшив качество продукции. . Вязкость расплава низкая, простота в эксплуатации, низкая рабочая температура и длительный срок службы оборудования.
4. Экран телевизора
Оксид лития, извлеченный из концентрата сподумена или петалита, является основным компонентом монохромных телевизоров. Комбинация оксида лития и бария снижает излучение, проходящее через панель, улучшая характеристики литья и качество поверхности дисплея. В цветном телевидении, поскольку использование свинца постепенно запрещается, его заменяют оксидом лития. Цирконий и барий все чаще используются в рецептурах, а оксид лития используется в качестве флюса.
5. Высокотемпературные керамические изделия
В устоявшейся керамической промышленности литий является важной частью рецептуры. Сподумен в качестве наполнителя с низкой скоростью расширения способствует образованию фазы алюмосиликата лития с низкой скоростью расширения. Добавляя большое количество сподумена и выбирая подходящую температуру прокаливания, происходят следующие реакции:
Li2O.Al2O3.aSiO2+SiO2= Li2O.Al2O3.8SiO2
(сподумен) + (оксид кремния) = (твердый раствор β-сподумена)
Свободный кремнезем усваивается твердым раствором β-сподумена, проявляя практически незначительное тепловое расширение. Таким образом, продукт обладает термостойкостью.
6. Глазурь
Оксид лития можно использовать для снижения вязкости расплава и улучшения текучести покрытия. Это также может уменьшить время обжига и температуру обжига.
7. Полностью застеклованная керамика
Флюс сподумен плюс полевошпат позволяет снизить температуру обжига сантехнических изделий на 30-40°С. Итальянцы добавили сподумен в ультрабелую керамическую массу, чтобы уменьшить эффект усадки и тем самым повысить эффективность производства. Низкопористая зеленая масса с добавлением сподумена обеспечивает минимальное поглощение пыли при одновременном повышении эффективности сгорания.
С широким применением оксида лития в керамике, стекловолокне, плоском стекле, цветном телевидении и т. д. он постепенно распространился на металлургическую промышленность. Оксид лития можно использовать для изменения вязкости шлака, улучшения извлечения металла и уменьшения вероятности образования шлака в металле.
Эффект модификации поверхности нанокарбоната кальция
Оценка эффекта модификации является важным звеном в процессе модификации. Некоторые предположения можно проверить с помощью некоторых методов обнаружения, а процесс модификации можно скорректировать и оптимизировать путем анализа влияющих на него факторов для улучшения характеристик нанокарбоната кальция.
В основном существует два традиционных метода оценки: один заключается в непосредственном обнаружении и оценке модифицированного образца, а другой заключается в превращении модифицированного образца в композитный материал для исследования эффекта улучшения характеристик композитного материала из-за модификации. Для сравнения, прямая оценка выполняется быстро и эффективно.
1. Индекс активации и показатель маслопоглощения
Индекс активации и показатель маслопоглощения обычно используются для оценки модифицирующего эффекта нанокарбоната кальция. Индекс активации можно использовать для оценки гидрофобного эффекта нанокарбоната кальция после модификации поверхности, а значение маслопоглощения относится к потреблению масла нанокарбонатом кальция при нанесении. Вообще говоря, чем выше индекс активации и ниже значение абсорбции масла, тем лучше эффект модификации.
2. Гидрофобность
Гидрофобность является важным оценочным показателем нанокарбоната кальция, а также предметом исследований в области модификации нанокарбоната кальция. Статический контактный угол можно использовать для характеристики гидрофобности нанокарбоната кальция. Тип модификатора оказывает существенное влияние на гидрофобность модифицированного нанокарбоната кальция. Стеариновая кислота, силановый связующий агент, олеиновая кислота, титанатный связующий агент и т. д. обычно используются в качестве гидрофобных модификаторов. В процессе модификации поверхности эти модификаторы постепенно прикрепляются к поверхности частиц, тем самым снижая поверхностную энергию частиц нанокарбоната кальция.
3. Количество покрытия и скорость покрытия
Определяя количество покрытия и скорость покрытия, можно понять ситуацию покрытия нанокарбонатом кальция, что очень помогает в изучении механизма модификации и оценке эффекта модификации. Обычно, в зависимости от температуры разложения или температуры улетучивания различных веществ, модифицированный нанокарбонат кальция может быть подвергнут термогравиметрическому анализу для получения количества покрытия модификатора, а затем может быть получен коэффициент покрытия.
