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.