Kaolin'in 4 Başlıca Modifikasyon Teknolojisi
Kaolin yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilim ve teknolojinin sürekli yenilenmesiyle, hayatın her kesiminin çeşitli kaolin göstergelerine yönelik gereksinimleri daha yüksektir, özellikle kağıt yapımı, kaplamalar, kauçuk ve diğer sektörlerde yüksek kaliteli kaolin talebi artmaya devam etmektedir. Kaolinin modifikasyonu, yüzeyinin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirebilir, böylece modern yeni teknolojinin, yeni teknolojinin ve yeni malzemelerin ihtiyaçlarını karşılamak için katma değerini artırabilir.
Şu anda, yaygın olarak kullanılan modifikasyon yöntemleri arasında kalsinasyon modifikasyonu, asit-baz modifikasyonu, öğütme ve pul pul dökülme arıtma işlemi ve interkalasyon ve pul pul dökülme modifikasyonu yer alır.
1. Kalsinasyon modifikasyonu
Kalsinasyon modifikasyonu, kaolin endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan ve olgun modifikasyon yöntemidir, özellikle kömür serisi kaolin için, kalsinasyon modifikasyonu organik maddeyi uzaklaştırabilir ve yüksek beyazlık ve yüksek kaliteli kaolin ürünleri elde edebilir. Kaolinin kalsine kalitesini etkileyen birçok faktör vardır. Hammadde kalitesi, hammadde partikül boyutu, kalsine sistem, kalsine atmosfer ve katkı maddelerinin seçimi kalsine kaolen kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Kaolinin kalsinasyonu, kristal yapısında belirli bir değişikliğe neden olacaktır. Düşük sıcaklıkta kalsinasyon altında, organik maddenin bir kısmı ve kaolinde fiziksel olarak adsorbe edilmiş su yavaş yavaş ayrılacaktır. Kaolin 500-900 °C'ye kadar kalsine edildiğinde dehidroksile olur, kristal yapısını bozar ve amorf hale gelir. Katmanlı yapı çöker, özgül yüzey alanı artar ve buna bağlı olarak aktivite de artar. Bu sıcaklık kademesinde kalsinasyonla elde edilen kaolene metakaolin adı verilir. Kalsinasyon sıcaklığı yaklaşık 1000°C'ye ulaştığında, kaolinit bir alüminyum-silikat spinel yapısı oluşturmak üzere bir faz dönüşümüne uğrar; kalsinasyon sıcaklığı 1100°C'nin üzerine çıktığında müllit dönüşümü gerçekleşir.
2. Asit-baz modifikasyonu
Kaolinin asit bazlı modifikasyonu, toz yüzeyinin adsorpsiyonunu ve reaktivitesini etkili bir şekilde geliştirebilir. Kalsine kömür bazlı kaolin sırasıyla hidroklorik asit ve sodyum hidroksit ile modifiye edilerek en iyi yağ emme değerine karşılık gelen arıtma koşulları elde edilmiştir. Kalsine kaolin, hidroklorik asit modifikasyonundan sonra asit reaktivitesi ile tetrahedral Al oluşturduğundan, Al elementinin kaolinde yıkanması, kaolinin gözenek yapısını büyük ölçüde zenginleştirir; Sodyum hidroksitin modifikasyonu, küçük gözenek yapısını artıran kalsine kaolindeki Si elementini süzebilir, çünkü kaolindeki SiO2'nin bir kısmı serbest SiO2'ye dönüştürülür, alkalin maddelerle reaksiyona girmesi kolaydır.
Asitle modifiye edilmiş kaolindeki metal oksit safsızlıklarının yıkanması da kaolinin gözeneklerini zenginleştirebilir ve gözenek boyutu, parçacık boyutu dağılımı ve spesifik yüzey alanı gibi önemli performans parametrelerini daha da iyileştirebilir. Alkali işlem süresinin artmasıyla kalsine kömür serisi kaolinin gözenek boyutu dağılımı genişler, özgül yüzey alanı azalır, gözenek hacmi artar ve kraking aktivitesi ve seçicilik artar.
3. İnterkalasyon/pul pul dökülme değişikliği
Kaolinin interkalasyon ve pul pul dökülme modifikasyonu ve ultra ince tozun hazırlanması, kaolinin kalitesini iyileştirmek için önemli bir araçtır ve kaolinin plastisitesini, beyazlığını, dağılabilirliğini ve adsorpsiyonunu iyileştirmek için büyük önem taşır. Kaolinin yapısı, periyodik ve tekrar tekrar düzenlenmiş silikon-oksijen tetrahedronları ve alüminyum-oksijen oktahedronlarından oluşur. Genleşebilirlikten yoksundur ve organik madde ile birleşmesi zordur. Kaolin tabakasına sadece küçük moleküler ağırlığa ve güçlü polariteye sahip birkaç organik molekül yerleştirilebilir. formamid, potasyum asetat, dimetil sülfoksit ve üre gibi.
4. Öğütme ve soyma işlemi
Kaolinin parçacık boyutu önemli bir göstergedir. Kağıt yapım dolgu kaplama endüstrisinde, soyulmuş kaolin kağıdın yüzeyine kaplanır. Bu kaolin pulları kağıdın yüzeyine geçmeli, üst üste ve paralel olarak yerleştirilir ve kağıt daha pürüzsüz, daha beyaz, daha parlak olur ve baskıdan sonra mürekkep filigran gibi efektler üretmez.
Yaygın olarak kullanılan kaolin öğütme ve sıyırma yöntemleri arasında kuru çok ince öğütme, ıslak öğütme, ekstrüzyon ve kimyasal daldırma yer alır. Kuru toz haline getirme genellikle kaolin hammaddelerinin jet değirmenlerde, siklon otojen değirmenlerde, yüksek hızlı mekanik darbeli ultra ince pulverizatörlerde ve titreşimli değirmenlerde toz haline getirilmesini içerir. Parçacık boyutu derecelerini kontrol etmek için, sınıflandırma ve diğer işlemler genellikle gereklidir.
