4 เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนที่สำคัญของดินขาว

ดินขาวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ด้วยนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ทุกสาขาอาชีพมีความต้องการสูงขึ้นสำหรับตัวชี้วัดต่างๆ ของดินขาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้องการดินขาวคุณภาพสูงในอุตสาหกรรมกระดาษ สารเคลือบ ยาง และอุตสาหกรรมอื่นๆ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การดัดแปลงดินขาวสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของพื้นผิวได้ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มมูลค่าเพิ่มเพื่อตอบสนองความต้องการของเทคโนโลยีใหม่ที่ทันสมัย เทคโนโลยีใหม่ และวัสดุใหม่

ในปัจจุบัน วิธีการดัดแปลงที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การปรับเปลี่ยนการเผา การปรับเปลี่ยนกรด-เบส การปรับสภาพการบดและการขัดผิว และการปรับเปลี่ยนการแทรกและการขัดผิว

1. การปรับเปลี่ยนการเผา

การปรับเปลี่ยนการเผาเป็นวิธีการดัดแปลงที่ใช้บ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมดินขาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับดินขาวชุดถ่านหิน การปรับเปลี่ยนการเผาสามารถกำจัดสารอินทรีย์และได้ผลิตภัณฑ์ดินขาวคุณภาพสูงและมีความขาวสูง มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพการเผาของดินขาว คุณภาพวัตถุดิบ ขนาดอนุภาคของวัตถุดิบ ระบบเผา บรรยากาศเผา และการเลือกสารเติมแต่ง ล้วนมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพของดินขาวเผา

ดินขาวที่เผาจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึก ภายใต้การเผาที่อุณหภูมิต่ำ ส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์และน้ำที่ดูดซับทางกายภาพในดินขาวจะค่อยๆ หลุดออก เมื่อเผาที่อุณหภูมิ 500-900 °C ดินขาวจะคายน้ำ ทำลายโครงสร้างผลึก และกลายเป็นอสัณฐาน โครงสร้างเป็นชั้นๆ ยุบลง พื้นที่ผิวจำเพาะเพิ่มขึ้น และกิจกรรมก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดินขาวที่ได้จากการเผาที่อุณหภูมินี้เรียกว่าเมตาคาโอลิน เมื่ออุณหภูมิการเผาสูงถึงประมาณ 1,000°C ดินขาวจะผ่านการเปลี่ยนเฟสเพื่อสร้างโครงสร้างสปิเนลอะลูมิเนียม-ซิลิเกต เมื่ออุณหภูมิเผาสูงกว่า 1100°C จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของมัลไลท์

2. การปรับเปลี่ยนกรดเบส

การปรับกรดเบสของดินขาวสามารถปรับปรุงการดูดซับและปฏิกิริยาของพื้นผิวผงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงดินขาวจากถ่านหินที่ผ่านการเผาด้วยกรดไฮโดรคลอริกและโซเดียมไฮดรอกไซด์ตามลำดับ และได้รับสภาวะการบำบัดที่สอดคล้องกับค่าการดูดซับน้ำมันที่ดีที่สุด เนื่องจากดินขาวเผาก่อตัวเป็น tetrahedral Al ด้วยปฏิกิริยาของกรด หลังจากการปรับเปลี่ยนกรดไฮโดรคลอริก การชะล้างธาตุ Al ในดินขาวทำให้โครงสร้างรูพรุนของดินขาวดีขึ้นอย่างมาก การดัดแปลงโซเดียมไฮดรอกไซด์สามารถชะล้างธาตุ Si ในดินขาวที่เผา ซึ่งเพิ่มโครงสร้างรูพรุนขนาดเล็ก เนื่องจาก SiO2 ส่วนหนึ่งในดินขาวจะเปลี่ยนเป็น SiO2 อิสระ จึงง่ายต่อการทำปฏิกิริยากับสารที่เป็นด่าง

การชะล้างสิ่งเจือปนของโลหะออกไซด์ในดินขาวที่ดัดแปรด้วยกรดยังสามารถเสริมรูพรุนของดินขาวและปรับปรุงพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่สำคัญเพิ่มเติม เช่น ขนาดรูพรุน การกระจายขนาดอนุภาค และพื้นที่ผิวจำเพาะ เมื่อเพิ่มเวลาการบำบัดด้วยอัลคาไล การกระจายขนาดรูพรุนของดินขาวชุดถ่านหินที่ผ่านการเผาจะกว้างขึ้น พื้นที่ผิวจำเพาะลดลง ปริมาตรรูพรุนเพิ่มขึ้น กิจกรรมการแตกร้าวและความสามารถในการคัดเลือกเพิ่มขึ้น

3. การปรับเปลี่ยนการแทรกแซง / การขัดผิว

การดัดแปลงและการขัดผิวของดินขาวและการเตรียมผงละเอียดพิเศษเป็นวิธีการสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพของดินขาว และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงความเป็นพลาสติก ความขาว ความสามารถในการกระจายตัว และการดูดซับของดินขาว โครงสร้างของดินขาวประกอบด้วยซิลิกอน-ออกซิเจน เตตระฮีดรอน และอะลูมิเนียม-ออกซิเจน ออกตาฮีดรอน ซึ่งเรียงตัวเป็นระยะและซ้ำๆ มันขาดการขยายความยากแก่อธิกรณ์อินทรียวัตถุ มีโมเลกุลอินทรีย์เพียงไม่กี่ตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลเล็กและมีขั้วที่แข็งแรงเท่านั้นที่สามารถแทรกเข้าไปในชั้นดินขาวได้ เช่น ฟอร์มาไมด์ โพแทสเซียมอะซีเตต ไดเมทิลซัลฟอกไซด์ และยูเรีย

4. การบดและการปอกเปลือก

ขนาดอนุภาคของดินขาวเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ ในอุตสาหกรรมการเคลือบฟิลเลอร์สำหรับทำกระดาษ ดินขาวที่ลอกแล้วจะถูกเคลือบบนพื้นผิวของกระดาษ เกล็ดของดินขาวเหล่านี้ถูกประกบ ซ้อนทับ และขนานกับพื้นผิวของกระดาษ และกระดาษจะเรียบขึ้น ขาวขึ้น สว่างขึ้น และหมึกจะไม่สร้างผลกระทบเช่นลายน้ำหลังการพิมพ์

วิธีการบดและปอกดินขาวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การบดละเอียดแบบแห้ง การบดแบบเปียก การอัดขึ้นรูป และการจุ่มสารเคมี การบดแบบแห้งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการบดวัตถุดิบดินขาวในโรงสีแบบเจ็ต โรงสีอัตโนมัติแบบไซโคลน เครื่องบดแบบละเอียดพิเศษแบบแรงกระแทกเชิงกลความเร็วสูง และเครื่องบดแบบสั่นสะเทือน เพื่อควบคุมเกรดขนาดอนุภาค โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการจำแนกประเภทและกระบวนการอื่นๆ