Quais são as mudanças físicas e químicas do pó de minério não metálico após a britagem ultrafina?
O processo de pulverização ultrafina não é apenas um processo de redução de tamanho de partícula. Quando o material é triturado por força mecânica, a redução do tamanho das partículas é acompanhada por diferentes mudanças na estrutura cristalina e nas propriedades físicas e químicas do material pulverizado. Esta mudança é insignificante para o processo de britagem relativamente grossa, mas para o processo de britagem ultrafina, devido ao longo tempo de britagem, alta resistência à britagem e o tamanho de partícula do material é britado ao nível de mícron ou menor, essas mudanças ocorrem significativamente sob certos processos e condições de britagem.
Estudos demonstraram que os fenômenos mecanoquímicos mencionados acima aparecerão significativamente ou serão detectados apenas durante o processo de pulverização ultrafina ou moagem ultrafina. Isso ocorre porque a britagem ultrafina é uma operação com alto consumo de energia por unidade de produto triturado, a força mecânica é forte, o tempo de trituração do material é longo e a área superficial específica e a energia superficial do material triturado são grandes.
1. Mudanças na estrutura cristalina
Durante o processo de moagem ultrafina, devido à força mecânica forte e persistente, o material em pó sofre distorção da rede em vários graus, o tamanho do grão torna-se menor, a estrutura torna-se desordenada, substâncias amorfas ou não cristalinas são formadas na superfície, e até mesmo conversão policristalina.
Essas alterações podem ser detectadas por difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, ressonância magnética nuclear, ressonância paramagnética eletrônica e calorimetria diferencial.
2. Mudanças nas propriedades físicas e químicas
Devido à ativação mecânica, as propriedades físicas e químicas dos materiais, como dissolução, sinterização, adsorção e reatividade, desempenho de hidratação, desempenho de troca catiônica e propriedades elétricas de superfície, mudarão em vários graus após a moagem fina ou ultrafina.
(1) Solubilidade
Taxa de dissolução de pó de quartzo, calcita, cassiterita, corindo, bauxita, cromita, magnetita, galena, titanita, cinza vulcânica, caulim, etc. em ácido inorgânico após moagem fina ou moagem ultrafina e solubilidade aumentada.
(2) Desempenho de sinterização
Existem dois tipos principais de alterações nas propriedades térmicas dos materiais causadas pela moagem fina ou ultrafina:
Uma delas é que, devido ao aumento da dispersão do material, a reação no estado sólido se torna mais fácil, a temperatura de sinterização do produto diminui e as propriedades mecânicas do produto também são melhoradas. Por exemplo, depois que a dolomita é finamente moída em um moinho vibratório, a temperatura de sinterização de materiais refratários preparados com ela é reduzida em 375-573K e as propriedades mecânicas do material são melhoradas.
A segunda é que a mudança da estrutura cristalina e a amorfização levam à mudança da temperatura de transição da fase cristalina. Por exemplo, a temperatura de transformação de quartzo alfa em quartzo beta e cristobalita e a de calcita em aragonita são todas alteradas pela moagem ultrafina.
(3) Capacidade de troca catiônica
Alguns minerais de silicato, especialmente alguns minerais de argila, como bentonita e caulim, apresentam mudanças óbvias na capacidade de troca catiônica após moagem fina ou moagem ultrafina.
Após a moagem por um certo período de tempo, a capacidade de troca iônica e a capacidade de substituição do caulim aumentaram, indicando que o número de cátions trocáveis aumentou.
Além da bentonita, caulim e zeólita, a capacidade de troca iônica de outros, como talco, argila refratária e mica, também muda em vários graus após moagem fina ou moagem ultrafina.
(4) Desempenho de hidratação e reatividade
A reatividade do material de hidróxido de cálcio pode ser melhorada pela moagem fina, que é muito importante na preparação de materiais de construção. Porque esses materiais são inertes ou não são ativos o suficiente para a hidratação.
(5) Eletricidade
A moagem fina ou ultrafina também afeta as propriedades elétricas e dielétricas da superfície dos minerais. Por exemplo, após o esmagamento por impacto e a moagem da biotita, seu ponto isoelétrico e potencial zeta de superfície (potencial Zeta) mudam.
(6) Densidade
Zeólitas naturais (principalmente compostas de clinoptilolita, mordenita e quartzo) e zeólitas sintéticas (principalmente mordenita) foram moídas em um moinho de bolas planetário, e as densidades das duas zeólitas mudaram de forma diferente.
(7) Propriedades de suspensões de argila e hidrogéis
A moagem úmida melhora a plasticidade da argila e a resistência à flexão a seco. Ao contrário, a retificação a seco aumenta a plasticidade e a resistência à flexão a seco do material em um curto período de tempo, mas tende a diminuir com o prolongamento do tempo de retificação.