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工業聚硅鐵多少錢一噸

發布時間:2022-09-27 00:03:22

1. 工業制氯化鉀

制備

浮選法
採用浮選劑從含鉀礦漿生產氯化鉀的方法。基於氯化鉀和氯化鈉晶體表面有不同程度被水潤濕的性質,當加入浮選葯劑後,即能改變他們的表面性質,擴大他們的表面潤濕性差異,鼓入空氣後產生小氣泡,氯化鉀晶體附著在小氣泡上形成泡沫上升到礦漿表面。
所用浮選劑包括:
①捕收劑,含有16~18個碳原子的脂肪胺。
②調節劑,調節捕收劑和起泡劑的作用,改善浮選條件,一般有三種:抑制劑,如澱粉、硫酸鋁等;活化劑,如鉛鹽、鉍鹽等;調整劑,如碳酸鈉、硫酸鈉等。
③起泡劑,松油和二惡烷和吡喃系的單原子和雙原子醇類。[5]
光鹵石法
原料為光鹵石礦時,其方法有:
①全溶法
用加熱到105℃的飽和氯化鈉的鹵水溶解光鹵石,分離去氯化鈉和不溶物後,將所得澄清液冷卻到25℃,析出氯化鉀晶體,經洗滌、乾燥即得。母液經蒸發濃縮,回收其中氯化鉀後,一部分排放,一部分返回溶浸光鹵石礦。此法所得產品質量好,但能耗高。
②冷分解法
在常溫下用鹵水或水溶解光鹵石,得到粒度很小的氯化鉀,用重力或離心力分離出氯化鉀,再經洗滌、乾燥即得氯化鉀含量90%的產品,細度小於200目。
以鹽田光鹵石為原料生產氯化鉀的方法有:
①冷分解浮選法
用浮選葯劑富集氯化鉀,所得產品質量差,粒度小,已趨於淘汰。
②冷分解熱溶結晶法
與全溶法類似,所得產品質量好,但能耗大。
③冷結晶法
在冷分解鹽田光鹵石過程中,控制光鹵石加入速度,以維持氯化鉀的過飽和度,再將其中氯化鈉和氯化鎂分離而得氯化鉀產品。此法產品粒度大,質量好,能耗和成本較低,但要求光鹵石原料中含氯化鈉較少。[5]
溶解結晶法
利用鉀鹽礦中氯化鉀與氯化鈉的在不同溫度下溶解度的差異進行分離的方法。用加熱到100~110℃已結晶分離析出氯化鉀母液(鹵液)溶浸鉀鹽礦,其中氯化鉀轉入溶液,氯化鈉和其他不溶物殘留在不溶性殘渣中,離心分離出殘渣,將澄清液冷卻後得氯化鉀結晶。此法所得產品質量好,對礦石適應性強。適用於氯化鉀晶體單體分離顆粒小、組分比較復雜的鉀鹽礦,但能耗較大。[5]
重介質分離法
利用鉀石鹽礦中石鉀鹽與石鹽的相對密度的不同,加入一種密度介於石鉀鹽與石鹽之間的介質而使他們分離的方法。重介質懸浮液可用硫鐵礦粉(或硅鐵粉)或飽和鹵水配製。此法適用於大顆粒、高品位的鉀石鹽礦的分離。如粒度小於1mm者,因內附著力導致顆粒間無選擇性的附聚作用,不能採用此法。食用和葯用氯化鉀由工業級氯化鉀加蒸餾水溶解成飽和溶液,加入脫色劑,除砷劑和除重金屬劑進行溶液提純,經沉澱,過濾,冷卻結晶,離心分離,乾燥製得。 [5]

2. 無機絮凝劑的分類

1、陽離子型無機高分子絮凝劑
陽離子型無機高分子絮凝劑主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合氯化硫酸鐵(PFCS)和聚磷氯化鐵(PPFC)等。
(1)陽離子聚丙烯醯作為絮凝劑,主要應用於工業上的固液分離過程,包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝,應用的主要行業有:城市污水處理、造紙工業、食品加工業、石化工業、冶金工業、選礦工業、染色工業和製糖工業及各種工業的廢水處理。用在城市污水及肉類、禽類、食品加工廢水處理過程中的污泥沉澱及污泥脫水上,通過其所含的正電荷基團對污泥中的負電荷有機膠體電性中和作用及高分子優異的架橋凝聚功能,促使膠體顆粒聚集成大塊絮狀物,從其懸浮液中分離出來。效果明顯,投加量少。
(2)陽離子聚丙烯醯在造紙工業中可用作紙張干強劑、助留劑、助濾劑,能極大的提高成紙質量,節約成本,提高造紙廠的生產能力。可直接與無機鹽離子、纖維以及其它有機高分子發生靜電橋梁作用以達到增強紙張的物理強度, 減少纖維或填料的流失,加快濾水, 起增強、助留、助濾作用,還可以用於白水的處理, 同時,在脫墨過程中能起明顯的絮凝效果。
(3)陽離子聚丙烯醯纖維泥漿(石棉-水泥製品)中可使成型的石棉-水泥製品排水性得到改善,使石棉板坯料的強度提高; 在絕緣板中, 可提高添加劑和纖維的結合能力。
(4)陽離子聚丙烯醯在采礦、選煤行業中可作礦山廢水、洗煤廢水的澄清劑。
(5)陽離子聚丙烯醯可用於染色廢水、皮革廢水、含油廢水的處理, 使之除濁、脫色, 以達到排放標准。
(6)陽離子聚丙烯醯在磷酸提純中, 有助於濕法磷酸工藝中石膏的分離。
(7)陽離子聚丙烯醯用於以江河水源的自來水廠的水處理絮凝劑。
(8)陽離子聚丙烯醯胺在污水處理中有機廢水中常使用粉狀陽離子聚丙烯醯胺:通常是讓污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱。根據對絮凝裝置中陽離子型酸性或鹼性介質中,依靠陽電性呈現對污水快速澄清是極為有效的。除了粉狀聚丙烯醯胺以外,聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯醯胺成型物也正在有機廢水處理中得到日益廣泛的應用。
(9)陽離子聚丙烯醯胺用於酒精廠廢水,啤酒廠廢水,味精廠廢水,製糖廠廢水,肉製品廠廢水,飲料廠廢水,紡織印染廠以及各種污水廠的工程處理的廢水中,含有各種有機溶劑、無機及有機硫化物、烴類、氯氣、油、汞及其他對環境有害的成分,可以用聚丙烯醯胺進行絮凝以後再排放。還可用作油田開發過程的泥漿處理劑,選擇性堵水劑,注水增稠劑,紡織印染過程的柔軟劑,靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。
(10)陽離子聚丙烯醯用於給水凈化,水/油體系破乳,含油廢水處理,廢水再資源化及污泥脫水等方面;聚丙烯醯胺能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量聚丙烯醯胺就能降阻50-80%
2、陰離子型無機高分子絮凝劑
陰離子型無機高分子絮凝劑主要指活性硅酸絮凝劑
3、復合型無機高分子絮凝劑
聚硅鋁絮凝劑、聚硅鐵絮凝劑、聚硅鐵鋁絮凝劑、聚合鋁鐵絮凝劑。

