中國粉體網(wǎng)訊 無機(jī)非金屬礦(如碳酸鈣、高嶺土、鈦白粉等)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)原料,其精細(xì)化加工技術(shù)是通過物理、化學(xué)或復(fù)合手段,改變礦物的粒度、純度、表面性質(zhì)等關(guān)鍵指標(biāo),實(shí)現(xiàn) “提質(zhì)增效” 的核心環(huán)節(jié)。
1、重鈣深加工技術(shù)現(xiàn)狀
重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)技術(shù)主要涉及選礦、礦石破碎、磨粉、超細(xì)粉碎或超細(xì)磨粉以及表面改性等,技術(shù)主要發(fā)展趨勢(shì)是大型化、功能化以及智能化。
大型化主要是指單條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力將持續(xù)提高,功能化是指產(chǎn)品的粒度分布、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用性能緊貼市場需求和緊跟相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展不斷優(yōu)化,智能化是指生產(chǎn)過程管理和控制的持續(xù)優(yōu)化。
其中,功能化是提升重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用性能和價(jià)值的增值技術(shù)。提升重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品功能性的主要加工技術(shù)是表面改性和精細(xì)分級(jí)。表面改性降低了產(chǎn)品的吸油值、改善了重質(zhì)碳酸鈣與有機(jī)樹脂的相容性和在樹脂中的分散性,可以增大重質(zhì)碳酸鈣的填充量和減少或節(jié)約填充高聚物基復(fù)合材料材料中樹脂的用量,具有巨大的市場需求前景,是專用重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的主要生產(chǎn)技術(shù)之一。精細(xì)分級(jí)技術(shù)可以提高重質(zhì)碳酸鈣在某些細(xì)粉應(yīng)用領(lǐng)域,如油墨、涂料、透氣膜等中的應(yīng)用性能,是專用重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的重要生產(chǎn)技術(shù)之一。
2、高嶺土深加工技術(shù)現(xiàn)狀
提純技術(shù)
對(duì)高嶺土進(jìn)行提純的目的一方面主要是去除其中的鐵礦物、鈦礦物和有機(jī)質(zhì)等有害的染色雜質(zhì),以提高產(chǎn)品的白度;另一方面是去除石英、長石等砂質(zhì)礦物,以提升高嶺土產(chǎn)品的品質(zhì),進(jìn)而拓展其應(yīng)用的廣度及深度,在充分利用高嶺土資源的同時(shí)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。目前采用的提純工藝主要包括重選、磁選、浮選、浸出、化學(xué)漂白和焙燒等。在實(shí)際生產(chǎn)中,不同類型的高嶺土處理工藝有所差異,聯(lián)合提純工藝技術(shù)是一大發(fā)展趨勢(shì)。
改性技術(shù)
高嶺土表面改性是通過物理、化學(xué)或生物方法修飾礦物表面的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與形貌,彌補(bǔ)固有缺陷,從而實(shí)現(xiàn)“性能升級(jí)-應(yīng)用拓展-價(jià)值提升”的核心目標(biāo)。目前,有關(guān)高嶺土的改性研究主要目的是增強(qiáng)其吸附廢水中重金屬離子、氨氮等污染物,制備高性能復(fù)合材料或制備催化材料。表面改性技術(shù)主要有,插層改性、煅燒改性、化學(xué)改性、聚合羥基鐵改性、偶聯(lián)劑改性等。
3、鈦白粉深加工技術(shù)現(xiàn)狀
硫酸法生產(chǎn)技術(shù)
硫酸法的主要機(jī)理是通過用硫酸溶解鈦礦形成的TiSO4,在經(jīng)過凈化和濃縮以后,將鈦液進(jìn)行水解形成的TiO2·H2O,然后再經(jīng)過清洗、篩選、煅燒之后獲得產(chǎn)品,最后對(duì)產(chǎn)品表面加工后,就可以獲得金紅石類產(chǎn)品。
氯化法生產(chǎn)技術(shù)
使用氯化法生產(chǎn)鈦白粉,主要用到的原料包括高鈦渣或金紅石(天然或人造)以及石油焦。具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)是將石油焦作為反應(yīng)還原劑,而高鈦渣或金紅石在高溫的作用下會(huì)出現(xiàn)氯化反應(yīng),形成四氯化鈦,隨著高溫的不斷作用,四氯化鈦生成二氧化鈦,而后再進(jìn)行精制處理即可。
鈦白粉表面處理
沒有經(jīng)過表面處理的鈦白粉具有較強(qiáng)的光化學(xué)活性,在紫外線照射下有機(jī)物會(huì)發(fā)生降解,光度降低、變黃、粉化。耐候性是鈦白粉的重要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),研究鈦白粉表面處理工藝有助于提升鈦白粉質(zhì)量。目前鈦白粉表面處理方式有無機(jī)包覆和有機(jī)包覆。
其中,無機(jī)包覆包括:二氧化硅包覆、氧化鋁包覆、二氧化鋯包覆;而有機(jī)包覆是利用表面活性劑或偶聯(lián)劑等有機(jī)物包覆鈦白粉顆粒,改善鈦白粉顆粒在不同介質(zhì)中的浸潤性和分散性,從而提升鈦白粉的綜合性能。
10月29-31日,北京粉體技術(shù)協(xié)會(huì)、柏德英思展覽(上海)有限公司、山東中粉會(huì)展服務(wù)有限公司將在上?鐕少彆(huì)展中心聯(lián)合主辦“上海國際非金屬礦工業(yè)展覽會(huì)(SINMMIE2025)”,展會(huì)現(xiàn)場將同期舉辦“非金屬功能粉體加工與應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)”,屆時(shí)將邀請(qǐng)中國礦業(yè)大學(xué)(北京)李春全副教授作《無機(jī)粉體精細(xì)改性與高值利用技術(shù)進(jìn)展》主題報(bào)告,講解碳酸鈣、高嶺土、鈦白粉、氫氧化鎂、氫氧化鋁等粉體材料精細(xì)加工技術(shù)、設(shè)備,并展望發(fā)展趨勢(shì),現(xiàn)場與參會(huì)嘉賓一起交流互動(dòng)。
專家介紹
李春全,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)副教授,系副主任/博士生導(dǎo)師,主要研究方向非金屬礦深加工與綜合利用、粉體表面改性等。主持/參與博新計(jì)劃、國自然、北自然、國家重大科技專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)以及校企合作等科研項(xiàng)目30余項(xiàng),獲各類省部級(jí)/行業(yè)協(xié)會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng),入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單,兼任中國硅酸鹽學(xué)會(huì)礦物材料分會(huì)副秘書長等社會(huì)職務(wù)。
參考來源:
鄭水林:重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì),中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
馮雪茹:我國高嶺土開發(fā)現(xiàn)狀及綜合利用進(jìn)展,中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所
粉體網(wǎng):鈦白粉制備方法及改性研究進(jìn)展
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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