Valge tahma (ränidioksiidi / SiO2) sünteesi edusammud
Valge tahma on valge pulbri amorfse ränihappe ja silikaattoote üldnimetus, viidates peamiselt sadestunud ränidioksiidile, gaasifaasi ränidioksiidile, ultrafine silikageelile ja silikageelile, sealhulgas sünteetilisele alumiiniumsilikaadile ja kaltsiumsilikaadile.
1. Valge tahmaheite kasutamine
Valge tahma kasutatakse laialdaselt kummi, sünteetilise õli, värvi, kergete ainete, isoleermaterjali, elektroonikakomponentide, tiksotroopse aine, fosfori sadestaja, värvilise trükipaberi täiteaine, valuvormi vabastamise vahendi sünteesi ja nii edasi. Tahkis võib kasutada täitematerjalina polüetüleenist ja teistest plastist. See võib märkimisväärselt parandada kaabli elektriisolatsiooni kaablil. Paberi liim võib suurendada paberi valget ja läbipaistmatust ning parandada selle mehaanilisi omadusi ja kaunistusi. Põllumajandussaaduste kemikaalide tootmisel kasutatakse valget tahmapeoli kandjana või lahjendatud vedeldina, mis lisatakse põllumajandusele. Tänu oma suurele absorbtsioonivõimele, hõlpsale suspensioonile, hea afiinsusega ja keemilisele stabiilsusele võib see säilitada toote efektiivsuse.
2, valge tahma sünteesiprotsess
Valge musta süsiniku peamised tootmismeetodid on sademete- ja gaasifaas ning valge tahma gaasifaasis on valged amorfsed ja poolläbipaistvad tahked kolloidised nanoosakesed (osakeste suurus väiksem kui 100 nm), kuid valmistamisprotsess on keeruline ja toode on kallis, sademete meetodil on traditsiooniline sademete meetod ja spetsiaalne sademete meetod, esimene viitab väävelhappele, vesinikkloriidhappele, CO: veele. Põhilisest toorainest kasutatakse klaasi poolt toodetud valget mustust. Viimane viitab spetsiifiliste meetodite abil toodetud valgele süsinikule, näiteks supergravitsiooni tehnoloogiale, sol geelimeetodile, keemilise kristalli meetodile, kahele kristallisatsioonimeetodile või pööratud mitselli mikroemulsiooni meetodile.
2.1 fumeeritud ränidioksiid
Hiina käivitas põletatud ränidioksiidi väikesemahulise tootmise 60ndate aastate 2nda sajandi alguses. Enne 2002. aastat toodeti ainult 3 ettevõtet, millest kaks olid neli räniklooriumi, ja teine esmakordselt realiseeriti metüül-kolme klorosilani, orgaanilise ränidioksiidi kõrvalsaadus, et toota gaasifaasi musta süsinikdioksiidi, üldtuntud nagu "nano-ränidioksiid".
Keemiline aurustamine-sadestamine (CAV), mida tuntakse ka kui pürolüüsi, kuiva meetodit või põlemismeetodit, on tavaliselt valmistatud siloksaanist, neli ränikloori, kuus etüülsiloksaani, hapnikku (või õhku) ja vesinikku, mis reageerivad kõrgel temperatuuril.
Õhk ja vesinik saadetakse pärast survet, eraldamist, jahutamist, dehüdratsiooni, silikageeli kuivatamist ja tolmu filtreerimist sünteetilisse hüdrolüsaati. Pärast seda, kui nelja ränikliidri materjalid saadetakse destillatsioonikolonni, kuumutatakse aurustist ja aurustatakse ning sünteetilisest hüdrolüsaadist kandjaks kasutatakse kuivatamist ja filtreeritud õhku ning nelja ränikloori aurutatakse kõrgel temperatuuril. Kui temperatuur on 1000-1.800 ° C, siis gaasifaas hüdrolüüsitakse teatud koguse vesiniku ja hapniku (või õhuga) kõrgel temperatuuril umbes 1800 ° C. Gaasifaasi ränidioksiidi osakesed on väga õhukesed ja gaas moodustab aerosooli , mida ei ole hõlpsasti lüüa, nii et osakesed kogunevad esmalt agregaatorisse ja seejärel kogutakse läbi tsükloni eraldaja ja seejärel eraldatakse. Happeahjud kasutavad ammoniaaki sisaldavat õhku, et purustatud ränidioksiidi puhastada väärtuseni 4 - 6, st valmistoodet.
