Silica Fume часто використовується як цемент або бетонна добавка в будівельній галузі, який може заповнювати пори між частинками цементу та ефективно покращувати його властивості стиснення та утримання води. Основним компонентом Silica Fume є діоксид кремнію, але також містить залізо, алюміній та інші оксидні домішки, щоб збільшити вміст діоксиду кремнію в Silica Fume, необхідно його очистити, Отже, які є методи очищення Silica Fume?
Метод кислотного вилуговування (кислотне очищення)
Очищення кислотою означає використання діоксиду кремнію, нерозчинного в кислоті, використання кислотного вилуговування або кислотного промивання та інших методів розчинення домішок оксиду металу в кремнеземі для досягнення мети очищення.
Метод кислотного вилуговування в основному видаляє домішки оксиду металу в Micro Silica Fume, зокрема, за допомогою кислоти для реакції з домішками оксиду металу в Micro Silica Fume за певних умов реакції. У процесі кислотного вилуговування, Основне хімічне рівняння, яке виникає, виглядає наступним чином.
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O
MgO+2HCl→MgCl2+H2O
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
Na2O+2HCl→2NaCl+H2O
K2O+2HCl→2KCl+H2O
Ортогональні експерименти, проведені на умовах очищення Мікрокремнезем соляною кислотою показали, що чистота отриманого зразка кремнезему досягнута 92.79% з розміром частинок 96.6 нм і питомою поверхнею 23.81 м2/г при співвідношенні тверда речовина-рідина (г/мл) з 3:200, додавання хлоридної кислоти з масовою часткою 20% і перемішування реакції при 300 об/хв для 3 години, і розмір частинок очищеного зразка був більш однорідним. Дослідження видалення домішок оксиду металу в Micro Silica Fume за допомогою процесу кислотного вилуговування показало, що швидкість видалення домішок металевого кальцію азотною кислотою була настільки високою, як 93.82%, а швидкість видалення домішки металевого магнію сірчаною кислотою становила 70.38%, але ефект видалення азотної кислоти та сірчаної кислоти на калій і кальцій був поганим, при цьому видалення дії соляної кислоти на калій, кальцій і магній були посередині, тому було більш доцільно вибрати соляну кислоту як розчинник кислотного вилуговування.
Процес кислотного очищення є високооперативним і може значною мірою покращити якість Silica Fume, але велика кількість використаної кислоти призведе до серйозного забруднення навколишнього середовища, і метод також покращить кислотостійкість технологічного обладнання, стійкість до корозії та інші вимоги до продуктивності, що опосередковано збільшить витрати на діяльність підприємств і знизить економічну ефективність.
Метод високотемпературного прожарювання
Метод високотемпературного кальцинування - це Silica Fume для високотемпературного кальцинування, так що вуглець, сірка, попіл, леткі речовини та інші неметалічні оксидні домішки у вигляді газоподібного стану для видалення, де зола та летючі речовини в основному являють собою дим кремнезему в процесі збирання або транспортування адсорбція волокон або дрібних часток у повітрі, який також буде видалено прожарюванням Silica Fume при високих температурах.
Вологе очищення
Вологе очищення відноситься до підготовки Silica Fume з водою в розчин мінеральної суспензії, регулювання рН розчину мінеральної суспензії соляною кислотою для зміни заряду поверхні Silica Fume, збільшити коефіцієнт розширення та водопоглинання Silica Fume, зменшити явище агломерації Silica Fume, і полегшує відокремлення домішок, хід процесу наступний.
Micro Silica Fume → шлам → модифікація (осадження домішок) → збір → сушіння → очищений продукт
Експерименти показують, що якщо двоетапний метод використовується для очищення та видалення домішок, при температурі 80 ℃, час відстоювання становить 4 години, і швидкість перемішування 160 об/хв, швидкість видалення домішок заліза досягає 99.1% і швидкість видалення домішок алюмінію досягає 82.3%. Модифікація поверхні Micro Silica Fume за допомогою соляної кислоти, а потім двостадійне очищення кислотним вилуговуванням з використанням соляної кислоти та сірчаної кислоти, відповідно, можна отримати сферичний нанокремнезем з 98.3% чистота.
Вологе очищення проста в експлуатації, просте обладнання, низька собівартість продукції, і менше кислоти, а поєднання з кислотним очищенням може додатково покращити якість продуктів Micro Silica Fume.
Флокуляційний метод очищення
Метод флокуляції полягає у використанні різної змочуваності поверхні кожної частинки компонента целюлози (Тобто, різниця в силі міжфазного явища взаємодії між твердою поверхнею і водою), додавання відповідного флокулянта для розділення різних компонентів частинок, щоб досягти мети відділення кремнезему від домішок, по суті, є методом флотації, хід процесу наступний.
Silica Fume → суспензія → змішування, флокуляція → осадження та сепарація → сушіння → продукти очищення
Шляхом вивчення впливу флокулянта типу, дозування, рН і час встановлення на ефект очищення, результати показали, що масова частка кремнезему в Micro Silica Fume зросла з 74% до 91% коли диспергатор полівінілпіролідон додавали 80 г/т, pH розчину становив 5.3, додали флокулянт олеат натрію при 1824 г/т, час відстоювання становив 50 хв..
В даний час, існує відносно мало досліджень методу флокуляції. Як новий процес очищення, метод флокуляції не вимагає стільки технологічного обладнання, як метод кислотної промивки, а попит на кислоту не великий. Однак, 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.
Насправді, in the normal production of Silica Fume, in addition to its purification process, sometimes in order to meet the requirements of the use of Silica Fume encryption процес, meaning that it is to improve its density.
