Chuẩn bị oxit đất hiếm siêu mịn
Các hợp chất đất hiếm siêu mịn có phạm vi sử dụng rộng hơn. Ví dụ, vật liệu siêu dẫn, vật liệu gốm chức năng, chất xúc tác, vật liệu cảm biến, vật liệu đánh bóng, vật liệu phát quang, mạ điện chính xác và hợp kim có độ bền cao có điểm nóng chảy cao đều cần bột siêu mịn đất hiếm. Việc điều chế các hợp chất siêu mịn đất hiếm đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu trong những năm gần đây.
Phương pháp điều chế bột siêu mịn đất hiếm được chia thành phương pháp pha rắn, phương pháp pha lỏng và phương pháp pha khí theo trạng thái kết tụ của chất.
Trong số các phương pháp kết tủa, phương pháp kết tủa amoni bicacbonat và phương pháp kết tủa oxalate là những phương pháp cổ điển để sản xuất oxit đất hiếm thông thường. Miễn là các điều kiện thích hợp được kiểm soát hoặc thay đổi, có thể điều chế được bột hợp chất đất hiếm siêu mịn, vì vậy chúng phù hợp nhất cho công nghiệp. Phương pháp sản xuất cũng là một phương pháp đã được nghiên cứu nhiều hơn. Ammonium bicarbonate là một nguyên liệu công nghiệp rẻ và dễ kiếm. Phương pháp kết tủa amoni bicacbonat là một phương pháp được phát triển trong những năm gần đây để điều chế bột siêu mịn của các oxit đất hiếm. Nó có các đặc điểm của hoạt động đơn giản, chi phí thấp và phù hợp cho sản xuất công nghiệp.
Trong nghiên cứu, người ta thấy rằng nồng độ đất hiếm là chìa khóa cho sự hình thành bột siêu mịn phân tán đồng đều. Trong thí nghiệm kết tủa Ce3+, khi nồng độ thích hợp thường là 0,2~0,5mol/L. Bột siêu mịn xeri oxit nung, kích thước hạt nhỏ, đồng đều và phân tán tốt; khi nồng độ quá cao, tốc độ hình thành hạt nhanh, hạt hình thành nhiều và nhỏ, khi kết tủa bắt đầu xảy ra hiện tượng kết tụ và cacbonat nghiêm trọng. Được kết tụ và hình dải, xeri oxit cuối cùng thu được vẫn bị kết tụ nghiêm trọng và có kích thước hạt lớn; khi nồng độ quá thấp, tốc độ hình thành hạt chậm, nhưng hạt dễ phát triển và không thể thu được oxit xeri siêu mịn.
Nồng độ của amoni bicacbonat cũng ảnh hưởng đến kích thước hạt của xeri oxit. Khi nồng độ amoni bicacbonat nhỏ hơn 1mol/L, kích thước hạt của xeri oxit thu được nhỏ và đồng đều; khi nồng độ amoni bicacbonat lớn hơn 1mol/L, sẽ xảy ra kết tủa một phần, dẫn đến kết tụ, kích thước hạt xeri oxit thu được tương đối lớn và quá trình kết tụ nghiêm trọng.
Phương pháp kết tủa oxalate đơn giản, thiết thực, tiết kiệm và có thể công nghiệp hóa. Đây là một phương pháp truyền thống để điều chế bột oxit đất hiếm, nhưng kích thước hạt của oxit đất hiếm đã chuẩn bị thường là 3-10 μm.
Quy trình sản xuất bột talc siêu mịn
Bột talc siêu mịn là loại bột talc tự nhiên siêu mịn được chế biến từ quặng talc có độ tinh khiết cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhựa, cao su, sơn và các ngành công nghiệp khác. Bột talc siêu mịn chủ yếu được sử dụng trong lớp sơn lót trong suốt PU và lớp phủ ngoài màu đặc PU trong lớp phủ gỗ gốc dung môi. Nó được sử dụng rộng rãi trong sơn phủ công nghiệp, chủ yếu để giảm chi phí và cải thiện hiệu suất làm đầy của sơn lót. Trong sơn latex gốc nước, nó có thể giúp sơn có khả năng chải tốt, cân bằng, giữ độ bóng và tính linh hoạt, đồng thời cải thiện hiệu quả khả năng chống ăn mòn và độ khô của lớp phủ.
Làm giàu Talc có thể được chia thành tuyển nổi, tách tay, tách từ tính, tách quang điện. Hiện công nghệ tuyển nổi vẫn còn một số khiếm khuyết nên cơ bản toàn ngành chưa sử dụng tuyển nổi; lựa chọn thủ công dựa trên sự khác biệt về độ mịn của khoáng chất talc và gangue, cũng như kinh nghiệm tích lũy của công nhân trong quá trình lựa chọn, hiện đang được sử dụng phổ biến hơn. phương pháp. Phương pháp phân loại bằng cách sử dụng các tính chất quang học khác nhau của bề mặt khoáng chất talc và tạp chất được gọi là tách quang điện, và phương pháp này ngày càng được các doanh nghiệp coi trọng và sử dụng.
Sau khi quặng được phân loại và lưu trữ trong kho, nó sẽ được đưa vào xưởng để nghiền và nghiền bột thô trước khi nghiền siêu mịn: đầu tiên là nghiền búa, sau đó là nghiền đứng, xử lý loại bỏ sắt và đóng bao.
Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ và sự nâng cấp liên tục của các yêu cầu ứng dụng thị trường, bột talc nghiền mịn và siêu mịn đã trở thành một tiêu chuẩn để đo lường chất lượng của các sản phẩm bột talc. Talc có độ cứng Mohs là 1 và có thể nghiền và nghiền được một cách tự nhiên. Hiện nay, về cơ bản có hai phương pháp nghiền talc siêu mịn trên thị trường trong nước và quốc tế: một là nghiền và nghiền phản lực, hai là nghiền đứng cộng với nghiền phân loại và sàng; tất nhiên, có các phương pháp xử lý khác như phay nước, phay cán vòng, v.v., nhưng không phải là phương pháp chủ đạo.