Praegu kasutatakse tööstuses sageli sademete moodust ja selle protsessi viis on üldiselt järgmine: teatud temperatuuril valmistatakse tööstuslik vesiklaas kvartsi (liiva) ja naatriumhüdroksiidi reaktsioonil lahjendatud lahuse saamiseks ja seejärel ränidioksiid sadestatakse teatud tingimustel ja seejärel puhastatakse, filtreeritakse, kuivatatakse ja purustatakse, et muuta toode valge tahma. Sademete arv on palju, sademete hapnimeetod on Hiina peamine meetod.
2.2.1 happe meetod
Happe meetod on lahustuva silikaadi reaktsioon väävelhappe või muu happega. Kui reaktsioon jõuab teatud pH-ni, peatub see happe lisamisel, vanandamine, filtreerimine, pesemine ja N% SO eemaldamine ning saadus pärast kuivatamist ja purustamist.
Valge tahma valmistamise protsessi skemaatiline diagramm happelise meetodi abil
Happeprotsessi peamine samm on happe lisamise protsess, mis nõuab mitme parameetri samaaegset töötlemist. Reaktsiooniprotsessi materjali muutustest nähtub, et toote omadused on seotud tehnoloogiliste kontrollitingimustega. Lahustuv silikaat muutub kõigepealt monomeeriks ränidioksiidiks, üks osa toodab jätkuvalt lahtist floki (agregatsioon), teine tekitab tiheda kolloidi (geeli toime).
2.2.2 karboniseerimine
Süsihappegaasi tootmine karboniseerimise abil põhineb süsinikdioksiidi ja lahustuva silikaatlahuse reaktsioonil, et pärast vee filtrit, kuivatamist, purustamist ja pakendamist saada veeaurust.
Valge tahma valmistamise karbonisatsiooniprotsessi skemaatiline diagramm
Selles protsessis on naatriumsilikaadi konversioonimäär väike, ja üldiselt on vaja filtreerimisseadet, et leevendada kõrvalsaadusi sisaldavat naatriumkarbonaadi. Pindaktiivne aine mõjutab ka valge musta värvi efektiivsust. Polüetüleenglükool (6ooo) on karboniseeritud musta tahma pindaktiivse ainena parem kasutada.
Uus pihustuskarboniseerimise tehnoloogia on valmistatud toorainena CO-ga segatud gaasi ja veeklaasist, kasutades täiustatud tehnoloogiat ja seadmeid, nagu pihustuskarboniseerimine, automaatne vajutusfiltri vaade, pöörleva välguga kuivatamine ja muu kõrgtehnoloogia ja -seadmed aktiivseks (või läbipaistvaks) klassi) valge tahma. Sellel protsessil on suur kontaktala, kiire reageerimiskiirus, madal tootmiskulud ja pidev tootmiskulud. Märkimisväärsed on tootmise omadused, väike tööjõumahtuvus, hea tootekvaliteet, suur visuaalne võimsus, hea õhukindlus, kõrge soojusenergia tõhusus, selge energiasääst ja elektri säästmine, keskkonnaalane kasu ja majanduslik kasu.
2.2.3 mineraalse dissotsiatsioon ja muud uued protsessid
Mittemetallimaagi kui valge tahma tootmiseks kasutatava tooraineks on diatomiit, valgu muld, serpentiin, savi, niisutav muld, kaoliin, wollastoniit, kvartsliiv, sepioliit, attapulgiit, lendtuhk, tsirkoon, kivisöe, kollase fosfori maagi jne. Kirjanduses on teatatud, et mittemetallimaagi valge tahma tootmine näitab, et see on majanduslikult ja tehniliselt teostatav, ja pakub uut võimalust oma ressursside kasutamisel.
3. Kokkuvõte
(1) ränidioksiid on laias valikus kasutusel ja erinevatel toodetel on erinevad kasutusalad. Valge tahma tootmiseks ja valmistamiseks on kiirelt vaja võtta lihtsam ja säästlikum viis.
(2) on vaja läbi viia tööstuslike jäätmete (nagu kollane fosfori räbu) ränidioksiidi valmistamise süstemaatiline uurimine ning töötada välja tehnoloogia ja majanduslikult teostatav protsess.