Pek çok toz yüzey değiştirici türü vardır, nasıl seçilir?
Yüzey değiştirici, toz yüzey modifikasyonunun beklenen amacına ulaşmanın anahtarıdır, ancak birçok tür vardır ve yüksek oranda hedeflenir. Yüzey modifiye edici moleküller ile inorganik tozun yüzeyi arasındaki etkileşim açısından mümkün olduğu kadar çok seçilmelidir. Toz parçacıklarının yüzeyinde kimyasal reaksiyon veya kimyasal adsorpsiyon için yüzey değiştirici, çünkü sonraki uygulama sürecinde güçlü karıştırma veya ekstrüzyon etkisi altında fiziksel adsorpsiyonun desorbe edilmesi kolaydır.
Yüzey Değiştirici Seçim Prensipleri
Gerçek seçimde, adsorpsiyon türünü dikkate almanın yanı sıra, ürün kullanımı, ürün kalite standartları veya gereklilikleri, modifikasyon süreci, maliyet ve çevre koruma gibi diğer faktörler de dikkate alınmalıdır.
(1) Ürünün amacı
Bu, yüzey değiştirici çeşitlerinin seçiminde en önemli husustur, çünkü farklı uygulama alanlarının, yüzey ıslanabilirliği, dağılabilirlik, pH değeri, elektriksel özellikler, hava koşullarına dayanıklılık, parlaklık, antibakteriyel özellikler vb. gibi toz uygulama özellikleri için farklı teknik gereksinimleri vardır. uygulamaya göre yüzey değiştiricilerin çeşitliliğini seçme nedenlerinden biridir.
Örneğin: Çeşitli plastik, kauçuk, yapıştırıcılar, yağlı veya solvent bazlı kaplamalarda kullanılan inorganik tozlar (dolgu maddeleri veya pigmentler), yüzeyde iyi lipofiliklik, yani organik polimer bazlı malzeme özellikleriyle iyi afinite veya uyumluluk gerektirir, bu da seçim gerektirir. inorganik tozun yüzeyini hidrofobik ve lipofilik hale getirebilen yüzey değiştiricilerin;
Kablo yalıtım dolgularının kaplanması için kalsine kaolin seçilirken, yüzey değiştiricilerin dielektrik özellikler ve hacim özdirenci üzerindeki etkisi de dikkate alınmalıdır;
Seramik boşluklarda kullanılan inorganik pigmentler için, sadece kuru halde iyi dağılabilirliğe sahip olmak değil, aynı zamanda inorganik boşluklarla iyi bir afiniteye sahip olmak ve boşluklar içinde eşit şekilde dağılabilmek;
Su bazlı boyalarda veya kaplamalarda kullanılan inorganik tozların (dolgu maddeleri veya pigmentler) yüzey değiştiricileri için, modifiye edilmiş tozların su fazında iyi dağılım, çökelme kararlılığı ve uyumluluğa sahip olması gerekir.
Aynı zamanda, farklı uygulama sistemlerinin bileşenleri de farklıdır. Bir yüzey değiştirici seçerken, yüzey değiştirici nedeniyle sistemdeki diğer bileşenlerin arızalanmasını önlemek için uygulama sisteminin bileşenleri ile uyumluluk ve uyumluluk da dikkate alınmalıdır.
(2) Değişiklik süreci
Modifikasyon işlemi de yüzey değiştirici çeşitlerin seçiminde önemli hususlardan biridir. Mevcut yüzey modifikasyon işlemi esas olarak kuru yöntemi ve ıslak yöntemi benimser.
Kuru işlem için suda çözünürlüğünün dikkate alınmasına gerek yoktur, ancak ıslak işlem için yüzey değiştiricinin suda çözünürlüğü dikkate alınmalıdır, çünkü yalnızca suda çözündüğünde toz parçacıklarıyla tamamen temas edebilir ve reaksiyona girebilir. ıslak bir ortamda.
Örneğin, stearik asit, kalsiyum karbonat tozunun kuru yüzey modifikasyonu için kullanılabilir (doğrudan veya bir organik çözücü içinde çözüldükten sonra), ancak doğrudan stearik asit eklenmesi gibi ıslak yüzey modifikasyonunda, elde etmek sadece zor değildir. beklenen yüzey modifikasyon etkisi (esas olarak fiziksel adsorpsiyon) ve kullanım oranı düşüktür, filtrasyondan sonra yüzey değiştirici kaybı ciddidir ve süzüntüdeki organik maddenin deşarjı standardı aşmaktadır.
Benzer bir durum, diğer organik yüzey değiştirici türleri için de geçerlidir. Bu nedenle, doğrudan suda çözünemeyen ancak ıslak bir ortamda kullanılması gereken yüzey değiştiriciler için, sulu bir çözelti içinde çözülebilmeleri ve dağılabilmeleri için önceden sabunlaştırılmaları, amonize edilmeleri veya emülsifiye edilmeleri gerekir.
Ayrıca yüzey değiştiricileri seçilirken sıcaklık, basınç ve çevresel faktörler gibi proses faktörleri de dikkate alınmalıdır. Tüm organik yüzey değiştiriciler belirli bir sıcaklıkta ayrışır. Örneğin silan bağlama maddesinin kaynama noktası türe göre 100-310°C arasında değişmektedir. Bu nedenle, seçilen yüzey değiştirici tercihen uygulamanın işlem sıcaklığından daha yüksek bir ayrışma sıcaklığına veya kaynama noktasına sahiptir.