Đầu tiên giới thiệu quy trình nghiền phản lực: Bột thô - nghiền phản lực - loại bỏ sắt - bột thành phẩm, độ mịn của sản phẩm cuối cùng của bột mịn được nghiền theo cách này có thể đạt tới 1250-5000 lưới (D97 = 30-5um).
Thứ hai là quy trình sản xuất của máy nghiền đứng cộng với phân loại: thiết bị sàng lọc phân loại bột mịn nghiền dọc-sàng lọc cấp 1 đến 2-loại bỏ sắt-bột thành phẩm, độ mịn của sản phẩm cuối cùng của bột mịn được nghiền theo cách này có thể đạt tới 1250- 2500 lưới (D97=30—8um).
Thông qua quy trình vận hành trên và các phương pháp làm việc được tiêu chuẩn hóa, chúng tôi kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất của từng liên kết và hạ cấp các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn để đáp ứng yêu cầu chất lượng với tỷ lệ vượt qua sản phẩm 100%.
Hiện nay, việc chế biến bột Talc siêu mịn chủ yếu áp dụng quy trình khô.
Sửa đổi bề mặt và ứng dụng của bột siêu mịn Barite
Bột barit là một nguyên liệu khoáng vô cơ chứa bari quan trọng, khác hẳn với tính chất của vật liệu polyme và thiếu ái lực, điều này hạn chế ứng dụng của nó trong lĩnh vực vật liệu polyme. Để cải thiện hơn nữa hiệu suất của nó và mở rộng lĩnh vực ứng dụng, bề mặt của bột barit phải được sửa đổi.
cơ chế sửa đổi
Sự biến đổi bề mặt của bột khoáng vô cơ chủ yếu đạt được bằng cách hấp phụ và phủ các chất biến tính hóa học lên bề mặt bột khoáng. Sự biến đổi bề mặt của một hoặc cả hai chất được thực hiện bởi một số phân tử nhỏ hoặc hợp chất polyme có nhóm lưỡng tính, nhóm ưa béo và ưa nước, và khoáng chất được thực hiện bằng phản ứng hóa học hoặc lớp phủ vật lý. Bề mặt thay đổi từ ưa nước sang kỵ nước, giúp tăng cường khả năng tương thích và ái lực với các polyme hữu cơ, đồng thời cải thiện khả năng phân tán để các chất hữu cơ và vô cơ có thể kết hợp tốt hơn.
phương pháp sửa đổi
Các phương pháp biến tính bề mặt bao gồm phương pháp hấp phụ vật lý, phủ hoặc phương pháp hóa lý. Nói chung, các phương pháp sửa đổi bề mặt của các hạt khoáng chất chủ yếu bao gồm các loại sau.
1 sửa đổi lớp phủ bề mặt
Sử dụng các chất vô cơ hoặc hữu cơ để phủ lên bề mặt bột khoáng, tạo cho bề mặt hạt những đặc tính mới. Phương pháp này là kết hợp chất hoạt động bề mặt hoặc chất liên kết với bề mặt của hạt bằng cách hấp phụ hoặc liên kết hóa học, để bề mặt của hạt chuyển từ ưa nước sang kỵ nước, và khả năng tương thích giữa hạt và polyme được cải thiện. Phương pháp này hiện là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất.
2 Điều chỉnh phản ứng kết tủa
Phản ứng kết tủa hóa học được sử dụng để lắng đọng sản phẩm trên bề mặt bột khoáng để tạo thành một hoặc nhiều "lớp biến đổi", để đạt được hiệu quả của việc biến đổi.
3 sửa đổi cơ hóa
Sử dụng ứng suất cơ học để kích hoạt bề mặt như một phương tiện để nghiền và nghiền khoáng chất, các hạt tương đối lớn được làm nhỏ hơn bằng cách nghiền, ma sát, v.v.
4 sửa đổi mảnh ghép
Một số nhóm hoặc nhóm chức năng tương thích với polyme được ghép trên bề mặt của các hạt bằng phản ứng hóa học, để các hạt vô cơ và polyme có khả năng tương thích tốt hơn, để đạt được mục đích kết hợp các hạt vô cơ và polyme.
5 sửa đổi hóa học bề mặt
Phương pháp sửa đổi này hiện là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất. Nó sử dụng các chất biến đổi bề mặt để phản ứng hóa học hoặc hấp phụ một số nhóm chức năng trên bề mặt khoáng chất để đạt được mục đích biến đổi hóa học.
6 Biến đổi bề mặt năng lượng cao
Sử dụng năng lượng khổng lồ được tạo ra bởi sự phóng điện năng lượng cao, tia cực tím, tia plasma, v.v. để sửa đổi bề mặt của các hạt để làm cho bề mặt hoạt động và cải thiện khả năng tương thích giữa các hạt và polyme.
Các sản phẩm barit được sử dụng rộng rãi trong ngành dầu khí, công nghiệp hóa chất, công nghiệp sơn và công nghiệp đúc kim loại. Ngoài ra, barit cũng có thể được sử dụng một phần trong sản xuất tấm ma sát cho thiết bị vận tải. Bột siêu mịn barit biến tính và polymer cao hữu cơ có khả năng tương thích và ái lực tốt, đồng thời có thể phân tán đồng đều trong ma trận; nó có thể thay thế bari sulfat kết tủa đắt tiền trong giấy tráng một mặt, chất phủ và sơn, giúp giảm chi phí sản xuất. Việc sử dụng các chất điều chỉnh khác để sửa đổi bột barit vẫn có triển vọng lớn và nó vẫn cần sử dụng các phương tiện và phương pháp kỹ thuật cao hơn để tiếp tục khám phá và phát triển.
Công nghệ phân loại bột siêu mịn và thiết bị tiêu biểu của nó
Bột siêu mịn không chỉ là cơ sở để chuẩn bị vật liệu kết cấu mà còn là vật liệu có chức năng đặc biệt. lĩnh vực được yêu cầu.