3. 職業病防治中,工業場所雜訊標準是多少!工作場所雜訊檢測周期是多久!回答請有理有據,別猜測,別估

上圖摘自《工業企業雜訊控制設計規范(GB/T 50087-2013)》,雜訊限值如上,監測周期看注1。

4. 無機高分子絮凝劑在使用過程中主要有哪幾大類

1、陽離子型無機高分子絮凝劑

陽離子型無機高分子絮凝劑主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合氯化硫酸鐵(PFCS)和聚磷氯化鐵(PPFC)等。

(1)陽離子聚丙烯醯作為絮凝劑,主要應用於工業上的固液分離過程,包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝,應用的
主要行業有:城市污水處理、造紙工業、食品加工業、石化工業、冶金工業、選礦工業、染色工業和製糖工業及各種工業的廢水處理。用在城市污水及肉類、禽類、
食品加工廢水處理過程中的污泥沉澱及污泥脫水上,通過其所含的正電荷基團對污泥中的負電荷有機膠體電性中和作用及高分子優異的架橋凝聚功能,促使膠體顆粒
聚集成大塊絮狀物,從其懸浮液中分離出來。效果明顯,投加量少。

(2)陽離子聚丙烯醯在造紙工業中可用作紙張干強劑、助留劑、助濾劑,能極大的提高成紙質量,節約成本,提高造紙廠
的生產能力。可直接與無機鹽離子、纖維以及其它有機高分子發生靜電橋梁作用以達到增強紙張的物理強度, 減少纖維或填料的流失,加快濾水,
起增強、助留、助濾作用,還可以用於白水的處理, 同時,在脫墨過程中能起明顯的絮凝效果。

(3)陽離子聚丙烯醯纖維泥漿(石棉-水泥製品)中可使成型的石棉-水泥製品排水性得到改善,使石棉板坯料的強度提高; 在絕緣板中, 可提高添加劑和纖維的結合能力。

(4)陽離子聚丙烯醯在采礦、選煤行業中可作礦山廢水、洗煤廢水的澄清劑。

(5)陽離子聚丙烯醯可用於染色廢水、皮革廢水、含油廢水的處理, 使之除濁、脫色, 以達到排放標准。

(6)陽離子聚丙烯醯在磷酸提純中, 有助於濕法磷酸工藝中石膏的分離。

(7)陽離子聚丙烯醯用於以江河水源的自來水廠的水處理絮凝劑。

(8)陽離子聚丙烯醯胺在污水處理中有機廢水中常使用粉狀陽離子聚丙烯醯胺:通常是讓污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水
進行絮凝沉澱。根據對絮凝裝置中陽離子型酸性或鹼性介質中,依靠陽電性呈現對污水快速澄清是極為有效的。除了粉狀聚丙烯醯胺以外,聚合氯化鋁和陰離子聚丙
烯醯胺成型物也正在有機廢水處理中得到日益廣泛的應用。

(9)陽離子聚丙烯醯胺用於酒精廠廢水,啤酒廠廢水,味精廠廢水,製糖廠廢水,肉製品廠廢水,飲料廠廢水,紡織印染
廠以及各種污水廠的工程處理的廢水中,含有各種有機溶劑、無機及有機硫化物、烴類、氯氣、油、汞及其他對環境有害的成分,可以用聚丙烯醯胺進行絮凝以後再
排放。還可用作油田開發過程的泥漿處理劑,選擇性堵水劑,注水增稠劑,紡織印染過程的柔軟劑,靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。

(10)陽離子聚丙烯醯用於給水凈化,水/油體系破乳,含油廢水處理,廢水再資源化及污泥脫水等方面;聚丙烯醯胺能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量聚丙烯醯胺就能降阻50-80%

2、陰離子型無機高分子絮凝劑

陰離子型無機高分子絮凝劑主要指活性硅酸絮凝劑

3、復合型無機高分子絮凝劑

聚硅鋁絮凝劑、聚硅鐵絮凝劑、聚硅鐵鋁絮凝劑、聚合鋁鐵絮凝劑。

5. 外商投資產業指導目錄

外商投資產業指導目錄
(1995年6月20日
國家計委、國家經貿委、外經貿部發布)

鼓勵外商投資產業目錄

(一)農、林、牧、漁業及相關工業
1.荒地、荒山、灘塗開墾、開發(含有軍事設施的除外),中低產田、低產林改造
2.糧、棉、油料、糖料、果樹、蔬菜、花卉、牧草等農作物優質高產新品種開發
3.蔬菜、花卉無土栽培系列化生產
4.林木營造及林木良種引進
5.優良種畜種禽、水產苗種繁育(不含我國特有的珍貴優良品種)
6.名特優水產品養殖及遠洋漁業
7.高效、安全的農葯原葯新品種(殺蟲率、殺菌率達80%,對人畜、作物等安全)
8.高濃度化肥(尿素、合成氨、磷銨)
9.農膜生產新技術及新產品開發(纖維膜、光解膜、多功能膜等及原料)
10.獸用抗生素(動物專用抗生素、動物用軀體內外寄生蟲抗生素、動物用抗生素新劑型)、獸用驅蟲葯
11.全價配合飼料、添加劑及飼料蛋白資源開發
12.蔬菜、水果、肉食品、水產品貯藏、保鮮、加工新技術、新設備
13.林業化學產品及林區「次、小、薪」材的綜合利用新技術、新產品
14.綜合利用水利樞紐的建設、經營(日供水能力30萬噸以上或裝機容量25萬千瓦以上由國有資產占控股或主導地位)
15.節水灌溉設備製造
16.農業機械設備、農具及相關零配件
(二)輕工業
1.非金屬製品模具設計、加工、製造
2.商品紙漿
3.皮革後整飾加工
4.無汞鹼錳電池、鋰離子電池、氫鎳電池
5.高技術含量的特種工業縫紉機
6.聚醯亞胺保鮮薄膜
7.酶制劑、合成洗滌劑原料(直鏈烷基苯)
8.合成香料、單離香料
9.替代氟利昂應用技術研究及推廣
(三)紡織業
1.復合超細、異收縮、抗靜電、阻燃等改性、高模擬化學纖維及芳綸、氨綸、碳纖維等特種化學纖維
2.織物印染及後整理加工
3.高模擬化纖面料
4.紡織用油劑
5.工業用特種紡織品
(四)交通運輸、郵電通信業
1.鐵路運輸技術設備:機車車輛及主要部件設計製造、線路設備設計製造、高速鐵路有關技術與設備製造、通信信號和運輸安全監測設備製造、電氣化鐵路設備和器材製造
2.地方鐵路及其橋梁、隧道、輪渡設施的建設、經營(不允許外商獨資經營)
3.公路、港口機械設備及其設計、製造技術
4.城市地鐵及輕軌建設、經營(由國有資產占控股或主導地位)
5.公路、獨立橋梁和隧道、港口設施的建設、經營(公用碼頭由國有資產占控股或主導地位)
6.民用機場的建設和經營(由國有資產占控股或主導地位)
7.900兆赫數字蜂窩移動通信設備製造
8.5次群以上同步光纖、微波通信系統、計量設備製造
9.非同步轉移模式(ATM)交換機設備製造
(五)煤炭工業
1.煤炭採掘運設備設計製造
2.煤氣化成套設備設計製造
3.高濃度水煤漿設備和添加劑製造
4.低熱值燃料及伴生資源綜合開發利用
5.煤炭綜合開發利用
(六)電力工業
1.火電站的建設、經營(包括常規火電站和煤的潔凈燃燒技術電站)
2.水電站的建設、經營(裝機容量25萬千瓦以上由國有資產占控股或主導地位)
3.核電站的建設、經營(由國有資產占控股或主導地位)
4.新能源電站的建設、經營(包括太陽能、風能、磁能、地熱能、潮汐能等)
(七)黑色冶金工業
1.海綿鐵(以煤為還原劑工藝)
2.

