Silica Fume wordt vaak gebruikt als cement of beton bijmenging in de bouwsector, die de poriën tussen cementdeeltjes kan vullen en de druk- en waterretentie-eigenschappen effectief kan verbeteren. Het hoofdbestanddeel van Silica Fume is siliciumdioxide, maar bevat ook ijzer, aluminium en andere oxide onzuiverheden, om het gehalte aan siliciumdioxide in Silica Fume te verhogen, het is noodzakelijk om het te zuiveren, dus wat zijn de Silica Fume-zuiveringsmethoden?
Zure uitloogmethode (zure zuivering)
Zure zuivering verwijst naar het gebruik van silica dat onoplosbaar is in zure eigenschappen, het gebruik van zure uitloging of zuurwassen en andere methoden om de metaaloxide-onzuiverheden in de Silica Fume op te lossen om het doel van zuivering te bereiken.
Zure uitloogmethode verwijdert voornamelijk metaaloxide-onzuiverheden in Micro Silica Fume, specifiek door zuur te gebruiken om onder bepaalde reactieomstandigheden te reageren met de metaaloxide-onzuiverheden in Micro Silica Fume. In het zure uitlogingsproces, de belangrijkste chemische vergelijking die optreedt is als volgt.
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O
MgO+2HCl→MgCl2+H2O
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
Na2O+2HCl→2NaCl+H2O
K2O+2HCl→2KCl+H2O
De orthogonale experimenten gedaan op de voorwaarden van zuivering Micro silicadamp door zoutzuur bleek dat de zuiverheid van het verkregen monster silica bereikt 92.79% met een deeltjesgrootte van 96.6 nm and a specific surface area of 23.81 m2/g at a solid-liquid ratio (g/mL) van 3:200, adding hydrochloric acid with a mass fraction of 20% and stirring the reaction at 300 r/min for 3 hours, and the particle size of the purified sample was more uniform. Het onderzoek naar de verwijdering van metaaloxide-onzuiverheden in Micro Silica Fume door zuuruitloogproces toonde aan dat de verwijderingssnelheid van calciummetaal-onzuiverheden door salpeterzuur zo hoog was als 93.82%, en de verwijderingssnelheid van magnesiummetaalverontreiniging door zwavelzuur was 70.38%, maar het verwijderende effect van salpeterzuur en zwavelzuur op kalium en calcium was slecht, terwijl het verwijderende effect van zoutzuur op kalium, calcium en magnesium zat in het midden, so it was more suitable to choose hydrochloric acid as the acid leaching solvent.
The process of acid purification is highly operational and can improve the quality of Silica Fume to a large extent, but the large amount of acid used will cause serious pollution to the environment, and the method will also improve the acid resistance of the process equipment, corrosion resistance and other performance requirements, which will indirectly increase the operating costs of enterprises and reduce economic efficiency.
High-temperature calcination method
High-temperature calcination method is the Silica Fume for high-temperature calcination, so that carbon, sulfur, ash, volatile matter and other non-metallic oxide impurities in the form of gaseous state for removal, where the ash and volatile matter are mostly Silica Fume in the collection or transportation process adsorption of fibers or fine particles in the air, which will also be removed with the calcination of Silica Fume at high temperatures.
Wet purification
Wet purification refers to the preparation of Silica Fume with water into a mineral slurry solution, adjusting the pH of the mineral slurry solution with hydrochloric acid to change the surface charge of Silica Fume, increase the expansion coefficient and water absorption of Silica Fume, reduce the agglomeration phenomenon of Silica Fume, and make the impurities easy to separate, the process flow is as follows.
Micro Silica Fume → slurry → modification (impurity precipitation) → collection → drying → purified product
Experiments show that if the two-step method is used to purify and remove impurities, when the temperature is 80℃, the settling time is 4 hours, and the stirring speed is 160r/min, the impurity removal rate of iron reaches 99.1% and the impurity removal rate of aluminum reaches 82.3%. The surface modification of Micro Silica Fume using hydrochloric acid, and then two-step acid leaching purification using hydrochloric acid and sulfuric acid, respectievelijk, can prepare spherical nano-silica with 98.3% puurheid.
Wet purification is easy to operate, simple equipment, low production cost, and less acid, and the combination with acid purification can further improve the quality of Micro Silica Fume products.
Flocculation purification method
Flocculation method is to use the different wettability of the surface of each component particle in the pulp (d.w.z., the difference in the strength of the interfacial phenomenon of the interaction between the solid surface and water), adding the appropriate flocculant to separate the different components of the particles, so as to achieve the purpose of separating silica from impurities, in essence, is a flotation method, the process flow is as follows.
Silica Fume → slurry → mixing, flocculatie → precipitatie en scheiding → drogen → zuiveringsproducten
Door de effecten van het vlokmiddeltype te bestuderen, dosering, pH en bezinkingstijd op het zuiveringseffect, de resultaten toonden aan dat de silicamassafractie in Micro Silica Fume toenam van 74% tot 91% toen het dispergeermiddel polyvinylpyrrolidon werd toegevoegd in een hoeveelheid van 80 g/t, de pH van de oplossing was 5.3, het vlokmiddel natriumoleaat werd toegevoegd met 1824 g/t en de bezinktijd was 50 minuten.
Momenteel, er zijn relatief weinig studies over flocculatiemethode. Als een nieuw zuiveringsproces, the flocculation method does not require as much process equipment as the acid washing method, and the demand for acid is not large. Echter, the method has problems such as insufficient purification effect, low utilization rate of adjusting agent and many waste by-products, which need to be further studied and solved.
In werkelijkheid, bij de normale productie van Silica Fume, naast het zuiveringsproces, soms om te voldoen aan de eisen van het gebruik van Silica Fume-codering werkwijze, wat betekent dat het de dichtheid moet verbeteren.