Кроме того, некоторые исследователи построили соответствующую модель покрытия путем изучения механизма действия модификатора, таким образом рассчитывая теоретическое количество покрытия или скорость покрытия, и понимая ситуацию с покрытием, сравнивая ее с фактическим количеством покрытия или скоростью покрытия. , а также дает практическую основу для изучения механизма модификации.
4. Размер и форма частиц
Размер частиц и морфология нанокарбоната кальция в основном зависят от процесса его получения. Следовательно, в процессе модификации на месте на нанокарбонат кальция будут влиять такие условия процесса, как концентрация жидкой фазы, скорость перемешивания, температура, а также тип и концентрация модификаторов. Контролируя зарождение, кристаллизацию и рост этих факторов, можно получить нанокарбонат кальция различных форм и размеров.
5. Белизна
Для покрытий, производства бумаги, резины, пластика и других отраслей промышленности белизна является важным показателем для оценки нанокарбоната кальция. Белизна модифицированного нанокарбоната кальция связана не только с выбором модификатора, но также с влажностью, температурой и временем сушки. Как правило, чем дольше время сушки, чем выше температура и чем меньше влажность, тем выше белизна.
6. Дисперсия
Нанокарбонат кальция может найти широкое применение в качестве наполнителя в резиновой, пластиковой, бумажной и других отраслях промышленности. Следовательно, дисперсия нанокарбоната кальция в организме также является важным оценочным показателем. Сканируя заполненный организм с помощью электронного микроскопа, можно визуально наблюдать распределение нанокарбоната кальция. В дополнение к производительности и модифицирующему эффекту самого нанокарбоната кальция количество его наполнителя также является важным фактором, влияющим на дисперсию.
Метод органической модификации глинистых минералов
По сравнению с другими адсорбентами глинистые минералы часто используются в качестве природных адсорбентов из-за их низкой стоимости, большой удельной поверхности и высокой емкости катионного обмена.
В последние годы люди используют природные глинистые минералы, такие как каолинит, монтмориллонит, иллит и бентонит, для удаления из воды органических и анионных загрязнителей. Однако исследования показали, что природные глинистые минералы обладают определенной адсорбционной способностью к анионным загрязнителям, но их адсорбционная способность к органическим загрязнителям слаба. Это связано с тем, что на поверхности глинистых минералов находится много гидрофильных неорганических катионов, что делает поверхность глинистых минералов гидрофильной во влажном состоянии, и трудно напрямую адсорбировать гидрофобные органические загрязнители.
Путем модификации природных глинистых минералов поверхностно-активными веществами, полимерами и силановыми связующими агентами поверхность глинистых минералов может быть преобразована из гидрофильной в гидрофобную, и может быть получен органоглинистый адсорбент с низкой стоимостью и высокими адсорбционными характеристиками. Он может эффективно улучшить адсорбцию глинистых минералов гидрофобными органическими загрязнителями.
1. ПАВ
Молекулы ПАВ состоят из двух групп с совершенно разными свойствами, а именно гидрофильной группы и гидрофобной группы. По диссоциации гидрофильных групп в водном растворе ПАВ можно разделить на катионные, анионные и неионогенные. А из-за своей экологичности и малой токсичности его часто используют в качестве модификатора глины.
(1) Катионное поверхностно-активное вещество
Механизм использования катионных поверхностно-активных веществ для модификации глинистых минералов обычно представляет собой реакцию ионного обмена, то есть органические катионы в катионных поверхностно-активных веществах замещают неорганические катионы (такие как Na+, Ca2+ и т. д.) между слоями глинистых минералов.
(2) Анионные поверхностно-активные вещества
Гидрофильные группы анионных ПАВ представляют собой отрицательно заряженные группы, а на поверхности глинистых минералов также имеются отрицательно заряженные группы, так что анионные ПАВ не могут адсорбироваться на поверхности глинистых минералов за счет электростатического притяжения. В настоящее время механизмы модификации анионных поверхностно-активных веществ на глинистых минералах в основном связаны с образованием гидрофобных связей и водородных связей.
(3) Катионные и анионные композитные поверхностно-активные вещества
(4) ПАВ Gemini
Поверхностно-активные вещества Gemini (димерные поверхностно-активные вещества) состоят из двух гидрофобных алкильных углеродных цепей и гидрофильных групп, связывающих групп и противоионных групп. По сравнению с традиционными алкилчетвертичными аммониевыми катионными поверхностно-активными веществами, глинистые минералы, модифицированные поверхностно-активными веществами Gemini, обычно обладают более высокой адсорбционной способностью и более низким высвобождением модификатора, поэтому они широко используются в области удаления сточных вод.