Với việc ứng dụng bột siêu mịn trong công nghiệp hiện đại ngày càng rộng rãi, vị trí của công nghệ phân loại bột trong chế biến bột ngày càng trở nên quan trọng.
1. Ý nghĩa của việc phân loại
Trong quá trình nghiền thành bột, thường chỉ một phần bột đạt yêu cầu về kích thước hạt. Nếu các sản phẩm đạt yêu cầu không được tách kịp thời, sau đó nghiền thành bột cùng với các sản phẩm không đáp ứng yêu cầu về kích thước hạt sẽ gây lãng phí năng lượng và nghiền quá mức một số sản phẩm. Ngoài ra, sau khi các hạt được tinh chế đến một mức độ nhất định, hiện tượng nghiền và kết tụ sẽ xuất hiện, thậm chí quá trình nghiền sẽ kém đi do sự kết tụ của các hạt lớn hơn.
Vì lý do này, trong quá trình chuẩn bị bột siêu mịn, cần phải phân loại sản phẩm. Một mặt, kích thước hạt của sản phẩm được kiểm soát nằm trong phạm vi phân phối cần thiết; Sau đó nghiền để cải thiện hiệu quả nghiền và giảm tiêu thụ năng lượng.
Với việc cải thiện độ mịn bột cần thiết và tăng sản lượng, độ khó của công nghệ phân loại ngày càng cao hơn. Vấn đề phân loại bột đã trở thành mấu chốt hạn chế sự phát triển của công nghệ bột, và nó là một trong những công nghệ cơ bản quan trọng nhất trong công nghệ bột. một. Vì vậy, việc nghiên cứu công nghệ và thiết bị phân loại bột siêu mịn là rất cần thiết.
2. Nguyên tắc phân loại
Phân loại theo nghĩa rộng là chia các hạt thành nhiều phần khác nhau bằng cách sử dụng các đặc điểm khác nhau về kích thước, mật độ, màu sắc, hình dạng, thành phần hóa học, từ tính và phóng xạ của hạt.
Phân loại theo nghĩa hẹp dựa trên thực tế là các hạt có kích thước hạt khác nhau chịu lực ly tâm, lực hấp dẫn, lực quán tính, v.v. trong môi trường (thường là không khí và nước), dẫn đến các quỹ đạo chuyển động khác nhau, để nhận ra phân loại các hạt có kích thước hạt khác nhau.
3. Phân loại bộ phân loại
Theo phương tiện được sử dụng, nó có thể được chia thành phân loại khô (môi trường là không khí) và phân loại ướt (môi trường là nước hoặc các chất lỏng khác). Đặc điểm của phân loại khô là không khí được sử dụng làm chất lỏng, chi phí thấp và thuận tiện.
Theo việc nó có các bộ phận chuyển động hay không, nó có thể được chia thành hai loại:
(1) Máy phân loại tĩnh: Máy phân loại không có bộ phận chuyển động, chẳng hạn như máy phân loại trọng lực, máy phân loại quán tính, máy phân tách lốc xoáy, máy phân loại luồng không khí xoắn ốc và máy phân loại tia nước, v.v. Loại máy phân loại này có cấu trúc đơn giản, không cần nguồn điện, và có chi phí vận hành thấp. Việc vận hành và bảo trì thuận tiện hơn, nhưng độ chính xác phân loại không cao, vì vậy nó không phù hợp để phân loại chính xác.
(2) Bộ phân loại động: Có các bộ phận chuyển động trong bộ phân loại, chủ yếu đề cập đến các bộ phân loại tuabin khác nhau. Loại máy phân loại này có cấu tạo phức tạp, cần nguồn điện, tiêu tốn nhiều năng lượng nhưng độ chính xác phân loại cao, dễ điều chỉnh kích thước hạt của máy phân loại. Miễn là tốc độ quay của bánh công tác được điều chỉnh, kích thước hạt cắt của bộ phân loại có thể thay đổi, phù hợp để phân loại chính xác.
Thiết bị chấm điểm điển hình
(1) phân loại ướt
Việc phân loại ướt bột siêu mịn chủ yếu được chia thành loại trọng lực và loại ly tâm theo tình hình thị trường hiện tại.
(2) Phân loại khô
Hầu hết các máy phân loại khô sử dụng trường lực ly tâm và trường lực quán tính để phân loại bột, và chúng là thiết bị phân loại mịn quan trọng với sự phát triển nhanh chóng hiện nay. Sau đây là một số thiết bị tiêu biểu.
Máy phân loại không khí ly tâm hình nón. Máy phân loại không khí ly tâm hình nón thực hiện việc tách bột thô và bột mịn dưới tác động của lực ly tâm. Kích thước hạt tốt nhất của thành phẩm của thiết bị này có thể đạt khoảng 0,95μm và độ chính xác phân loại d75/d25 có thể đạt tới 1,16.
Thiết bị không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào và góc của bộ làm lệch hướng có thể được điều chỉnh trong khoảng từ 7° đến 15°. Thiết bị có cấu trúc nhỏ gọn, hiệu quả phân loại cao, hoạt động an toàn và đáng tin cậy.
Công nghệ phủ bề mặt bột siêu mịn
Bột siêu mịn (thường dùng để chỉ các hạt có kích thước hạt micron hoặc nanomet) có đặc điểm là diện tích bề mặt riêng lớn, năng lượng bề mặt cao và hoạt động bề mặt cao, do đó, nó có các đặc tính quang, điện và từ tuyệt vời mà nhiều loại bột khác khó sánh kịp. vật liệu số lượng lớn. , tính chất nhiệt và cơ học. Tuy nhiên, do hiệu ứng kích thước nhỏ, hiệu ứng kích thước lượng tử, hiệu ứng giao diện và bề mặt cũng như hiệu ứng đường hầm lượng tử vĩ mô của bột siêu mịn nên rất dễ kết tụ trong môi trường không khí và chất lỏng. Nếu nó không được phân tán, siêu mịn kết tụ Bột không thể duy trì đầy đủ các đặc tính cụ thể của nó. Cách hiệu quả nhất để phân tán bột siêu mịn là sửa đổi bề mặt của nó. Trong những năm gần đây, công nghệ biến đổi bề mặt bột đã trở thành một trong những công nghệ hot được mọi người chú ý. Trong số đó, sửa đổi lớp phủ bề mặt là một loại công nghệ sửa đổi bề mặt quan trọng. Lớp phủ, còn được gọi là lớp phủ hoặc lớp phủ, là phương pháp phủ bề mặt của các hạt khoáng chất bằng các chất vô cơ hoặc hữu cơ để đạt được sự biến đổi.