6. 無機絮凝劑有哪些類型

無機絮凝劑有時稱無機混凝劑。其分類如下:

第一、陽離子型無機高分子絮凝劑

陽離子型無機高分子絮凝劑主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合氯化硫酸鐵(PFCS)和聚磷氯化鐵(PPFC)等。

(1)陽離子聚丙烯醯作為絮凝劑,主要應用於工業上的固液分離過程,包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝,應用的主要行業有:城市污水處理、造紙工業、食品加工業、石化工業、冶金工業、選礦工業、染色工業和製糖工業及各種工業的廢水處理。用在城市污水及肉類、禽類、食品加工廢水處理過程中的污泥沉澱及污泥脫水上,通過其所含的正電荷基團對污泥中的負電荷有機膠體電性中和作用及高分子優異的架橋凝聚功能,促使膠體顆粒聚集成大塊絮狀物,從其懸浮液中分離出來。效果明顯,投加量少。

(2)陽離子聚丙烯醯在造紙工業中可用作紙張干強劑、助留劑、助濾劑,能極大的提高成紙質 量,節約成本,提高造紙廠的生產能力。可直接與無機鹽離子、纖維以及其它有機高分子發生靜電橋梁作用以達到增強紙張的物理強度, 減少纖維或填料的流失,加快濾水, 起增強、助留、助濾作用,還可以用於白水的處理, 同時,在脫墨過程中能起明顯的絮凝效果。

(3)陽離子聚丙烯醯纖維泥漿(石棉-水泥製品)中可使成型的石棉-水泥製品排水性得到改善,使石棉板坯料的強度提高; 在絕緣板中, 可提高添加劑和纖維的結合能力。

(4)陽離子聚丙烯醯在采礦、選煤行業中可作礦山廢水、洗煤廢水的澄清劑。

(5)陽離子聚丙烯醯可用於染色廢水、皮革廢水、含油廢水的處理, 使之除濁、脫色, 以達到排放標准。

(6)陽離子聚丙烯醯在磷酸提純中, 有助於濕法磷酸工藝中石膏的分離。

(7)陽離子聚丙烯醯用於以江河水源的自來水廠的水處理絮凝劑。

(8)陽離子聚丙烯醯胺在污水處理中有機廢水中常使用粉狀陽離子聚丙烯醯胺:通常是讓污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱。根據對絮凝裝置中陽離子型酸性或鹼性介質中,依靠陽電性呈現對污水快速澄清是極為有效的。除了粉狀聚丙烯醯胺以外,聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯醯胺成型物也正在有機廢水處理中得到日益廣泛的應用。

(9)陽離子聚丙烯醯胺用於酒精廠廢水,啤酒廠廢水,味精廠廢水,製糖廠廢水,肉製品廠廢水,飲料廠廢水,紡織印染廠以及各種污水廠的工程處理的廢水中,含有各種有機溶劑、無機及有機硫化物、烴類、氯氣、油、汞及其他對環境有害的成分,可以用聚丙烯醯胺進行絮凝以後再排放。還可用作油田開發過程的泥漿處理劑,選擇性堵水劑,注水增稠劑,紡織印染過程的柔軟劑,靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。

(10)陽離子聚丙烯醯用於給水凈化,水/油體系破乳,含油廢水處理,廢水再資源化及污泥脫水等方面;聚丙烯醯胺能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量聚丙烯醯胺就能降阻50-80%

