เทคโนโลยีการบดละเอียดแบบแห้งที่ใช้ในสาขาเคมีเกษตร
กระบวนการผลิต
เหตุผลที่ผู้ผลิตสารกำจัดศัตรูพืชพัฒนาส่วนประกอบและรูปแบบยาที่เฉพาะเจาะจงก็เพื่อให้สารออกฤทธิ์มีประสิทธิภาพในการลดปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของพืช (เช่น แมลงศัตรูพืช วัชพืช หรือเชื้อรา... ) ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าสารอารักขาพืชเป็นส่วนผสมของส่วนผสมต่างๆ ส่วนผสมเหล่านี้โดยทั่วไปสามารถสรุปได้เป็นสามประเภท:
สารออกฤทธิ์ในสูตร
สารตัวเติมสำหรับเจือจางสารออกฤทธิ์ เช่น ดินเหนียว แป้งฝุ่น ดินขาว หรือซิลิกา
สารช่วยและสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงคุณภาพของสูตร (เช่น สารทำให้คงตัว สารทำให้เปียก สารป้องกัน สารลดฟอง ฯลฯ)
ในกระบวนการผลิตสารกำจัดศัตรูพืช ขั้นตอนแรกคือการป้อนและการผสม ขั้นตอนที่สองคือการบด ด้วยอุปกรณ์การเจียรประเภทต่าง ๆ ดังที่แสดงด้านล่าง อนุภาคของวัสดุผสมจะถูกบดและกระจายไปตามความละเอียดของชิ้นงานเพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งาน หลังจากการเจียรแล้ว จะต้องผ่านกระบวนการกรองเพื่อป้องกันอนุภาคขนาดใหญ่ที่อาจเกิดขึ้นได้ ในที่สุด สารเติมแต่งหรือสารตัวเติมที่ไม่จำเป็นต้องบดจะถูกเพิ่มเข้าไป และการผสมสารกระจายตัวจะดำเนินการอีกครั้ง
เหตุผลที่อนุภาคของสารกำจัดศัตรูพืชจำเป็นต้องเป็นอนุภาคขนาดเล็กพิเศษและการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบ:
ยิ่งอนุภาคของสารออกฤทธิ์ละเอียดมากเท่าใด ฤทธิ์ก็ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้ในปริมาณที่น้อยลงเพื่อให้ได้ผลทางยาที่เหมือนกัน ปัจจัยด้านความปลอดภัย สิ่งแวดล้อม และเศรษฐกิจมีดังนี้
ลดความเป็นพิษต่อผู้ที่อยู่ในบริเวณฉีดพ่น
ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
ลดต้นทุนการผลิตสารกำจัดศัตรูพืชและเพิ่มผลกำไรโดยการลดปริมาณของสารออกฤทธิ์ที่มีราคาแพงที่สุดที่ใช้ในสูตร
การกระจายขนาดอนุภาคที่แคบช่วยให้ขั้นตอนการใช้สารกำจัดศัตรูพืชง่ายขึ้น:
ผงจะกระจายตัวในน้ำก่อนนำไปใช้กับพืช ยิ่งอนุภาคละเอียดมากเท่าใด ระบบกันสะเทือนก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น และไม่มีการตกตะกอนระหว่างการจัดการ
ในกระบวนการพ่นยาฆ่าแมลงช่วยลดปัญหาอนุภาคขนาดใหญ่อุดตันหัวฉีดของระบบฉีดพ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เครื่องบดกระแทกเชิงกลสามารถใช้สำหรับการบดละเอียดของวัสดุเนื้ออ่อนถึงแข็งปานกลาง ช่วงความละเอียดโดยทั่วไปสำหรับขนาดอนุภาคเฉลี่ยคือ 20 ถึง 500 μm ความเร็วรอบข้างคือ 25 ถึง 150 ม./วินาที NETZSCH ยังสามารถจัดหาโมเดลอื่นด้วยวิธีการหมุนสวนทางและความเร็วสูงสุด 250 ม./วินาที การไหลของอากาศขึ้นอยู่กับประเภทของโรเตอร์ จึงมั่นใจได้ว่าการเจียรจะคงที่ตามอุณหภูมิ โรเตอร์ติดตั้งในแนวนอนและซีลเพลาเป็นแบบเขาวงกตแบบไม่สัมผัสเนื่องจากความเร็วของเพลาสูง
CSM โรงสีเชิงกลพร้อมฟังก์ชันคัดเกรด
โรงคัดเกรดประเภทนี้ให้ความเป็นไปได้ในการบรรลุทั้งฟังก์ชันการบดและการคัดขนาดพร้อมกันในระบบเดียว ตัวแยกประเภท CSM เป็นการรวมกันของตัวแยกประเภทแรงกระแทกแบบละเอียดและตัวแยกประเภทล้อนำทาง ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์อิสระสองตัว ตัวหนึ่งสำหรับจานเจียรและอีกตัวหนึ่งสำหรับล้อจำแนก CSM สามารถปรับความเร็วของล้อจำแนกได้อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้ความละเอียดของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่หลากหลายตั้งแต่ d97=9μm ถึง 200μm ด้วยการใช้รูปทรงเรขาคณิตของใบพัดของตัวแยกประเภทและซีลช่องอากาศระหว่างล้อตัวแยกประเภทและฝาครอบด้านบนของเครื่องจักร ทำให้มั่นใจได้ถึงการควบคุมขีดจำกัดบนของขนาดอนุภาคของวัสดุเจียรอย่างแม่นยำ จึงบรรลุการจำแนกประเภทที่ดี .
ฟลูอิไดซ์เบดเจ็ตมิลล์เหมาะสำหรับการบดละเอียดเป็นพิเศษของวัสดุที่มีความแข็งต่างๆ (อ่อนถึงแข็งมาก) ในพื้นที่การบด อนุภาคจะถูกขับเคลื่อนโดยกระแสลมความเร็วสูงเพื่อชนและบดกัน โดยไม่มีชิ้นส่วนบดเพิ่มเติม และตัวแยกประเภทไดนามิกจะควบคุมขนาดอนุภาคสูงสุด ความเร็วลมที่ทางออกของหัวฉีดในห้องบดสามารถเข้าถึง 500 ถึง 600 ม./วินาที เนื่องจากพลังงานการเจียรสูงและความเร็วกระแทกที่สามารถสร้างขึ้นได้ในฟลูอิไดซ์เบด จึงเป็นไปได้ที่จะได้ความละเอียด D50 ที่ 1 ถึง 5 ไมครอน
เนื่องจากคุณสมบัติทางโครงสร้างนี้ เจ็ทมิลล์จึงมีคุณสมบัติที่น่าสนใจมาก: ไม่มีอุณหภูมิในห้องบดเพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการบด เหตุผลก็คือความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคชนกันจะถูกชดเชยด้วยปรากฏการณ์การเย็นตัวของก๊าซอัดที่ขยายตัว ดังนั้นอุณหภูมิในห้องบดจึงคงที่ และโมเลกุลของสารที่ใช้งานจะไม่ถูกทำลาย
ในฐานะผู้ผลิตเครื่องจักร ALPA ได้ทุ่มเทให้กับการออกแบบอุปกรณ์และระบบเครื่องบด และเครื่องจักรก็มีการออกแบบมากมายที่สะดวกต่อการบำรุงรักษาของลูกค้า การออกแบบฝาครอบด้านบนพร้อมชุดประกอบล้อปรับระดับสามารถเปิดได้จนสุด รูปทรงช่องหมุนได้และประตูบำรุงรักษาที่เลือกอย่างเหมาะสมทำให้ผู้ใช้เข้าถึงส่วนประกอบภายในได้ง่ายมาก ตัวเครื่องทำจากสเตนเลสสตีลขัดเงาอย่างประณีต และมีวาล์วระบายน้ำที่ด้านล่างของเครื่องบด จึงสามารถทำความสะอาดด้วยน้ำเพื่อทำความสะอาดได้ง่าย
เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนซีโอไลต์ธรรมชาติและการประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย
ในบรรดาเทคโนโลยีบำบัดน้ำหลายชนิด วิธีการดูดซับได้กลายเป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียในอุดมคติ เนื่องจากข้อดีในการใช้งานที่ง่าย การใช้พลังงานต่ำ ผลการกำจัดที่ดี และการคัดเลือกสูง การพัฒนาตัวดูดซับต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพสูงเป็นแกนหลักของวิธีการดูดซับ เมื่อเปรียบเทียบกับตัวดูดซับสังเคราะห์ประสิทธิภาพสูงตัวอื่นๆ ตัวดูดซับธรรมชาติที่มีต้นทุนต่ำมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจและคุณค่าในการปกป้องสิ่งแวดล้อมสูงกว่า
รูพรุนและช่องทางมากมายในซีโอไลต์ตามธรรมชาติและประจุลบบนพื้นผิวทำให้มีความสามารถในการดูดซับไอออนบวกได้ดีและมีความสามารถในการดูดซับประจุลบเพียงเล็กน้อย สิ่งนี้จำกัดการใช้ซีโอไลต์ตามธรรมชาติอย่างมากในการกำจัดมลพิษประจุลบในน้ำ ด้วยเหตุนี้ จึงมีการศึกษามากมายเกี่ยวกับการดัดแปลงซีโอไลต์ธรรมชาติเพื่อเพิ่มความสัมพันธ์ของประจุลบ การปรับเปลี่ยนพื้นผิวเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความสัมพันธ์ของซีโอไลต์ธรรมชาติสำหรับสารมลพิษที่มีประจุลบ