(3) Fiyat ve çevresel faktörler
Son olarak, yüzey değiştiricilerin seçiminde fiyat ve çevresel faktörler de göz önünde bulundurulmalıdır. Uygulama performansı gereksinimlerini karşılama veya uygulama performansını optimize etme öncülünde, yüzey modifikasyonunun maliyetini azaltmak için daha ucuz yüzey değiştiriciler kullanmayı deneyin. Aynı zamanda çevreyi kirletmeyen yüzey değiştiricilerin seçimine dikkat edilmelidir.
Taşlama ekipmanı nasıl seçilir?
Metalik olmayan cevher öğütme alanında, çeşitli türlerde öğütme ekipmanı sonsuz bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Hepimizin bildiği gibi, metalik olmayan cevher işlemede safsızlıkları gidermek ve ürün saflığını iyileştirmek; diğeri ise ürünlerin partikül boyutunu değişen derecelerde küçültmektir.
Ürün partikül boyutunu küçültme sürecinde, mineral kaynaklarının kullanım oranını, üretim maliyetini, ürün kalitesini ve ekonomik faydaları doğrudan etkileyen öğütme ekipmanı seçimi çok önemlidir. Bu nedenle, üreticiler ekipmanı seçtiklerinde, gerçek ihtiyaçlarına göre üretici ile aktif bir şekilde iletişim kurduktan sonra seçimlerini doğrulamak için yeterli bilgiyi elde etmeleri gerekir.
BÖLÜM 1: Ultra İnce Darbeli Değirmen
Çalışma prensibi: Malzeme, besleme cihazı tarafından ana makinenin kırma odasına taşınır ve malzeme, yüksek hızlı dönen cihaz ve parçacıklar, kırma işlemini gerçekleştirmek için çarpışır, çarpışır, ovalar, keser ve sıkıştırır. Ezilmiş malzeme, sınıflandırma çarkı tarafından kaba ve ince toza ayrılır, kaba toz, tekrar öğütmek için kırma odasına akar ve arıtılmış gaz, indüklenen taslak fan tarafından boşaltılır.
BÖLÜM 2: Jet Değirmeni
Çalışma prensibi: Basınçlı hava soğutulduktan, filtrelendikten ve kurutulduktan sonra nozülden süpersonik bir hava akışı oluşturur ve malzemeyi akışkan hale getirmek için döner kırma odasına enjekte eder. Yakınsama, parçacıkların ultra ince parçalanmasını sağlamak için şiddetli çarpışma, sürtünme ve kesme üretir.
Sıradan mekanik darbeli ultra ince öğütücü ile karşılaştırıldığında, jet püskürtücü ürünü çok ince bir şekilde öğütebilir ve parçacık boyutu dağıtım aralığı daha dardır, yani parçacık boyutu daha üniformdur; ve gaz soğumak için memede genişlediğinden, toz haline getirme işlemine eşlik eden ısı yoktur. Bu nedenle, toz haline getirme sıcaklık artışı çok düşüktür, bu da özellikle düşük erime noktalı ve ısıya duyarlı malzemelerin ultra ince toz haline getirilmesi için önemlidir, ancak jet değirmen aynı zamanda nispeten yaygın bir dezavantaja, yani yüksek enerji tüketimine sahiptir.
BÖLÜM 3: Valsli Değirmen
Çalışma prensibi: Malzeme, frekans dönüştürme besleyici aracılığıyla kırma odasına gönderilir ve malzemenin ince öğütülmesi, öğütme silindiri ekstrüzyonu, kesme ve öğütme yoluyla gerçekleştirilir. Toz haline getirilmiş malzeme, yükselen hava akımı ile sınıflandırma alanına taşınır ve sınıflandırma çarkının merkezkaç kuvveti ve fanın emme kuvvetinin etkisi altında, kaba ve ince tozun ayrılması gerçekleştirilir. Daha ince ürünler toplayıcı tarafından toplanır ve kaba parçacıklar tekrar öğütülmek üzere kırma odasına geri gönderilir. Arıtılmış hava, indüklenen taslak fan tarafından boşaltılır.
BÖLÜM4: Bilyalı Değirmen ve Sınıflandırma Üretim Hattı
Çalışma prensibi: Kaba kırma işleminden sonra malzeme, kaldırma ve taşıma ekipmanından ultra ince bilyalı değirmene girer. Değirmen içerisindeki öğütme ortamı, değirmen dönerken elde ettiği enerji ile malzemeyi çarparak öğütür. Ezilmiş malzeme boşaltma kutusundan geçer. Kaba ve ince tozun ayrılmasını gerçekleştirmek için sınıflandırma için kendi kendini dağıtan mikro toz sınıflandırıcıya girin. Nitelikli ince toz, toplayıcı tarafından toplanır ve kaba parçacıklar, kırma için sınıflandırıcının alt ucundan bilyalı değirmene girer ve arıtılmış gaz, indüklenen taslak fan tarafından boşaltılır.
Farklı malzemelere göre, bilyalı değirmen hattı, ürünün saflığını ve beyazlığını sağlamak için ilgili astarı ve öğütme ortamını seçebilir. Makul sistem tasarımı, diğer bilyeli öğütme ve tesviye üretim hatlarına kıyasla inşaat mühendisliğine ve destekleyici ekipmana yapılan yatırımı %50 azaltır. Aşağıdaki malzemelerin ezilmesi için uygulanabilir: ① kalsit, mermer, kireç taşı, kaolin, alçıtaşı, barit, uçucu kül, cüruf vb. gibi yumuşak malzemeler; ② sert malzemeler: silisyum karbür, kahverengi korindon, mullit, Ultra ince çimento, zirkon kumu, andalusite, refrakter malzemeler, vb.; ③ yüksek saflıkta malzemeler: kuvars, feldispat, a-alümina, cam boncuklar, fosfor, vb. Metal malzemeler: çinko tozu, alüminyum tozu, demir tozu, molibden tozu, vb.
