La fumée de silice est souvent utilisée comme ciment ou adjuvant pour béton dans le BTP, qui peut remplir les pores entre les particules de ciment et améliorer efficacement ses propriétés de compression et de rétention d'eau. Le composant principal de Silica Fume est le dioxyde de silicium, mais contient aussi du fer, aluminium et autres impuretés d'oxyde, afin d'augmenter la teneur en dioxyde de silicium dans Silica Fume, il faut le purifier, alors quelles sont les méthodes de purification de la fumée de silice?
Méthode de lixiviation acide (épuration des acides)
La purification acide fait référence à l'utilisation de silice insoluble dans les caractéristiques acides, l'utilisation de la lixiviation acide ou du lavage acide et d'autres méthodes pour dissoudre les impuretés d'oxyde métallique dans la fumée de silice afin d'atteindre l'objectif de purification.
La méthode de lixiviation acide élimine principalement les impuretés d'oxyde métallique dans la fumée de micro silice, spécifiquement en utilisant de l'acide pour réagir avec les impuretés d'oxyde métallique dans Micro Silica Fume dans certaines conditions de réaction. Dans le processus de lixiviation acide, la principale équation chimique qui se produit est la suivante.
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O
MgO+2HCl→MgCl2+H2O
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
Na2O+2HCl→2NaCl+H2O
K2O+2HCl→2KCl+H2O
Les expériences orthogonales faites sur les conditions de purification Micro fumée de silice par l'acide chlorhydrique a montré que la pureté de l'échantillon de silice obtenu atteignait 92.79% avec une granulométrie de 96.6 nm et une surface spécifique de 23.81 m2/g à un rapport solide-liquide (g/mL) de 3:200, ajouter de l'acide chlorhydrique avec une fraction massique de 20% et agitation de la réaction à 300 tr/min pour 3 heures, et la taille des particules de l'échantillon purifié était plus uniforme. L'étude sur l'élimination des impuretés d'oxyde métallique dans Micro Silica Fume par un procédé de lixiviation acide a montré que le taux d'élimination des impuretés de calcium métallique par l'acide nitrique était aussi élevé que 93.82%, et le taux d'élimination de l'impureté métallique de magnésium par l'acide sulfurique était 70.38%, mais l'effet d'élimination de l'acide nitrique et de l'acide sulfurique sur le potassium et le calcium était faible, tandis que l'effet d'élimination de l'acide chlorhydrique sur le potassium, le calcium et le magnésium étaient au milieu, il était donc plus approprié de choisir l'acide chlorhydrique comme solvant de lixiviation acide.
Le processus de purification de l'acide est hautement opérationnel et peut améliorer la qualité de la fumée de silice dans une large mesure, mais la grande quantité d'acide utilisée entraînera une grave pollution de l'environnement, et le procédé améliorera également la résistance aux acides de l'équipement de traitement, résistance à la corrosion et autres exigences de performance, ce qui augmentera indirectement les coûts d'exploitation des entreprises et réduira l'efficacité économique.
Méthode de calcination à haute température
La méthode de calcination à haute température est la fumée de silice pour la calcination à haute température, de sorte que le carbone, soufre, cendre, matières volatiles et autres impuretés d'oxydes non métalliques sous forme d'état gazeux à éliminer, où les cendres et les matières volatiles sont principalement des fumées de silice dans le processus de collecte ou de transport adsorption de fibres ou de particules fines dans l'air, qui sera également éliminé avec la calcination de Silica Fume à haute température.
Épuration humide
La purification par voie humide fait référence à la préparation de fumée de silice avec de l'eau dans une solution de boue minérale, ajuster le pH de la solution de boue minérale avec de l'acide chlorhydrique pour modifier la charge de surface de la fumée de silice, augmenter le coefficient de dilatation et l'absorption d'eau de la fumée de silice, réduire le phénomène d'agglomération de Silica Fume, et rendre les impuretés faciles à séparer, le déroulement du processus est le suivant.
Micro Silica Fume → bouillie → modification (précipitation d'impuretés) → collecte → séchage → produit purifié
Des expériences montrent que si la méthode en deux étapes est utilisée pour purifier et éliminer les impuretés, lorsque la température est de 80℃, le temps de stabilisation est 4 heures, et la vitesse d'agitation est de 160r/min, le taux d'élimination des impuretés du fer atteint 99.1% et le taux d'élimination des impuretés de l'aluminium atteint 82.3%. La modification de surface de Micro Silica Fume à l'aide d'acide chlorhydrique, puis purification par lixiviation acide en deux étapes à l'aide d'acide chlorhydrique et d'acide sulfurique, respectivement, peut préparer de la nano-silice sphérique avec 98.3% pureté.
La purification humide est facile à utiliser, équipement simple, faible coût de production, et moins acide, et la combinaison avec la purification de l'acide peut encore améliorer la qualité des produits Micro Silica Fume.
Méthode de purification par floculation
La méthode de floculation consiste à utiliser la mouillabilité différente de la surface de chaque particule constitutive de la pâte (c'est à dire., la différence d'intensité du phénomène d'interface de l'interaction entre la surface solide et l'eau), ajouter le floculant approprié pour séparer les différents composants des particules, afin d'atteindre l'objectif de séparer la silice des impuretés, en substance, est une méthode de flottation, le déroulement du processus est le suivant.
Fumée de silice → bouillie → mélange, floculation → précipitation et séparation → séchage → produits de purification
En étudiant les effets de type floculant, dosage, pH et temps de décantation sur l'effet de purification, les résultats ont montré que la fraction massique de silice dans Micro Silica Fume augmentait de 74% à 91% lorsque le dispersant polyvinylpyrrolidone a été ajouté à 80g/t, le pH de la solution était 5.3, le floculant oléate de sodium a été ajouté à 1824g/t et le temps de décantation était de 50min.
Maintenant, il existe relativement peu d'études sur la méthode de floculation. En tant que nouveau processus de purification, la méthode de floculation ne nécessite pas autant d'équipement de traitement que la méthode de lavage à l'acide, et la demande d'acide n'est pas grande. Cependant, le procédé présente des problèmes tels qu'un effet de purification insuffisant, faible taux d'utilisation de l'agent d'ajustement et de nombreux sous-produits de déchets, qui doivent être étudiés plus avant et résolus.
En réalité, dans la production normale de fumée de silice, en plus de son processus de purification, parfois pour répondre aux exigences de l'utilisation de Chiffrement de la fumée de silice traiter, ce qui signifie qu'il s'agit d'améliorer sa densité.