วิธีการดัดแปลงที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของซีโอไลต์ที่แตกต่างกัน เช่น การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างรูพรุนภายในและขนาดของซีโอไลต์ ตลอดจนหมู่ฟังก์ชันที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำและพื้นผิว วัตถุประสงค์หลักของการดัดแปลงทางกายภาพคือการกำจัดสิ่งเจือปนบางส่วนบนพื้นผิวของซีโอไลต์และเพิ่มพื้นที่ผิวเฉพาะ วัตถุประสงค์ของการดัดแปรทางเคมีคือ (1) เพื่อขจัดสิ่งเจือปนและขุดลอกรูพรุนเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการเข้าและถ่ายโอนของสารเป้าหมาย (2) เพื่อแนะนำกลุ่มฟังก์ชันใหม่เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของซีโอไลต์ เช่น การไม่ชอบน้ำ ซึ่งจะทำให้ ไซต์ที่เชื่อมโยงใหม่สำหรับมลพิษเป้าหมาย
การดัดแปลงแบบคอมโพสิตสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการดัดแปลงแบบเสริมฤทธิ์ได้โดยการรวมวิธีการดัดแปลงหลายวิธีเข้าด้วยกัน เพื่อให้ต้นทุนการเตรียมการและผลการกำจัดมีความสมดุลมากขึ้น จึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่าในการปรับปรุงความสามารถในการดูดซับของซีโอไลต์ธรรมชาติต่อสารก่อมลพิษประจุลบในน้ำด้วยวิธีการปรับเปลี่ยนสารประกอบ
ยังคงมีความท้าทายมากมายในการบำบัดน้ำเสียจากซีโอไลต์ในทางปฏิบัติ ตัวอย่างเช่น ขนาดรูพรุนของซีโอไลต์ธรรมชาติมักจะอยู่ในกลุ่มไมโครพอร์ซึ่งมีขนาดเล็กกว่ารัศมีของแอนไอออน ซึ่งจะขัดขวางการเคลื่อนย้ายและการแพร่กระจายภายในซีโอไลต์ ซึ่งไม่เอื้อต่อกระบวนการดูดซับ ยิ่งไปกว่านั้น ส่วนประกอบในน้ำเสียที่เกิดขึ้นจริงนั้นซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ และซีโอไลต์จะได้รับผลกระทบจากไอออนและค่า pH ที่มีอยู่ร่วมกันได้ง่าย ส่งผลให้ผลการดูดซับไม่ดีและแม้กระทั่งความเสียหายของโครงสร้าง นอกจากนี้ซีโอไลต์อิ่มตัวอาจกลายเป็นแหล่งกำเนิดมลพิษใหม่ได้หากไม่กำจัดอย่างเหมาะสม
(1) วิธีการปรับปรุงพื้นผิวจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของซีโอไลต์ธรรมชาติ การดัดแปลงคอมโพสิตเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพการดูดซับประจุลบของซีโอไลต์ธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น โดยการนำวัสดุ mesoporous มาขยายขนาดรูพรุนของซีโอไลต์และปรับปรุงประสิทธิภาพการแพร่กระจายของประจุลบในโครงสร้างภายในของซีโอไลต์ ด้วยการแนะนำหมู่ฟังก์ชันที่มีความเกี่ยวข้องกับสารก่อมลพิษเป้าหมาย ไซต์การดูดซับของซีโอไลต์สามารถเสริมสมรรถนะและความสามารถในการเลือกการดูดซับสามารถปรับปรุงได้
(2) การรวมซีโอไลต์ธรรมชาติเข้ากับกระบวนการหรือวัสดุบำบัดน้ำอื่นๆ สามารถปรับปรุงศักยภาพการประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำเสียจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนประกอบของมลพิษในน้ำเสียที่เกิดขึ้นจริงนั้นซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ และการใช้วัสดุ/กระบวนการหลายอย่างร่วมกันได้กลายเป็นวิธีกระแสหลักในการปรับปรุงผลของการบำบัดน้ำเสียที่เกิดขึ้นจริง วัสดุหรือกระบวนการผสมที่มีซีโอไลต์จากธรรมชาติ/ดัดแปลงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสีย น้ำเสียในครัวเรือน แม่น้ำและทะเลสาบ ฯลฯ ซีโอไลต์ธรรมชาติและรูปแบบดัดแปลงมีแนวโน้มการใช้งานที่ดีในการบำบัดน้ำเสียในทางปฏิบัติ
(3) กระบวนการดัดแปลงและการสร้างใหม่ของซีโอไลต์อาจเกี่ยวข้องกับตัวทำละลายที่เป็นพิษ ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ ควรมีการเตรียมการที่ปลอดภัยปราศจากมลพิษและแผนการสร้างใหม่ หรือวิธีการห่อหุ้มที่เสถียรซึ่งพัฒนาขึ้นเป็นวิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติสำหรับการกำจัดซีโอไลต์ในขั้นสุดท้ายและปลอดภัย
วิธีการและอุปกรณ์ทั่วไปสำหรับการจำแนกผงมีอะไรบ้าง?
ในแง่ของการเตรียมผง การจำแนกประเภทมีความสำคัญอย่างยิ่ง และเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการประมวลผลเชิงลึกที่สำคัญของผงในด้านวัสดุอนินทรีย์อนินทรีย์ ตามข้อกำหนดขนาดอนุภาคของอุตสาหกรรมสมัยใหม่สำหรับผงละเอียด เทคโนโลยีการจำแนกประเภทมี แสดงให้เห็นสถานะที่สำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ การผลิตผงขนาดไมครอนไม่ใช่เรื่องยากแต่วิธีการลดการใช้พลังงานและการผลิตผงที่มีขนาดอนุภาคละเอียดมากและการกระจายขนาดอนุภาคแคบนั้นเป็นความท้าทายที่พบในปีที่ผ่านมา
กุญแจสำคัญของเทคโนโลยีการคัดเกรดอยู่ที่อุปกรณ์คัดเกรดและกระบวนการคัดเกรด เพื่อให้เป็นไปตามการจำแนกประเภทที่มีความแม่นยำสูง จึงจำเป็นต้องปรับการผสมผสานการจำแนกประเภทต่างๆ ให้เหมาะสม ดังนั้น จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจและเชี่ยวชาญในประเภทหลักและหลักการโครงสร้าง ของอุปกรณ์คัดเกรดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการคัดเกรด ในสาขานี้ ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการจำแนกอนุภาคละเอียดซึ่งจำแนกตามลักษณะของตัวกลาง การจำแนกแบบละเอียดมี 2 ประเภท ได้แก่ การจำแนกแบบแห้ง (ตัวกลางคืออากาศ) และ การจำแนกประเภทเปียก (สื่อคือน้ำหรือของเหลวอื่น ๆ )
สื่อของไหลของการจำแนกประเภทแห้งโดยทั่วไปคือก๊าซซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นการจำแนกแรงโน้มถ่วงการจำแนกแรงเฉื่อยและการจำแนกแรงเหวี่ยงตามแรง ต่อไป ฉันจะแนะนำหลักการคัดเกรดขอบเขตการใช้งานและลักษณะของอุปกรณ์คัดเกรดตัวแทนในการคัดเกรดแบบแห้ง .
การจำแนกแรงโน้มถ่วงและการจำแนกแรงเฉื่อย
หลักการจำแนกตามแรงโน้มถ่วงคือการจำแนกอนุภาคที่มีขนาดต่างกันในสนามโน้มถ่วงด้วยความเร็วในการตกตะกอนขั้นสุดท้ายที่แตกต่างกัน ในตัวกลางก๊าซ ที่เหมาะสม ภายใต้อุณหภูมิหนึ่งสำหรับอนุภาคที่มีความหนาแน่นระดับหนึ่งความเร็วตกตะกอนขั้นสุดท้ายจะสัมพันธ์กันเฉพาะกับ เส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาค ด้วยวิธีนี้ การจำแนกประเภทตามขนาดอนุภาคสามารถรับรู้ได้ตามความแตกต่างของความเร็วสิ้นสุดของการตกตะกอนของอนุภาค ตามทิศทางของการไหลของอากาศ มันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทการไหลแนวนอน ประเภทการไหลแนวตั้ง และการไหลซิกแซก พิมพ์.