第二、陰離子型無機高分子絮凝劑

陰離子型無機高分子絮凝劑主要指活性硅酸絮凝劑

第三、復合型無機高分子絮凝劑

聚硅鋁絮凝劑、聚硅鐵絮凝劑、聚硅鐵鋁絮凝劑、聚合鋁鐵絮凝劑。

7. 防阻濟可以用鹽來代替嗎

在水處理領域中,絮凝法凈化水是最古老的固液分離方法之一,由於其適用性廣、 工藝簡單、處理成本低等特點,絮凝法目前仍廣泛應用於飲用水、生活污水和工業廢水處理中。聚合氯化鋁(PAC,簡稱聚鋁)是一種優良的無機高分子絮凝劑,是目前技術最為成熟, 市場銷量最大的絮凝劑。
現有市售凈水劑PAC的生產原理為將鋁土礦與氧化鈣磨細混合後在1350度回轉窯中煅燒,將煅燒產物鋁酸鈣放入反應池中與稀鹽酸反應,生成PAC與氯化鈣混合溶液, 之後再通過壓濾獲得PAC。也可通過提取水鋁石、粉煤灰、煤矸石、高嶺土、蒙脫石等原料中的有效鋁,在反應池中溶於鹽酸,壓濾獲得PAC。由於上述原料中不可避免的含有二氧化硅,會在反應池中形成硅膠阻礙壓濾,這一問題為行業內難以解決的課題,技術人員只有通過採用高品位原材料,盡可能減少硅含量來緩解此問題。然而原材料價格日益昂貴,硅阻礙壓濾問題成為行業瓶頸。為解決此問題,發明人研發了壓濾防阻劑這一新產品,該產品成本低、效果好,並且具有附加增益。發明內容
本發明的目的在於克服現有不足,提供一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑及其制備方法。
本發明所採取的技術方案是一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑,其有效成分為氧化鐵、氧化鎂和可選的氧化鋁。
優選的,壓濾防阻劑各有效成分的摩爾百分含量為氧化鐵60% 80%,氧化鎂 15% 35%,氧化鋁0% 8%。
更優的,壓濾防阻劑各有效成分的摩爾百分含量為氧化鐵65% 75%,氧化鎂20% 30%,氧化鋁5% 8%。
一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟1)根據壓濾防阻劑有效成分的含量分別稱取原料鐵源、鎂源和可選的鋁源;2)將原料研磨混勻,得到混合料;3)混合料經煅燒、冷卻後,得到壓濾防阻劑;壓濾防阻劑有效成分如上所述。
優選的,鐵源、鎂源和鋁源分別為黃鐵礦、菱鎂礦和三水鋁土礦。
優選的,步驟2)將原料研磨至100 200目。
優選的,煅燒溫度 為500 600°C,煅燒時間為1. 5 3小時。
優選的,步驟3)中,混合料經煅燒、冷卻後,研磨至100 200目,得到壓濾防阻劑。
本發明的有益效果是本發明壓濾防阻劑用於生產凈水劑聚合氯化鋁工藝中,阻止硅膠的生成,解決了壓濾堵塞的難題;同時,加入的壓濾防阻劑,可與硅酸在反應池中生成聚硅鐵鋁,起到強化凈水劑的效果,使二氧化硅變廢為寶;此外,壓濾防阻劑的生產成本低,其用於生產凈水劑聚合氯化鋁工藝中,可減少原材料的用量,從而降低凈水劑聚合氯化鋁的生產成本。
具體實施方式
一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑,其有效成分為氧化鐵、氧化鎂和可選的氧化鋁。
優選的,壓濾防阻劑各有效成分的摩爾百分含量為氧化鐵60% 80%,氧化鎂 15% 35%,氧化鋁0% 8%。
更優的,壓濾防阻劑各有效成分的摩爾百分含量為氧化鐵65% 75%,氧化鎂20% 30%,氧化鋁5% 8%。
一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟1)根據壓濾防阻劑有效成分的含量分別稱取原料鐵源、鎂源和可選的鋁源;2)將原料研磨混勻,得到混合料;3)混合料經煅燒、冷卻後,得到壓濾防阻劑;壓濾防阻劑有效成分如上所述。
鐵源、鎂源和鋁源分別由鐵礦、鎂礦和鋁土礦提供,優選為黃鐵礦、菱鎂礦和三水鋁土礦,因為這些礦石的揮發分(如菱鎂礦中的二氧化碳)在輕燒後易揮發,其煅燒產物的細度和比表面積大、易分散,利於所得壓濾防阻劑產品在溶液中及時分散發揮作用。當然, 也可根據實際情況,選擇其他合適的礦石作為鐵源、鎂源和鋁源。
PAC的生產過程中,硅膠在微觀上是由硅酸單體之間羥基脫水縮合而形成的。本發明壓濾防阻劑的有效成分為氧化鐵、氧化鎂和氧化鋁。由於氧化鐵能快速與硅酸羥基縮合, 通過搶先與硅酸羥基縮合而打斷硅膠鏈條的形成,因此能起到遏制硅膠形成的作用,所生成的產物混入聚鋁成為聚硅鐵鋁,可起到強化凈水劑的效果,從而使二氧化硅變廢為寶;同時,氧化鎂通過迅速與硅酸單體作用生成滑石粉粉末,消耗溶液中分散的硅酸單體,達到消除硅膠生長基礎的目的,在一定程度上氧化鎂起到類似氧化鐵的阻斷作用;進一步的,氧化鋁能分散氧化鐵、氧化鎂,從而避免防阻劑自身膠結,使其作用發揮更均勻,防阻效果更佳。
下面結合實施例,進一步闡述本發明。
以下實施例中,分別選取黃鐵礦、菱鎂礦和三水鋁土礦作為鐵源、鎂源和鋁源。考慮到原料的性價比,所選用的黃鐵礦按二硫化鐵重量百分比算,品位為75% ;菱鎂礦按碳酸鎂重量百分比算,品位為90% ;三水鋁土礦按氧化鋁重量百分比算,品位為80%。
實施例1聚合氯化鋁壓濾防阻劑的 制備方法,包括以下步驟1)按壓濾防阻劑有效成分的摩爾含量「氧化鐵60%,氧化鎂35%,氧化鋁5%」進行計算, 分別稱取黃鐵礦9. 5kg,菱鎂礦3. 3kg,三水鋁土礦1. 3kg,研磨混勻,得到混合料,研磨細度控制為100 200目;2)將混合料送入窯內,540°C煅燒2h;3)冷卻後,研磨至100 200目,裝袋即為壓濾防阻劑成品。
實施例2聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟1)按壓濾防阻劑有效成分的摩爾含量「氧化鐵65%,氧化鎂30%,氧化鋁5%」進行計算, 分別稱取黃鐵礦10. 3kg,菱鎂礦2. 8kg,三水鋁土礦1. 3kg,研磨混勻,得到混合料,研磨細度控制為100 200目;2)將混合料送入窯內,500°C煅燒3h;3)冷卻後,研磨至100 200目,裝袋即為壓濾防阻劑成品。
實施例3聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟1)按壓濾防阻劑有效成分的摩爾含量「氧化鐵75%,氧化鎂22%,氧化鋁3%」進行計算, 分別稱取天然黃鐵礦11. 9kg,天然菱鎂礦2. 1kg,三水鋁土礦O. 8kg,研磨混勻,得到混合料,研磨細度控制為100 200目;2)將混合料送入窯內,600°C煅燒1.5h ;3)冷卻後,研磨至100 200目,裝袋即為壓濾防阻劑成品。
實施例4聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟1)按壓濾防阻劑有效成分的摩爾含量「氧化鐵80%,氧化鎂15%,氧化鋁5%」進行計算, 分別稱取天然黃鐵礦12. 7kg,天然菱鎂礦1. 4kg,三水鋁土礦1. 3kg,研磨混勻,得到混合料,研磨細度控制為100 200目;2)將混合料送入窯內,550°C煅燒2h;3)冷卻後,研磨至100 200目,裝袋即為壓濾防阻劑成品。
實施例5聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟1)按壓濾防阻劑有效成分的摩爾含量「氧化鐵72%,氧化鎂20%,氧化鋁8%」進行計算, 分別稱取天然黃鐵礦11. 4kg,天然菱鎂礦1. 9kg,三水鋁土礦2. 1kg,研磨混勻,得到混合料,研磨細度控制為100 200目;2)將混合料送入窯內,600°C煅燒1.5h ;3)冷卻後,研磨至100 200目,裝袋即為壓濾防阻劑成品。
實施例6聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟1)按壓濾防阻劑有效成分的摩爾含 量「氧化鐵70%,氧化鎂30%」進行計算,分別稱取天然黃鐵礦11. 1kg,天然菱鎂礦2. 8kg,研磨混勻,得到混合料,研磨細度控制為100 200 目;2)將混合料送入窯內,600°C煅燒1.5h ;3)冷卻後,研磨至100 200目,裝袋即為壓濾防阻劑成品。
本發明通過礦物煅燒的方法制備聚合氯化鋁壓濾防阻劑,經過輕燒,使礦物中的揮發分(如二氧化碳)揮發,留下不定型物質(即有效成分氧化鐵、氧化鎂和氧化鋁),所得產品粒度小、易分散,便於投入使用。
在凈水劑聚合氯化鋁的生產工藝中,使用本發明產品壓濾防阻劑,步驟如下1)採用鋁土礦與氧化鈣研磨混合後進行煅燒,得到煅燒產物鋁酸鈣;或採用水鋁石、粉煤灰、煤矸石、高嶺土或蒙脫石為原料,提取原料中的有效鋁;2)檢測鋁酸鈣或有效鋁中二氧化硅的含量,取二氧化硅1. 5 3. 5重量倍數的防阻劑與鋁酸鈣或有效鋁均勻混合;3)將混合後的鋁酸鈣或有效鋁進行酸溶,之後通過壓濾獲得PAC。
在實際生產中,未使用本發明壓濾防阻劑時,由於反應池內會形成硅膠阻礙壓濾, 一般需在每十天左右對壓濾裝置進行一次整修、清洗。使用壓濾防阻劑後,有效阻止了硅膠的生成,壓濾過程所需時間較之前縮短了 5%,壓濾裝置的清洗周期可延長至15 25天;由於解決了壓濾受阻的問題,PAC的綜合產率提高了 2 5% ;所得PAC的凈水速度提高了大約 2%,推測可能是PAC產物中存 在少量的聚硅鐵招,增強了凈化劑的效果。
權利要求
1.一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑,其有效成分為氧化鐵、氧化鎂和可選的氧化鋁。
2.根據權利要求1所述的壓濾防阻劑,其特徵在於所述壓濾防阻劑各有效成分的摩爾百分含量為氧化鐵60% 80%,氧化鎂15% 35%,氧化鋁0% 8%。
3.根據權利要求2所述的壓濾防阻劑,其特徵在於所述壓濾防阻劑各有效成分的摩爾百分含量為氧化鐵65% 75%,氧化鎂20% 30%,氧化鋁5% 8%。
4.一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑的制備方法,包括以下步驟 1)根據壓濾防阻劑有效成分的含量分別稱取原料鐵源、鎂源和可選的鋁源; 2)將原料研磨混勻,得到混合料; 3)混合料經煅燒、冷卻後,得到壓濾防阻劑; 壓濾防阻劑有效成分如權利要求1 3任意一項所述。
5.根據權利要求4所述的制備方法,其特徵在於所述鐵源、鎂源和鋁源分別為黃鐵礦、菱鎂礦和三水鋁土礦。
6.根據權利要求4所述的制備方法,其特徵在於步驟2)將原料研磨至100 200目。
7.根據權利要求4所述的制備方法,其特徵在於煅燒溫度為500 600°C,煅燒時間為1. 5 3小時。
8.根據權利要求4所述的制備方法,其特徵在於步驟3)中,混合料經煅燒、冷卻後,研磨至100 200目,得到壓濾防阻劑。
全文摘要
本發明公開了一種聚合氯化鋁壓濾防阻劑及其制備方法。本發明壓濾防阻劑用於生產凈水劑聚合氯化鋁工藝中,能阻止硅膠的生成,解決壓濾堵塞的難題;加入的壓濾防阻劑,可與硅酸生成聚硅鐵鋁,起到強化凈水劑的效果,使二氧化硅變廢為寶;壓濾防阻劑的生產成本低,因此可降低凈水劑聚合氯化鋁的生產成本。

