4 основных технологии модификации каолина
Каолин широко используется. В связи с непрерывным развитием науки и техники все сферы жизни предъявляют более высокие требования к различным показателям каолина, особенно спрос на высококачественный каолин в производстве бумаги, покрытий, резины и других отраслях промышленности продолжает расти. Модификация каолина может изменить физические и химические свойства его поверхности, тем самым повысив его добавленную стоимость для удовлетворения потребностей современных новых технологий, новых технологий и новых материалов.
В настоящее время обычно используемые методы модификации включают модификацию прокаливанием, кислотно-щелочной модификацией, измельчением и рафинированием расслоением, а также модификацию интеркаляцией и расслоением.
1. Модификация прокаливания
Модификация кальцинирования является наиболее часто используемым и зрелым методом модификации в каолиновой промышленности, особенно для каолина угольной серии, модификация кальцинирования может удалить органическое вещество и получить продукты из каолина высокой белизны и высокого качества. Есть много факторов, влияющих на качество кальцинированного каолина. Качество сырья, размер частиц сырья, система кальцинирования, атмосфера кальцинирования и выбор добавок оказывают существенное влияние на качество кальцинированного каолина.
Прокаливание каолина вызовет определенное изменение его кристаллической структуры. При низкотемпературном прокаливании часть органического вещества и физически адсорбированной воды в каолине будет постепенно отделяться. При прокаливании до 500-900°С каолин дегидроксилируется, разрушает кристаллическую структуру, становится аморфным. Слоистая структура разрушается, удельная поверхность увеличивается, соответственно увеличивается и активность. Каолин, полученный прокаливанием на этой температурной стадии, называют метакаолином. При температуре прокаливания около 1000°С каолинит претерпевает фазовое превращение с образованием структуры алюмосиликатной шпинели; при достижении температуры прокаливания выше 1100°С происходит превращение муллита.
2. Кислотно-основная модификация
Кислотно-основная модификация каолина может эффективно улучшить адсорбцию и реакционную способность поверхности порошка. Каолин на основе прокаленного угля был модифицирован соляной кислотой и гидроксидом натрия соответственно, и были получены условия обработки, соответствующие наилучшему значению нефтепоглощения. Поскольку прокаленный каолин образует тетраэдрический Al с кислотной реакционной способностью, после модификации соляной кислотой выщелачивание элемента Al в каолине значительно обогащает пористую структуру каолина; модификация гидроксидом натрия может выщелачивать элемент Si в прокаленном каолине, что увеличивает мелкопористую структуру, так как часть SiO2 в каолине превращается в свободный SiO2, который легко реагирует со щелочными веществами.
Выщелачивание примесей оксидов металлов в каолине, модифицированном кислотой, может также обогатить поры каолина и дополнительно улучшить его важные эксплуатационные параметры, такие как размер пор, распределение частиц по размерам и удельная площадь поверхности. С увеличением времени щелочной обработки распределение пор по размерам прокаленного каолина угольного ряда становится шире, удельная поверхность уменьшается, объем пор увеличивается, крекинг-активность и селективность возрастают.
3. Модификация интеркаляции/расслоения
Интеркаляция и расслаивание каолина и получение ультрадисперсного порошка являются важным средством улучшения качества каолина, и это имеет большое значение для улучшения пластичности, белизны, диспергируемости и адсорбции каолина. Структура каолина состоит из кремнекислородных тетраэдров и алюминиево-кислородных октаэдров, расположенных периодически и многократно. Ему не хватает расширяемости, и его трудно интеркалировать с органическим веществом. Только несколько органических молекул с небольшой молекулярной массой и сильной полярностью могут быть внедрены в слой каолина. , такие как формамид, ацетат калия, диметилсульфоксид и мочевина.
4. Обработка шлифовкой и пилингом
Важным показателем является размер частиц каолина. В производстве наполнителей для производства бумаги очищенный каолин наносится на поверхность бумаги. Эти хлопья каолина переплетаются, накладываются и параллельны поверхности бумаги, и бумага будет более гладкой, белой, яркой, а чернила не будут производить такие эффекты, как водяные знаки после печати.
Обычно используемые методы измельчения и очистки каолина включают сухое сверхтонкое измельчение, мокрое измельчение, экструзию и химическое погружение. Сухое измельчение обычно включает измельчение каолинового сырья в струйных мельницах, циклонных мельницах самоизмельчения, высокоскоростных сверхтонких измельчителях с механическим ударом и вибрационных мельницах. Для контроля размеров частиц, как правило, требуется классификация и другие процессы.