การจำแนกแรงเฉื่อยคือการดำเนินการกระจายและระงับกลุ่มอนุภาคของแข็งในกระแสลมและเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสลมอย่างรวดเร็วโดยใช้ความแตกต่างของแรงเฉื่อยระหว่างอนุภาคเบาและหนักเพื่อจำแนกกลุ่มอนุภาค ลักษณนาม, ลักษณนามเฉื่อยข้อศอกเจ็ต และลักษณนามประเภทเค.
การจำแนกแรงเหวี่ยง
หลักการ: เนื่องจากแรงบนอนุภาคละเอียดในสนามโน้มถ่วงมีขนาดเล็กเกินไป จึงยากต่อการจำแนกอนุภาคละเอียด ดังนั้นสนามแรงเหวี่ยงจึงใช้แทนสนามโน้มถ่วงเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเสริมสร้างการจำแนกผ่านโรเตอร์ และอนุภาคละเอียดจะไหลไปพร้อมกับการไหลของก๊าซเนื่องจากแรงลากของการไหลของก๊าซ เมื่อเข้าสู่ภายในโรเตอร์ อนุภาคจะอยู่ภายใต้แรงเหวี่ยงออกด้านนอก เมื่อแรงลากอากาศมากกว่าแรงเหวี่ยง อนุภาคจะผ่านโรเตอร์พร้อมกับอากาศและกลายเป็นผลิตภัณฑ์ละเอียด มิฉะนั้น อนุภาคจะไม่สามารถผ่านโรเตอร์และกลายเป็นผลิตภัณฑ์หยาบได้
ลักษณนามอากาศ
ขอบเขตการใช้งาน: เหมาะสำหรับการจำแนกอย่างละเอียดของผลิตภัณฑ์ขนาดไมครอนในกระบวนการแห้ง สามารถจำแนกอนุภาคทรงกลม เกล็ด และอนุภาคที่ไม่สม่ำเสมอ และยังสามารถจำแนกอนุภาคที่มีความหนาแน่นต่างกัน ขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ที่คัดเกรดแล้วสามารถเข้าถึง D97:3 -150 ไมครอน ขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์สามารถปรับเปลี่ยนได้ทีละขั้นตอน และการเปลี่ยนที่หลากหลายนั้นสะดวกมาก
ประสิทธิภาพการจำแนกประเภท: 60% ถึง 90% ประสิทธิภาพการจำแนกประเภทเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและเนื้อหาของอนุภาคที่ตรงตามขนาดอนุภาคหากวัสดุมีการไหลที่ดีและเนื้อหาของอนุภาคที่ตรงตามข้อกำหนดขนาดอนุภาคสูง ประสิทธิภาพจะสูงและในทางกลับกัน
คุณลักษณะของอุปกรณ์: มีข้อดีของขนาดผลิตภัณฑ์ที่ปรับได้ทีละขั้นตอน ประสิทธิภาพการจำแนกประเภทสูง และจุดตัดที่แม่นยำ
อุตสาหกรรมการใช้งาน: ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี, แร่ธาตุ (เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่แร่ เช่น แคลเซียมคาร์บอเนต, ดินขาว, ควอตซ์, แป้งโรยตัว, ไมกา), โลหะ, สารกัดกร่อน, เซรามิก, วัสดุทนไฟ, ยา, อาหาร, ยาฆ่าแมลง, ผลิตภัณฑ์ดูแลสุขภาพ วัสดุใหม่ ฯลฯ อุตสาหกรรม
เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนการเคลือบอนินทรีย์และสารอินทรีย์ไทเทเนียมไดออกไซด์
รูไทล์ไททาเนียมไดออกไซด์เป็นสารกึ่งตัวนำที่มีความกว้างของแถบความถี่ประมาณ 3.0eV มีกิจกรรมโฟโตคะทาไลติกที่แข็งแกร่งโดยไม่มีการดัดแปลงพื้นผิว ดังนั้นจึงสามารถผลิตอนุมูลอิสระออกซิเจนที่มีฤทธิ์สูงภายใต้การแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์ อนุมูลอิสระของออกซิเจนนี้สามารถแสดงความสามารถในการออกซิเดชันที่รุนแรง ซึ่งจะทำลายตัวกลางที่อยู่รอบๆ ไททาเนียมไดออกไซด์และส่งผลต่ออายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น การปรับเปลี่ยนพื้นผิวจึงเป็นงานที่สำคัญอย่างยิ่งในการผลิตและแปรรูปไททาเนียมไดออกไซด์
การปรับเปลี่ยนพื้นผิวคือการใช้สารปรับปรุงแก้ไขเพื่อทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์ ซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนลักษณะพื้นผิวและปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ในปัจจุบัน การดัดแปลงพื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์แบ่งออกเป็นสองวิธีอย่างคร่าว ๆ คือการเคลือบอนินทรีย์และการเคลือบอินทรีย์
1. การเคลือบอนินทรีย์ไททาเนียมไดออกไซด์
การเคลือบอนินทรีย์คือการเคลือบพื้นผิวของอนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์ด้วยฟิล์มบางอนินทรีย์ชั้นเดียวหรือหลายชั้นโดยปฏิกิริยาการตกตะกอน ก่อตัวเป็นอุปสรรคระหว่างอนุภาคและตัวกลาง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของไททาเนียมไดออกไซด์ การดัดแปลงพื้นผิวอนินทรีย์ของไททาเนียมไดออกไซด์โดยทั่วไปดำเนินการโดยการเคลือบอะลูมิเนียม การเคลือบซิลิกอน การเคลือบเซอร์โคเนียม และวิธีการเคลือบแบบผสมหลายวิธี
สำหรับการเคลือบซิลิกอน ฟิล์มที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่เป็นกลางและเป็นกรดเล็กน้อยจะค่อนข้าง "ฟู" ในขณะที่ฟิล์มที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่เป็นด่างจะมีความหนาแน่นค่อนข้างหนาแน่น โดยทั่วไปผ่านการไฮโดรไลซิสของโซเดียมซิลิเกตเพื่อสร้างซิลิกอน จากนั้นไมเซลล์จะติดแน่นบนพื้นผิวของไททาเนียม ไดออกไซด์ผ่านพันธะ Ti-O-Si และในขณะเดียวกัน การก่อตัวของพันธะ Si-O-Si ยังสามารถนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าฟิล์มมีความต่อเนื่องและสม่ำเสมอ
สำหรับการเคลือบอะลูมิเนียม พันธะ Ti-O-Al จะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของ OH-Al และหมู่ -OH บนพื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์ การเพิ่มจำนวนของกระจุกช่วยให้การเคลือบง่ายขึ้น ในเวลาเดียวกัน ภายใต้สภาวะ pH สูง อัตราการเติบโตตามทิศทางของ OH-Al จะอยู่ในตำแหน่งที่โดดเด่นเมื่อเทียบกับอัตราการตกตะกอนเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และสัณฐานวิทยาของฟิล์มจะเปลี่ยนจากชั้นคล้ายแผ่นที่สม่ำเสมอและต่อเนื่องเป็นฟลอกที่ค่อนข้างหลวม .