Modifiye Turmalin Tozunun ABS Kompozitlerinin Özellikleri Üzerindeki Etkisi
Turmalin, piezoelektrikliği, uzak kızılötesi özellikleri ve havaya negatif iyonlar salma kabiliyeti nedeniyle su arıtma, tıbbi tedavi ve diğer alanlarda kullanılmaktadır. Bununla birlikte, ham maddesi, uygulamasını sınırlayan ve insanların modern malzemelere yönelik gereksinimlerini karşılayamayan tek bir turmalin malzemesidir. Bu nedenle, turmalin ve diğer malzemelerin harmanlanmasıyla elde edilen yeni fonksiyonel kompozit malzemeler, güncel bir araştırma noktası haline gelmiştir.
ABS reçinesi, üç akrilonitril, bütadien ve stiren monomerinden oluşan bir aşı kopolimeridir. Yüksek mukavemet ve yüksek tokluğa, asit, alkali ve tuza karşı güçlü korozyon direncine ve iyi kalıplama işlenebilirliğine sahiptir. Bitmiş ürün, pürüzsüz yüzey, kolay boyama ve galvanik kaplama vb. özelliklere sahiptir ve çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Turmalin tozunun yüzeyi, sodyum stearat ve titanat ile modifiye edildi ve modifiye turmalin, turmalin/ABS kompozit malzeme hazırlamak için ABS reçinesi ile harmanlandı. Sonuçlar şunu gösterdi:
(1) Turmalin tozu, hidrofilikliğini azaltan ve ABS reçinesi ile arayüz bağlama kuvvetini geliştiren sodyum stearat ve titanat ile başarılı bir şekilde modifiye edildi.
(2) ABS reçinesindeki modifiye turmalin miktarının artmasıyla, turmalin/ABS kompozitlerinin çekme dayanımı ve darbe dayanımı önce artmış, sonra azalmıştır. Turmalin eklenmemiş ABS reçinesi ile karşılaştırıldığında, modifiye turmalin miktarı %2 olduğunda kompozit malzemenin çekme dayanımı %11,30 artmış; modifiye turmalin miktarı %3 olduğunda kompozit malzemenin darbe dayanımı %38,18 oranında artmıştır. Kompozit malzeme ayrıca negatif iyonlar da salabilir. Modifiye turmalin miktarı %3 olduğunda, kompozit malzemenin negatif iyon salınım miktarı 456.5/cm2'dir, bu da ABS reçinesinin uygulama aralığını genişletir.
Bilyalı değirmene çelik bilyalar nasıl eklenir ve çelik bilyeler nasıl yapılandırılır?
Bilyalı değirmenin çelik bilyesi, bilyalı değirmen ekipmanının öğütme malzemesi ortamıdır ve öğütme ve soyma etkisi, çelik bilye ile bilyalı değirmenin çelik bilyeleri arasındaki malzeme arasındaki çarpışma ve sürtünme ile üretilir. Bilyalı değirmenin çalışma sürecinde, öğütme gövdesindeki çelik bilyaların derecelendirmesinin makul olup olmadığı, ekipmanın çalışma verimliliği ile ilgilidir. Sadece çeşitli topların belirli bir oranını sağlayarak, öğütülecek malzemenin parçacık boyutu bileşimine uyum sağlayabilir ve iyi bir öğütme etkisi elde edilebilir.
Bilyalı değirmende çelik bilya sınıflandırmasının temel ilkeleri
1. Büyük sertliğe ve kaba parçacık boyutuna sahip cevherle uğraşmak için daha büyük bir darbe kuvveti gerekir ve daha büyük çelik bilyaların yüklenmesi gerekir, yani malzeme ne kadar sertse, çelik bilyenin çapı o kadar büyük olur;
2. Değirmenin çapı ne kadar büyükse, darbe kuvveti o kadar büyük ve seçilen çelik bilyenin çapı o kadar küçük;
3. Çift bölmeli bölmeler için topun çapı, aynı boşaltma bölümüne sahip tek katmanlı bölmelerden daha küçük olmalıdır;
4. Genel olarak, top dağılımının dört seviyesi vardır. Daha az büyük ve küçük top vardır ve orta top daha büyüktür, yani "her iki uçta daha az ve ortada daha fazla".
Bilyalı değirmen çelik bilya oranında dikkat edilmesi gereken faktörler
1. Silindir çapı ve uzunluğu gibi ekipman modeli;
2. Üretim gereklilikleri, yani kullanıcının malzemelerin öğütme inceliği standardı;
3. Malzeme özellikleri, öğütülmüş malzemenin ilk parçacık boyutunu, sertliğini ve tokluğunu ifade eder;
4. Özellikler ve boyutlar, lütfen özelliklerin boyutuna dikkat edin ve büyük özellikleri körü körüne takip edemezsiniz.
Bilyalı değirmen çelik bilye ekleme becerileri
Bilyalı değirmendeki çelik bilyaların oranı, değirmeninizin efektif uzunluğuna, bir valsli presle donatılıp donatılmadığına, besleme malzemesinin boyutuna, kullanılan astar ve yapıya, elek kalıntısının beklenen inceliğine ve belirli özelliklere bağlıdır. tablo, kaç tane krom bilyenin kullanılacağı ve hız Ne kadar ve diğer faktörler kapsamlı bir şekilde değerlendirilir. Bilyalı değirmen kurulduktan sonra, bilyalı değirmenin büyük ve küçük dişlilerinin birbirine geçmesi ve işleme kapasitesinin kademeli olarak artırılması gerekir. Bilyalı değirmen iki veya üç gün normal şekilde çalıştıktan sonra, büyük ve küçük dişlilerin birbirine geçmesini kontrol edin. Her şey normale döndüğünde bilyalı değirmeni çalıştırın ve kalan %20 çelik bilyaları ikinci kez ekleyin.