(5) Неионогенные поверхностно-активные вещества
Неионогенные поверхностно-активные вещества не диссоциируют в воде, а их гидрофильные группы обычно представляют собой сложноэфирные группы, карбоксильные группы и гидроксильные группы, которые могут взаимодействовать с гидроксильными группами на поверхности глинистых минералов с образованием водородных связей и адсорбироваться на поверхности глинистых минералов.
Кроме того, сообщалось, что органоглинистые минералы, модифицированные неионогенными поверхностно-активными веществами, имеют большее межслоевое расстояние и более высокую химическую стабильность, чем органоглинистые минералы, модифицированные катионными поверхностно-активными веществами, и имеют лучшие перспективы применения.
2. Полимер
Полимеры могут модифицировать глинистые минералы посредством физической адсорбции, ионного обмена и химической прививки, а также улучшать адсорбционные характеристики глинистых минералов.
Метод физической адсорбционной модификации заключается в том, что полимер адсорбируется на поверхности глинистого минерала за счет собственных заряженных или функциональных групп, образующих водородные связи с гидроксильными группами на поверхности глинистого минерала, и изменяет физические и химические свойства глинистого минерала. поверхность. Преимущество физической адсорбции в том, что она не изменяет структуру глинистых минералов. Недостатком является то, что сила между полимером и поверхностью глинистого минерала относительно слабая, и она легко нарушается такими факторами, как температура и значение pH.
Химическая прививка полимеров к поверхности глинистых минералов относится к химической адсорбции, а конденсация полимеров и реакционноспособных групп глинистых минералов связывает полимеры с поверхностью глинистых минералов. Глинистые минералы, модифицированные химической адсорбцией, более стабильны, чем модифицированные физической адсорбцией.
3. Силановый связующий агент
Силановые аппреты, также известные как органосиланы, состоят из негидролизуемых групп, короткоцепочечных алкиленовых групп и гидролизуемых групп. Силановые связующие агенты модифицируют глинистые минералы, обычно путем гидролиза гидролизуемых групп силана в гидроксильные группы, а затем конденсации с гидроксильными группами на поверхности глинистых минералов с образованием стабильных ковалентных связей Si-O-Si или Si-O-Al и адсорбции на них. глина. минеральная поверхность.
Четыре основных направления развития технологии карбоната кальция для производства бумаги
Как важный наполнитель для производства бумаги и пигмент покрытия, карбонат кальция продемонстрировал свои уникальные преимущества и имеет потенциал для дальнейшего процветания. Поскольку бумажная промышленность предъявляет более строгие требования к качеству продукции и более разнообразным типам продукции, модификация поверхности, нанотехнологии, специализация и разработка новых продуктов из карбоната кальция станут новым направлением развития технологии продуктов из карбоната кальция.
1. Модификация поверхности
Карбонат кальция является неорганическим веществом, поверхность частиц полярная, гидрофильная и олеофобная, агломерированная, плохая совместимость с органическими полимерами, неравномерная дисперсия в материалах полимерной основы, низкая сила связывания и простота изготовления интерфейсов. Дефекты приводят к нестабильности продукта. качество. Карбонат кальция без модификации поверхности в качестве наполнителя для изготовления бумаги имеет такие недостатки, как плохая совместимость и сила связывания с волокнами целлюлозы, низкая скорость удерживания в бумаге и пониженная механическая прочность бумаги. Следовательно, карбонат кальция необходимо модифицировать на поверхности, чтобы его можно было лучше использовать в бумажной промышленности.
Процесс модификации поверхности карбоната кальция в основном включает процесс сухой модификации, процесс влажной модификации и процесс модификации на месте. Как правило, тяжелый карбонат кальция, полученный путем сухого измельчения, подвергается процессу сухой модификации, а тяжелый карбонат кальция, полученный путем мокрого измельчения, подвергается процессу влажной модификации. Легкий карбонат кальция получают химическим способом, обычно с использованием процесса модификации на месте. Обычно используемые модификаторы для модификации поверхности карбоната кальция в производстве бумаги в основном включают связующие агенты, полимеры и неорганические вещества.