การเคลือบอนินทรีย์แบ่งออกเป็นสองวิธีโดยเฉพาะ: การเคลือบแบบแห้งและการเคลือบแบบเปียกตามวิธีการประมวลผลที่แตกต่างกัน
(1) การเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์แบบแห้ง
ในการเคลือบแบบแห้ง โดยทั่วไปเมทัลฮาไลด์จะติดกับพื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์โดยการฉีดพ่นด้วยอากาศ และหลังจากการคั่วและออกซิเดชัน ไอน้ำร้อนจะถูกนำมาใช้เพื่อส่งเสริมการไฮโดรไลซิสเพื่อสร้างฟิล์มบางๆ เคลือบบนพื้นผิวของอนุภาค
(2) การเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์แบบเปียก
การเคลือบแบบเปียกส่วนใหญ่ดำเนินการในตัวกลางที่เป็นน้ำซึ่งแบ่งย่อยออกเป็นสามประเภท ได้แก่ วิธีเดือด วิธีทำให้เป็นกลาง และวิธีการคาร์บอไนเซชัน
2. สารเคลือบอินทรีย์ไททาเนียมไดออกไซด์
ประวัติการพัฒนาของการเคลือบสารอินทรีย์นั้นสั้นกว่าการเคลือบสารอนินทรีย์ แต่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเนื่องจากลักษณะของปริมาณที่น้อย (โดยปกติจะมีเพียง 0.1% ถึง 1% ของน้ำหนักของเม็ดสี) และผลกระทบที่มาก มีสามวิธีหลักในการเคลือบสารอินทรีย์ในห้องปฏิบัติการ ได้แก่ วิธีเปียกแบบกระจายความเร็วสูง วิธีกระจายแบบสั่นสะเทือน และวิธีการบดด้วยเครื่องแก๊สผง ในกระบวนการทดลองรายวัน เราใช้วิธีเปียกแบบกระจายความเร็วสูงเป็นหลักในการประมวลผล
โดยทั่วไป ในกระบวนการเคลือบสารอินทรีย์ ส่วนหนึ่งของสารบำบัดสารอินทรีย์จะเชื่อมต่อกับพื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์โดยการดูดซับทางกายภาพ และอีกส่วนหนึ่งจะทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของอนุภาค จากนั้นจะรวมตัวอย่างใกล้ชิดกับ พื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์ มีการใช้สารช่วยกระจายตัว สารเชื่อมต่อ สารลดแรงตึงผิว ฯลฯ
3. การเคลือบคอมโพสิตด้วยไททาเนียมไดออกไซด์
เนื่องจากการเคลือบสารอนินทรีย์และการเคลือบสารอินทรีย์มีความสำคัญในตัวเอง โดยทั่วไปแล้ว จุดประสงค์หลักของการเคลือบอนินทรีย์คือการลดกิจกรรมโฟโตคะตาไลติกของไททาเนียมไดออกไซด์ ปรับปรุงความทนทานต่อสภาพอากาศ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ในขณะที่จุดประสงค์หลักของการเคลือบอินทรีย์คือการปรับปรุงความสามารถในการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ใน ความเสถียรของสื่อและการกระจายตัวที่หลากหลาย
ทั้งสองวิธีไม่สามารถแทนที่กันได้ ดังนั้นในการใช้งานจริง โหมดการทำงานของการเคลือบสารอนินทรีย์ในขั้นแรก และการดัดแปลงสารอินทรีย์ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของอนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ นั่นคือ การใช้ซิลิคอน สารอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ แหล่งต่างๆ เช่น อะลูมิเนียมและเซอร์โคเนียม (เช่น ซิลิกอนไดออกไซด์ อะลูมิเนียมออกไซด์ ฯลฯ) ทำการเคลือบสารอนินทรีย์หนึ่งหรือหลายชั้นให้สมบูรณ์ภายใต้อุณหภูมิและสภาวะ pH ที่เหมาะสมตามลำดับเพื่อเพิ่มความทนทานต่อสภาพอากาศ จากนั้นเลือกโครงสร้างการเชื่อมต่อที่เหมาะสมเพื่อเชื่อมต่อกลุ่มกรดไขมันหรือกรดอะโรมาติกที่มีความสามารถในการชอบน้ำสูงเพื่อเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวของน้ำและความเสถียรในการกระจายตัว
การบดวัตถุดิบทนไฟ
การบดเป็นกระบวนการที่สำคัญในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ วัตถุดิบที่ส่งไปยังโรงงานมีตั้งแต่ผงแป้งไปจนถึงขนาดประมาณ 350 มม. ซึ่งส่วนใหญ่เป็นบล็อกที่มีขนาดมากกว่า 25 มม. กระบวนการบดและการเลือกวัตถุดิบในโรงงานเป็นหัวใจสำคัญในการผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง ซึ่งมีผลโดยตรงต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ จากมุมมองของการบัญชีต้นทุน พลังงานที่ใช้โดยอุปกรณ์บดและบดคิดเป็นสัดส่วนที่มาก เพื่อประหยัดพลังงานและลดต้นทุนต้องให้ความสนใจกับกระบวนการบด
สาระสำคัญของกระบวนการบดย่อยเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่อไปนี้ นั่นคือ การเอาชนะแรงตึงผิวของอนุภาคพื้นผิวของวัสดุ และการเอาชนะแรงดึงดูดของคูลอมบ์ระหว่างอนุภาคภายในของวัสดุ เริ่มต้นจากแนวคิดพื้นฐานของระบบการกระจายทางกายภาพและทางเคมีของซิลิเกต ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเห็นว่าอนุภาคของวัสดุที่ถูกบดยังคงมีขนาดใหญ่มากเมื่อถูกบดครั้งแรก ดังนั้นพื้นผิวและพลังงานพื้นผิวของอนุภาคจึงมีขนาดเล็ก , เป็นเรื่องยากที่จะบดวัสดุที่มีขนาดต่ำกว่า 1 ไมครอน (ไมครอน) ยิ่งอนุภาคมีขนาดเล็กเท่าใด พลังงานพื้นผิวก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเมื่อบดละเอียด ก็จะใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อเอาชนะพลังงานพื้นผิว นอกจากนี้ ในระหว่างการเจียรละเอียด เนื่องจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคด้วยความร้อนที่เร่งขึ้น ความน่าจะเป็นในการชนกันของอนุภาคจะเพิ่มขึ้น และอาจเกิดการรวมตัวกันและการแข็งตัว ดังนั้นจึงต้องมีการจัดระเบียบกระบวนการบดอย่างถูกต้อง และควรเลือกวิธีการบดและอุปกรณ์ตามระดับการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
วัตถุประสงค์ของการบด:
(1) การบดขยี้เป็นการเชื่อมโยงการดำเนินงานที่สำคัญในกระบวนการรับผลประโยชน์ เมื่อแยกและเพิ่มคุณค่าอนุภาคของส่วนประกอบเดียวกันจากแร่ดิบที่รวมกันโดยแร่ธาตุที่แตกต่างกันตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป ควรบดแร่ดิบก่อนเพื่อแยกแยะตามประเภท
(2) เพื่อส่งเสริมปฏิสัมพันธ์ระหว่างขั้นตอนต่างๆ หรือกระจายอนุภาคของแข็งลงในของเหลวอย่างสม่ำเสมอ เช่น เตรียมโคลน
(3) เตรียมขนาดอนุภาคต่างๆ ตามข้อกำหนดของกระบวนการ เพิ่มข้อบกพร่องขัดแตะและพื้นผิวเฉพาะของวัสดุ เร่งปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมี และส่งเสริมการเผา
วิธีการบดสามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ประเภทอย่างคร่าว ๆ ดังต่อไปนี้: การอัดขึ้นรูป การกระแทก การบด และการแตก การทำงานของเครื่องบดต่าง ๆ เป็นการผสมผสานระหว่างวิธีการข้างต้น
การบดแบ่งออกเป็นการบดแบบแห้งและการบดแบบเปียก การบดแบบเปียกส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตเซรามิกส์หรือวัสดุทนไฟชนิดพิเศษ เมื่อเทียบกับการบดแบบแห้ง มีข้อดีดังต่อไปนี้:
(1) อัตราส่วนการบดมีขนาดใหญ่และขนาดอนุภาคของวัสดุที่บดมีขนาดเล็ก
(2) ประสิทธิภาพการบดสูง และปรากฏการณ์ของ "กำแพงผง" ในระหว่างการบดแบบแห้งนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเกิดขึ้น (แต่เมื่อขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ที่บดแล้วน้อยกว่า 0.01 มม. จะเกิดการรวมตัวของผงด้วย)
(3) การสูญเสียแรงเสียดทานของอุปกรณ์และตัวบดมีขนาดเล็ก
(4) การป้องกันฝุ่นที่ดี ซึ่งเอื้อต่อการผลิตแบบอารยะและกระบวนการอัตโนมัติ