Hiện nay, có một số phương pháp phân loại công nghệ phủ bề mặt của bột siêu mịn theo các phương pháp khác nhau. Ví dụ, theo trạng thái của hệ thống phản ứng, nó có thể được chia thành: phương pháp phủ pha rắn, phương pháp phủ pha lỏng và phương pháp phủ pha khí; theo tính chất của vật liệu vỏ, nó có thể được chia thành: phương pháp phủ kim loại, phương pháp phủ vô cơ và phương pháp phủ hữu cơ; Các đặc tính của lớp phủ có thể được chia thành: phương pháp phủ vật lý và phương pháp phủ hóa học, v.v.
Phương pháp phủ pha rắn
1) Phương pháp cơ hóa
2) Phương pháp phản ứng pha rắn
Phương pháp phản ứng ở trạng thái rắn là trộn kỹ chất được phủ với muối kim loại hoặc oxit kim loại thông qua quá trình nghiền, sau đó trải qua phản ứng ở trạng thái rắn khi nung ở nhiệt độ cao để thu được bột phủ siêu mịn micro/nano.
3) Phương pháp năng lượng cao
Phương pháp phủ các hạt siêu mịn bằng các hạt năng lượng cao như tia cực tím, phóng điện corona và bức xạ plasma được gọi chung là phương pháp năng lượng cao. Đây là một công nghệ sơn tĩnh điện tương đối mới.
4) Phương pháp bọc polyme
Phủ một lớp chất hữu cơ lên bề mặt bột có thể tăng cường tác dụng chống ăn mòn, cải thiện khả năng thấm ướt và ổn định trong môi trường hữu cơ, đồng thời tăng cường khả năng điều tiết giao thoa trong vật liệu composite, bằng cách neo giữ các phân tử hoạt động hoặc phân tử sinh học và có chức năng sinh học.
5) Phương pháp sửa đổi vi nang
Sửa đổi phương pháp vi nang là phủ một lớp màng đồng nhất ở quy mô micron hoặc quy mô nano lên bề mặt của các hạt mịn để sửa đổi các đặc tính của bề mặt hạt.
Phương pháp phủ chất lỏng
Công nghệ phủ pha lỏng là đạt được lớp phủ bề mặt trong môi trường ẩm ướt thông qua các phương pháp hóa học. So với các phương pháp khác, nó có ưu điểm là quy trình đơn giản, chi phí thấp và dễ hình thành cấu trúc lõi-vỏ hơn. Các phương pháp pha lỏng thường được sử dụng bao gồm phương pháp thủy nhiệt, phương pháp kết tủa, phương pháp sol-gel, phương pháp tạo mầm không đồng nhất và mạ điện.
1) Phương pháp thủy nhiệt
2) Phương pháp sol-gel
3) Phương pháp kết tủa
Phương pháp kết tủa là thêm dung dịch muối kim loại của vật liệu phủ vào huyền phù nước của bột phủ, sau đó thêm chất kết tủa vào dung dịch để làm cho ion kim loại kết tủa và kết tủa trên bề mặt bột để đạt được bề mặt hiệu ứng lớp phủ.
4) Phương pháp tạo mầm không đồng nhất
5) Phương pháp mạ điện
Phương pháp mạ điện phân đề cập đến công nghệ mạ trong đó dung dịch mạ trải qua phản ứng oxy hóa khử tự xúc tác mà không có dòng điện bên ngoài và các ion kim loại trong dung dịch mạ trải qua phản ứng khử để trở thành các hạt kim loại lắng đọng trên bề mặt bột .
6) Phương pháp vi nhũ tương
7) Phương pháp keo tụ khác
lớp phủ hơi
Phương pháp phủ pha khí là sử dụng chất biến đổi trong hệ siêu bão hòa để tập trung trên bề mặt của các hạt để tạo thành một lớp phủ trên các hạt bột. Nó bao gồm lắng đọng hơi vật lý và lắng đọng hơi hóa học. Cái trước dựa vào lực van der Waals để đạt được lớp phủ hạt và lực liên kết giữa lõi và vỏ không mạnh; loại thứ hai sử dụng các chất khí để phản ứng trên bề mặt của các hạt nano để tạo thành các chất rắn lắng đọng để đạt được hiệu ứng phủ. Dựa vào liên kết hóa học.
Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, công nghệ sơn tĩnh điện sẽ được cải tiến hơn nữa và dự kiến sẽ điều chế được các hạt composite siêu mịn đa chức năng, đa thành phần và ổn định hơn, mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi hơn cho các hạt composite.
Quy trình sản xuất bột siêu mịn - Impact pulverization
Đó là một phương pháp đã được sử dụng rộng rãi từ thời cổ đại để nghiền cơ học các vật liệu rời thành bột. Hiện nay, bột siêu mịn số lượng lớn vẫn chủ yếu dựa vào nghiền cơ học. Các thiết bị nghiền siêu mịn thường được sử dụng bao gồm: máy nghiền tự sinh, máy nghiền phản lực, máy nghiền tác động cơ học tốc độ cao, máy nghiền rung, máy nghiền khuấy (bao gồm các loại máy nghiền cát, máy nghiền tháp, v.v.), máy nghiền keo (bao gồm cả máy đồng nhất, v.v.), máy nghiền bi , nhà máy Raymond, v.v.