2. Наноизация
После добавления наполнителей из нанокарбоната кальция в процессе изготовления бумаги бумага имеет следующие характеристики: она может замедлять старение бумаги, так что бумагу можно хранить в течение более длительного времени; он может заставить бумагу поглощать определенное количество ультрафиолетовых лучей; бумага не желтеет и не выцветает, становится хрупкой, обладает хорошими изоляционными свойствами и т. д.
Нанокарбонат кальция используется в качестве пигмента покрытия при изготовлении бумаги, что полезно для улучшения блеска, белизны и оттенка покрытия бумаги с покрытием; он может обеспечить чистоту белого цвета пигмента; выгодно улучшать непрозрачность, глянец и глянец бумаги и т. д. Оптические свойства; может изменить реологические свойства раствора для подготовки покрытия; реализовать функционализацию меловальной бумаги, такую как изоляция, проводимость, антибактериальные свойства и т. д.
В качестве наполнителя для производства бумаги нанокарбонат кальция обычно используется в производстве специальных бумажных изделий, таких как подгузники, гигиенические салфетки, бумага для цветной печати, бумажные полотенца и воздухопроницаемые пленки.
3. Специализация
Разная бумага имеет разные свойства и требует разных свойств карбоната кальция. Чтобы повысить экономическую ценность, можно разработать соответствующий продукт из карбоната кальция для определенного вида бумаги, чтобы он мог снизить производственные затраты при соблюдении требований использования.
Высокосортная сигаретная бумага требует, чтобы легкий карбонат кальция, используемый в качестве наполнителя, имел относительно полную веретенообразную кристаллическую форму с однородными и упорядоченными кристаллическими зернами; размер его частиц в основном распределяется около 1-2 мкм, а крупных частиц (>5 мкм) нет; и Хорошие характеристики диспергирования и связывания в целлюлозе.
4. Разработать новые продукты из карбоната кальция
(1) смешанный карбонат кальция
Смешанный карбонат кальция (HCC) предназначен для использования ионного полимера для приготовления смеси измельченного карбоната кальция и оксида кальция в преагломераты, а затем обработки предварительных агломератов диоксидом углерода для образования нового карбоната кальция между GCC и, наконец, для образования углекислого кальция. продукты. Процесс получения карбоната кальция с последующим перемешиванием примерно такой же, как и процесс получения ГЦК, за исключением того, что первый заполнитель образуется только из измельченного карбоната кальция, а после того, как приготовлен предварительный агломерат измельченного карбоната кальция, такое же количество оксида кальция, как и добавляется процесс HCC, а затем впрыскивается диоксид углерода. Новый карбонат кальция образуется снаружи первого агрегата GCC, а конечным продуктом карбоната кальция является карбонат кальция после смешения (PostHCC или pHCC).
(2) Усы карбоната кальция
Усы карбоната кальция относятся к кристаллической структуре арагонитового карбоната кальция, обладают высоким модулем упругости, термостойкостью, износостойкостью, теплоизоляцией и другими хорошими свойствами, а также имеют материал усов с большим соотношением сторон, коротким волокном и малым диаметром (микронный уровень) и высокие прочностные характеристики. Он широко используется в производстве бумаги, цементных материалов, строительных материалов, покрытий и материалов для производства автомобилей.
Метод модификации поверхности кремниевого микропродюса
В процессе применения кремниевый микро порошок в основном состоит из функциональных наполнителей с органическими полимерными полимерами, тем самым улучшая общую производительность композитных материалов. Сам кремниевый микро порошок является веществом полярности и гидрофильности. Он отличается от атрибутов интерфейса матрицы матрицы полимерного полимера и плохо совместим. Часто трудно рассеять в базовом материале. Следовательно, обычно требуется поверхностная модификация кремниевого микро порошка. В зависимости от потребностей применения, физические и химические свойства кремниевой поверхности микроаптерки изменяются, тем самым улучшая совместимость его органических полимерных материалов и удовлетворяя потребности полимерных материалов по децентрализации и ликвидности.
Кремниевые микроапрессивные ингредиенты качество, процесс модификации, метод модификации поверхности и модифицированный агент, дозировка модификатора, модифицированные условия процесса (температура модификатора, время, рН и скорость смешивания) и другие факторы влияют на эффект модификации поверхности на поверхности кремниевой микрофантен. Метод модификации поверхности и модификатор являются основным фактором, влияющим на модифицированный эффект.