8. 二氧化硅的工業化生產

1.1 二氧化硅的種類
二氧化硅也稱硅質原料,不僅包括天然礦物,也包括各種合成產品,其產品可分為結晶態和無定形態兩類。
二氧化硅天然礦物通常包括結晶態二氧化硅礦物石英砂、脈石英、粉石英和無定形硅礦物硅藻土。
合成產品主要是白炭黑(無定形二氧化硅),包括氣相白炭黑(氣相二氧化硅)、沉澱白炭黑(沉澱二氧化硅)。
石英是二氧化硅天然礦物的主要礦物組分,化學成分為SiO2,玻璃光澤,斷口呈油脂光澤。貝殼狀斷口,莫氏硬度7,密度2.65~2.66 。顏色不一,無色透明的叫水晶,乳白色的叫乳石英。按其結晶習性分,三方晶系的為低溫石英,又叫 -石英;六方晶系的為高溫石英,又稱 -石英。
石英砂是一個礦產品的專門名詞,它泛指石英成分佔絕對優勢的各種砂,諸如海砂、河砂、湖砂等。地質學按成因將它們劃分為沖積砂、洪積砂、殘積砂等。石英砂的礦物含量變化很大,以石英為主,其次包含各類長石、岩屑、重礦石(石榴子石、電氣石、輝石、角閃石、榍石、黃玉、綠簾石、鈦鐵礦等)以及雲母、綠泥石、黏土礦物等。
石英砂岩,是一種固結的砂質岩石,常簡稱為砂岩,是自然界最常見、最普通的硅質礦物原料之一,其石英和硅質碎屑含量一般在95%以上,副礦物多為長石、雲母和黏土礦物,重礦物含量很少。常見的重礦物有電氣石、金紅石、磁鐵礦等。
石英岩是由石英砂岩或其他硅質岩石經過變質作用而形成的變質岩。脈石英是與花崗岩有關的岩漿熱液礦脈,其礦物組成幾乎全部為石英。
粉石英是一種顆粒極細、二氧化硅含量很高的天然石英礦。粉石英這一詞過去叫法很多,它既包括天然的粉石英,同時也包括了由硅質礦物原料(石英岩、脈石英)加工而成的石英細粉。
硅砂是以石英為主要成分的砂礦飛總稱。以天然顆粒狀態從地表或地層中產出的硅砂,以及石英岩、石英砂岩風化後呈粒狀產出的砂礦稱為「天然硅砂」(或簡稱「硅砂」)。與此對應,將塊狀石英岩、石英砂岩粉碎成粒狀則稱「人造硅砂」。

1.2 二氧化硅的性質
1.2.1 性質
二氧化硅在自然界分布很廣,如石英、石英砂等。白色或無色,含鐵量較高的是淡黃色。密度2.65~2.66 。熔點1670℃(鱗石英);1710℃(方石英)。沸點2230℃。不溶於水微溶於酸,微粒時能與熔融和鹼類起作用。
二氧化硅的化學式SiO2,式量60.08,也叫硅石,是一種堅硬難溶的固體。它常以石英、鱗石英、方石英三種變體出現。從地面往下16千米幾乎65%為二氧化硅的礦石。天然的二氧化硅分為晶態和無定形兩大類,晶態二氧化硅主要存在於石英礦中。純石英為無色晶體,大而透明的稜柱狀石英為水晶。二氧化硅是硅原子跟四個氧原子形成的四面體結構的原子晶體,整個晶體又可以看作是一個巨大分子,SiO2是最簡式,並不表示單個分子。無定形二氧化硅為白色固體或粉末。
二氧化硅的化學性質很穩定,不溶於水也不跟水反應,是酸性氧化物,不跟一般酸反應。二氧化硅的性質不活潑,它不與除氟、氟化氫和氫氟酸以外的鹵素、鹵化氫和氫鹵素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。
氟化氫(氫氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶於水的氟硅酸。反應式如下所示:
SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O
二氧化硅與鹼性氧化物
SiO2 + CaO =(高溫) CaSiO3
二氧化硅能溶於濃熱的強鹼溶液:
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
(盛鹼的試劑瓶不能用玻璃塞而用橡膠塞)
在高溫下,二氧化硅能被碳、鎂、鋁還原:
SiO2+2C=Si+2CO↑

