El humo de sílice se utiliza a menudo como cemento o mezcla de concreto en la industria de la construcción, que puede llenar los poros entre las partículas de cemento y mejorar efectivamente sus propiedades de compresión y retención de agua. El componente principal del humo de sílice es el dióxido de silicio., pero también contiene hierro, aluminio y otras impurezas de óxido, para aumentar el contenido de dióxido de silicio en el humo de sílice, es necesario purificarlo, Entonces, ¿cuáles son los métodos de purificación de humo de sílice??
método de lixiviación ácida (purificación de ácido)
La purificación ácida se refiere al uso de sílice insoluble en características ácidas., el uso de lixiviación ácida o lavado ácido y otros métodos para disolver las impurezas de óxido metálico en el humo de sílice para lograr el propósito de purificación.
El método de lixiviación ácida elimina principalmente las impurezas de óxido de metal en el Micro Humo de Sílice, específicamente mediante el uso de ácido para reaccionar con las impurezas de óxido de metal en el microhumo de sílice bajo ciertas condiciones de reacción. En el proceso de lixiviación ácida, la ecuación química principal que se produce es la siguiente.
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O
MgO+2HCl→MgCl2+H2O
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
Na2O+2HCl→2NaCl+H2O
K2O+2HCl→2KCl+H2O
Los experimentos ortogonales realizados sobre las condiciones de purificación Humo de sílice micro por ácido clorhídrico mostró que la pureza de la muestra de sílice obtenida alcanzó 92.79% con un tamaño de partícula de 96.6 nm y un área superficial específica de 23.81 m2/g en una relación sólido-líquido (g/mL) de 3:200, añadiendo ácido clorhídrico con una fracción de masa de 20% y agitando la reacción a 300 r/min para 3 horas, y el tamaño de partícula de la muestra purificada fue más uniforme. El estudio sobre la eliminación de impurezas de óxido de metal en el microhumo de sílice mediante un proceso de lixiviación con ácido mostró que la tasa de eliminación de la impureza de metal de calcio por el ácido nítrico fue tan alta como 93.82%, y la tasa de eliminación de la impureza de metal magnesio por ácido sulfúrico fue 70.38%, pero el efecto de eliminación de ácido nítrico y ácido sulfúrico en potasio y calcio fue pobre, mientras que el efecto de eliminación del ácido clorhídrico sobre el potasio, calcio y magnesio estaba en el medio, por lo tanto, era más adecuado elegir ácido clorhídrico como solvente de lixiviación ácido.
El proceso de purificación de ácido es altamente operativo y puede mejorar en gran medida la calidad del humo de sílice., pero la gran cantidad de ácido utilizado causará una grave contaminación al medio ambiente, y el método también mejorará la resistencia a los ácidos del equipo de proceso, resistencia a la corrosión y otros requisitos de rendimiento, lo que aumentará indirectamente los costos operativos de las empresas y reducirá la eficiencia económica.
Método de calcinación a alta temperatura.
El método de calcinación a alta temperatura es el humo de sílice para la calcinación a alta temperatura, para que el carbono, azufre, ceniza, materia volátil y otras impurezas de óxidos no metálicos en estado gaseoso para su eliminación, donde la ceniza y la materia volátil son principalmente humo de sílice en el proceso de recolección o transporte adsorción de fibras o partículas finas en el aire, que también se eliminará con la calcinación de Humo de Sílice a altas temperaturas.
Purificación húmeda
La purificación húmeda se refiere a la preparación de humo de sílice con agua en una solución de suspensión mineral, ajuste del pH de la solución de suspensión mineral con ácido clorhídrico para cambiar la carga superficial del humo de sílice, aumentar el coeficiente de expansión y la absorción de agua del humo de sílice, reducir el fenómeno de aglomeración de humo de sílice, y hacer que las impurezas sean fáciles de separar, el flujo del proceso es el siguiente.
Humo de sílice micro → suspensión → modificación (precipitación de impurezas) → recolección → secado → producto purificado
Los experimentos muestran que si se utiliza el método de dos pasos para purificar y eliminar las impurezas, cuando la temperatura es de 80℃, el tiempo de asentamiento es 4 horas, y la velocidad de agitación es 160r/min, la tasa de eliminación de impurezas del hierro alcanza 99.1% y la tasa de eliminación de impurezas de los alcances de aluminio 82.3%. La modificación de la superficie de microsílica humo utilizando ácido clorhídrico, y luego purificación por lixiviación ácida en dos pasos usando ácido clorhídrico y ácido sulfúrico, respectivamente, puede preparar nano-sílice esférica con 98.3% pureza.
La purificación húmeda es fácil de operar., equipo sencillo, bajo costo de producción, y menos ácido, y la combinación con la purificación ácida puede mejorar aún más la calidad de los productos de microhumo de sílice.
Método de purificación por floculación
El método de floculación es utilizar la diferente humectabilidad de la superficie de cada partícula componente en la pulpa. (es decir., la diferencia en la fuerza del fenómeno interfacial de la interacción entre la superficie sólida y el agua), añadiendo el floculante apropiado para separar los diferentes componentes de las partículas, para lograr el propósito de separar la sílice de las impurezas, en esencia, es un metodo de flotacion, el flujo del proceso es el siguiente.
Humo de sílice → suspensión → mezcla, floculación → precipitación y separación → secado → productos de purificación
Al estudiar los efectos del tipo de floculante, Dosis, pH y tiempo de sedimentación en el efecto de purificación, los resultados mostraron que la fracción de masa de sílice en microsílica humo aumentó de 74% a 91% cuando se añadió el dispersante polivinilpirrolidona a 80 g/t, el pH de la solución era 5.3, se agregó el floculante oleato de sodio a razón de 1824g/t y el tiempo de sedimentación fue de 50min.
Actualmente, hay relativamente pocos estudios sobre el método de floculación. Como un nuevo proceso de purificación, el método de floculación no requiere tanto equipo de proceso como el método de lavado con ácido, y la demanda de ácido no es grande. Sin embargo, el método tiene problemas tales como un efecto de purificación insuficiente, baja tasa de utilización del agente de ajuste y muchos subproductos de desecho, que necesitan ser más estudiados y resueltos.
En realidad, en la producción normal de humo de sílice, además de su proceso de purificación, a veces para cumplir con los requisitos del uso de Cifrado de humo de sílice proceso, lo que significa que es para mejorar su densidad.