Nghiền cơ học thường được sử dụng để sản xuất bột lớn hơn 1 μm. Một số ít thiết bị, chẳng hạn như máy nghiền phản lực, có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu nhỏ hơn 1 μm, có thể nghiền vật liệu đến mức dưới micron, nghĩa là 0,1 + 0,5 μm. Cấu trúc của nó là khí nén do máy nén khí tạo ra được phun ra từ vòi và bột va chạm với nhau trong dòng phản lực và bị nghiền nát.
Nguyên liệu thô được nạp từ phễu, được tăng tốc đến tốc độ siêu âm nhờ vòi Venturi và được đưa vào máy nghiền bột; trong khu vực nghiền thành bột được hình thành bởi chất lỏng phun ra từ vòi nghiền bên trong máy nghiền, các hạt vật liệu va chạm với nhau, chà xát và nghiền thành bột mịn. Trong số đó, những người mất lực ly tâm và được đưa vào trung tâm của máy nghiền bột là bột siêu mịn; bột thô không bị mất lực ly tâm và tiếp tục được nghiền thành bột trong băng tải nghiền.
Nhà máy phản lực được phát triển ở Đức đình chỉ và va chạm bột nhỏ hơn 0,088mm thành bột siêu mịn, vì vậy nó có thể tạo ra các sản phẩm có nhiều loại khác nhau không lớn hơn 44μm và kích thước hạt trung bình có thể đạt tới 1, 2, 3, 4μm. Loại máy nghiền phản lực này có hiệu suất sản xuất cao, không gây ô nhiễm môi trường và sản phẩm có độ tinh khiết cao, hạt mịn và không kết tụ. Nó là một thiết bị mài siêu mịn lý tưởng. Xu hướng phát triển kỹ thuật của phương pháp nghiền cơ học là cải thiện công nghệ xử lý trên cơ sở hiện có, phát triển thiết bị nghiền siêu mịn hiệu quả cao và tiêu thụ thấp, thiết bị phân loại mịn và hỗ trợ thiết bị xử lý phụ trợ, đồng thời mở rộng giới hạn kích thước hạt của nghiền cơ học, đồng thời nâng cao năng lực chế biến, hình thành quy mô kinh tế.
Trong quy trình nghiền siêu mịn, thiết bị phân loại mịn cũng được yêu cầu để tách kịp thời các vật liệu bột mịn đủ tiêu chuẩn, nâng cao hiệu quả của hoạt động nghiền và kiểm soát sự phân bố kích thước hạt của sản phẩm. Hiện nay, có hai loại thiết bị phân loại thường được sử dụng: một là phân loại khô, thường là máy phân loại gió ly tâm hoặc tuabin; cái còn lại là thiết bị phân loại ướt, thường sử dụng máy phân loại ly tâm xoắn ốc nằm ngang, đường kính nhỏ và hydrocyclone góc hình nón nhỏ, và hydrocyclone, v.v.
Nói chung, phân loại thủy lực được sử dụng và các phương pháp thường được sử dụng là phương pháp lắng, phương pháp tràn, phương pháp lốc xoáy và phương pháp ly tâm. Phương pháp lắng sử dụng cơ chế tốc độ lắng khác nhau trong nước đối với các kích thước hạt khác nhau để phân loại; cơ chế của phương pháp tràn tương tự như phương pháp lắng, điểm khác biệt là tốc độ dòng nước lớn hơn tốc độ lắng hạt, do đó đưa ra bột mịn; phương pháp lốc xoáy Bùn quay với tốc độ cao trong lốc xoáy để tạo ra lực ly tâm, và kích thước hạt khác nhau, lực ly tâm cũng khác nhau, do đó có thể tách các hạt lớn và nhỏ; phương pháp ly tâm là bùn quay với tốc độ cao trong máy ly tâm và lực ly tâm do các hạt có kích thước khác nhau tạo ra cũng khác nhau.
Sau khi phân loại, các sản phẩm thu được có kích thước hạt khác nhau được khử nước và sau đó sấy khô.
Trong quá trình nghiền siêu mịn, kích thước hạt của bột mịn, diện tích bề mặt riêng và năng lượng bề mặt của nó đều lớn. Kích thước hạt càng mịn thì độ bền cơ học của vật liệu càng cao. Do đó, mức tiêu thụ năng lượng của quá trình nghiền thành bột siêu mịn cao và bột dễ kết tụ dưới lực cơ học lặp đi lặp lại. Để nâng cao hiệu quả nghiền, ngoài việc tăng cường phân loại, chất trợ nghiền và phụ gia đôi khi được thêm vào.
Quy trình sản xuất của phương pháp nghiền cơ học đơn giản hơn so với phương pháp tổng hợp hóa học, sản lượng lớn, chi phí thấp và vi bột được tạo ra không có sự kết tụ. Tuy nhiên, không thể tránh khỏi việc lẫn tạp chất trong quá trình nghiền và hình dạng hạt của sản phẩm nghiền nói chung không đều, khó thu được các hạt mịn nhỏ hơn 1 μm.
4 lĩnh vực ứng dụng chính của bột silica
Do ưu điểm chống ăn mòn axit và kiềm, chịu nhiệt độ cao, hệ số giãn nở tuyến tính thấp và tính dẫn nhiệt cao, bột microsilica được sử dụng rộng rãi trong các lớp phủ đồng, hợp chất đúc epoxy và các lĩnh vực khác để cải thiện hiệu suất của các sản phẩm liên quan.
1. Tấm phủ đồng
Việc thêm micropowder silicon vào lớp phủ đồng có thể cải thiện các tính chất vật lý như hệ số giãn nở tuyến tính và độ dẫn nhiệt của bảng mạch in, từ đó cải thiện hiệu quả độ tin cậy và khả năng tản nhiệt của các sản phẩm điện tử.
Hiện tại, có năm loại bột silic được sử dụng trong các lớp mạ đồng: bột silic tinh thể, bột silic nóng chảy (vô định hình), bột silic hình cầu, bột silic tổng hợp và bột silic hoạt tính.
