Chế biến và ứng dụng thạch anh bột
Thạch anh được khai thác từ mỏ được xử lý và sản phẩm có độ mịn nhỏ hơn 120 lưới trở thành cát thạch anh, và sản phẩm có độ mịn trên 120 lưới được gọi là bột thạch anh. Không cần mài cơ học để thu được bột thạch anh siêu mịn có độ tinh khiết cao, được gọi là thạch anh dạng bột, khác với thạch anh dạng mạch và thạch anh.
Các tính chất vật lý và hóa học của thạch anh dạng bột
- Hình thái hạt và thành phần kích thước hạt
Dạng hạt thạch anh dạng bột: dạng khối đa diện lục giác gần đều. Do tác động của quá trình phong hóa và rửa trôi, trên bề mặt các hạt được hình thành các hố hòa tan với các mức độ khác nhau. Sự thụ động ăn mòn làm cho các hạt có đặc điểm là độ cầu cao (ba trục gần bằng nhau) và độ tròn thấp (có cạnh), chúng được gọi là hạt “bán cầu”.
Sự phân bố kích thước hạt của thạch anh dạng bột là tương đối hẹp. Kích thước hạt chính của sản phẩm 400 mesh được phân bố trong khoảng 5-20μm, hàm lượng lớn hơn 70%, kích thước hạt trung bình khoảng 14μm, và kích thước hạt bình thường.
- Thành phần khoáng chất và thành phần hóa học
Thành phần thạch anh dạng bột: thạch anh vi tinh thể, một lượng rất nhỏ tạp chất như cao lanh, mica và các mảnh vụn thực vật.
Thành phần hóa học của thạch anh dạng bột:SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, TiO2, v.v …; kết quả phân tích quang phổ cho thấy thạch anh dạng bột không chứa Cu, Mn và các nguyên tố độc hại, các nguyên tố vi lượng khác gần bằng hoặc dưới giới hạn phát hiện.
- Tính chất hóa lý
Bột thạch anh: Bột màu trắng, trắng nhẹ, Baidu là 50% ~ 75%, độ sáng 60% ~ 80%; Bột khô có độ phân tán tốt, không bị vón cục, sờ tay vào có cảm giác mịn và mượt. Mật độ: 2,55 ~ 2,65g / cm3, khối lượng riêng 1,96g / ml, thể tích cặn 0,6 ~ 0,9mg / g, độ cứng Mohs 7, chiết suất 1,544.
Giá trị PH là 6,3, điểm đẳng điện là giá trị PH từ 2 ~ 3,7, và bề mặt tích điện âm trong dung dịch có giá trị PH> 3,7; nhiệt độ ổn định nhiệt của thạch anh dạng bột là 573 ℃, điểm nóng chảy là 1730 ℃, và nó có đặc tính cách điện và hóa học tuyệt vời. Tính trơ và chống ăn mòn axit tốt.
Cơ chế khoáng hóa của thạch anh mịn
- Đặc điểm địa chất của mỏ
Nó có đặc điểm của cả trầm tích và trầm tích phong hóa. Thân quặng có hình dạng tương tự như các mỏ khuyết tật do phong hóa nói chung. Thân quặng đơn giản “hình mũ”, xếp lớp, nhiều lớp hoặc dạng đai.
- Điều kiện địa chất khoáng hóa
Hầu hết các trầm tích tồn tại trong các địa tầng Devon, Cacbon và Permi thuộc Đại Cổ sinh. Việc tạo ra quặng thạch anh mịn có liên quan đến quy định của sự hình thành đá cacbonat, cũng như bột kết và thạch anh có hàm lượng vôi cao. Thạch anh mịn là dạng trầm tích lớp vỏ phong hóa, được hình thành do các bước phong hóa của đá mẹ.
Đặc tính và sửa đổi thạch anh dạng bột
Bề mặt khoáng chất có các nhóm chức năng phản ứng bề mặt do các liên kết treo lơ lửng, chúng được gọi là “vị trí bề mặt”.
Hiệu ứng giao diện khoáng-nước: tăng trưởng và hòa tan tinh thể bề mặt, kết tủa bề mặt và phản ứng bề mặt. Các phản ứng bề mặt khoáng: phản ứng hấp phụ bề mặt, phản ứng oxy hóa-khử và xúc tác ngoại vị. Các phản ứng bề mặt này chủ yếu được xác định bởi khả năng phản ứng của bề mặt khoáng chất và các đặc tính khác nhau của môi trường nước. Khả năng phản ứng bề mặt của khoáng chất thường liên quan đến các đặc tính bề mặt như thành phần khoáng chất, cấu trúc bề mặt và địa hình vi mô.
Biến tính thạch anh dạng bột: thay đổi khả năng tương thích của chất độn với các polyme hữu cơ, giảm độ nhớt của hệ hỗn hợp chất độn-polymer, tăng chất độn, cải thiện khả năng thẩm thấu và phân tán của chất độn trong polyme, loại bỏ các điểm hư hỏng cơ học và hóa học, cải thiện sản phẩm Tính chất vật lý và cơ học.