Есть много типов порошковых модификаторов поверхности, как выбрать?
Модификатор поверхности является ключом к достижению ожидаемой цели модификации поверхности порошка, но существует много типов, и они очень целевые. С точки зрения взаимодействия молекул модификатора поверхности с поверхностью неорганического порошка его следует выбирать как можно лучше. Поверхностный модификатор для химической реакции или химической адсорбции на поверхности частиц порошка, поскольку физическая адсорбция легко десорбируется под действием сильного перемешивания или экструзии в последующем процессе нанесения.
Принципы выбора модификатора поверхности
При фактическом выборе, в дополнение к рассмотрению типа адсорбции, необходимо также учитывать другие факторы, такие как использование продукта, стандарты или требования к качеству продукта, процесс модификации, стоимость и защита окружающей среды.
(1) Назначение продукта
Это наиболее важное соображение при выборе разновидностей модификаторов поверхности, поскольку в разных областях применения предъявляются разные технические требования к свойствам нанесения порошка, таким как смачиваемость поверхности, диспергируемость, значение pH, электрические свойства, атмосферостойкость, блеск, антибактериальные свойства и т. д., которые является одной из причин выбора различных модификаторов поверхности в соответствии с применением.
Например: неорганические порошки (наполнители или пигменты), используемые в различных пластмассах, резине, клеях, масляных покрытиях или покрытиях на основе растворителей, требуют хорошей липофильности на поверхности, то есть хорошего сродства или совместимости со свойствами материалов на основе органических полимеров, что требует выбора модификаторов поверхности, способных сделать поверхность неорганического порошка гидрофобной и липофильной;
При выборе прокаленного каолина для покрытия наполнителей кабельной изоляции следует также учитывать влияние поверхностных модификаторов на диэлектрические свойства и объемное удельное сопротивление;
Для неорганических пигментов, используемых в керамических заготовках, требуется не только хорошая диспергируемость в сухом состоянии, но также хорошее сродство с неорганическими заготовками и способность равномерно диспергироваться в заготовках;
Для модификаторов поверхности неорганических порошков (наполнителей или пигментов), используемых в красках или покрытиях на водной основе, требуется, чтобы модифицированные порошки обладали хорошей дисперсией, седиментационной стабильностью и совместимостью в водной фазе.
При этом компоненты разных прикладных систем различны. При выборе модификатора поверхности необходимо также учитывать совместимость и совместимость с компонентами прикладной системы, чтобы избежать выхода из строя других компонентов системы из-за модификатора поверхности.
(2) Процесс модификации
Процесс модификации также является одним из важных соображений при выборе модификаторов поверхности. Текущий процесс модификации поверхности в основном использует сухой и мокрый методы.
Для сухого процесса нет необходимости учитывать его растворимость в воде, но для мокрого процесса необходимо учитывать водорастворимость модификатора поверхности, потому что только когда он растворим в воде, он может полностью контактировать и реагировать с частицами порошка. во влажной среде.
Например, стеариновую кислоту можно использовать для модификации сухой поверхности порошка карбоната кальция (непосредственно или после растворения в органическом растворителе), но при модификации влажной поверхности, такой как прямое добавление стеариновой кислоты, не только трудно достичь ожидаемый эффект модификации поверхности (в основном физическая адсорбция), а коэффициент использования низкий, потеря модификатора поверхности после фильтрации серьезная, а выброс органических веществ в фильтрате превышает стандарт.
Аналогичная ситуация справедлива и для других типов органических модификаторов поверхности. Следовательно, для модификаторов поверхности, которые не могут быть непосредственно растворимы в воде, но должны использоваться во влажной среде, они должны быть заранее омылены, аммонизированы или эмульгированы, чтобы их можно было растворить и диспергировать в водном растворе.
Кроме того, при выборе модификаторов поверхности следует учитывать такие технологические факторы, как температура, давление и факторы окружающей среды. Все органические модификаторы поверхности разлагаются при определенной температуре. Например, температура кипения силанового аппрета варьируется в пределах 100-310°C в зависимости от вида. Поэтому выбранный модификатор поверхности предпочтительно имеет температуру разложения или точку кипения выше, чем температура обработки при применении.
(3) Цена и экологические факторы
Наконец, при выборе модификаторов поверхности также следует учитывать факторы цены и окружающей среды. При условии соблюдения требований к производительности приложения или оптимизации производительности приложения попробуйте использовать более дешевые модификаторы поверхности, чтобы снизить стоимость модификации поверхности. При этом следует уделить внимание подбору модификаторов поверхности, не загрязняющих окружающую среду.