Bột microsilica hình cầu chủ yếu được sử dụng trong các tấm phủ đồng có hiệu suất cao, độ tin cậy cao do các đặc tính độc đáo của nó là độ đầy cao, tính lưu động tốt và tính chất điện môi tuyệt vời. Các chỉ số chính của bột silica hình cầu cho các lớp mạ đồng là: phân bố kích thước hạt, độ cầu, độ tinh khiết (độ dẫn điện, chất từ tính và đốm đen). Hiện nay, micropowder silicon hình cầu chủ yếu được sử dụng trong các lớp phủ đồng cứng, và tỷ lệ đúc hỗn hợp trong các lớp phủ đồng thường là 20% đến 30%; việc sử dụng các tấm mỏng mạ đồng linh hoạt và các tấm mỏng mạ đồng trên giấy là tương đối nhỏ.
2. Hợp chất đúc Epoxy
Đổ đầy bột silicon vào hợp chất đúc epoxy có thể làm tăng đáng kể độ cứng của nhựa epoxy, tăng tính dẫn nhiệt, giảm nhiệt độ cực đại tỏa nhiệt của phản ứng nhựa epoxy được xử lý, giảm hệ số giãn nở tuyến tính và tốc độ co ngót, giảm ứng suất bên trong và cải thiện Độ bền cơ học của hợp chất đúc epoxy có thể làm giảm hiện tượng nứt của hợp chất đúc epoxy, do đó ngăn chặn hiệu quả khí độc hại bên ngoài, độ ẩm và bụi xâm nhập vào các linh kiện điện tử hoặc mạch tích hợp, làm chậm rung động, ngăn ngừa thiệt hại do ngoại lực và ổn định các thông số của linh kiện.
Các hợp chất đúc epoxy thông thường chủ yếu bao gồm 60-90% chất độn, ít hơn 18% nhựa epoxy, ít hơn 9% chất đóng rắn và khoảng 3% chất phụ gia. Các chất độn vô cơ được sử dụng hiện nay về cơ bản là bột microsilica, với hàm lượng lên tới 90,5%. Bột silica cho hợp chất đúc epoxy chủ yếu tập trung vào các chỉ số sau:
(1) Thanh tịnh. Độ tinh khiết cao là yêu cầu cơ bản nhất của các sản phẩm điện tử đối với vật liệu và các yêu cầu nghiêm ngặt hơn trong VLSI. Ngoài hàm lượng các nguyên tố tạp chất thông thường thấp, người ta còn yêu cầu hàm lượng các nguyên tố phóng xạ phải càng thấp càng tốt hay không. Với sự tiến bộ của quy trình sản xuất, ngành công nghiệp điện tử ngày càng có những yêu cầu cao hơn về độ tinh khiết của micropowder silicon.
(2) Kích thước và độ đồng đều của hạt. Vật liệu đóng gói VLSI yêu cầu kích thước hạt bột silicon mịn, phạm vi phân phối hẹp và độ đồng đều tốt.
(3) Tỷ lệ hình cầu hóa. Tỷ lệ hình cầu hóa cao là điều kiện tiên quyết để đảm bảo chất độn có tính lưu động cao và khả năng phân tán cao. Tỷ lệ hình cầu hóa cao và tính hình cầu tốt của micropowder silicon có tính lưu động và hiệu suất phân tán tốt hơn, đồng thời có thể được phân tán đầy đủ hơn trong các hợp chất đúc epoxy để đảm bảo hiệu quả làm đầy tốt nhất.
3. Vật liệu cách điện
Bột microsilica được sử dụng làm vật liệu đóng gói cách điện bằng nhựa epoxy cho các sản phẩm cách điện, có thể làm giảm hiệu quả hệ số giãn nở tuyến tính của sản phẩm được bảo dưỡng và tốc độ co ngót trong quá trình bảo dưỡng, giảm ứng suất bên trong và cải thiện độ bền cơ học của vật liệu cách điện, từ đó cải thiện và nâng cao hiệu quả vật liệu cách điện. tính chất cơ và điện.
4. Chất kết dính
Là một chất độn chức năng vô cơ, bột silica có thể làm giảm hiệu quả hệ số giãn nở tuyến tính của sản phẩm được bảo dưỡng và tốc độ co ngót trong quá trình bảo dưỡng khi được đổ vào nhựa kết dính, cải thiện độ bền cơ học của chất kết dính, cải thiện khả năng chịu nhiệt, tính thấm và hiệu suất tản nhiệt, do đó cải thiện độ nhớt. Knot và hiệu ứng con dấu.
Sự phân bố kích thước hạt của bột microsilica sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt và độ lắng của chất kết dính, do đó ảnh hưởng đến khả năng sản xuất của chất kết dính và hệ số giãn nở tuyến tính sau khi đóng rắn. Do đó, lĩnh vực chất kết dính chú ý đến chức năng của bột microsilica trong việc giảm hệ số giãn nở tuyến tính và cải thiện độ bền cơ học. Các yêu cầu về ngoại hình và phân bố kích thước hạt tương đối cao và các sản phẩm có kích thước hạt khác nhau với kích thước hạt trung bình từ 0,1 micron đến 30 micron thường được sử dụng cho mục đích sử dụng hỗn hợp.
Tính chất quá trình và ứng dụng của cao lanh
Theo chất lượng, độ dẻo và hàm lượng cát của quặng cao lanh, nó có thể được chia thành ba loại: cứng, mềm và cao lanh cát. Cao lanh cứng có kết cấu cứng và không dẻo, nhưng sau khi nghiền và nghiền có độ dẻo nhất định; cao lanh mềm có kết cấu mềm hơn và độ dẻo tốt hơn, lượng cát chứa trong nó ít hơn 50%; Cao lanh cát có kết cấu lỏng hơn và độ dẻo kém. Nó tốt hơn sau khi loại bỏ cát và lượng cát chứa trong nó thường vượt quá 50%.