1. Качество сырья кремниевого микрофина
Типы, размер частиц, площадь поверхности и группа, ориентированная на поверхность кремниевого порошка, непосредственно влияют на комбинацию ее модификаторов поверхности. Различные типы эффектов модификации кремниевых микроэлементов также различны. Среди них сферический кремниевый микро порошок имеет хорошую ликвидность. Это легко объединить с модификатором в процессе модификации. И производительность плотности, твердости и диэлектрической постоянной значительно лучше, чем у углового кремниевого микрофима.
Как правило, чем меньше размер частиц кремниевого микрофантена, тем больше площадь поверхности, тем больше количество активных участков на поверхности и увеличение количества модификатора. Кроме того, в процессе применения кремниевых микрофиммов различной гранулярности он также оказывает определенное влияние на производительность нижестоящих продуктов. Например, в процессе смешанного с смолой с смолой распределение частиц по размерам следует строго контролировать. Это не должно быть слишком большим или слишком маленьким. Размер размера слишком большой. Сущность
2. Метод модификации поверхности и модифицированный агент
В настоящее время метод модификации поверхности кремниевого микро порошка представляет собой в основном органическую модификацию, неорганическую модификацию и механическую химическую модификацию. Наиболее часто используемым методом является органическая модификация. Когда один эффект модификации плохой
(1) Органическая модификация
Органическая модификация -это метод физической адсорбции, химической адсорбции и химических реакций на поверхности кремниевого микрофильмы на поверхности кремниевого микроаптериала, чтобы изменить свойства поверхности кремниевого микрофана. В настоящее время наиболее часто используемым органическим модифицированным агентом является агент связывания сибидина, который в основном включает в себя амино, эпоксидную, этилен, серу и другие типы. Эффект модификации обычно хорош, но цена стоит дорого. Некоторые исследователи используют алюминатуру, титанат и твердую жирную кислоту для изготовления кремниевого микрофиммметра с относительно низкими ценами, но эффект модификации часто не так хорош, как кремнийский муфт. Два или более поверхностно -активных вещества усугубляются кремниевым микрофиммитром, и модифицированный эффект часто является более идеальным, чем эффект одного модификатора.
(2) неорганическая модификация
Неорганическая модификация относится к новой функции материалов, чтобы получить материалы на поверхности кремниевого микрофимического или композитного металла, неорганических оксидов, гидроксида и т. Д. SIO2, а затем используйте SIO2 после полиэтиленовой обертывания фенилфенилена, которая может удовлетворить некоторые специальные потребности в применении.
(3) Механическая химическая модификация
Механическая химическая модификация относится к первому использованию ультрафийнового дробления и другой сильной механической мощности для активации поверхности частиц порошка для увеличения активной точки или активной группы на поверхности кремниевого микрофона, а затем объединить модифицированный агент для достижения Составной модификация кремниевого микрофона.
Применение струйного распылительного оборудования в производстве диоксида титана
1. Принцип струйного фрезерования
Оборудование для струйного измельчения включает струйную мельницу, струйную мельницу или мельницу с жидкостной энергией, которая использует энергию высокоскоростного воздушного потока или перегретого пара, чтобы заставить частицы ударяться, сталкиваться и тереться друг о друга для достижения сверхтонкого измельчения или деполимеризации. Общий принцип струйного измельчения: сухой и не содержащий масла сжатый воздух или перегретый пар ускоряются до сверхзвукового воздушного потока через сопло Лаваля, и выбрасываемая высокоскоростная струя заставляет материал двигаться с высокой скоростью, вызывая столкновение частиц. и тереться друг о друга, чтобы быть раздавленными. Измельченные материалы поступают в зону классификации с воздушным потоком, и материалы, соответствующие требованиям крупности, окончательно собираются классификатором, а материалы, не соответствующие требованиям, возвращаются в камеру дробления для дальнейшего дробления.
2. Классификация струйно-фрезерного оборудования
В промышленности моей страны в основном используется несколько типов струйных мельниц: струйная мельница с плоской струей, струйная мельница с псевдоожиженным слоем, струйная мельница с циркуляционной трубой, струйная мельница со встречным потоком и струйная мельница с мишенью. Среди этих типов струйных мельниц широко используются плоскоструйные мельницы, струйные мельницы с псевдоожиженным слоем и струйные мельницы с циркуляционными трубами.