Как выбрать шлифовальное оборудование?
В области измельчения неметаллических руд постоянно появляются различные типы измельчительного оборудования. Как мы все знаем, при переработке неметаллической руды необходимо удалить примеси и повысить чистоту продукта; другой заключается в уменьшении размера частиц продуктов в различной степени.
В процессе уменьшения размера частиц продукта очень важен выбор измельчительного оборудования, которое напрямую влияет на коэффициент использования минерального сырья, себестоимость, качество продукта и экономическую выгоду. Поэтому, когда производители выбирают оборудование, им необходимо получить достаточно информации, чтобы подтвердить свой выбор после активного общения с производителем в соответствии с их реальными потребностями.
ЧАСТЬ 1: Ультратонкая ударная мельница
Принцип работы: материал подается подающим устройством в дробильную камеру основной машины, и материал, высокоскоростное вращающееся устройство и частицы сталкиваются, сталкиваются, трутся, сдвигаются и сжимают друг друга для осуществления дробления. Измельченный материал разделяется на крупный и мелкий порошок классифицирующим колесом, крупный порошок поступает в дробильную камеру для повторного измельчения, а очищенный газ выбрасывается вытяжным вентилятором.
ЧАСТЬ 2: Струйная мельница
Принцип работы: после того, как сжатый воздух охлаждается, фильтруется и осушается, он формирует сверхзвуковой воздушный поток через сопло и впрыскивает его во вращающуюся камеру дробления, чтобы сделать материал псевдоожиженным. Конвергенция приводит к сильному столкновению, трению и сдвигу для достижения сверхтонкого дробления частиц.
По сравнению с обычным сверхтонким измельчителем с механическим воздействием, струйный измельчитель может очень тонко измельчать продукт, а диапазон распределения частиц по размерам уже, то есть размер частиц более однороден; и поскольку газ расширяется в сопле для охлаждения, в процессе измельчения нет сопутствующего тепла, поэтому повышение температуры измельчения очень низкое, что особенно важно для сверхтонкого измельчения материалов с низкой температурой плавления и термочувствительных материалов, но струйная мельница также имеет относительно распространенный недостаток, а именно высокое потребление энергии.
ЧАСТЬ 3: Вальцовая мельница
Принцип работы: материал направляется в дробильную камеру через питатель с преобразованием частоты, а сверхтонкое дробление материала осуществляется посредством экструзии, резки и измельчения шлифовального ролика. Измельченный материал транспортируется в зону классификации восходящим потоком воздуха, и под действием центробежной силы классификационного колеса и силы всасывания вентилятора осуществляется разделение крупного и мелкого порошка. Более мелкие продукты собираются коллектором, а крупные частицы возвращаются в камеру дробления для повторного измельчения. Очищенный воздух выбрасывается вытяжным вентилятором.
ЧАСТЬ 4: Шаровая мельница и классифицирующая производственная линия
Принцип работы: после грубого измельчения материал поступает в шаровую мельницу сверхтонкого помола с подъемно-транспортного оборудования. Мелющая среда в мельнице воздействует на материал и измельчает его за счет энергии, получаемой при вращении мельницы. Измельченный материал проходит через разгрузочный бункер. Введите самораспределяющийся классификатор микропорошков для классификации, чтобы реализовать разделение крупного и мелкого порошка. Квалифицированный мелкий порошок собирается коллектором, а крупные частицы поступают в шаровую мельницу с нижнего конца классификатора для дробления, а очищенный газ выпускается вентилятором с принудительной тягой.
В зависимости от различных материалов линия шаровой мельницы может выбрать соответствующую футеровку и мелющую среду, чтобы обеспечить чистоту и белизну продукта. Разумная конструкция системы снижает инвестиции в гражданское строительство и вспомогательное оборудование на 50 % по сравнению с другими производственными линиями шаровой мельницы и сортировки. Его можно применять для дробления следующих материалов: ① мягкие материалы, такие как кальцит, мрамор, известняк, каолин, гипс, барит, летучая зола, шлак и т. д.; ② твердые материалы: карбид кремния, коричневый корунд, муллит, сверхтонкий цемент, цирконовый песок, андалузит, огнеупорные материалы и т. д.; ③ Высокочистые материалы: кварц, полевой шпат, альфа-глинозем, стеклянные шарики, люминофор и т. д. Металлические материалы: порошок цинка, порошок алюминия, порошок железа, порошок молибдена и т. д.