Cao lanh tinh khiết có độ trắng cao, chất lượng mềm, dễ phân tán và lơ lửng trong nước, độ dẻo tốt và độ nhớt cao, đặc tính cách điện tuyệt vời; có khả năng hòa tan axit tốt, khả năng trao đổi cation thấp, tính chất Lý hóa tốt như khả năng chống cháy.
Ứng dụng của cao lanh
1. Ứng dụng cao lanh trong vật liệu gốc xi măng
Kaolin trở thành metakaolin do mất nước. Xi măng thường có thể được chuẩn bị bằng cách kích hoạt kiềm, hoặc được sử dụng làm chất phụ gia cho vật liệu bê tông. Cao lanh có thể cải thiện cường độ, khả năng thi công và độ bền của bê tông, đồng thời chống lại sự co ngót tự sinh của bê tông. Vật liệu dựa trên xi măng cao lanh có hiệu suất tuyệt vời và nhiều ứng dụng, và triển vọng phát triển của chúng rất đáng được quan tâm.
2. Ứng dụng của cao lanh trong ngành gốm sứ
Trong ngành gốm sứ, việc sử dụng cao lanh sớm hơn các ngành khác và liều lượng cũng rất lớn, thường chiếm khoảng 20% đến 30% trong công thức. Cao lanh có thể làm tăng hàm lượng A1203 trong gốm sứ và quá trình hình thành mullite dễ dàng hơn, do đó cải thiện tính ổn định và độ bền thiêu kết của gốm sứ.
3. Ứng dụng của cao lanh trong ngành chịu lửa
Do có độ khúc xạ cao nên cao lanh thường được sử dụng trong sản xuất và gia công các sản phẩm chịu lửa. Vật liệu chịu lửa chủ yếu được chia thành hai loại: gạch chịu lửa và len silicon-nhôm, có đặc tính chịu nhiệt độ cao và biến dạng nhỏ dưới áp suất. Một loạt các loại đất sét chịu nhiệt độ cao bao gồm cao lanh, bauxite, bentonite, v.v. được gọi chung là đất sét chịu lửa.
4. Ứng dụng cao lanh biến tính trong sơn phủ
Cao lanh đã được sử dụng làm chất độn cho sơn và sơn từ lâu vì màu trắng, giá rẻ, tính lưu động tốt, tính chất hóa học ổn định và khả năng trao đổi cation trên bề mặt lớn. Cao lanh được sử dụng trong lớp phủ thường bao gồm cao lanh siêu mịn đã rửa và cao lanh siêu mịn nung.
5. Ứng dụng của cao lanh trong ngành sơn
TiO2, CaC03, talc, kaolin là những nguyên liệu khoáng chính được sử dụng trong ngành sơn. Trong số đó, cao lanh có các yêu cầu về độ phân tán, kích thước hạt và hàm lượng oxit màu. Do có màu trắng, chi phí thấp, tính lưu động và huyền phù tốt, tính trơ hóa học, khả năng che phủ mạnh và các đặc tính khác, cao lanh chủ yếu đóng vai trò là chất độn và chất thay thế sắc tố trong sơn, đồng thời có thể giảm nhu cầu về số lượng thuốc nhuộm đắt tiền.
6. Cao lanh dùng trong ngành nhựa
Là chất độn, cao lanh thường được sử dụng với lượng từ 15% đến 60% trong chất dẻo. Chức năng của nó là làm cho bề ngoài của sản phẩm nhựa mịn màng, kích thước chính xác, chống ăn mòn hóa học, giảm co ngót nhiệt và phân hạch nhiệt, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đánh bóng. Trong quá trình sản xuất polyvinyl clorua, cao lanh thường được sử dụng làm chất tăng cường để cải thiện khả năng chống mài mòn và độ bền của sản phẩm nhựa.
7. Cao lanh được sử dụng để làm sợi thủy tinh trong lò nung ao
Cao lanh, có hàm lượng sắt thấp, được sử dụng chủ yếu trong sản xuất sợi thủy tinh như một nguồn cung cấp nhôm và silicon, cũng như để làm mờ độ bóng của nó. Hàm lượng kỹ thuật kéo sợi thủy tinh trong lò hồ bơi tương đối cao, và để tạo thành sợi thủy tinh, cần phải đạt đến mức gần như quang học. Chất lượng và độ ổn định của vi bột đồng nhất kaolinite là những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình vẽ sợi thủy tinh trong lò, và sợi thủy tinh trong lò không chứa kiềm có các yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng đối với vi bột đồng nhất kaolinite.
8. Ứng dụng của cao lanh trong ngành giấy
Trong ngành công nghiệp giấy, thị trường cao lanh quốc tế tương đối thịnh vượng và doanh số bán hàng của nó vượt xa gốm sứ, cao su, sơn, nhựa, vật liệu chịu lửa và các ngành công nghiệp khác. Trong bột giấy, cao lanh thường không phản ứng với các thành phần của nó, có tính ổn định cao và được giữ lại tốt trong sợi giấy.
9. Ứng dụng cao lanh trong ngành cao su
Kaolin, được sử dụng trong ngành công nghiệp cao su, được đổ vào hỗn hợp keo, có thể tăng cường khả năng chống mài mòn, ổn định hóa học và độ bền cơ học của cao su, kéo dài thời gian đông cứng và cũng có thể điều chỉnh các đặc tính trộn, lưu biến và lưu hóa của cao su. cao su, và cải thiện độ bền của cao su.
7 ưu điểm của máy phân loại không khí
Máy phân loại, máy tách lốc, máy hút bụi và quạt gió cảm ứng tạo thành một hệ thống phân loại. Dưới tác động của lực hút của quạt, vật liệu di chuyển đến khu vực phân loại với tốc độ cao từ đầu vào ở đầu dưới của bộ phân loại cùng với dòng chảy ngược, và các vật liệu thô và mịn được tách ra dưới lực ly tâm mạnh do cao- tuabin phân loại tốc độ quay.