1.2.2 二氧化硅結構
在大多數微電子工藝感興趣的溫度范圍內,二氧化硅的結晶率低到可以被忽略。盡管熔融石英不是長范圍有序,但她卻表現出短的有序結構,它的結構可認為是4個氧原子位於三角形多面的腳上。多面體中心是一個硅原子。這樣,每4個氧原子近似共價鍵合到硅原子,滿足了硅的化合價外殼。如果每個氧原子是兩個多面體的一部分,則氧的化合價也被滿足,結果就成了稱為石英的規則的晶體結構。在熔融石英中,某些氧原子,成為氧橋位,與兩個硅原子鍵合。某些氧原子沒有氧橋,只和一個硅原子鍵合。可以認為熱生長二氧化硅主要是由人以方向的多面體網路組成的。與無氧橋位相比,有氧橋的部分越大,氧化層的粘合力就越大,而且受損傷的傾向也越小。干氧氧化層的有氧橋與無氧橋的比率遠大於濕氧氧化層。因此,可以認為,SiO2與其說是原子晶體,卻更近似於離子晶體。氧原子與硅原子之間的價鍵向離子鍵過渡。
二氧化硅是製造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光導纖維和耐火材料的原料。
當二氧化硅結晶完美時就是水晶;二氧化硅膠化脫水後就是瑪瑙;二氧化硅含水的膠體凝固後就成為蛋白石;二氧化硅晶粒小於幾微米時,就組成玉髓、燧石、次生石英岩。
物理性質和化學性質均十分穩定的礦產資源,晶體屬三方晶系的氧化物礦物,即低溫石英(α-石英),是石英族礦物中分布最廣的一個礦物種。廣義的石英還包括高溫石英(β-石英)。石英塊又名硅石, 主要是生產石英砂(又稱硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和燒制硅鐵的原料。

1.3 應用領域和用途
(1)玻璃
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃製品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光學玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料
(2)陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料,窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料
(3)冶金
硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑
(4)建築
混凝土、膠凝材料、築路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗材料(即水泥標准砂)等
(5)化工
硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,無定形二氧化硅微粉
(6)機械
鑄造型砂的主要原料,研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等)
(7)電子
高純度金屬硅、通訊用光纖等
(8)橡膠、塑料 填料(可提高耐磨性)
在PVC地板中,粉石英主要作為填料,細度在320目,填充量為16%~18%;在PVC耐酸板管中,粉石英填料細度為400目,填充量為10%~15%,在塑料薄膜中,粉石英填料細度在600目以上,填充量為10%~12%。
(9)油漆、塗料 (可提高塗料的耐候性)
硅藻土由於具有不同的粒子形狀和結構特徵,再加上極高的吸油量,塗料中用它作為消光劑,主要用於平光乳膠漆和清漆、底漆及某些混凝土塗料中,它還在塗料中用作增加遮蓋性顏料遮蓋力的填料。
2.1 白炭黑
白炭黑是一種人工合成的無定形二氧化硅超微粒子填料,白炭黑是多孔性物質,化學名稱水合二氧化硅,分子式SiO2•nH2O(其中nH2O是以表面羥基的形式存在),是微細粉末狀或超細粒子狀的二氧化硅,粒徑小於100nm,通常為20~60nm,化學純度高(高純者SiO2達99.8%)。分散性好,比表面積大,密度2.319~2.653g/cm3,熔點1750℃。能溶於苛性鹼和氫氟酸,不溶於水、溶劑和酸(氫氟酸除外)。耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。
白炭黑按製造工藝大體分為:氣相法(氣相法白炭黑、氣相二氧化硅);沉澱法(沉澱法白炭黑、沉澱法二氧化硅)。
氣相法白炭黑是利用氯硅烷經氫氧焰高溫水解製得的一種精細、特殊的無定形粉體材料,制備工藝復雜,價格昂貴。氣相法白炭黑常態下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子(粒徑小於100nm),無毒,平均原生粒徑為7~40nm,有巨大的比表面積,可達400m2/g。產品純度高,SiO2含量不小於99.8%,是一種多功能的添加劑,廣泛用於塗料,可起到增稠、觸變、消光等作用。
沉澱法白炭黑又分為傳統沉澱法白炭黑和特殊沉澱法白炭黑,前者是指以硫酸、鹽酸、CO2與水玻璃為基本原料生產的二氧化硅,後者是指採用超重力技術、溶膠-凝膠法、化學晶體法、二次結晶法或反相膠束微乳液法等特殊方法生產的二氧化硅。沉澱白炭黑屬於含水二氧化硅,SiO2含量90%左右,市場需求量大。沉澱白炭黑主要用作天然橡膠和合成橡膠的補強劑、牙膏摩擦劑等。氣相白炭黑主要用作硅橡膠的補強劑、塗料和不飽和樹脂增稠劑,超細二氧化硅凝膠和氣凝膠主要用作塗料消光劑、增稠劑、塑料薄膜開口劑等。
白炭黑比表面積研究是非常重要的,白炭黑的比表面積檢測數據只有採用BET方法檢測出來的結果才是真實可靠的,目前國內外比表面積測試統一採用多點BET法,國內外製定出來的比表面積測定標准都是以BET測試方法為基礎的,請參看我國國家標准(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態物質比表面積的方法。
2.2 白炭黑的制備工藝
2.2.1 氣相白炭黑(氣相二氧化硅)的制備工藝
主要為化學氣相沉積(CAV)法,又稱熱解法、干法或燃燒法。氣相白炭黑的制備原理是硅鹵化合物在氫氣、氧氣燃燒生產的水中進行高溫(大於1000攝氏度)水解反應;然後聚冷,經過聚集、脫酸等後處理工藝而獲得產品。
空氣和氫氣分別經過加壓、分離、冷卻脫水、硅膠乾燥、除塵過濾後送入合成水解爐。將四氯化硅原料送至精餾塔精餾後,在蒸發器中加熱蒸發,並以乾燥、過濾後的空氣為載體,送至合成水解爐。四氯化硅在高溫下氣化(火焰溫度1000~1800℃)後,與一定量的氫和氧(或空氣)在1800℃左右的高溫下進行氣相水解;此時生成的氣相二氧化硅顆粒極細,與氣體形成氣溶膠,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成較大顆粒,然後經旋風分離器收集,再送入脫酸爐,用含氮空氣吹洗氣相二氧化硅至PH值為4~6即為成品。
其化學反應式如下:
SiCl4(g)+ 2H2(g)+ O2(g)—> SiO2(g)+4HCl(g)
2CH3SiCl3(g)+ 2H2(g)+5O2(g)—> 2SiO2(g)+6HCl(g)+ 2CO2(g)+ 2H2O(g)
其中,CH3SiCl3是直接法合成甲基氯硅烷生產過程中不可避免的副產物,其比例約占單體總產量的10%~15%。由於Si原子上多出一個甲基,用其合成白炭黑的機理要比用SiCl4復雜得多。
在20世紀60~70年代,氣相白炭黑主要以四氯化硅為原料,生產工藝較易控制,但成本較高。目前氣相白炭黑製造公司與有機硅單體生產公司密切合作,利用廉價的有機硅副產物為主要原料,生產氣相法白炭黑;而氣相法白炭黑生產過程中副產的鹽酸,則返回有機硅單體廠用於有機硅單體的合成,同時用於有機硅產品的後加工,形成一個資源循環利用,相互促進發展的良性循環,具有極好的社會經濟效益。德國迪高沙(Degussa)公司和美國卡伯特(Cabot)公司的氣相法生產技術全球領先。他們的生產裝置規模大,自動化程度高,產品成本低,牌號(尤其是應用於特殊領域的功能性專用產品牌號)多,品質好,如表面積分布均勻、含水量低。我國沈陽化工股份有限公司及上海氯鹼化工股份有限公司也採用氣相法生產,但在生產規模、生產技術、自動化程度及產品牌號等方面遠不及國外大公司。廣州吉必盛科技實業有限公司是目前國內產量最大,牌號最全,技術最先進的氣相二氧化硅供應商,是氣相二氧化硅國家標准GB20020-2005負責起草單位。