นอกจากนี้ยังมีการบดที่อุณหภูมิต่ำ การบดแบบแห้ง และการบดแบบสร้างเองตามแรงกระแทกและแรงเสียดทานของวัสดุที่ถูกบด ซึ่งจำแนกตามสื่อการบด
เมื่อทำการบดวัตถุดิบ ดัชนีความหนาแน่นของปริมาตรและความแข็งแรงของวัสดุมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเลือกอุปกรณ์บดและการวิเคราะห์ประสิทธิภาพการบด
ลักษณะและการใช้ผงเซอร์โคเนีย
เซรามิกเซอร์โคเนียเป็นเซรามิกไฮเทคชนิดใหม่ นอกจากความแข็งแรงสูง ความแข็ง ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการกัดกร่อนของกรดและด่าง และความเสถียรทางเคมีสูงแล้ว ยังมีคุณสมบัติต้านทานการขีดข่วน ไม่มีการป้องกันสัญญาณ และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดีเยี่ยม ในขณะเดียวกันก็มีความสามารถในการแปรรูปที่แข็งแกร่งและเอฟเฟกต์รูปลักษณ์ที่ดีและเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก
1 จุดหลอมเหลวสูง
จุดหลอมเหลวของเซอร์โคเนียคือ 2715°C จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้นและความเฉื่อยของสารเคมีทำให้เซอร์โคเนียเป็นวัสดุทนไฟที่ดี
2 ความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี
เซรามิกเซอร์โคเนียมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอได้ดีกว่า จากข้อมูลเฉพาะ ความแข็งโมห์ของเซอร์โคเนียเซรามิกมีค่าประมาณ 8.5 ซึ่งใกล้เคียงกับความแข็งโมห์ของแซฟไฟร์ 9 ในขณะที่โพลีคาร์บอเนตมีความแข็งโมห์เพียง 3.0 ความแข็งโมห์ของกระจกนิรภัยอยู่ที่ 5.5 และความแข็งโมห์ ของโลหะผสมอลูมิเนียมแมกนีเซียม ความแข็งของ Mohs ของกระจก Corning คือ 6.0 และความแข็งของ Mohs ของกระจก Corning คือ 7
3 ความแข็งแรงและความเหนียวค่อนข้างสูง
เซรามิกเซอร์โคเนียมีความแข็งแรงสูง (สูงถึง 1500MPa) แม้ว่าจะมีช่องว่างขนาดใหญ่ในด้านความเหนียวเมื่อเทียบกับโลหะบางชนิด แต่เมื่อเทียบกับวัสดุเซรามิกอื่นๆ เซรามิกเซอร์โคเนียถือว่าดีที่สุดในกลุ่ม "เซรามิกเซอร์เคิล" (1-35MPa .m1/2)
4 ค่าการนำความร้อนต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ
ค่าการนำความร้อนของเซอร์โคเนียต่ำที่สุดในบรรดาวัสดุเซรามิกทั่วไป (1.6-2.03W/(m.k)) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนใกล้เคียงกับโลหะ ดังนั้นเซรามิกเซอร์โคเนียจึงเหมาะสำหรับวัสดุเซรามิกที่มีโครงสร้าง เช่น ชิ้นส่วนโครงสร้างลักษณะโทรศัพท์มือถือเซรามิกเซอร์โคเนีย
5 ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดี
ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของเซอร์โคเนียเป็น 3 เท่าของแซฟไฟร์ สัญญาณมีความไวมากกว่า และเหมาะสำหรับแพทช์จดจำลายนิ้วมือ ฯลฯ จากมุมมองของประสิทธิภาพการป้องกัน เซอร์โคเนียเซรามิกซึ่งเป็นวัสดุอโลหะไม่มีเกราะป้องกัน ส่งผลต่อสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า และจะไม่ส่งผลกระทบต่อรูปแบบเสาอากาศภายในแต่อย่างใด และสามารถผสานรวมเข้ากับยุค 5G ได้อย่างง่ายดาย
เซรามิกเซอร์โคเนียใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและชีวิตสมัยใหม่ ขอแนะนำแอปพลิเคชั่นหลักโดยสังเขป
1 โทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C อื่นๆ
เซรามิกเซอร์โคเนียไม่มีการป้องกันสัญญาณ ทนทานต่อการตกหล่น การสึกหรอ และการพับ ในขณะเดียวกันก็มีรูปลักษณ์ที่อบอุ่นเหมือนหยกและให้สัมผัสที่ดี มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C เช่น โทรศัพท์มือถือ ส่วนใหญ่ใช้เป็น backplane โทรศัพท์มือถือและชิ้นส่วนโครงสร้างโทรศัพท์มือถืออื่น ๆ
2 ฟิลด์สวมใส่อัจฉริยะ
เมื่อเทียบกับโลหะแล้ว เซรามิกเซอร์โคเนียมีความทนทานต่อการสึกหรอดีกว่า ผิวเรียบ เนื้อสัมผัสดี และไม่เกิดออกซิเดชัน แบรนด์ที่มีชื่อเสียง เช่น แบรนด์ "Radar" ที่มีชื่อเสียงของสวิส Apple และ Chanel ได้เปิดตัวนาฬิกาเซรามิกระดับไฮเอนด์
3 ฟิลด์การสื่อสารด้วยแสง
ในปัจจุบันปลอกและปลอกหุ้มเซรามิกใช้กันอย่างแพร่หลายในตัวเชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก ปลอกโลหะเซรามิกที่ทำจากเซรามิกที่มีความแข็งแรงสูงและมีความเหนียวสูงไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการด้านความแม่นยำสูงเท่านั้น แต่ยังมีอายุการใช้งานที่ยาวนานและการสูญเสียการแทรกและการสูญเสียกลับต่ำมาก
4 สาขาชีวการแพทย์
เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง มีความเหนียวสูง ทนต่อการกัดกร่อน ทนทานต่อการสึกหรอ และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี วัสดุเซรามิกเซอร์โคเนียจึงเป็นที่นิยมใช้มากที่สุดในสาขาชีวการแพทย์เป็นวัสดุบูรณะฟันและมีดผ่าตัด
5 สาขายานยนต์
การนำความร้อนของเซรามิกเซอร์โคเนียมีขนาดเล็ก และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นส่วนประกอบที่ใช้ทำห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์จึงมีฉนวนกันความร้อนที่ดีและในขณะเดียวกัน ในแง่ของการขยายตัวทางความร้อนนั้นใกล้เคียงกับวัสดุโลหะมากกว่า . สามารถใช้เป็นแผ่นด้านล่างของฝาสูบ ซับในกระบอกสูบ มงกุฎลูกสูบ แหวนบ่าวาล์ว ฯลฯ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสภาพการทำงานที่รุนแรงของเครื่องยนต์ ความแข็งแรงของชิ้นส่วนเซรามิกจะเปลี่ยนแปลงอย่างมากที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงยังคงมี หนทางอีกยาวไกลก่อนที่จะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
6 ฟิลด์เครื่องประดับ
เซรามิกที่มีความแม่นยำสูงและผงโลหะผสมมีค่าถูกผสมและเผา และในที่สุดก็รวมเข้ากับการออกแบบเครื่องประดับหลังจากผ่านขั้นตอนที่แม่นยำและเข้มงวดหลายขั้นตอนและการขัดเงาด้วยเครื่องหลายครั้ง เซรามิกนี้ไม่เพียงแต่เบาและทนทานต่อการสึกหรอเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติป้องกันความไวและสวมใส่สบายอีกด้วย
7 ชีวิตประจำวัน
เซรามิกส์มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง ต้านทานการกัดกร่อน ต้านทานออกซิเดชัน มีความแข็งแรงสูง ต้านทานการสึกหรอ และคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียตามธรรมชาติ และสามารถใช้เป็นชามพอร์ซเลนและช้อน แจกัน มีดเซรามิก ฯลฯ
8 ฟิลด์อื่นๆ
เซรามิกเซอร์โคเนียมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีและทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน สามารถใช้เป็นตลับลูกปืนเซรามิกและยังสามารถทำเป็นมีดเซรามิกได้อีกด้วย
การเตรียมการและสถานการณ์ปัจจุบันของผงแร่อโลหะละเอียดพิเศษ
ด้วยการประยุกต์ใช้ทรัพยากรแร่อโลหะในด้านต่างๆ ของเศรษฐกิจและสังคม การพัฒนาทรัพยากรแร่อโลหะมีความเข้มแข็งขึ้นอย่างมาก เนื่องจากแร่ธาตุอโลหะเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในหลาย ๆ ด้าน จึงมีรูปแบบของการใช้ผงซึ่งผลิตผงแร่อโลหะในอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการประมวลผลทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้น เช่น ละเอียดมาก