Yoğun seramik malzemeler alanında kömür gang uygulaması
Kömür gangı, kömür damarında hapsolmuş kayadır ve aynı zamanda kömür madenciliği ve kömür yıkama sürecindeki atıktır. Şu anda ülkede birikmiş kömür gangı birkaç milyar ton kadar yüksek ve bu da ekolojik çevreye ciddi zararlar veriyor. Geri dönüştürülebilir bir kaynak olarak, kömür gang birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yapılan araştırmalar sonucunda kömür gangının ana bileşenlerinin alümina ve silis olduğu ve bu bileşiklerin seramik üretiminde yaygın olarak kullanılan hammaddeler olduğu tespit edilmiştir. Kömür gangının kendisi de çok sayıda mikro gözeneklere ve yüksek bir spesifik yüzey alanına sahiptir. Bu nedenle, kömür gang, yüksek mekanik dayanım, asit ve alkali korozyon direnci ve uzun ömür gibi mükemmel özelliklere sahip seramik ve diğer malzemeleri hazırlamak için kullanılabilir.
1. Yoğun müllit ve kompozit malzemeleri
Mullit (3Al2O3·2SiO2), yüksek yoğunluk, iyi termal şok direnci, iyi sürünme direnci, düşük genleşme katsayısı ve kararlı kimyasal bileşim özelliklerine sahip yüksek kaliteli bir refrakter malzemedir. Benim ülkemde çok az doğal mullit rezervi vardır ve mullitin çoğu yapay olarak sentezlenir. Genellikle hammadde olarak kaolin ve alümina tozu kullanılmakta olup, mullit malzemeler sinterleme veya elektrofüzyon yöntemiyle hazırlanmaktadır. Kömür gangındaki kaolinit içeriği genel olarak %90'ın üzerine çıkabildiğinden, gangı Al2O3 gibi yardımcı malzemelerle karıştırarak ve yüksek sıcaklıkta kalsinasyon yaparak mükemmel performansa sahip mullit ve mullit kompozit malzemeler hazırlanabilir. ülkem de kömür gangından mullit ve kompozit malzemelerinin hazırlanmasında bazı ilerlemeler kaydetti.
Müllit klinker hazırlamak için ana hammadde olarak yüksek alümina boksit, kömür gang ve az miktarda Al2O3 ile birlikte kullanılan araştırma, mükemmel performansa sahip mullit klinkerin 1700 °C'de pişirilebileceğini ve görünür gözenekliliğinin 1700 °C'den daha az olduğunu buldu. %25, kütle yoğunluğu ≥ 2,75g/cm3.
Ana hammadde olarak, alümina ile eşit olarak karıştırılan asitlenmiş kömür gang kullanılmış ve katı hal sinterleme ile mullit hazırlanmıştır. Önce artacak ve sonra biraz azalacaktır, bu nedenle mulliti hazırlamak için bekletme süresi 2 saat içinde kontrol edilmelidir.
Ana hammadde olarak boksit ve kömür gang, katkı maddesi olarak vanadyum pentoksit (V2O5) ve alüminyum florür (AlF3) kullanılarak, katı hal reaksiyonu ile ana kristal fazı mullit fazı olan bir kristal hazırlandı. Araştırma gösteriyor ki: alüminyum Kömür gangındaki boksit ve silikon-alümina 2:3.05 molar oranında karıştırıldığında, hazırlanan mullit malzemesinin mukavemeti ve sertliği önemli ölçüde iyileştirildi ve performans en iyisi oldu. Hacim yoğunluğu 2,3 g/cm3 kadar yüksek, görünür gözeneklilik %23,6, su emme oranı %10,55 ve bükülme mukavemeti 114MPa'dır.
Hammadde olarak kömür gang ve kaolen kullanılarak ve potasyum feldspat ilave edilerek mullit-yüksek silika cam kompozit malzeme başarıyla sentezlendi. Çalışmada, karışımın potasyum feldspat eklenmeden sinterleme sıcaklığının 1590°C'nin üzerinde olduğu, K2O oranı %1,5 olan ve potasyum feldspat eklenmiş karışımın sinterleme sıcaklığının 1530°C'ye düşürülebildiği tespit edilmiştir. Bu nedenle karışıma belirli miktarda potasyum feldispat eklenmesi sinterleme sıcaklığını düşürebilir.
Kömür gangını hammadde olarak kullanarak gang, safsızlık giderme, kalsinasyon ve diğer işlemlerle aktive edilir ve nano-mullite kompozit toz malzeme hidrotermal kristalizasyon ile hazırlanır. Sonuçlar, nano-mullite kompozit fazın, 2-4 mol/L sodyum hidroksit çözeltisi konsantrasyonu, 80-90°C karıştırma sıcaklığı, 3 saat ısı koruma koşulları altında aktif kömür gang tozundan hazırlandığını göstermektedir. ve 10mL/g sıvı-katı oranı. Toz, nano-mullit kompozit tozu, çoğu sütun kristalleri olan iyi bir kristalleşme etkisine sahiptir, tane uzunluğu 50nm'dir ve ortalama en boy oranı 3.5'e ulaşır.
2. Yoğun sialon ve kompozit malzemeleri
Hammadde olarak yüksek alümina kömür gang, demir konsantresi tozu ve kok tozu kullanılarak Fe-Sialon kompozit yoğun malzeme karbotermal indirgeme nitrürleme yöntemi ile 1400-1550°C'de 4 saat süreyle hazırlandı. Kok içeriğinin %10'u aştığı bulundu 1. 1500°C'de 4 saat hazırlanan Fe-Sialon yoğun malzeme, en düzgün tane dağılımına ve en iyi performansa sahiptir.