Влияние порошка модифицированного турмалина на свойства АБС-композитов
Турмалин используется в очистке воды, лечении и других областях из-за его пьезоэлектричества, свойств в дальнем инфракрасном диапазоне и способности выделять отрицательные ионы воздуха. Однако его сырьем является единый турмалиновый материал, что ограничивает его применение и не может удовлетворить требования людей к современным материалам. Таким образом, новые функциональные композитные материалы, полученные путем смешивания турмалина и других материалов, стали актуальным направлением исследований.
Смола ABS представляет собой привитой сополимер, состоящий из трех мономеров акрилонитрила, бутадиена и стирола. Он обладает высокой прочностью и высокой ударной вязкостью, высокой коррозионной стойкостью к кислоте, щелочи и соли, а также хорошей технологичностью при формовании. Что ж, готовый продукт имеет характеристики гладкой поверхности, легкого окрашивания и гальванического покрытия и т. д. и широко используется в различных областях.
Поверхность турмалинового порошка модифицировали стеаратом натрия и титанатом, а модифицированный турмалин смешивали со смолой АБС для получения композитного материала турмалин/АБС. Результаты показали, что:
(1) Порошок турмалина был успешно модифицирован стеаратом натрия и титанатом, что уменьшило его гидрофильность и улучшило его силу связывания на границе раздела со смолой АБС.
(2) С увеличением количества модифицированного турмалина в смоле АБС прочность на растяжение и ударная вязкость композитов турмалин/АБС сначала увеличивается, а затем снижается. По сравнению со смолой АБС без добавления турмалина, когда количество модифицированного турмалина составляло 2%, прочность композитного материала на растяжение увеличивалась на 11,30%; при количестве модифицированного турмалина 3% ударная вязкость композиционного материала увеличилась на 38,18%. Композитный материал также может выделять отрицательные ионы. Когда количество модифицированного турмалина составляет 3%, количество высвобождаемых отрицательных ионов композитного материала составляет 456,5/см2, что расширяет диапазон применения АБС-смолы.
Как добавить стальные шары в шаровую мельницу и как настроить стальные шары?
Стальной шар шаровой мельницы является средой измельчения оборудования шаровой мельницы, а эффект измельчения и шелушения создается за счет столкновения и трения между стальным шаром и материалом между стальными шарами шаровой мельницы. В процессе работы шаровой мельницы разумность градации стальных шаров в мелющих телах связана с эффективностью работы оборудования. Только за счет обеспечения определенной пропорции различных шаров он может адаптироваться к гранулометрическому составу измельчаемого материала и может быть достигнут хороший эффект измельчения.
Основные принципы сортировки стальных шаров в шаровой мельнице
1. Для работы с рудой с большой твердостью и крупным размером частиц требуется большая сила удара, и необходимо загружать более крупные стальные шарики, то есть чем тверже материал, тем больше диаметр стального шарика;
2. Чем больше диаметр мельницы, тем больше сила удара и меньше диаметр выбранного стального шарика;
3. У двухкамерных перегородок диаметр шара должен быть меньше, чем у однослойных перегородок с таким же напорным сечением;
4. Как правило, существует четыре уровня распределения мячей. Больших и малых шариков меньше, а средний шарик больше, то есть «меньше с обоих концов и больше в середине».
Факторы, которые необходимо учитывать при выборе соотношения стальных шариков шаровой мельницы
1. Модель оборудования, такая как диаметр и длина цилиндра;
2. Производственные требования, т. е. пользовательская норма тонкости помола материалов;
3. Свойства материала относятся к начальному размеру частиц, твердости и ударной вязкости измельченного материала;
4. Технические характеристики и размеры, пожалуйста, обратите внимание на размер спецификаций, и вы не можете слепо преследовать большие спецификации.
Стальной шарик шаровой мельницы, добавляющий навыки
Доля стальных шаров в шаровой мельнице зависит от эффективной длины вашей мельницы, оснащена ли она валковым прессом, размера исходного материала, используемой футеровки и структуры, ожидаемой крупности остатка на сите и конкретных условий. таблица, сколько хромовых шариков использовать, скорость, сколько и другие факторы всесторонне оцениваются. После того, как шаровая мельница установлена, большие и малые шестерни шаровой мельницы должны быть зацеплены, а производительность обработки должна постепенно увеличиваться. После того, как шаровая мельница проработает нормально в течение двух-трех дней, проверьте зацепление больших и малых шестерен. Когда все станет нормально, включите шаровую мельницу и второй раз добавьте оставшиеся 20% стальных шариков.