ผงละเอียดพิเศษหมายถึงชุดของวัสดุละเอียดพิเศษที่มีขนาดอนุภาคตั้งแต่ไมโครเมตรไปจนถึงนาโนเมตร ในปัจจุบัน การประยุกต์ใช้ผงแร่อโลหะอย่างกว้างขวางในวัสดุใหม่ที่มีเทคโนโลยีสูงสมัยใหม่นั้นขึ้นอยู่กับหน้าที่ที่เป็นเอกลักษณ์ หน้าที่ของแร่อโลหะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาค การกระจายตัว และรูปร่างของอนุภาค เช่น การเสริมแรงหรือการเสริมแรงในวัสดุผสมที่มีส่วนประกอบเป็นโพลิเมอร์ ความแข็งแรงและความเหนียวของวัสดุเซรามิก อัตราส่วนการเคลือบ พลังการแต่งสีเป็นเม็ดสีสำหรับการผลิตกระดาษและการเคลือบ และคุณสมบัติทางไฟฟ้า แม่เหล็ก แสง การดูดซับคลื่นและการป้องกันของผง การเร่งปฏิกิริยา การดูดซับ รีโอโลยี ต้านแบคทีเรีย การลดสี พันธะ ฯลฯ ล้วนเกี่ยวข้องกับขนาดอนุภาค การกระจายขนาดอนุภาค และรูปร่างของอนุภาค
เนื่องจากผงละเอียดพิเศษมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม เช่น พื้นที่ผิวเฉพาะขนาดใหญ่ กิจกรรมบนผิวสูง ปฏิกิริยาเคมีเร็ว อุณหภูมิการเผาต่ำ ความแข็งแรงของเนื้อเผาสูง การบรรจุและการเสริมแรงที่ดี และอัตราการเคลือบผิวสูง ฟิลด์การใช้งานจำนวนมากต้องการขนาดอนุภาคละเอียด (ไมครอนหรือซับไมครอน) ของวัตถุดิบ (วัสดุ) แร่อโลหะ
ในปัจจุบันในการประมวลผลของผงแร่อโลหะที่ละเอียดมาก วิธีการทางกายภาพเป็นวิธีการเตรียมหลัก โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการทำให้วัตถุดิบเป็นผงละเอียดพิเศษนั้นแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหลักๆ คือ การบดและการจำแนกประเภท วัสดุแรกจะเข้าสู่อุปกรณ์บดละเอียดพิเศษสำหรับการบด เนื่องจากโครงสร้างของแต่ละอนุภาคแตกต่างกัน พลังงานที่ต้องใช้ในการบดจึงแตกต่างกัน และแรงที่ได้รับในอุปกรณ์บดไม่เท่ากัน ดังนั้นรูปร่างและขนาดของอนุภาคละเอียดหลังการบดจะไม่เหมือนกัน อนุภาคเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ตรงตามข้อกำหนดด้านขนาดอนุภาค ในกระบวนการผลิตจริง อนุภาคมักจะถูกบดจนละเอียดโดยยืดเวลาการบดให้นานขึ้นเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานขนาดอนุภาค ซึ่งไม่เพียงเพิ่มการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังอาจนำไปสู่การบดมากเกินไปอีกด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแยกอนุภาคด้วยขนาดอนุภาคที่ต้องการให้ทันเวลา ดังนั้น เทคโนโลยีการจัดประเภทแบบละเอียดพิเศษจึงมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเตรียมผงแบบละเอียดพิเศษ
ในปัจจุบัน อุปกรณ์บดละเอียดพิเศษที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องบดแบบกระแทก เครื่องบดแบบกวน เครื่องบดแบบเจ็ท และเครื่องบดแบบสั่น ไม่ว่าอุตสาหกรรมผงจะพัฒนาไปอย่างไร วิธีการหลักในการได้มาซึ่งผงแร่อโลหะที่ละเอียดเป็นพิเศษยังคงเป็นการบดเชิงกล
การจำแนกประเภทของผงละเอียดพิเศษขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าอนุภาคที่มีขนาดอนุภาคต่างกันอยู่ภายใต้แรงเหวี่ยง แรงโน้มถ่วง แรงเฉื่อย ฯลฯ ในตัวกลาง ส่งผลให้เกิดวิถีการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน เพื่อให้ตระหนักถึงการแยกอนุภาคของอนุภาคต่างๆ ขนาดและป้อนอุปกรณ์รวบรวมตามลำดับ
ตามสื่อต่างๆ ที่ใช้ โดยทั่วไปเกรดละเอียดพิเศษจะแบ่งออกเป็นสองประเภท: แบบแห้งและแบบเปียก การจำแนกประเภทเปียกใช้ของเหลวเป็นตัวกลางในการกระจาย โดยมีความแม่นยำในการจำแนกสูงและมีความสม่ำเสมอที่ดี อย่างไรก็ตาม มีปัญหาในการดำเนินงานตามมาหลายประการ เช่น การทำให้แห้งและการบำบัดน้ำเสียในการจำแนกประเภทเปียก ซึ่งจำกัดการพัฒนา
ในปัจจุบัน อุปกรณ์จำแนกประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตภาคอุตสาหกรรมคือเครื่องจำแนกประเภทอากาศแบบเทอร์ไบน์ ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นประเภทล้อแนวตั้งและประเภทล้อแนวนอนตามรูปแบบการติดตั้งของล้อจำแนกประเภท
ในช่วงเวลาหลายปีของการสำรวจและการปฏิบัติ เทคโนโลยีการประมวลผลแบบละเอียดพิเศษของผงแร่อโลหะกำลังเติบโตมากขึ้นเรื่อย ๆ และมีกระบวนการและอุปกรณ์ทางเทคนิคมากขึ้นเรื่อย ๆ ในตลาด เพื่อปรับปรุงกำลังการผลิตและประสิทธิภาพ บริษัทที่เกี่ยวข้องกำลังดำเนินการแปรรูปผงแร่อโลหะ ในกระบวนการ เมื่อรวมกับความเป็นจริงและความต้องการในการผลิตของตนเอง ให้เลือกเทคโนโลยี กระบวนการ และอุปกรณ์อย่างครอบคลุม และเสริมสร้างการควบคุมพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องและการปรับกระบวนการในกระบวนการแปรรูป
การประยุกต์ใช้แร่ลิเธียมในการผลิตแก้วและเซรามิกคุณภาพสูง
ด้วยการกำเนิดของรถยนต์พลังงานใหม่ แบตเตอรี่ลิเธียมได้กลายเป็นจุดสนใจและหัวข้อของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ แร่ธาตุที่มีลิเทียมไม่เพียงแต่มีศักยภาพในด้านพลังงานใหม่เท่านั้น แต่ยังมีหน้าที่สำคัญและมีบทบาทพิเศษในอุตสาหกรรมแก้วคุณภาพสูงอีกด้วย ทั้งสปอดูมีนและเปอลาไลต์เป็นแร่ธาตุที่มีลิเทียมและเป็นวัตถุดิบในการสกัดลิเธียม ทั้งสองมักผลิตในเพกมาไทต์หินแกรนิตและกลายเป็นแร่ธาตุพาราเจเนติกส์ เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพิเศษ จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแก้วและเซรามิกคุณภาพสูง
1. เครื่องแก้ว
ในการผลิตเครื่องแก้ว แม้ว่าลิเธียมออกไซด์จะไม่ใช่ส่วนสำคัญขององค์ประกอบของแก้ว แต่ก็มีความสามารถในการหลอมที่ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถลดอุณหภูมิในการหลอม ยืดอายุการใช้งานของเตาหลอม ปรับปรุงประสิทธิภาพการหลอม และทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ดีขึ้น . การเติมสปอดูมีนเข้มข้นสามารถใช้เพื่อผลิตเครื่องแก้วคุณภาพสูงสำหรับบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง สปอดูมีนเกรดแก้วเกรดต่ำก็ค่อยๆ ได้รับการยอมรับจากตลาดเช่นกัน
2. เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร
ในการผลิตภาชนะ ปริมาณ Fe2O3 ของเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารต่ำกว่าผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันอย่างมาก การใช้สปอดูมีนที่มีปริมาณลิเธียมออกไซด์สูงและธาตุเหล็กต่ำสามารถรับประกันได้ว่าผลิตภัณฑ์จะเป็นไปตามข้อกำหนดด้านสีที่ระบุ นอกจากนี้ สปอดูมีนคุณภาพสูงไม่เพียงลดจุดหลอมเหลว แต่ยังลดความหนืดของสารหลอมเหลวอีกด้วย ดังนั้นการขึ้นรูปจึงดีและประสิทธิภาพการผลิตจะดีขึ้นอย่างมาก
3. ไฟเบอร์กลาส
การใช้ลิเธียมออกไซด์ในการผลิตใยแก้วไม่เพียงช่วยลดความเสียหายของฟลูออรีนต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังมีผลเช่นเดียวกับในการผลิตเครื่องแก้ว เช่น ลดจุดหลอมเหลวและปรับปรุงผลการหลอมเหลว ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพการผลิต . ความหนืดของการหลอมต่ำ ใช้งานง่าย อุณหภูมิในการทำงานต่ำ และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ยาวนาน