2.1 Встречная струйная мельница
После того, как материал поступает в дробильную камеру через шнековый питатель, энергия удара высокоскоростного воздушного потока распыляется несколькими относительно расположенными форсунками, а быстрое расширение воздушного потока формирует столкновение и трение, создаваемые суспензией и кипением материала. псевдоожиженный слой для измельчения материала. Грубый и мелкий смешанный порошок направляется потоком воздуха с отрицательным давлением через устройство классификации турбины, установленное сверху. Мелкий порошок принудительно проходит через классификационное устройство и собирается циклонным коллектором и рукавным фильтром. Грубый порошок отбрасывается под действием силы тяжести и центробежной силы, создаваемой высокоскоростным вращающимся классификационным устройством. Он идет к четырем стенам и оседает обратно в камеру дробления, чтобы продолжить дробление.
2.2 Плоскоструйная мельница
Воздушный поток высокого давления в виде кинетической энергии дробления поступает в мешок для хранения воздуха со стабилизированным давлением на периферии камеры дробления в качестве станции распределения воздуха. Воздушный поток ускоряется до сверхзвукового воздушного потока через сопло Лаваля и затем поступает в камеру дробления, а материал ускоряется в камеру дробления через сопло Вентури. Выполните одновременное дробление. Поскольку сопло Лаваля и камера дробления установлены под острым углом, высокоскоростной струйный поток заставляет материал циркулировать в камере дробления, и частицы сталкиваются, сталкиваются и трутся друг о друга, а также о стенку дробилки. фиксированная мишень, которая будет раздавлена. Под действием центростремительного воздушного потока мелкие частицы вводятся в центральную выпускную трубу измельчителя и поступают в циклонный сепаратор для сбора, в то время как крупный порошок отбрасывается к окружающей стенке камеры измельчения под действием центробежной силы для кругового движения. и продолжает измельчение.
2.3 Циркуляционная трубная струйная мельница
Сырье подается в камеру дробления через сопло Вентури, а воздух под высоким давлением распыляется в циркулирующую трубчатую камеру дробления в форме взлетно-посадочной полосы с неодинаковым диаметром и переменной кривизной через группу сопел, ускоряя частицы до столкновения, столкновения. , тереть и давить друг друга. В то же время закрученный поток также гонит дробленые частицы вверх в зону классификации вдоль трубопровода, а плотный поток материала шунтируется под действием поля центробежной силы в зоне классификации, а мелкие частицы выгружаются после классифицируется инерционным классификатором жалюзийного типа во внутреннем слое. Крупные частицы возвращаются по нисходящей трубе во внешний слой и продолжают распыляться по кругу.
2.4 Струйная мельница с псевдоожиженным слоем
Струйная мельница (струйная мельница с псевдоожиженным слоем) представляет собой сжатый воздух, который ускоряется соплом Лаваля до сверхзвукового воздушного потока, а затем впрыскивается в зону дробления, чтобы сделать материал псевдоожиженным (поток воздуха расширяется, образуя псевдоожиженный слой, который взвешивается, кипит и сталкивается). друг с другом). Следовательно, каждая частица имеет одно и то же состояние движения. В зоне распыления ускоренные частицы сталкиваются друг с другом и распыляются на стыке каждого сопла. Измельченный материал подается в зону классификации восходящим потоком, и мелкий порошок, соответствующий требованиям по размеру частиц, отсеивается классификационными колесами, расположенными горизонтально, а крупный порошок, не соответствующий требованиям по размеру частиц, возвращается в зону дробления для дальнейшего дробление. Квалифицированный мелкодисперсный порошок поступает в высокоэффективный циклонный сепаратор вместе с собираемым воздушным потоком, а запыленный газ фильтруется и очищается пылесборником, а затем выбрасывается в атмосферу.
Почему тальк должен модифицировать поверхность?
Тальк представляет собой гидратированный силикат магния с хорошей электроизоляцией, термостойкостью, химической стабильностью, смазывающими свойствами, маслоемкостью, укрывистостью и механическими свойствами обработки. Он широко используется в косметике, красках, покрытиях, производстве бумаги, пластмасс, кабелей, керамики, водонепроницаемых материалов и других областях.
1. Почему тальк должен модифицировать поверхность?