Применение угольной пустой породы в области плотных керамических материалов
Пустая угольная порода – это порода, захваченная в угольном пласте, а также отходы в процессе добычи и обогащения угля. В настоящее время накопленная угольная жила в стране достигает нескольких миллиардов тонн, что нанесло серьезный ущерб экологической среде. В качестве перерабатываемого ресурса угольная пустая порода широко используется во многих областях.
В результате исследований было установлено, что основными компонентами угольной пустой породы являются глинозем и кремнезем, и эти соединения обычно используются в качестве сырья для производства керамики. Сама угольная порода также имеет большое количество микропор и высокую удельную поверхность. Таким образом, угольная жила может использоваться для получения керамики и других материалов с превосходными свойствами, такими как высокая механическая прочность, стойкость к кислотной и щелочной коррозии и длительный срок службы.
1. Плотный муллит и композиционные материалы на его основе.
Муллит (3Al2O3·2SiO2) представляет собой высококачественный огнеупорный материал с характеристиками высокой плотности, хорошей термостойкостью, хорошей устойчивостью к ползучести, низким коэффициентом расширения и стабильным химическим составом. В моей стране природных запасов муллита мало, и большая часть муллита синтезируется искусственно. Как правило, в качестве сырья используются каолин и порошок глинозема, а муллитовые материалы получают спеканием или электроплавкой. Поскольку содержание каолинита в угольной пустой породе обычно может достигать более 90%, муллит и муллитовые композиционные материалы с отличными характеристиками могут быть получены путем смешивания пустой породы со вспомогательными материалами, такими как Al2O3, и прокаливанием при высокой температуре. моя страна также добилась определенного прогресса в получении муллита и его композиционных материалов из угольной пустой породы.
Используя высокоглиноземистый боксит в качестве основного сырья вместе с угольной пустой породой и небольшим количеством Al2O3 для приготовления муллитового клинкера, исследование показало, что муллитовый клинкер с превосходными характеристиками можно обжигать при температуре 1700 °C, а его кажущаяся пористость составляет менее 25 %, насыпная плотность ≥ 2,75 г/см3.
В качестве основного сырья использовали протравленную угольную породу, которую равномерно смешивали с глиноземом, а муллит получали твердофазным спеканием. Она будет сначала увеличиваться, а затем несколько уменьшаться, поэтому время выдержки при приготовлении муллита следует контролировать в пределах 2 ч.
Используя боксит и каменноугольную жилу в качестве основного сырья, пятиокись ванадия (V2O5) и фторид алюминия (AlF3) в качестве добавок, по твердофазной реакции был получен кристалл, основной кристаллической фазой которого является муллитовая фаза. Исследования показывают, что: когда алюминий Когда боксит и алюмосиликат в угольной пустой породе смешиваются в молярном соотношении 2:3,05, прочность и твердость приготовленного муллитового материала значительно улучшаются, а производительность является лучшей. Его объемная плотность достигает 2,3 г/см3, кажущаяся пористость — 23,6%, скорость водопоглощения — 10,55%, а прочность на изгиб — 114 МПа.
Композитный материал из муллита и высококремнеземного стекла был успешно синтезирован с использованием угольной пустой породы и каолина в качестве сырья и добавлением калиевого полевого шпата. В результате исследования установлено, что температура спекания смеси без добавления калиевого полевого шпата выше 1590°С, а температура спекания смеси с содержанием К2О 1,5% и добавлением калиевого полевого шпата может быть снижена до 1530°С. Поэтому добавление в смесь некоторого количества калиевого полевого шпата позволяет снизить температуру спекания.
При использовании угольной пустой породы в качестве сырья, пустая порода активируется удалением примесей, прокаливанием и другими процессами, а наномуллитовый композиционный порошковый материал готовится гидротермальной кристаллизацией. Результаты показывают, что композиционная фаза наномуллита была приготовлена из порошка активированной угольной пустой породы в условиях концентрации раствора гидроксида натрия 2-4 моль/л, температуре перемешивания 80-90°С, выдержке тепла 3 ч, и соотношение жидкость-твердое вещество 10 мл/г. Порошок, композитный порошок наномуллита обладает хорошим эффектом кристаллизации, большинство из которых представляют собой столбчатые кристаллы, длина зерна составляет 50 нм, а среднее соотношение сторон достигает 3,5.
2. Плотный сиалон и его композиционные материалы.
Используя в качестве сырья высокоглиноземистую угольную жилу, порошок железного концентрата и порошок кокса, методом карботермического восстановительного азотирования при 1400-1550°С в течение 4 часов был получен композиционный плотный материал Fe-Сиалон. Было установлено, что содержание кокса превышало 10% 1. Плотный материал Fe-Sialon, приготовленный при 1500 ℃ в течение 4 часов, имеет наиболее равномерное распределение зерен и лучшие характеристики.