Các hạt mịn đáp ứng các yêu cầu về kích thước hạt đi vào thiết bị tách lốc hoặc bộ thu bụi thông qua khe hở giữa các cánh của bánh xe phân loại để thu gom. Các hạt thô cuốn theo một số hạt mịn và tốc độ biến mất sau khi va vào thành, và rơi xuống cửa thoát khí thứ cấp dọc theo thành xi lanh. Hiệu ứng giặt tách các hạt thô và mịn, các hạt mịn tăng lên khu vực phân loại để phân loại thứ cấp và các hạt thô đi xuống cổng xả để xả.
Máy phân loại không khí, máy tách lốc xoáy, máy hút bụi và quạt gió cảm ứng tạo thành một hệ thống nghiền hoàn chỉnh. Sau khi khí nén được lọc và sấy khô, nó được phun vào buồng nghiền thông qua vòi Laval với tốc độ cao, tại giao điểm của nhiều luồng khí áp suất cao.
Các vật liệu liên tục bị va chạm, cọ xát, cắt và nghiền nát. Các vật liệu nghiền được di chuyển đến khu vực phân loại với luồng không khí đi lên dưới tác động của lực hút của quạt. Dưới lực ly tâm mạnh do tuabin phân loại quay tốc độ cao tạo ra, các vật liệu thô và mịn được tách ra để đáp ứng kích thước hạt. Các hạt mịn cần thiết đi vào thiết bị tách lốc và bộ thu bụi thông qua bánh xe phân loại để thu gom, và các hạt thô đi xuống đến khu vực nghiền để tiếp tục nghiền.
Bảy ưu điểm của máy phân loại không khí như sau:
●Máy phân loại dòng khí thích hợp để nghiền khô các loại vật liệu khác nhau có độ cứng Mohs dưới 9, đặc biệt đối với các vật liệu có độ cứng cao, độ tinh khiết cao và giá trị gia tăng cao.
●Bộ phân loại luồng không khí chứa một thiết bị phân loại theo chiều ngang, đường cắt trên cùng chính xác, kích thước hạt sản phẩm D97: 2-45 micron có thể điều chỉnh được, hình dạng hạt tốt và phân bố kích thước hạt hẹp.
● Nghiền tự do ở nhiệt độ thấp và trung bình, đặc biệt thích hợp để nghiền các vật liệu nhạy nhiệt, nóng chảy thấp, chứa đường và dễ bay hơi.
●Quá trình nghiền chủ yếu được hoàn thành do sự va chạm giữa các vật liệu, khác với quá trình nghiền cơ học dựa trên tác động nghiền của vật liệu bằng lưỡi dao hoặc búa, vì vậy thiết bị có khả năng chống mài mòn và độ tinh khiết của sản phẩm cao.
●Thiết bị dễ tháo rời và vệ sinh, thành trong nhẵn không có góc chết.
●Toàn bộ hệ thống được làm kín và nghiền nhỏ, ít bụi và tiếng ồn thấp, quy trình sản xuất sạch sẽ và thân thiện với môi trường.
●Hệ thống điều khiển của máy phân loại không khí sử dụng điều khiển theo chương trình, dễ vận hành.
Ưu điểm của bột silicon kim loại làm vật liệu chịu lửa
Các tính năng của bột silicon kim loại:
1. Chịu nhiệt độ cao
Bột silicon kim loại có khả năng chịu nhiệt độ cao mạnh mẽ, do đó, việc bổ sung một lượng bột silicon kim loại thích hợp nhiều lần trong quá trình sản xuất vật liệu chịu lửa và luyện kim bột có thể cải thiện đáng kể khả năng chịu nhiệt độ cao.
2. Chống mài mòn
Thông thường, chúng tôi thêm bột silicon kim loại vào quá trình sản xuất một số vật đúc chịu mài mòn để cải thiện hiệu suất chống mài mòn của vật đúc.
3. Khử oxy
Bột silicon kim loại, như tên cho thấy, chứa một lượng silicon nhất định, có thể có ái lực với oxy để tạo thành silicon dioxide, làm giảm phản ứng nóng chảy trong quá trình khử oxy và đảm bảo an toàn cho quá trình khử oxy!
Ngoài ra, bột silicon kim loại cũng đã được sử dụng rộng rãi trong ngành đúc luyện kim. Trong sản xuất thép, bột silicon kim loại có thể được sử dụng làm chất khử oxy, phụ gia hợp kim, v.v., và hiệu quả rất rõ ràng.
Khói silicon và khói silicon kim loại là hai sản phẩm hoàn toàn khác nhau. Trên thực tế, hai sản phẩm này thường bị nhầm lẫn vì chúng có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.
Silica fume mà chúng ta thường nói còn được gọi là silica fume và micro silica fume. Đó là bồ hóng được thu hồi từ quá trình sản xuất silicon kim loại hoặc hợp kim ferro. Do hàm lượng silica cao, các hạt cực mịn và hoạt tính cao, nó có thể được sử dụng trong bê tông, vật liệu chịu lửa, cao su, sơn, v.v. Có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như.
Thành phần chính của bột silic kim loại là silic tinh thể (Si). Dạng ban đầu của nó là cục, và nó trở thành bột sau khi được nghiền hoặc nghiền, được sử dụng trong các ngành công nghiệp như vật liệu chịu lửa.
Lý do tại sao bột silicon kim loại được biến thành bột là vì nó được nghiền về mặt vật lý và bột silicon được hình thành một cách tự nhiên trong quá trình sản xuất.
Thành phần hóa học rất khác nhau. Bột silic chủ yếu là silic dioxit, và thành phần chính của silic kim loại là nguyên tố SI.
Khói silic kim loại nói chung là trơ, trong khi khói silic là một chất pozzolan. Màu của bột silicon kim loại thường tương đối ổn định, trong khi màu của bột silicon thay đổi rất nhiều từ trắng sang đen. Silica fume được sử dụng rộng rãi. Giá của khói silic kim loại rất cao, gấp nhiều lần so với khói silic siêu nhỏ