2.2.2 沉澱白炭黑(沉澱二氧化硅)的制備工藝
沉澱二氧化硅由水玻璃(硅酸鈉)與硫酸或鹽酸反應製得。其中反應式如下:
SiO2+ Na2CO3—>SiO2•Na2O + CO2
(SiO2•Na2O)ag+ H2SO4—> SiO2+ Na2SO4+ H2O
沉澱白炭黑所用的原料水玻璃,又名泡花鹼,無色、青綠色或棕色的固體或黏稠液體,是由硅石(石英砂)、純鹼(土鹼)在熔化窖中共熔、冷卻、粉碎製得,其燃料為煤、天然氣、煤氣均可。水玻璃生產工藝可分為干法和濕法兩種,通常所用的是干法生產固體水玻璃,再溶解轉換成所需要規格的液體水玻璃。
沉澱法的生產技術、設備簡單,產品活性不高,顆粒不易控制,親和力差,補強性能低,顆粒表面水性羥基鍵合嚴重,消弱了產品的結合力。二次結晶生產超細白炭黑便是在沉澱法生產技術前提下進行了品種處理的改良技術。採用二次結晶新工藝,可以全自動工藝化生產。其SiO2含量在94%以上,比表面積達269~320m2/g,粒徑最粗為1000目,最細可達納米級。
白炭黑用量最大的領域是在橡膠行業中作為最佳白色補強填料。近年來,由於國內膠鞋及輪胎工業的發展,刺激了作為橡膠補強劑的白炭黑生產的快速增長。目前國內外填料用白炭黑,主要以石英砂為原料製成水玻璃後,再以沉澱法生產白炭黑。該生產工藝耗費大量純鹼和酸,生產成本較高。不少研究者正在探討用硅藻土、蛇紋石、硅灰石、高嶺土、膨潤土等非金屬礦物和其他原料生產白炭黑的工藝。第三軍醫大學研究成功用硅藻土生產白炭黑和聚合氯化鋁。浙江廣科化工有限公司、吉林省臨江市業住化工有限公司用硅藻土生產白炭黑。宜賓五糧液集團精細化工有限公司是國內唯一一家用植物(如稻殼、谷殼灰為原料)生產白炭黑(二氧化硅)的廠家,年產白炭黑4000t。

2.3 白炭黑的應用
白炭黑由於其耐酸、耐鹼、耐高溫及良好的電絕緣性能和分散性,因而被廣泛地用於橡膠、塑料、塗料、造紙、日用化工等行業中作為最佳的白色補強填料。氣相法白炭黑制備復雜,成本高,主要用於特殊用途。

2.3.1 氣相法白炭黑的應用
氣相白炭黑廣泛地用於硅橡膠、油漆塗料、油墨和復印機墨粉、膠黏劑、電纜料與不飽和聚酯樹脂、植物保護、食品和化妝品,可起到補強、增稠、抗結塊、控制體系流變和觸變等作用。
氣相白炭黑大量的應用於室溫硫化硅橡膠和高溫化硅橡膠,它們往往是以附聚體的形式分散在基體中形成三維的網狀結構,與硅橡膠基料的接觸面大,在硫化過程中形成的交聯點多,從而對硅橡膠起到增稠和補強作用。
在液態塗料和油漆中,氣相白炭黑兼有流變助劑、防沉劑、助分散劑、消光劑的功能。在配方中加入氣相白炭黑,可以控制體系的流變性和觸變性,既防止塗料和油漆在施工過程中的流掛現象,又可保證塗層厚薄均勻,獲得高品質的塗刷效果。氣相白炭黑在液態塗料和油漆中,能夠提高顏料和填料的懸浮性,改善顏料的分散性,從而有效防止顏料和填料在體質中沉降,使其具有良好的儲存性。氣相白炭黑作為消光劑,其作用是調整漆膜的表面光澤,並賦予漆膜表面良好的油膩感。另外,氣相白炭黑在油漆和塗料體系中,能夠提高塗層的抗刮擦和耐磨性能,加強了防腐蝕的作用。
粉末塗料中也常常用到氣相白炭黑。在粉末塗料中,氣相白炭黑可以改善粉末塗料的自由流動、防結塊和流動特性。
氣相白炭黑也常常應用於塑料和彈性體以及不飽和聚酯樹脂中。在塑料的混料中加入傳統的填料外,再加入少量的氣相白炭黑就會產生明顯的補強作用,大大提高材料的強度和力學性能,從而改善加工工藝和製品的性能。而在不飽和聚酯樹脂中加入少量的氣相白炭黑可以賦予樹脂極佳的透明度和優異的物理性能,這些特性都有助於提高下游製品的質量。
氣相白炭黑是一種重要的無機化工原料,在工業發展中有著不可替代的作用,除了傳統的應用行業外,還必將應用於新的領域,但由於其價格較高,往往限制了其更廣泛的應用,如在橡膠行業中目前還是大量使用沉澱白炭黑。