4. หน้าจอแสดงผลทีวี
ลิเธียมออกไซด์ที่สกัดจากสปอดูมีนเข้มข้นหรือเปอลาไลต์เป็นส่วนประกอบหลักของโทรทัศน์ขาวดำ การรวมกันของลิเธียมออกไซด์และแบเรียมช่วยลดการแผ่รังสีที่ส่งผ่านแผง ปรับปรุงลักษณะการขึ้นรูปและการตกแต่งพื้นผิวของจอแสดงผล ในการประยุกต์ใช้ทีวีสี เนื่องจากการใช้ตะกั่วค่อยๆ ถูกห้าม จึงถูกแทนที่ด้วยลิเธียมออกไซด์ มีการใช้เซอร์โคเนียและแบเรียมมากขึ้นในสูตร ในขณะที่ลิเธียมออกไซด์ถูกใช้เป็นฟลักซ์
5. ผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีอุณหภูมิสูง
ในอุตสาหกรรมเซรามิกที่ก่อตั้งแล้ว ลิเธียมเป็นส่วนสำคัญของสูตร Spodumene เป็นตัวเติมที่มีอัตราการขยายตัวต่ำมีส่วนช่วยในการก่อตัวของเฟสลิเธียมอะลูมิโนซิลิเกตที่มีอัตราการขยายตัวต่ำ เพิ่ม spodumene จำนวนมาก และเลือกอุณหภูมิการเผาที่เหมาะสม ปฏิกิริยาต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:
Li2O.Al2O3.aSiO2+SiO2= Li2O.Al2O3.8SiO2
(สโพดูมีน) + (ซิลิคอนออกไซด์) = (สารละลายของแข็ง เบต้า-สโพดูมีน)
ซิลิกาอิสระถูกหลอมรวมในสารละลายของแข็ง β-spodumene ซึ่งแสดงการขยายตัวทางความร้อนที่แทบไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นผลิตภัณฑ์จึงมีความทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อน
6. เคลือบ
สามารถใช้ลิเธียมออกไซด์เพื่อลดความหนืดของการหลอมและปรับปรุงการไหลของการเคลือบ นอกจากนี้ยังสามารถลดเวลาในการเผาและอุณหภูมิในการเผาได้อีกด้วย
7. เซรามิกเคลือบแก้วอย่างเต็มที่
Spodumene plus feldspar flux สามารถลดอุณหภูมิการเผาของสุขภัณฑ์ทั่วไปได้ 30-40°C ชาวอิตาลีได้เพิ่มสปอดูมีนลงในตัวเซรามิกสีขาวพิเศษเพื่อลดผลกระทบจากการหดตัวและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ตัวเครื่องสีเขียวที่มีรูพรุนต่ำพร้อมสปอดูมีนที่เพิ่มเข้ามาช่วยให้มั่นใจได้ถึงการดูดซับฝุ่นขั้นต่ำในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้
ด้วยการใช้ลิเธียมออกไซด์อย่างกว้างขวางในเซรามิกส์ ใยแก้ว กระจกแบน และโทรทัศน์สี ฯลฯ จึงค่อย ๆ ขยายไปสู่อุตสาหกรรมโลหะวิทยา สามารถใช้ลิเธียมออกไซด์เพื่อเปลี่ยนความหนืดของตะกรัน ปรับปรุงการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ และลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดตะกรันในโลหะ
ผลการปรับเปลี่ยนพื้นผิวนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต
การประเมินผลการปรับเปลี่ยนเป็นลิงค์ที่สำคัญในกระบวนการปรับเปลี่ยน การคาดเดาบางอย่างสามารถตรวจสอบได้ด้วยวิธีการตรวจจับบางอย่าง และสามารถปรับและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการดัดแปลงได้โดยการวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต
มีวิธีการประเมินแบบดั้งเดิมสองวิธี โดยวิธีหนึ่งคือการตรวจจับและประเมินตัวอย่างที่ดัดแปลงโดยตรง และอีกวิธีหนึ่งคือทำให้ตัวอย่างที่ดัดแปลงเป็นวัสดุผสมเพื่อตรวจสอบผลการปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุผสมเนื่องจากการดัดแปลง ในการเปรียบเทียบ การประเมินโดยตรงนั้นรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
1. ดัชนีการออกฤทธิ์และค่าการดูดซับน้ำมัน
ดัชนีการออกฤทธิ์และค่าการดูดซับน้ำมันเป็นตัวบ่งชี้การประเมินที่ใช้กันทั่วไปสำหรับผลการเปลี่ยนแปลงของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต ดัชนีการเปิดใช้งานสามารถใช้เพื่อประเมินผลกระทบที่ไม่ชอบน้ำของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตหลังการปรับเปลี่ยนพื้นผิว และค่าการดูดซับน้ำมันหมายถึงการใช้น้ำมันของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตในการใช้งาน โดยทั่วไป ยิ่งค่าดัชนีการเปิดใช้งานสูงและค่าการดูดซับน้ำมันยิ่งต่ำ ผลการดัดแปลงก็จะยิ่งดีขึ้น
2. ความไม่ชอบน้ำ
ความไม่ชอบน้ำเป็นดัชนีการประเมินที่สำคัญของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต และยังเป็นฮอตสปอตการวิจัยในการดัดแปลงนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตอีกด้วย สามารถใช้มุมสัมผัสคงที่เพื่อระบุลักษณะการไม่ชอบน้ำของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต ประเภทของสารดัดแปลงมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสามารถในการไม่ชอบน้ำของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่ผ่านการดัดแปลง กรดสเตียริก, สารเชื่อมต่อไซเลน, กรดโอเลอิก, สารเชื่อมต่อไททาเนต ฯลฯ เป็นสารดัดแปลงที่ไม่ชอบน้ำที่ใช้กันทั่วไป ในระหว่างกระบวนการปรับแต่งพื้นผิว ตัวดัดแปลงเหล่านี้จะค่อยๆ ติดกับพื้นผิวของอนุภาค ซึ่งจะช่วยลดพลังงานพื้นผิวของอนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต
3. ปริมาณการเคลือบและอัตราการเคลือบ
โดยการตรวจจับปริมาณการเคลือบและอัตราการเคลือบ ทำให้สามารถเข้าใจสถานการณ์การเคลือบของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตได้ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากในการศึกษากลไกการปรับเปลี่ยนและการประเมินผลการดัดแปลง โดยปกติแล้ว ตามอุณหภูมิการสลายตัวหรืออุณหภูมิการระเหยของสารต่างๆ นาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่ผ่านการดัดแปลงสามารถผ่านการวิเคราะห์ทางเทอร์โมกราวิเมตริกเพื่อให้ได้ปริมาณการเคลือบของตัวดัดแปลง จากนั้นจึงจะสามารถหาอัตราส่วนการเคลือบได้
นอกจากนี้ นักวิจัยบางคนได้สร้างแบบจำลองการเคลือบที่สอดคล้องกันผ่านการศึกษากลไกการปรับเปลี่ยน ดังนั้นการคำนวณปริมาณการเคลือบหรืออัตราการเคลือบตามทฤษฎี และทำความเข้าใจสถานการณ์การเคลือบโดยเปรียบเทียบกับปริมาณการเคลือบหรืออัตราการเคลือบจริง และยังเป็นพื้นฐานเชิงปฏิบัติสำหรับการศึกษากลไกการปรับเปลี่ยน
4. ขนาดและรูปร่างของอนุภาค
ขนาดอนุภาคและสัณฐานวิทยาของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับกระบวนการเตรียม ดังนั้นในกระบวนการดัดแปลงในแหล่งกำเนิด สภาวะของกระบวนการ เช่น ความเข้มข้นของเฟสของเหลว อัตราการกวน อุณหภูมิ ตลอดจนประเภทและความเข้มข้นของสารดัดแปลงจะส่งผลต่อนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต ด้วยการควบคุมการเกิดนิวเคลียส การตกผลึก และการเจริญเติบโตของปัจจัยเหล่านี้ จึงสามารถเตรียมนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูปร่างและขนาดต่างกันได้
5. ความขาว
สำหรับการเคลือบ การทำกระดาษ ยาง พลาสติก และอุตสาหกรรมอื่นๆ ความขาวเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับการประเมินนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต ความขาวของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่ผ่านการดัดแปรแล้วไม่ได้เกี่ยวข้องกับการเลือกสารปรับสภาพเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับความชื้น อุณหภูมิในการทำให้แห้ง และเวลาในการทำให้แห้งด้วย โดยทั่วไป ยิ่งใช้เวลาในการอบแห้งนานขึ้น อุณหภูมิจะสูงขึ้นและมีความชื้นน้อยลง ความขาวก็จะยิ่งสูงขึ้น