Используя угольную жилу и природную глину в качестве основного сырья, процесс коллоидного формования был использован для придания формы сырому телу, а композитный плотный керамический материал β-сиалон/SiC был успешно синтезирован с помощью процесса карботермического восстановительного азотирования. Исследование показало, что оптимизированный процесс коллоидного формования можно использовать для производства сырца с плотностью до 1,12 г/см3, а после спекания можно получить плотный композитный материал β-сиалон/карбид кремния.
Каковы физические и химические изменения порошка неметаллической руды после сверхтонкого дробления?
Процесс сверхтонкого измельчения — это не только процесс уменьшения размера частиц. При измельчении материала механическим усилием уменьшение размера частиц сопровождается различными изменениями кристаллической структуры и физико-химических свойств измельчаемого материала. Это изменение незначительно для процесса относительно грубого дробления, но для процесса ультратонкого дробления из-за длительного времени дробления, высокой прочности на раздавливание и размера частиц материала, измельчаемого до микронного уровня или меньше, эти изменения происходят значительно при определенных процессах и условиях дробления.
Исследования показали, что вышеупомянутые механохимические явления будут заметно проявляться или обнаруживаться только в процессе сверхтонкого измельчения или сверхтонкого измельчения. Это связано с тем, что сверхтонкое дробление представляет собой операцию с высоким потреблением энергии на единицу измельченного продукта, прочность механической силы велика, время измельчения материала велико, а удельная площадь поверхности и поверхностная энергия дробленого материала велики.
1. Изменения кристаллической структуры
В процессе сверхтонкого измельчения из-за сильного и постоянного механического воздействия порошковый материал подвергается искажению решетки в разной степени, размер зерен становится меньше, структура становится неупорядоченной, на поверхности образуются аморфные или некристаллические вещества, и даже поликристаллическое преобразование.
Эти изменения можно обнаружить с помощью рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса и дифференциальной калориметрии.
2. Изменения физических и химических свойств
Из-за механической активации физические и химические свойства материалов, такие как растворение, спекание, адсорбция и реакционная способность, характеристики гидратации, характеристики катионного обмена и электрические свойства поверхности, будут изменяться в различной степени после тонкого или сверхтонкого измельчения.
(1) Растворимость
Скорость растворения порошкообразного кварца, кальцита, касситерита, корунда, боксита, хромита, магнетита, галенита, титанита, вулканического пепла, каолина и т. д. в неорганической кислоте после тонкого или ультратонкого измельчения и растворимость увеличились.
(2) производительность спекания
Различают два основных типа изменения термических свойств материалов, вызванных тонким или сверхтонким измельчением:
Одна из них заключается в том, что за счет увеличения дисперсности материала облегчается твердофазная реакция, снижается температура спекания изделия, а также улучшаются механические свойства изделия. Например, после тонкого измельчения доломита в вибромельнице температура спекания приготовленных с ним огнеупоров снижается на 375-573 К, улучшаются механические свойства материала.
Во-вторых, изменение кристаллической структуры и аморфизация приводят к смещению температуры кристаллического фазового перехода. Например, температура превращения альфа-кварца в бета-кварц и кристобалит и температура превращения кальцита в арагонит изменяются при сверхтонком измельчении.
(3) Емкость катионного обмена
Некоторые силикатные минералы, особенно некоторые глинистые минералы, такие как бентонит и каолин, имеют очевидные изменения в катионообменной способности после тонкого или сверхтонкого измельчения.
После измельчения в течение определенного периода времени ионообменная способность и замещающая способность каолина увеличиваются, что указывает на увеличение количества обменных катионов.
В дополнение к бентониту, каолину и цеолиту ионообменная способность других, таких как тальк, огнеупорная глина и слюда, также изменяется в разной степени после тонкого или сверхтонкого измельчения.
(4) Характеристики гидратации и реакционная способность
Реакционная способность материала гидроксида кальция может быть улучшена путем тонкого измельчения, что очень важно при приготовлении строительных материалов. Потому что эти материалы инертны или недостаточно активны для гидратации.
(5) Электричество
Тонкое или сверхтонкое измельчение также влияет на поверхностные электрические и диэлектрические свойства минералов. Например, после ударного дробления и измельчения биотита изменяются его изоэлектрическая точка и поверхностный дзета-потенциал (дзета-потенциал).
