中國粉體網(wǎng)訊 無機非金屬礦(如碳酸鈣、高嶺土、鈦白粉等)是國民經(jīng)濟的重要基礎原料,其精細化加工技術是通過物理、化學或復合手段,改變礦物的粒度、純度、表面性質(zhì)等關鍵指標,實現(xiàn) “提質(zhì)增效” 的核心環(huán)節(jié)。
1、重鈣深加工技術現(xiàn)狀
重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)技術主要涉及選礦、礦石破碎、磨粉、超細粉碎或超細磨粉以及表面改性等,技術主要發(fā)展趨勢是大型化、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、結構和應用性能緊貼市場需求和緊跟相關應用領域的創(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)碳酸鈣應用性能和價值的增值技術。提升重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品功能性的主要加工技術是表面改性和精細分級。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)技術之一。精細分級技術可以提高重質(zhì)碳酸鈣在某些細粉應用領域,如油墨、涂料、透氣膜等中的應用性能,是專用重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的重要生產(chǎn)技術之一。
2、高嶺土深加工技術現(xiàn)狀
提純技術
對高嶺土進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),進而拓展其應用的廣度及深度,在充分利用高嶺土資源的同時獲得更好的經(jīng)濟效益。目前采用的提純工藝主要包括重選、磁選、浮選、浸出、化學漂白和焙燒等。在實際生產(chǎn)中,不同類型的高嶺土處理工藝有所差異,聯(lián)合提純工藝技術是一大發(fā)展趨勢。
改性技術
高嶺土表面改性是通過物理、化學或生物方法修飾礦物表面的化學組成、結構與形貌,彌補固有缺陷,從而實現(xiàn)“性能升級-應用拓展-價值提升”的核心目標。目前,有關高嶺土的改性研究主要目的是增強其吸附廢水中重金屬離子、氨氮等污染物,制備高性能復合材料或制備催化材料。表面改性技術主要有,插層改性、煅燒改性、化學改性、聚合羥基鐵改性、偶聯(lián)劑改性等。
3、鈦白粉深加工技術現(xiàn)狀
硫酸法生產(chǎn)技術
硫酸法的主要機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
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還原劑,而高鈦渣或金紅石在高溫的作用下會出現(xiàn)氯化反應,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的光化學活性,在紫外線照射下有機物會發(fā)生降解,光度降低、變黃、粉化。耐候性是鈦白粉的重要應用標準,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包覆和有機包覆。
其中,無機包覆包括:二氧化硅包覆、氧化鋁包覆、二氧化鋯包覆;而有機包覆是利用表面活性劑或偶聯(lián)劑等有機物包覆鈦白粉顆粒,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,北京粉體技術協(xié)會、柏德英思展覽(上海)有限公司、山東中粉會展服務有限公司將在上?鐕少彆怪行穆(lián)合主辦“上海國際非金屬礦工業(yè)展覽會(SINMMIE2025)”,展會現(xiàn)場將同期舉辦“非金屬功能粉體加工與應用技術交流會”,屆時將邀請中國礦業(yè)大學(北京)李春全副教授作《無機粉體精細改性與高值利用技術進展》主題報告,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加工技術、設備,并展望發(fā)展趨勢,現(xiàn)場與參會嘉賓一起交流互動。
專家介紹
李春全,中國礦業(yè)大學(北京)副教授,系副主任/博士生導師,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/參與博新計劃、國自然、北自然、國家重大科技專項、國家重點研發(fā)以及校企合作等科研項目30余項,獲各類省部級/行業(yè)協(xié)會獎勵7項,入選全球前2%頂尖科學家榜單,兼任中國硅酸鹽學會礦物材料分會副秘書長等社會職務。
參考來源:
鄭水林:重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)技術現(xiàn)狀與趨勢,中國礦業(yè)大學(北京)
馮雪茹:我國高嶺土開發(fā)現(xiàn)狀及綜合利用進展,中國地質(zhì)科學院礦產(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展
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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