6. การกระจายตัว
นาโนแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถใช้เป็นสารตัวเติมในอุตสาหกรรมยาง พลาสติก กระดาษ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ดังนั้นการกระจายตัวของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตในสิ่งมีชีวิตจึงเป็นดัชนีการประเมินที่สำคัญเช่นกัน ด้วยการสแกนสิ่งมีชีวิตที่เต็มไปด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน จะสามารถสังเกตเห็นการกระจายตัวของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตได้ด้วยสายตา นอกเหนือจากประสิทธิภาพการทำงานและผลการปรับเปลี่ยนของตัวนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตเองแล้ว ปริมาณการบรรจุยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการกระจายตัวอีกด้วย
วิธีการดัดแปลงอินทรีย์ของแร่ดินเหนียว
เมื่อเทียบกับตัวดูดซับอื่นๆ แร่ดินเหนียวมักถูกใช้เป็นตัวดูดซับตามธรรมชาติ เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ และความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกสูง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้คนใช้แร่ธาตุจากดินธรรมชาติ เช่น เคโอลิไนต์ มอนต์มอริลโลไนต์ อิลไลต์ และเบนโทไนท์ เพื่อกำจัดสารมลพิษอินทรีย์และสารมลพิษแอนไอออนในน้ำ อย่างไรก็ตาม จากการศึกษาพบว่าแร่ธาตุจากดินธรรมชาติมีความสามารถในการดูดซับสารมลพิษที่มีประจุลบในระดับหนึ่ง แต่ความสามารถในการดูดซับสารมลพิษอินทรีย์นั้นอ่อนแอ เนื่องจากมีไอออนบวกอนินทรีย์ที่ชอบน้ำจำนวนมากบนพื้นผิวของแร่ธาตุดินเหนียว ทำให้พื้นผิวของแร่ธาตุดินเหนียวชอบน้ำในสภาพเปียกชื้น และเป็นการยากที่จะดูดซับสารมลพิษอินทรีย์ที่ไม่ชอบน้ำโดยตรง
ด้วยการดัดแปลงแร่ธาตุดินธรรมชาติด้วยสารลดแรงตึงผิว โพลิเมอร์ และสารเชื่อมต่อไซเลน พื้นผิวของแร่ธาตุดินเหนียวสามารถเปลี่ยนจากชอบน้ำเป็นไม่ชอบน้ำได้ และจะได้ตัวดูดซับออร์กาโนเคลย์ที่มีต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพการดูดซับสูง มันสามารถปรับปรุงการดูดซับของแร่ธาตุดินให้เป็นมลพิษอินทรีย์ที่ไม่ชอบน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
1. สารลดแรงตึงผิว
โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวประกอบด้วยสองกลุ่มที่มีคุณสมบัติต่างกันโดยสิ้นเชิง ได้แก่ กลุ่มที่ชอบน้ำและกลุ่มไม่ชอบน้ำ ตามการแยกตัวของกลุ่มที่ชอบน้ำในสารละลายที่เป็นน้ำ สารลดแรงตึงผิวสามารถแบ่งออกเป็นสารลดแรงตึงผิวประจุบวก สารลดแรงตึงผิวประจุลบ และสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุ และเนื่องจากความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความเป็นพิษต่ำ จึงมักใช้เป็นสารปรับสภาพดินเหนียว
(1) สารลดแรงตึงผิวประจุบวก
กลไกของการใช้สารลดแรงตึงผิวประจุบวกเพื่อปรับเปลี่ยนแร่ดินเหนียวมักเป็นปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนไอออน กล่าวคือ ไอออนบวกอินทรีย์ในสารลดแรงตึงผิวประจุบวกจะแทนที่ไอออนอนินทรีย์ (เช่น Na+, Ca2+ เป็นต้น) ระหว่างชั้นแร่ดินเหนียว
(2) สารลดแรงตึงผิวประจุลบ
กลุ่มที่ชอบน้ำของสารลดแรงตึงผิวประจุลบเป็นกลุ่มที่มีประจุลบ และยังมีกลุ่มที่มีประจุลบบนพื้นผิวของแร่ดินเหนียว ดังนั้นสารลดแรงตึงผิวประจุลบจึงไม่สามารถดูดซับบนพื้นผิวของแร่ดินเหนียวได้ด้วยแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต ในปัจจุบัน กลไกการปรับเปลี่ยนของสารลดแรงตึงผิวประจุลบบนแร่ดินเหนียวส่วนใหญ่เป็นการสร้างพันธะที่ไม่ชอบน้ำและการสร้างพันธะไฮโดรเจน
(3) สารลดแรงตึงผิวเชิงประกอบประจุบวกและประจุลบ
(4) สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
สารลดแรงตึงผิวเจมิไน (สารลดแรงตึงผิวไดเมอร์) ประกอบด้วยสายโซ่คาร์บอนอัลคิลที่ไม่ชอบน้ำสองสายและกลุ่มที่ชอบน้ำ กลุ่มเชื่อมโยง และกลุ่มเคาน์เตอร์ไอออนิก เมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวประจุบวกที่เป็นอัลคิลควอเทอร์นารีแอมโมเนียม แร่ธาตุดินเหนียวที่ถูกดัดแปลงโดยสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนมักจะมีความสามารถในการดูดซับที่สูงกว่าและการปลดปล่อยตัวดัดแปลงที่ต่ำกว่า ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการกำจัดสิ่งปฏิกูล
(5) สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก
สารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุจะไม่แยกตัวในน้ำ และหมู่ที่ชอบน้ำของพวกมันมักจะเป็นหมู่เอสเทอร์ หมู่คาร์บอกซิล และหมู่ไฮดรอกซิล ซึ่งสามารถโต้ตอบกับหมู่ไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของแร่ธาตุดินเหนียวเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจนและดูดซับบนพื้นผิวของแร่ธาตุดินเหนียว
นอกจากนี้ มีรายงานว่าแร่ธาตุออร์กาโนเคลย์ที่ดัดแปลงโดยสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุมีระยะห่างระหว่างชั้นที่มากกว่าและมีความเสถียรทางเคมีสูงกว่าแร่ธาตุออร์กาโนเคลย์ที่ดัดแปลงโดยสารลดแรงตึงผิวที่เป็นประจุบวก และมีโอกาสในการใช้งานที่ดีกว่า
2. พอลิเมอร์
โพลิเมอร์สามารถปรับเปลี่ยนแร่ธาตุดินเหนียวผ่านการดูดซับทางกายภาพ การแลกเปลี่ยนไอออน และการปลูกถ่ายอวัยวะด้วยสารเคมี และปรับปรุงประสิทธิภาพการดูดซับของแร่ธาตุดินเหนียว
วิธีการปรับเปลี่ยนการดูดซับทางกายภาพหมายถึงโพลิเมอร์ถูกดูดซับบนพื้นผิวของแร่เคลย์เนื่องจากกลุ่มที่มีประจุหรือหมู่ฟังก์ชันสร้างพันธะไฮโดรเจนกับกลุ่มไฮดรอกซิลบนผิวของแร่เคลย์ และเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของ พื้นผิว. ข้อดีของการดูดซับทางกายภาพคือไม่ทำให้โครงสร้างของแร่ดินเหนียวเปลี่ยนไป ข้อเสียคือแรงระหว่างโพลิเมอร์กับพื้นผิวแร่ดินเหนียวค่อนข้างอ่อน และถูกรบกวนได้ง่ายจากปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิและค่า pH
การต่อกิ่งทางเคมีของพอลิเมอร์กับพื้นผิวของแร่ธาตุดินเหนียวเป็นของการดูดซับทางเคมี และการควบแน่นของโพลิเมอร์และกลุ่มปฏิกิริยาของแร่ธาตุดินเหนียวทำให้โพลิเมอร์ยึดติดกับพื้นผิวของแร่ธาตุดินเหนียว แร่ธาตุดินเหนียวที่ถูกดัดแปลงโดยการดูดซับทางเคมีนั้นมีความเสถียรมากกว่าแร่ธาตุที่ถูกดัดแปลงโดยการดูดซับทางกายภาพ
3. สารเชื่อมต่อไซเลน
สารคู่ควบไซเลน หรือที่เรียกว่าออร์กาโนไซเลน ประกอบด้วยหมู่ที่ไฮโดรไลซ์ไม่ได้, หมู่อัลคิลีนสายสั้น และหมู่ที่ไฮโดรไลซ์ได้ สารคู่ควบไซเลนปรับเปลี่ยนแร่ธาตุดินเหนียว โดยปกติโดยการไฮโดรไลซ์กลุ่มไซเลนที่ไฮโดรไลซ์ได้ให้กลายเป็นกลุ่มไฮดรอกซิลแล้วควบแน่นกับกลุ่มไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของแร่ธาตุดินเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์ Si-O-Si หรือ Si-O-Al ที่เสถียรและดูดซับบน ดินเหนียว พื้นผิวแร่