(6) Плотность
Природные цеолиты (в основном состоящие из клиноптилолита, морденита и кварца) и синтетические цеолиты (в основном из морденита) измельчали в планетарной шаровой мельнице, при этом плотность двух цеолитов менялась по-разному.
(7) Свойства глиняных суспензий и гидрогелей
Влажное измельчение улучшает пластичность глины и прочность на изгиб в сухом состоянии. Наоборот, сухое шлифование увеличивает пластичность и прочность материала на сухой изгиб за короткий промежуток времени, но имеет тенденцию к снижению с увеличением времени шлифования.
Модификация поверхности волластонита и его применение в натуральном каучуке
Волластонит представляет собой волокнистый расщепленный метасиликатный минерал, который обладает рядом превосходных свойств, таких как игольчатая структура, высокая белизна, низкий коэффициент теплового расширения, отличная химическая стабильность и огнестойкость, а также высокая электроизоляция. Физические и химические свойства, поэтому волластонит имеет широкие перспективы применения.
С развитием исследований в области технологии глубокой переработки волластонита волластонит постепенно стал высококачественным сырьем во многих областях промышленности, таких как производство полимерной резины и пластмасс, лакокрасочная промышленность, промышленность строительных материалов, керамическая металлургия и бумажная промышленность.
Используя определенный волластонит в качестве сырья, используя додециламин и Si-69 для проведения испытаний модификации поверхности и наполнения волластонита, обсудить условия процесса сухой модификации волластонита и влияние модифицирующих агентов на поверхность волластонита. способ действия и использование натурального каучука в качестве матрицы для изучения эффекта применения модифицированного волластонита, результаты показывают, что:
(1) Связующий агент Si-69 может образовывать химическую адсорбцию на поверхности волластонита. Оптимальные условия модификации волластонита: дозировка 0,5%, время модификации 60 мин, температура модификации 90°С. В этих условиях индекс активации модифицированного волластонита составляет 99,6 %, краевой угол — 110,5°.
(2) Додециламин существует в форме физической адсорбции, такой как адсорбция водородной связи на поверхности волластонита. Оптимальные условия модификации волластонита: дозировка 0,25%, время модификации 10 минут, температура модификации 30°С. В этих условиях индекс активации модифицированного волластонита составляет 85,6 %, краевой угол — 61,5°.
(3) Улучшающий эффект модифицированного волластонита на механические свойства натурального каучука лучше, чем у немодифицированного волластонита, а улучшающий эффект связующего агента Si-69 и модифицированного волластонита, смешанного с додециламином, на механические свойства натурального каучука еще больше. хороший.
Как модифицируют непрерывное базальтовое волокно?
Непрерывное базальтовое волокно вытягивается из расплавленного природного базальта на высокой скорости при температуре от 1450°C до 1500°C. Он обладает хорошими механическими и термическими свойствами и широко используется из-за его низкой цены, защиты окружающей среды и отсутствия загрязнения.
Однако базальтовое волокно имеет высокую плотность и относительно ломается, а его химический состав состоит в основном из неорганических функциональных групп, что обуславливает химическую инертность поверхности волокна, а поскольку поверхность непрерывного базальтового волокна очень гладкая, адгезия со смолой и другими субстратами плохо, проклейка сложна, а износостойкость плохая, что ограничивает непрерывное базальтовое волокно. Прямое использование базальтовых волокон. Следовательно, его необходимо модифицировать для увеличения поверхностно-активных групп, повышения адгезии с другими субстратами, расширения сферы применения и полного раскрытия преимуществ непрерывного базальтового волокна.
1. Плазменная модификация
Технология модификации волоконной плазмой является широко используемой и относительно зрелой технологией. Он может воздействовать на поверхность волокна через плазму, а затем производить травление и образование ямок и т. д., делая поверхность волокна шероховатой и улучшая гладкость поверхности волокна. Капиллярный эффект, в то же время, контролируя условия обработки, в основном не повреждает прочность волокна. Таким образом, внимание привлекла плазменная модификация базальтовых непрерывных волокон.
Сунь Айгуй обрабатывал поверхность непрерывного базальтового волокна низкотемпературной холодной плазмой с различной мощностью разряда при условии напряжения разряда 20 Па и обнаружил, что с увеличением мощности разряда степень травления морфологии поверхности увеличивается, количество мелких выступов увеличивается, коэффициент трения увеличивается, и волокно ломается. Снижается прочность, улучшается гигроскопичность, повышается смачиваемость.