Ana hammadde olarak kömür gang ve doğal kil kullanılarak, yeşil gövdeyi şekillendirmek için kolloidal kalıplama işlemi kullanılmış ve karbotermal indirgeme nitrürleme işlemi ile β-Sialon/SiC kompozit yoğun seramik malzeme başarıyla sentezlenmiştir. Çalışma, optimize edilmiş koloidal kalıplama işleminin, 1,12 g/cm3 kadar yüksek yoğunluğa sahip ham bir gövde üretmek için kullanılabileceğini ve sinterlemeden sonra yoğun bir β-Sialon/SiC kompozit malzemenin üretilebileceğini buldu.
Metalik olmayan cevher tozunun ultra ince kırma işleminden sonra fiziksel ve kimyasal değişimleri nelerdir?
Ultra ince toz haline getirme işlemi, yalnızca parçacık boyutunu küçültme işlemi değildir. Malzeme mekanik kuvvetle ezildiğinde, parçacık boyutunun küçülmesine toz haline getirilmiş malzemenin kristal yapısında ve fiziksel ve kimyasal özelliklerinde farklı değişiklikler eşlik eder. Nispeten kaba kırma işlemi için bu değişiklik yok denecek kadar azdır, ancak ultra ince kırma işlemi için uzun kırma süresi, yüksek kırma mukavemeti ve malzemenin tane boyutunun mikron düzeyinde veya daha küçük olması nedeniyle bu değişiklikler önemli ölçüde meydana gelir. belirli kırma işlemleri ve koşulları altında.
Çalışmalar, yukarıda belirtilen mekanokimyasal olayların önemli ölçüde ortaya çıkacağını veya yalnızca ultra ince öğütme veya ultra ince öğütme işlemi sırasında tespit edileceğini göstermiştir. Bunun nedeni, ultra ince kırmanın, ezilmiş ürün birimi başına yüksek enerji tüketimi olan bir işlem olması, mekanik kuvvetin gücünün güçlü olması, malzeme kırma süresinin uzun olması ve ezilmiş malzemenin özgül yüzey alanı ve yüzey enerjisinin büyük olmasıdır.
1. Kristal yapıdaki değişiklikler
Ultra ince öğütme işlemi sırasında, güçlü ve kalıcı mekanik kuvvet nedeniyle, toz malzeme değişen derecelerde kafes bozulmasına maruz kalır, tane boyutu küçülür, yapı düzensizleşir, yüzeyde amorf veya kristal olmayan maddeler oluşur, ve hatta Polikristal dönüşüm.
Bu değişiklikler, X-ışını kırınımı, kızılötesi spektroskopi, nükleer manyetik rezonans, elektron paramanyetik rezonans ve diferansiyel kalorimetri ile tespit edilebilir.
2. Fiziksel ve kimyasal özelliklerdeki değişiklikler
Mekanik aktivasyon nedeniyle, malzemelerin çözünme, sinterleme, adsorpsiyon ve reaktivite, hidrasyon performansı, katyon değişim performansı ve yüzey elektriksel özellikleri gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri, ince öğütme veya ultra ince öğütme sonrasında değişen derecelerde değişecektir.
(1) Çözünürlük
Toz kuvars, kalsit, kasiterit, korindon, boksit, kromit, manyetit, galen, titanit, volkanik kül, kaolin vb. ince öğütme veya ultra ince öğütme sonrası inorganik asitte çözünme hızı ve çözünürlüğü artar.
(2) Sinterleme performansı
İnce öğütme veya çok ince öğütme nedeniyle malzemelerin termal özelliklerinde iki ana değişiklik türü vardır:
Birincisi, malzemenin dağılımındaki artış nedeniyle katı hal reaksiyonu kolaylaşır, ürünün sinterleme sıcaklığı düşer ve ürünün mekanik özellikleri de gelişir. Örneğin, dolomit titreşimli bir değirmende ince öğütüldükten sonra onunla hazırlanan refrakter malzemelerin sinterleme sıcaklığı 375-573K düşürülür ve malzemenin mekanik özellikleri iyileştirilir.
İkincisi, kristal yapıdaki değişiklik ve amorfizasyon, kristal faz geçiş sıcaklığında kaymaya yol açar. Örneğin, alfa kuvarsın beta kuvars ve kristobalite ve kalsitin aragonite dönüşüm sıcaklığının tümü ultra ince öğütme ile değiştirilir.
(3) Katyon değişim kapasitesi
Bazı silikat mineralleri, özellikle bentonit ve kaolin gibi bazı kil mineralleri, ince öğütme veya çok ince öğütme sonrasında katyon değişim kapasitesinde bariz değişikliklere sahiptir.
Belirli bir süre öğütüldükten sonra kaolinin hem iyon değiştirme kapasitesi hem de değiştirme kapasitesi artmış, bu da değişebilir katyon sayısının arttığını göstermektedir.
Bentonit, kaolin ve zeolitin yanı sıra talk, refrakter kil ve mika gibi diğerlerinin iyon değiştirme kapasitesi de ince öğütme veya ultra ince öğütme sonrasında değişen derecelerde değişir.
(4) Hidrasyon performansı ve reaktivite
Kalsiyum hidroksit malzemesinin reaktivitesi, yapı malzemelerinin hazırlanmasında çok önemli olan ince öğütme ile iyileştirilebilir. Çünkü bu malzemeler inerttir veya hidrasyon için yeterince aktif değildir.
(5) Elektrik
İnce veya çok ince öğütme, minerallerin yüzey elektriksel ve dielektrik özelliklerini de etkiler. Örneğin, biyotitin darbeli kırma ve öğütme işleminden sonra izoelektrik noktası ve yüzey zeta potansiyeli (Zeta potansiyeli) tamamen değişir.
