วิธีการปรับพื้นผิวสามแบบสำหรับผงแบไรต์

แบไรท์เป็นแร่ซัลเฟตในระบบผลึกออร์ทอร์ฮอมบิก (orthorhombic) มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีค่อนข้างคงที่ ไม่ละลายในน้ำและกรดไฮโดรคลอริก มีความหนาแน่นสูง บรรจุสารได้ดี ไม่เป็นพิษ ไม่เป็นแม่เหล็ก ดูดซับรังสีได้ง่าย ประสิทธิภาพทางแสงที่ดี และข้อดีอื่น ๆ มันเป็นผลิตภัณฑ์เคมีอนินทรีย์ที่สำคัญ ใช้กันอย่างแพร่หลายในปิโตรเคมี วัสดุก่อสร้าง พลาสติก สารเคลือบ ยาง ผ้าเบรกรถยนต์ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ในปัจจุบัน วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของแบไรท์ เพื่อให้ตัวดัดแปลงก่อตัวเป็นชั้นดูดซับหรือฟิล์มชั้นเดียวบนพื้นผิวของแบไรต์ เปลี่ยนลักษณะพื้นผิว และปรับปรุงการกระจายตัวและความเข้ากันได้กับอินทรียวัตถุ เพศ ขยายขอบเขตการนำไปใช้และเพิ่มมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์

การปรับเปลี่ยนพื้นผิวของแร่แบไรท์และการนำไปใช้เป็นสารตัวเติมได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง แต่ยังมีปัญหาสองประการในการดัดแปลงแบไรท์ที่ต้องศึกษาเพิ่มเติม หนึ่งคือการเลือกวิธีการดัดแปลงที่เหมาะสมและวิธีการดัดแปลงใหม่ ประการแรกคือการพัฒนาวิธีการถาวรเพื่อตอบสนองความต้องการของแบไรต์ประเภทต่างๆ และวัตถุที่ใช้งาน ประการที่สองคือการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวดัดแปลงและการพัฒนาตัวปรับแต่งใหม่เพื่อตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

ในปัจจุบัน วิธีการดัดแปลงแบไรต์ส่วนใหญ่รวมถึงวิธีการเคลือบผิวด้วยสารเคมี วิธีเคมีเชิงกล วิธีการสะสมทางเคมี และอื่นๆ

1. วิธีการเคลือบผิวด้วยสารเคมี

วิธีการเคลือบผิวด้วยสารเคมีเป็นวิธีการเคลือบตัวดัดแปลงอย่างสม่ำเสมอและเสถียรบนพื้นผิวของอนุภาคโดยการกระทำทางเคมี ซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนลักษณะพื้นผิวของอนุภาค

กลไกการปรับเปลี่ยนการเคลือบทางเคมีบนพื้นผิวของแบไรท์: ตัวปรับพื้นผิวจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของแบไรท์หรือทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกซิลบนพื้นผิวเพื่อสร้างพันธะเคมี เพื่อเคลือบแบไรท์แบบอินทรีย์ และใช้การผลักแบบสเตอริกหรือไฟฟ้าสถิต อันตรกิริยา ป้องกันการชนกันระหว่างอนุภาคและทำให้เกิดการรวมตัวกัน จึงช่วยปรับปรุงการกระจายตัวของแร่แบไรต์

2. วิธีกลเคมี

วิธีการทางกลเคมีส่วนใหญ่ใช้แรงเชิงกลเพื่อกระตุ้นพื้นผิวของอนุภาค และส่งเสริมปฏิกิริยาเคมีระหว่างอนุภาคและตัวดัดแปลงเพื่อให้ได้การเคลือบผิวของอนุภาค

กลไกการปรับเปลี่ยนทางเคมีเชิงกลของแร่แบไรต์: ส่วนใหญ่ใช้การบดแบบละเอียดพิเศษและแรงเชิงกลอื่น ๆ เพื่อกระตุ้นพลังงานที่ปราศจากพื้นผิวของอนุภาคผงอย่างตั้งใจ เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างพื้นผิว โครงสร้างและประสิทธิภาพของผง และสร้างการบิดเบือนของตาข่ายและความคลาดเคลื่อน เพิ่มความว่องไวต่อปฏิกิริยาด้วยโมดิฟายเออร์ ปรับปรุงกิจกรรมของผงอย่างมาก และปรับปรุงความสม่ำเสมอของการกระจายอนุภาค และปรับปรุงส่วนต่อประสานระหว่างมันกับเมทริกซ์

กระบวนการดัดแปลงทางเคมีเชิงกลค่อนข้างง่าย ต้นทุนการผลิตต่ำ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานจริง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแบไรต์ที่มีอนุภาคขนาดใหญ่ แต่สำหรับนาโนแบไรต์ที่มีอนุภาคขนาดเล็ก การดัดแปลงเชิงกลเชิงกลเชิงกลเพียงครั้งเดียวจะไม่ได้ผล ปรับปรุงเพิ่มเติมความสม่ำเสมอของการกระทำของผงและตัวดัดแปลงในกระบวนการดัดแปลงและลดปริมาณของตัวปรับแต่ง ปรับปรุงเอฟเฟกต์การเคลือบโดยรวมกับวิธีการดัดแปลงอื่น ๆ แนะนำอุปกรณ์ดัดแปลงใหม่เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการ ลดการใช้พลังงาน และ ปรับปรุง การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของกระบวนการดัดแปลง เช่น: เจ็ตมิลล์ รังผึ้ง จะเป็นทิศทางการพัฒนาของการดัดแปลงเชิงกล

3. วิธีการสะสมทางเคมี

วิธีการสะสมสารเคมีคือการเพิ่มตัวดัดแปลงหรือสารตกตะกอนเพื่อทำปฏิกิริยาการตกตะกอนบนพื้นผิวของอนุภาค และหลังจากล้าง กรอง อบแห้ง ย่าง และขั้นตอนอื่นๆ ฟิล์มเคลือบจะก่อตัวขึ้นอย่างแน่นหนาบนพื้นผิวของอนุภาค จึงช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางแสง ไฟฟ้า และแม่เหล็กของอนุภาค ความร้อนและคุณสมบัติอื่นๆ

กลไกการดัดแปลงวิธีการตกตะกอนทางเคมีของแบไรต์: ส่วนใหญ่ผ่านปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อฝากตัวดัดแปลงบนพื้นผิวแบไรต์เพื่อสร้างชั้นเคลือบอย่างน้อยหนึ่งชั้น การเคลือบนี้สามารถลดกิจกรรมที่พื้นผิวของอนุภาคและป้องกันไม่ให้เกิดการเกาะตัวกัน ปรับปรุงการกระจายตัวและความเสถียร ของแบไรต์ในสื่อต่างๆ วิธีนี้ส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการดัดแปลงตัวปรับพื้นผิวอนินทรีย์ แต่กระบวนการเกิดปฏิกิริยานั้นไม่ง่ายที่จะควบคุมเพื่อให้ได้ชั้นเคลือบที่สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับเงื่อนไขของกระบวนการและกลไกที่มีอิทธิพลซึ่งส่งผลต่อความสม่ำเสมอในการตกตะกอนในกระบวนการสะสมสารเคมี เพื่อปรับปรุงความสามารถในการควบคุมของกระบวนการ