Силикатный дым часто используется в качестве цемента или бетонная добавка в строительной отрасли, который может заполнить поры между частицами цемента и эффективно улучшить его сжимающие и водоудерживающие свойства. Основным компонентом Silica Fume является диоксид кремния., но также содержит железо, примеси алюминия и других оксидов, для увеличения содержания диоксида кремния в кремнеземе, надо его очистить, так каковы методы очистки кремнезема?
Кислотный метод выщелачивания (кислотная очистка)
Кислотная очистка относится к использованию кремнезема, нерастворимого в кислотных характеристиках., использование кислотного выщелачивания или кислотной промывки и других методов для растворения примесей оксидов металлов в кремнеземном дыме для достижения цели очистки.
Метод кислотного выщелачивания в основном удаляет примеси оксидов металлов из микрокремнеземного дыма., в частности, путем использования кислоты для взаимодействия с примесями оксидов металлов в микрокремнеземном дыме при определенных условиях реакции.. В процессе кислотного выщелачивания, основное химическое уравнение, которое происходит, выглядит следующим образом.
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O
MgO+2HCl→MgCl2+H2O
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
Na2O+2HCl→2NaCl+H2O
K2O+2HCl→2KCl+H2O
Ортогональные эксперименты, проведенные в условиях очистки Микрокремнеземный дым соляной кислотой показали, что чистота полученного образца кремнезема достигает 92.79% с размером частиц 96.6 нм и удельной поверхностью 23.81 м2/г при соотношении твердой и жидкой фаз (г/мл) из 3:200, добавление соляной кислоты с массовой долей 20% и перемешивание реакции при 300 об/мин для 3 часы, и размер частиц очищенного образца был более однородным. Исследование удаления примесей оксидов металлов из микрокремнеземного дыма в процессе кислотного выщелачивания показало, что скорость удаления примесей металлического кальция азотной кислотой достигает 93.82%, а скорость удаления примеси металлического магния серной кислотой составила 70.38%, но эффект удаления азотной и серной кислот на калий и кальций был плохим, при удалении действия соляной кислоты на калий, кальций и магний были в середине, поэтому было более целесообразно выбрать соляную кислоту в качестве растворителя для кислотного выщелачивания..
Процесс кислотной очистки очень эффективен и может в значительной степени улучшить качество кремнеземного дыма., но большое количество используемой кислоты вызовет серьезное загрязнение окружающей среды, а также способ повысит кислотостойкость технологического оборудования, коррозионная стойкость и другие требования к производительности, что косвенно увеличит операционные расходы предприятий и снизит экономическую эффективность.
Метод высокотемпературного прокаливания
Метод высокотемпературного прокаливания - кремнеземный дым для высокотемпературного прокаливания., так что углерод, сера, пепел, летучие вещества и другие неметаллические оксидные примеси в виде газа для удаления, где зола и летучие вещества в основном представляют собой кремниевый дым в процессе сбора или транспортировки, адсорбция волокон или мелких частиц в воздухе, который также будет удален при прокаливании кремнеземного дыма при высоких температурах..
Мокрая очистка
Влажная очистка относится к приготовлению кремнеземного дыма с водой в раствор минеральной суспензии., регулирование pH раствора минеральной суспензии соляной кислотой для изменения поверхностного заряда кремнеземного дыма, увеличить коэффициент расширения и водопоглощение кремнеземного дыма, уменьшить явление агломерации кремнеземного дыма, и сделать примеси легко отделить, процесс выглядит следующим образом.
Micro Silica Fume → суспензия → модификация (осадки примесей) → сбор → сушка → очищенный продукт
Эксперименты показывают, что если для очистки и удаления примесей используется двухстадийный метод, когда температура 80℃, время урегулирования 4 часы, и скорость перемешивания 160 об/мин., скорость удаления примесей железа достигает 99.1% а скорость удаления примесей алюминия достигает 82.3%. Модификация поверхности Micro Silica Fume с помощью соляной кислоты, а затем двухстадийная очистка кислотным выщелачиванием с использованием соляной кислоты и серной кислоты, соответственно, можно приготовить сферический нанокремнезем с 98.3% чистота.
Влажная очистка проста в эксплуатации, простое оборудование, низкая стоимость производства, и меньше кислоты, а сочетание с кислотной очисткой может еще больше улучшить качество продуктов Micro Silica Fume..
Флокуляционный метод очистки
Метод флокуляции заключается в использовании разной смачиваемости поверхности частиц каждого компонента пульпы. (то есть, разница в силе межфазного явления взаимодействия твердой поверхности и воды), добавление соответствующего флокулянта для разделения различных компонентов частиц, для достижения цели отделения кремнезема от примесей, по существу, это метод флотации, процесс выглядит следующим образом.
Силикатный дым → суспензия → смешивание, флокуляция → осаждение и разделение → сушка → продукты очистки
Изучая влияние флокулянтов, дозировка, рН и время отстаивания на эффект очистки, результаты показали, что массовая доля кремнезема в Micro Silica Fume увеличилась с 74% к 91% при добавлении диспергатора поливинилпирролидона в количестве 80 г/т, рН раствора был 5.3, флокулянт олеат натрия был добавлен в количестве 1824 г/т, а время отстаивания составило 50 минут..
В настоящий момент, относительно мало исследований по методу флокуляции. Как новый процесс очистки, метод флокуляции не требует такого количества технологического оборудования, как метод кислотной промывки, а спрос на кислоту не большой. Однако, метод имеет проблемы, такие как недостаточный эффект очистки, низкий коэффициент использования корректирующего агента и большого количества отходов побочных продуктов, которые требуют дальнейшего изучения и решения.
Фактически, при обычном производстве кремнеземного дыма, в дополнение к процессу его очистки, иногда для того, чтобы удовлетворить требования использования Шифрование кремнезема процесс, это означает, что это должно улучшить его плотность.