2.3.2 沉澱白炭黑的應用
沉澱白炭黑又稱沉澱水合二氧化硅。它是一種具有高比表面積、高結構、高活性的補強填充改性材料,因其具有特殊的表面結構和顆粒形態結構以及獨特的物理、化學特性,應用領域廣泛,是一種重要的補強填充劑。在淺色和彩色產品中更具有炭黑所無法比擬的優點,表面活性和補強性能比其他無機淺色填料(如碳酸鈣、陶土、高嶺土、雲母等)更優異。
通過控制沉澱白炭黑制備反應過程中物料的比例、流量以及反應的壓力、溫度、時間,經過濾、洗滌和乾燥等後處理,可得到不同比表面積、粒徑、純度、結構度、孔隙度的製品。白炭黑生產工藝不同,其物理、化學特性也各不相同,如表3-7所示。

表3-7 不同規格的白炭黑的物理、化學特性
項目 Zeosil175 Zeosil15 Zeosil175Gr Zeosil125Gr Tixosil383
二氧化硅質量分數 0.93 0.92 0.93 0.93 0.93
PH值 6.8 6.9 6.8 6.7 6.9
水分質量分數(105℃,2h) 0.055 0.060 0.060 0.060 0.070
灼燒減量(1000℃/% 4.0 4.5 4.0 4.0 4.5
CTAB比表面積/(m2/g) 162 160 165 120 160
BET比表面積/(m2/g) 165 240 168 125 260
DOP吸油值/(ml/100g) 280 250 250 230 250
壓緊密度/(mg/m3) 0.28 0.30 0.30 0.30 0.17
干基篩余物質量分數(10目) — — 0.80 0.85 —
325目濕篩余物質量分數 — — — — 0.005

不同比表面積、不同粒徑大小的白炭黑可滿足不同用途和性能要求。沉澱白炭黑廣泛用於橡膠、塑料的填充補強劑、油漆增稠劑、油漆塗料添加劑、合成潤滑脂和硅脂稠化劑、製革業平光劑、農葯分散劑、造紙填充劑、合成樹脂(聚酯樹脂、彈性聚氨酯)的添加劑、電子電氣業絕緣絕熱填料及日用化工原料等行業。同時用於聚丙烯、無毒聚氯乙烯塑料薄膜的開口劑和食品、農葯醫葯的防結塊劑和載體。
沉澱白炭黑用量最大的領域是在橡膠工業中作為最佳的白色補強填料,在白色和淺色填料中補強性能和表面活性優異,廣泛用於橡膠鞋底、輪胎、膠管、膠帶、膠輥、橡膠密封件等產品。
生產橡膠製品過程中通常需要在膠料中加入炭黑來提高強度、耐磨性和抗老化性,但由於炭黑的加入使得製品均為黑色且檔次不高。將白炭黑作為補強劑,在普通橡膠中添加少量白炭黑後,產品的強度、耐磨性和抗老化性等性能均達到或超過傳統高檔橡膠製品,而且能生產出新穎、性能優異的新一代橡膠製品,如白炭黑改性的橡膠材料,並且可以保持顏色長久不變。彩色輪胎側面膠的抗折性能由原來的10萬次提高到50萬次以上且有望在不久的將來,實現國產汽車、摩托車輪胎的彩色化。
將白炭黑加入到聚氯乙烯、環氧樹脂、乙烯基樹脂等可加工樹脂材料中,能明顯提高產品質量,方便加工成型,提高生產效率,增加品種,擴大應用范圍。在聚氯乙烯塑料薄膜中添加白炭黑後,不但提高其透明度、強度、韌性,而且抗老化性能也明顯提高。在普通塑料聚氯乙烯中添加少量白炭黑後生產出的塑料門窗硬度、粗糙度和抗老化性能均大幅度提高。利用白炭黑對塑料聚丙烯進行改性,主要技術指標(吸水率、絕緣電阻、壓縮殘余變形、繞曲強度等)均達到或超過工程塑料尼龍6的性能指標,可實現聚丙烯工程塑料製件替代尼龍6使用,產品成本大幅度下降,其經濟效益十分顯著。
我國是塗料生產消費大國,但目前國產塗料普遍存在著性能方面的不足,諸如懸浮穩定性、觸變性、耐磨性、耐洗刷性能較低等問題,致使每年需進口大量高檔塗料。在塗料中,白炭黑可發揮防止結塊和懸浮、增稠、觸變性等功能。白炭黑在塗料中成功應用,一改過去產品的不足,其主要性能指標大幅度提高,如外牆塗料的耐洗刷性由原來的1000多次提高到1萬多次;人工加速氣候老化和人工輻射暴露老化時間由原來的250h(粉化1級、變色2級)提高到600h(無粉化、漆膜無變色,色差值4.8)。此外,塗膜與牆體結合強度大幅度提高,塗膜硬度顯著增加,表面自潔能力也獲得改善。

9. 可燃性粉塵是指

在我國,由可燃性粉塵引發的燃燒、爆炸事故不在少數,在、高分子塑料工業、合成染料和塗料,新型洗滌劑、漂白粉、農葯和葯品製造業以及植物纖維紡織工藝等普遍存在著粉塵爆炸的危險。隨著生產技術向均質化、流態化發展,出現可燃性粉塵的行業越來越多。那麼, 可燃性粉塵具體指的是什麼呢?

可燃性粉塵,是指在空氣中能燃燒或燜燃,在常溫常壓下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵、纖維或飛絮。具體來講,可燃性粉塵主要包含以下幾類:
金屬製品加工業:
鎂粉、鋁粉、鋁鐵合金粉、鈣鋁合金粉、銅硅合金粉、硅粉、鋅粉、鈦粉、鎂合金粉、硅鐵合金粉。
農副產品加工業:
玉米澱粉、大米澱粉、小麥澱粉、果糖粉、果膠酶粉、土豆澱粉、小麥粉、大豆粉、大米粉、奶粉、乳糖粉、飼料、魚骨粉、血粉、煙葉粉塵。
木製品/紙製品加工業:
木粉、紙漿粉。

紡織品加工業:
聚酯纖維、甲基纖維、亞麻、棉花。
橡膠和塑料製品加工業:
樹脂粉、橡膠粉。
冶金/有色/建材行業煤粉制備業:
褐煤粉塵、褐煤/無煙煤(80:20)粉塵。
其他:
硫磺、過氧化物、染料、電粉末塗料、調色劑、萘、弱防腐劑、硬脂酸鉛、乳化劑。

粉塵的火災爆炸事故多發生在煤礦、麵粉廠、糖廠、紡織廠、硫磺廠、飼料、塑料、金屬加工廠及糧庫等廠礦企業。這與粉塵爆炸所需條件有關,粉塵爆炸本身是一類特殊的燃燒現象,它也需要達到一定的濃度,才能產生爆炸。所以,想要防範可燃性粉塵引起的爆炸,消除或降低生產環境中的可燃性粉塵濃度,使其控制在爆炸極限以下是非常關鍵的。

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