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 en een specifiek oppervlak van 23.81 m2/g bij een vaste-vloeistofverhouding (g/ml) van 3:200, toevoeging van zoutzuur met een massafractie van 20% en het roeren van de reactie 300 omw/min voor 3 uur, en de deeltjesgrootte van het gezuiverde monster was uniformer. 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, het was dus geschikter om zoutzuur als zuuruitloogoplosmiddel te kiezen.
Het proces van zuurzuivering is zeer operationeel en kan de kwaliteit van Silica Fume in grote mate verbeteren, maar de grote hoeveelheid zuur die wordt gebruikt zal ernstige vervuiling van het milieu veroorzaken, en de methode zal ook de zuurbestendigheid van de procesapparatuur verbeteren, corrosieweerstand en andere prestatie-eisen, waardoor de bedrijfskosten van ondernemingen indirect zullen stijgen en de economische efficiëntie zal afnemen.
Calcineringsmethode bij hoge temperatuur
De calcineringsmethode bij hoge temperatuur is de Silica Fume voor calcineren bij hoge temperatuur, dus koolstof, zwavel, as, vluchtige stoffen en andere niet-metaaloxide-onzuiverheden in de vorm van gasvormige toestand voor verwijdering, waarbij de as en vluchtige stoffen voornamelijk uit silicadamp bestaan tijdens het verzamel- of transportproces, adsorptie van vezels of fijne deeltjes in de lucht, die ook zal worden verwijderd door het calcineren van Silica Fume bij hoge temperaturen.
Natte zuivering
Natte zuivering heeft betrekking op de bereiding van Silica Fume met water tot een minerale slurryoplossing, het aanpassen van de pH van de minerale slurryoplossing met zoutzuur om de oppervlaktelading van Silica Fume te veranderen, verhoog de uitzettingscoëfficiënt en waterabsorptie van Silica Fume, verminder het agglomeratiefenomeen van Silica Fume, en maken de onzuiverheden gemakkelijk te scheiden, de processtroom is als volgt.
Micro Silica Fume → slurry → modificatie (neerslag van onzuiverheden) → verzameling → drogen → gezuiverd product
Uit experimenten blijkt dat als de tweestapsmethode wordt gebruikt om onzuiverheden te zuiveren en te verwijderen, wanneer de temperatuur 80℃ is, de bezinkingstijd is 4 uur, en de roersnelheid is 160 tpm, de onzuiverheidsverwijderingssnelheid van ijzer bereikt 99.1% en de onzuiverheidsverwijderingssnelheid van aluminium bereikt 82.3%. De oppervlaktemodificatie van Micro Silica Fume met behulp van zoutzuur, en vervolgens tweestapszure uitloogzuivering met behulp van zoutzuur en zwavelzuur, respectievelijk, kan bolvormig nano-silica bereiden 98.3% puurheid.
Natte zuivering is eenvoudig te bedienen, eenvoudige uitrusting, lage productiekosten, en minder zuur, en de combinatie met zuurzuivering kan de kwaliteit van Micro Silica Fume-producten verder verbeteren.
Uitvlokkingszuiveringsmethode
Uitvlokmethode is het gebruik van de verschillende bevochtigbaarheid van het oppervlak van elk componentdeeltje in de pulp (d.w.z., het verschil in sterkte van het grensvlakfenomeen van de interactie tussen het vaste oppervlak en water), het toevoegen van het juiste vlokmiddel om de verschillende componenten van de deeltjes te scheiden, om het doel van het scheiden van silica van onzuiverheden te bereiken, in essentie, is een flotatiemethode, de processtroom is als volgt.
Silica Fume → slurry → mengen, 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, de uitvlokmethode vereist niet zoveel procesapparatuur als de zure wasmethode, en de vraag naar zuur is niet groot. Echter, de werkwijze kent problemen zoals onvoldoende zuiveringseffect, 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.