2. Модификация связующего агента
Второй тип лучшего метода модификации непрерывного базальтового волокна - это модификация связующим. Химическая группа на поверхности базальтового волокна вступает в реакцию с одним концом связующего агента, а другой конец физически сцепляется с полимером. Химическая реакция может усилить адгезию между матрицей смолы и непрерывным базальтовым волокном. Связующие агенты в основном включают KH550, KH560 и составные системы с другими химическими веществами.
3. Модификация поверхности покрытия
Модификация покрытия непрерывного базальтового волокна заключается в основном в использовании модификаторов для покрытия или покрытия поверхности волокна для улучшения гладкости и химической инертности поверхности волокна, включая модификацию покрытия с использованием процесса проклейки.
4. Модификация методом кислотно-основного травления
Метод кислотно-щелочного травления заключается в использовании кислоты или щелочи для обработки непрерывного базальтового волокна, растворении сеточного чейнджера (или формирователя) в структуре тела волокна, травлении поверхности волокна, формировании канавок, выступов и т. д. , и радикалы, такие как гидроксильные группы, вводятся одновременно. Группа, тем самым изменяя шероховатость и гладкость поверхности волокна.
5. Модификация проклеивающего агента
Модификация проклеивающего агента относится к улучшению проклеивающего агента в процессе вытяжки и пропитки при производстве непрерывного базальтового волокна, так что базальтовое волокно может быть модифицировано в процессе пропитки и вытяжки, и может быть получено модифицированное непрерывное базальтовое волокно.
Прокалочное бесфтористо-азотное выщелачивание для удаления примесей из кварцевого песка
Травление является важным средством для удаления примесей в кварце, обычно используются плавиковая кислота, азотная кислота, соляная кислота, серная кислота, уксусная кислота и щавелевая кислота. При использовании неорганических кислот для кислотного выщелачивания из-за жесткости кварцевого песка концентрация этих неорганических сильных кислот должна быть очень высокой. Во многих случаях концентрация кислоты составляет 20-30%, а высокая концентрация кислоты вызывает коррозию выщелачивающего оборудования. Очень сильный.
Обычно используемой органической слабой кислотой является щавелевая кислота, или для повышения эффективности выщелачивания используется комбинация некоторых слабых кислот. Уксусная кислота также является другим выщелачивающим агентом на основе органических кислот, который совершенно не токсичен для окружающей среды и практически не имеет потерь целевого продукта SiO2. Добавляя щавелевую и уксусную кислоты, можно эффективно удалить примеси из кварцевого песка. Напротив, щавелевая кислота имеет более высокие скорости выщелачивания и удаления Fe, Al и Mg, тогда как уксусная кислота более эффективно удаляет примесные элементы Ca, K и Na.
После прокаливания кварцево-кремниевой руды в определенном месте в качестве фильтрата для удаления примесей из кварцевого песка использовали щавелевую кислоту, уксусную кислоту и серную кислоту, которые легко обрабатываются отработанной жидкостью на более поздней стадии. Результаты показали, что:
(1) Общее количество примесей в кварцевой руде, отобранной для испытаний, составляет 514,82 ppm, из которых основными примесными элементами являются Al, Fe, Ca, Na, а примесными минералами являются слюда, нефелин и оксиды железа.
(2) При кальцинировании кварцево-кремнеземной руды при 900°C в течение 5 часов скорость удаления травильных примесей является самой высокой. По сравнению с некальцинированной кварцевой рудой, поверхность кальцинированной закаленной в воде кварцевой руды имеет больше трещин большей ширины и глубины, и на поверхности распределено несколько отверстий разного размера. Это связано с тем, что при прокаливании при 573°С кварц претерпит фазовый переход из α-решетки в β-решетку, и матрица кварца будет расширяться за счет изменения решетки, причем скорость расширения составляет около 4,5%, а объемное расширение будет привести к трещинам. Трещины в основном возникают на границе между кварцевой матрицей и примесными включениями, где много примесей. Можно сделать вывод, что кварцевая руда может образовывать трещины после прокаливания и закалки водой, и трещины будут обнажать примеси внутри кварцевого песка. , может способствовать эффекту удаления примесей кислотным выщелачиванием.
(3) Прокаленный кварцевый песок подвергают кислотному выщелачиванию щавелевой кислотой 0,6 моль/л, уксусной кислотой 0,6 моль/л и серной кислотой 0,6 моль/л при 80°C с соотношением твердой и жидкой фаз 1:5 и скорость перемешивания 300 об/мин. Время 4 часа – наилучшие условия для выщелачивания кварцевого песка. В оптимальных условиях наилучшие показатели удаления Al, Fe, Ca и Na составляют 68,18%, 85,44%, 52,62% и 47,80% соответственно.