(6) Yoğunluk
Doğal zeolitler (esas olarak klinoptilolit, mordenit ve kuvarstan oluşur) ve sentetik zeolitler (esas olarak mordenit) bir gezegen bilyeli değirmende öğütüldü ve iki zeolitin yoğunlukları farklı şekilde değişti.
(7) Kil süspansiyonlarının ve hidrojellerin özellikleri
Islak öğütme, kilin plastisitesini ve kuru eğilme mukavemetini geliştirir. Aksine kuru öğütme, malzemenin plastisitesini ve kuru eğilme mukavemetini kısa sürede artırır, öğütme süresinin uzamasıyla azalma eğilimine girer.
Vollastonitin yüzey modifikasyonu ve doğal kauçuğa uygulanması
Wollastonite, iğne benzeri yapı, yüksek beyazlık, düşük termal genleşme katsayısı, mükemmel kimyasal kararlılık ve alev geciktiricilik ve yüksek elektrik yalıtımı gibi bir dizi mükemmel özelliğe sahip lifli bölünmüş bir metasilikat mineralidir. Fiziksel ve kimyasal özellikler, bu nedenle volastonit geniş uygulama beklentilerine sahiptir.
Vollastonit derin işleme teknolojisi araştırmalarının gelişmesiyle birlikte vollastonit, polimer kauçuk ve plastik endüstrisi, boya ve kaplama endüstrisi, yapı malzemeleri endüstrisi, seramik metalurji endüstrisi ve kağıt endüstrisi gibi birçok endüstriyel alanda giderek yüksek kaliteli bir hammadde haline gelmiştir.
Hammadde olarak belirli bir vollastonit kullanılarak, dodesilamin ve Si-69 kullanılarak volastonit üzerinde yüzey modifikasyonu ve dolgu uygulama testlerinin yapılması, vollastonitin kuru modifikasyonunun proses koşullarının ve modifiye edici ajanların volastonit yüzeyindeki etkisinin tartışılması. etki modu ve modifiye edilmiş vollastonitin uygulama etkisini keşfetmek için matris olarak doğal kauçuğun kullanılması, sonuçlar şunları göstermektedir:
(1) Si-69 bağlama maddesi, vollastonitin yüzeyinde kimyasal adsorpsiyon oluşturabilir. Vollastoniti modifiye etmek için en uygun koşullar şunlardır: %0.5 dozaj, modifikasyon süresi 60 dakika, modifikasyon sıcaklığı 90°C. Bu koşullar altında, modifiye edilmiş volastonitin aktivasyon indeksi %99,6 ve temas açısı 110,5°'dir.
(2) Dodesilamin, wollastonit yüzeyinde hidrojen bağı adsorpsiyonu gibi fiziksel adsorpsiyon şeklinde bulunur. Vollastoniti modifiye etmek için en uygun koşullar şunlardır: %0,25'lik dozaj, 10 dakikalık modifikasyon süresi ve 30°C'lik modifikasyon sıcaklığı. Bu koşullar altında modifiye vollastonitin aktivasyon indeksi %85,6 ve temas açısı 61,5°'dir.
(3) Modifiye volastonitin doğal kauçuğun mekanik özellikleri üzerindeki iyileştirme etkisi, modifiye edilmemiş vollastonitten daha iyidir ve Si-69 bağlama maddesi ve dodesilamin karışımı modifiye vollastonitin doğal kauçuğun mekanik özellikleri üzerindeki iyileştirme etkisi daha da fazladır. iyi.
Sürekli bazalt elyafı nasıl modifiye edilir?
Sürekli bazalt elyafı, erimiş doğal bazalttan 1450°C ile 1500°C arasında yüksek hızda çekilir. İyi mekanik ve termal özelliklere sahiptir ve düşük fiyatı, çevreyi koruması ve kirlilik içermemesi nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bununla birlikte, bazalt lifi yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve nispeten kırılmıştır ve kimyasal bileşimi esas olarak lif yüzeyinin kimyasal inertliğine yol açan inorganik fonksiyonel gruplardır ve sürekli bazalt lifinin yüzeyi çok pürüzsüz olduğundan, yapışma reçine ve diğer alt-tabakalar ile zayıftır, boyutlandırma zordur ve sürekli bazalt elyafını sınırlayan giyilebilirlik zayıftır. Bazalt liflerinin doğrudan kullanımı. Bu nedenle, yüzey aktif grupları artırmak, diğer alt tabakalar ile yapışmayı artırmak, kullanım kapsamını genişletmek ve sürekli bazalt lifinin avantajlarından tam anlamıyla yararlanmak için modifiye edilmesi gerekir.
1. Plazma modifikasyonu
Fiber plazma modifikasyon teknolojisi, yaygın olarak kullanılan ve nispeten olgun bir teknolojidir. Lif yüzeyine plazma yoluyla etki edebilir ve daha sonra aşındırma üretebilir ve çukurlar vb. oluşturarak lif yüzeyini pürüzlendirebilir ve lif yüzeyinin pürüzsüzlüğünü geliştirebilir. Kılcal etki, aynı zamanda, işleme koşullarını kontrol ederek, temel olarak elyaf mukavemetine zarar vermez. Bazalt sürekli liflerin plazma modifikasyonu böylece dikkatleri üzerine çekmiştir.
Sun Aigui, sürekli bazalt lifinin yüzeyini, 20Pa deşarj voltajı koşulu altında farklı deşarj gücüne sahip düşük sıcaklıkta soğuk plazma ile tedavi etti ve deşarj gücünün artmasıyla, yüzey morfolojisi aşındırma derecesinin arttığını, küçük çıkıntıların sayısının arttığını buldu. arttı, sürtünme faktörü arttı ve lif kırıldı. Mukavemet azalır, higroskopiklik artar ve ıslanabilirlik artar.