Как и другие неметаллические минеральные порошковые материалы, тальковая пудра требует органической обработки поверхности. Это связано с тем, что поверхность талька содержит гидрофильные группы и обладает высокой поверхностной энергией. Как неорганический наполнитель, так и органический высокомолекулярный полимерный материал имеют большую разницу в химической структуре и физической форме. Ему не хватает сродства и требуется, чтобы частицы порошка талька были обработаны на поверхности, чтобы улучшить силу межфазного связывания между порошком талька и полимером, а также улучшить однородную дисперсию и совместимость частиц порошка талька и полимера.
2. Каковы методы модификации поверхности талька?
(1) Метод изменения покрытия поверхности
Метод модификации поверхностного покрытия заключается в нанесении поверхностно-активного вещества или связующего вещества на поверхность частицы таким образом, чтобы поверхностно-активное вещество или связующее вещество соединялись с поверхностью частицы путем адсорбции или химической связи, так что поверхность частицы меняется с гидрофильной на гидрофобную, придавая частице новые свойства, улучшающие совместимость частиц с полимерами. Этот метод в настоящее время является наиболее часто используемым методом.
(2) Механохимический метод
Механохимический метод заключается в измельчении относительно крупных частиц дроблением, трением и т. д. с тем, чтобы повысить поверхностную активность частиц, т. е. повысить их поверхностно-адсорбционную способность, упростить процесс, снизить затраты и облегчить контролировать качество продукта. Ультратонкое дробление является важным средством глубокой переработки материалов, и его основная цель – получение высокоэффективных порошковых продуктов для современной промышленности. Этот процесс не является простым уменьшением размера частиц, он включает в себя множество сложных свойств порошкового материала и структурные изменения, механохимические изменения.
(3) Метод модификации внешнего мембранного слоя
Модификация внешнего слоя пленки заключается в равномерном покрытии слоя полимера на поверхности частиц, что придает поверхности частиц новые свойства.
(4) Частичная активная модификация
Частично активная модификация использует химические реакции для прививки некоторых групп или функциональных групп на поверхность частиц, которые совместимы с полимерами, так что неорганические частицы и полимеры имеют лучшую совместимость, чтобы достичь цели соединения неорганических частиц и полимеров.
(5) Высокоэнергетическая модификация поверхности
Высокоэнергетическая модификация поверхности заключается в использовании огромной энергии, генерируемой высокоэнергетическим разрядом, плазменными лучами, ультрафиолетовыми лучами и т. д., для модификации поверхности частиц, чтобы сделать поверхность активной и улучшить совместимость между частицами и полимерами.
(6) Модификация реакции осаждения
Модификация реакции осаждения Для модификации используется реакция осаждения. Этот метод заключается в использовании эффекта осаждения для покрытия поверхности частиц с целью достижения эффекта модификации.
3. Какие модификаторы поверхности обычно используются в тальке?
(1) Титанатный связующий агент
Метод модификации: Сухой процесс заключается в перемешивании и сушке талькового порошка в высокоскоростном смесителе, предварительно нагретом до 100°C-110°C, а затем добавлении равномерно отмеренного титанатного связующего агента (разбавленного соответствующим количеством белого масла 15#). , Перемешайте в течение нескольких минут, чтобы получить порошок модифицированного талька; мокрый процесс заключается в разбавлении титанатного аппрета определенным количеством растворителя, добавлении определенного количества порошка талька, перемешивании при 95°C в течение 30 минут, фильтрации и сушке с получением модифицированного продукта в виде порошка талька.
(2) Алюминатный связующий агент
Метод модификации: растворить соответствующее количество алюмината (например, типа L2) в растворителе (например, в жидком парафине), добавить высушенный мелкий порошок талька 1250 меш и растереть в течение 30 минут для модификации, и поддерживать температуру на уровне 100°C в течение некоторое время и охлаждают. После этого получают модифицированный продукт.
(3) Силановый связующий агент
Метод модификации: Приготовьте раствор силанового связующего агента (например, KH-570) и равномерно перемешайте. Капните раствор в высушенный порошок талька, перемешайте в течение 40-60 минут, чтобы средство для обработки полностью покрыло наполнитель, а затем нагрейте и высушите, чтобы получить модифицированный порошок талька.
(4) Фосфат
Способ модификации: сначала предварительно покрыть тальк водным раствором эфира фосфорной кислоты при 80°С в течение 1 часа, затем высушить при температуре около 95°С; наконец, поднять температуру до 125°С и подвергнуть термообработке в течение 1 часа. Дозировка фосфата составляет 0,5-8% талька.