Phương pháp biến tính thạch anh dạng bột: phương pháp khô và phương pháp ướt. Quá trình ướt phức tạp, chi phí cao và ít được công nghiệp hóa. Quá trình biến tính: thạch anh dạng bột → làm nóng và khuấy sơ bộ → (chuẩn bị chất trợ sửa đổi →) chất trợ biến tính → gia nhiệt và làm khô → (chuẩn bị chất kết nối →) chất kết nối silan → sửa đổi bề mặt → sàng lọc và phân hủy → sửa đổi Thạch anh hồng
Chế biến và ứng dụng thạch anh bột
Thạch anh dạng bột tự nhiên thường có độ tinh khiết cao và ít tạp chất, có thể sử dụng mà không cần mài. Nó thường được sử dụng như một vật liệu silic tự nhiên dạng bột và được sử dụng rộng rãi trong cách điện, chống thấm và chống ăn mòn, đúc đầu tư chính xác và vật liệu xây dựng mới. Thạch anh dạng bột cũng được sử dụng làm chất độn vô cơ phổ biến nhất cho nhựa epoxy trong cao su, chất dẻo và bột màu mở rộng sơn.
Thạch anh dạng bột có thể được sử dụng trong công nghiệp mài mòn, công nghiệp thủy tinh, công nghiệp gốm sứ, công nghiệp sản xuất sơn, công nghiệp cao su và nhựa, công nghiệp sơn phủ, vật liệu chịu lửa, vật liệu cách nhiệt canxi silicat vi xốp, v.v.
Trong công nghiệp mài mòn, hạt mài silica tự nhiên là một trong những vật liệu mài mòn không thể thiếu trong quá trình gia công các chi tiết chính xác trong ngành máy móc. Nó được sử dụng rộng rãi để chà nhám và làm mờ và mài trực tiếp các bộ phận cơ khí hoàn thiện cao khác nhau.
Trong công nghiệp thủy tinh, kính phẳng thông thường yêu cầu hàm lượng SiO2 hơn 96%. Hàm lượng SiO2 của thạch anh dạng bột sau khi khử cặn có thể đạt 98%. Nó có thể được sử dụng để sản xuất thủy tinh phẳng chỉ bằng cách sàng và loại bỏ bột mịn.
Trong công nghiệp gốm sứ, sơn và công nghiệp dược phẩm, cao su và công nghiệp nhựa, các sản phẩm thạch anh dạng bột có thể được sử dụng trực tiếp sau quá trình xử lý và phân loại thụ hưởng. Thạch anh bột được sử dụng cho gốm sứ thông thường yêu cầu phải trên 98,5%, và thạch anh bột sau khi nấu chảy hầu như có thể đáp ứng các yêu cầu này. Một số sản phẩm sử dụng thạch anh dạng bột làm nguyên liệu thô có tính năng vượt trội hơn so với các sản phẩm sử dụng thạch anh có vân làm nguyên liệu thô. Nó có thể cải thiện độ bền và cách nhiệt của gốm sứ, cũng như độ bền và độ mịn của sơn. Nó cũng có thể làm cho cao su tổng hợp và các sản phẩm nhựa có khả năng chống axit và kiềm cao.
Ngoài ra còn có các ứng dụng trong lĩnh vực lớp phủ, chẳng hạn như việc sử dụng thạch anh bột biến tính trong lớp phủ chống radon để thay thế canxi nặng được sử dụng trong lớp phủ chống radon truyền thống, giảm chi phí sản xuất lớp phủ và tăng giá trị gia tăng công nghiệp của thạch anh bột.
Quá trình chuẩn bị lớp phủ chống radon
Thạch anh dạng bột được sử dụng chủ yếu trong vật liệu chịu lửa để sản xuất gạch silica mật độ cao và bùn chịu lửa quy định. Quặng thô của thạch anh dạng bột có đặc điểm là phân bố cỡ hạt rộng và hàm lượng silic và alumin thấp. Nó là một nguyên liệu thô lý tưởng cho gạch silica mật độ cao. Điểm hóa mềm cao tới 170 ° C, thích hợp cho các lò nung thủy tinh có nhiệt độ nóng chảy cao hơn. Đất sét chịu lửa silic pha trộn với thạch anh dạng bột có độ bền nhiệt cao, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất xây của gạch silica, kéo dài tuổi thọ của thân lò và giảm chi phí xây.
Đúc chính xác còn được gọi là đúc đầu tư. Thạch anh dạng bột chủ yếu được sử dụng làm chất độn cho các lớp phủ đầu tư. Lớp phủ đầu tư được chuẩn bị từ natri silicat, chất hoạt động bề mặt, nước và thạch anh dạng bột. Thạch anh bột chủ yếu được sử dụng làm vật liệu chịu lửa trong đầu tư sơn phủ và cải thiện độ bóng của bề mặt vật đúc. Vì vậy, chất lượng của thạch anh dạng bột ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt vật đúc và năng suất của vật đúc.
Vật liệu cách nhiệt canxi silicat vi xốp chủ yếu được tổng hợp bằng phản ứng tạo gel thủy nhiệt của nguyên liệu thô silic và bùn vôi. Nó có mật độ khối nhẹ, độ dẫn nhiệt thấp, nhiệt độ hoạt động cao, tổn thất nhiệt thấp … Nó được sử dụng rộng rãi trong năng lượng điện, dầu khí, đất hóa chất, công nghiệp nhẹ, xây dựng và luyện kim và các lĩnh vực khác. Nguyên liệu thô thường dùng có hàm lượng SiO2 thấp, hiệu quả cách nhiệt kém, giá thành thạch anh vân cao. Thạch anh dạng bột là một nguyên liệu thô lý tưởng để tổng hợp canxi silicat vi xốp.
Nguồn bài viết: China Powder Network