2. Bağlayıcı madde değişikliği
Sürekli bazalt elyafın ikinci tip daha iyi modifikasyon yöntemi, birleştirici ajan modifikasyonudur. Bazalt elyafının yüzeyindeki kimyasal grup, bağlama maddesinin bir ucuyla reaksiyona girer ve diğer ucu polimerle fiziksel olarak karışır veya Kimyasal reaksiyon, reçine matrisi ile sürekli bazalt elyafı arasındaki yapışmayı güçlendirebilir. Bağlayıcı maddeler başlıca KH550, KH560 ve diğer kimyasal maddelerle bileşik sistemleri içerir.
3. Kaplama yüzeyi modifikasyonu
Sürekli bazalt lifinin kaplama modifikasyonu, boyutlandırma işlemini kullanan kaplama modifikasyonu da dahil olmak üzere, lif yüzeyinin pürüzsüzlüğünü ve kimyasal inertliğini iyileştirmek için lif yüzeyini kaplamak veya kaplamak için değiştiricilerin kullanılmasıdır.
4. Asit bazlı aşındırma yöntemiyle modifikasyon
Asit-baz aşındırma yöntemi, sürekli bazalt elyafını işlemek için asit veya alkali kullanımına atıfta bulunur, elyaf gövde yapısındaki ağ değiştirici (veya eski) çözülür, elyaf yüzeyi dağlanır, oluklar, çıkıntılar vb. ve hidroksil grupları gibi radikaller aynı anda eklenir. Grup, böylece lif yüzeyinin pürüzlülüğünü ve düzgünlüğünü değiştirir.
5. Haşıl maddesinin değiştirilmesi
Haşıl maddesi modifikasyonu, sürekli bazalt lifi üretmenin çekme ve sızma işleminde haşıl maddesinin iyileştirilmesi anlamına gelir, böylece bazalt lifi sızma ve çekme işleminde değiştirilebilir ve modifiye edilmiş sürekli bazalt lifi üretilebilir.
Kuvars kumundan safsızlıkları gidermek için kalsinasyon-flor içermeyen ve nitrik asit liçi
Dekapaj, kuvarstaki safsızlıkları gidermek için önemli bir araçtır, yaygın olarak kullanılanlar hidroflorik asit, nitrik asit, hidroklorik asit, sülfürik asit, asetik asit ve oksalik asittir. Asit liçi için inorganik asitler kullanıldığında, kuvars kumunun sertliğinden dolayı, bu inorganik güçlü asitlerin konsantrasyonu çok yüksek olmalıdır. Çoğu durumda asit konsantrasyonu %20-30 arasındadır ve yüksek asit konsantrasyonu liç ekipmanını aşındırır. Çok güçlü.
Yaygın olarak kullanılan organik zayıf asit oksalik asittir veya liç etkinliğini artırmak için bazı zayıf asitlerin bir kombinasyonu kullanılır. Asetik asit ayrıca çevre için tamamen toksik olmayan ve temel olarak hedef ürün SiO2'ye hiçbir kaybı olmayan başka bir organik asit liç maddesidir. Oksalik asit ve asetik asit eklenerek, kuvars kumundaki kirlilik elementleri etkili bir şekilde giderilebilir. Tersine, oksalik asit Fe, Al ve Mg için daha yüksek liç ve uzaklaştırma oranlarına sahipken, asetik asit Ca, K ve Na safsızlık elementlerini uzaklaştırmada daha etkiliydi.
Kuvars silisyum cevherinin belirli bir yerde kalsinasyonundan sonra, daha sonraki aşamada atık sıvının arıtılması kolay olan oksalik asit, asetik asit ve sülfürik asit, kuvars kumundan safsızlıkları gidermek için sızıntı suyu olarak kullanılmıştır. Sonuçlar şunu gösterdi:
(1) Test için seçilen kuvars cevherindeki toplam safsızlık miktarı 514,82 ppm olup, ana safsızlık elementleri Al, Fe, Ca, Na ve safsızlık mineralleri mika, nefelin ve demir oksitlerdir.
(2) Kuvars silika cevheri 900°C'de 5 saat kalsine edildiğinde, dekapaj safsızlıklarının giderilme oranı en yüksektir. Kalsine edilmemiş kuvars cevheri ile karşılaştırıldığında, kalsine suda söndürülmüş kuvars cevherinin yüzeyi daha geniş ve daha derin çatlaklara sahiptir ve yüzeyde farklı boyutlarda bazı delikler dağılmıştır. Bunun nedeni, 573°C'de kalsine edildiğinde, kuvarsın α kafesinden β kafesine bir faz geçişine uğraması ve kuvars matrisinin kafes değişikliği nedeniyle genleşmesi ve genleşme oranının yaklaşık %4,5 olması ve hacim genişlemesinin artmasıdır. çatlaklara yol açabilir. Çatlaklar esas olarak, kuvars matrisi ile safsızlık inklüzyonları arasındaki arayüzde meydana gelir ve burada birçok safsızlık vardır. Kuvars cevherinin kalsinasyon ve suyla söndürmeden sonra çatlaklar üretebileceği ve çatlakların kuvars kumu içindeki safsızlıkları açığa çıkaracağı çıkarımı yapılabilir. , asit liçi ile safsızlık gideriminin etkisini artırabilir.
(3) Kalsine kuvars kumu, 80°C'de 0.6mol/L oksalik asit, 08mol/L asetik asit ve 0.6mol/L sülfürik asit ile 1:5 katı-sıvı oranı ve 300 dev/dak karıştırma hızı. Kuvars kumunun yıkanması için en iyi koşul 4 saattir. Optimum koşullar altında, Al, Fe, Ca ve Na'nın en iyi giderim oranları sırasıyla %68,18, %85,44, %52,62 ve %47,80'dir.