铁矿球团用膨润土的技术 我国是铁矿石的消费大国,近年的年需求量在7亿t以上(2008年需求量约7.5亿t,2009年需求量约8.8亿t),其中约80%为粉矿,必须经过造球后才能供高炉使用,膨润土是造球的粘结剂。遇水膨胀时体积增加数倍至30倍,比表面积增加至700-800m2/g。 膨润土作为球团粘结剂,对冶炼过程会产生积极和消极两方面影响,一方面它把粉矿粘结
工程泥浆膨润土
铁矿球团用膨润土的技术 我国是铁矿石的消费大国,近年的年需求量在7亿t以上(2008年需求量约7.5亿t,2009年需求量约8.8亿t),其中约80%为粉矿,必须经过造球后才能供高炉使用,膨润土是造球的粘结剂。遇水膨胀时体积增加数倍至30倍,比表面积增加至700-800m2/g。 膨润土作为球团粘结剂,对冶炼过程会产生积极和消极两方面影响,一方面它把粉矿粘结成球团,并达到一定强度,满足冶炼要求;另一方面它的添加会导致球团铁 品位降低,冶炼渣增加,影响炉容,增加热耗,增加成本等。因此在满足球团强度的前提下,要尽量降低膨润土添加量,为此对膨润土的粘结性能提出技术需求。 目前,我国球团矿中的膨润土添加量约为2%~3%,国外水平的添加量约为0.5%,从节约资源和节约能源考虑,应该进一步提高膨润土的粘结性能,降低球团矿中膨润土的用量。
有机改性剂的影响
有机改性剂的选择对有机膨润土的制备过程尤为重要,使用不同的改性剂会得到不同表面结构和不同性能的有机膨润土。膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量:边界品位:≥40%。改性剂的性能,碳链长度、碳链结构、长碳链数量等都会对有机膨润土表面性能和层状结构有影响,进而影响聚合物/层状硅酸盐的插层与剥离行为;在不同的表面活性剂用量和种类下,表现出的结果也各不相同,在相同的有机碳含量下,可能会表现出相似的分配系数。
有机改性剂主要通过影响膨润土的层间距值,层间距值越大,疏水性越好。天然膨润土类型,主要是按蒙脱石的阳离子的种类相对含量分为钙、钠、氢、锂蒙脱石等,其中以钙蒙脱石为主的粘土称为钙基膨润土。有机改性剂种类的影响表现为不同碳链的有机阳离子其截面积不同,当所用改性剂的阳离子截面积大小与蒙脱石层间单位交换点平均占有面积相适应时,层间才能达到足够的覆盖度,在有及溶剂中形成较好的凝胶体,获得黏度较大、凝胶性能较好的有机膨润土。
另外,膨润土的黏流性随晶格扭曲程度越严重变化越大;耐热性随土中有机碳链的长度的增加分解温度越高,其凝胶性与土中有机碳链的性质(长度、结构、极性)、有机土粒子的大小及溶剂分子的极性等因素有关,当完基链为同等长度时,含双键或芳香官能团的完基链形成的凝胶强度越高。实质上,蒙脱石的膨胀性受其化学成分控制,含钠离子多的蒙脱石可以待续不断地膨胀,直至成为一种凝胶状态。
在制浆过程中,大量的水溶性聚合物和胶体物释放至生产过程的水中,木材的胶体物和树脂物有沉积在设备和产品表面的趋向,会引起生产问题和纸页缺陷。膨润土的膨胀性能以膨胀容表示,膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容,以毫升/克样表示。树脂控制的方法主要可分为物理控制法和化学控制法。其中化学控制法是目前为常用和比较有效的树脂控制方法,它是利用一些树脂控制剂使树脂附着在纤维表面或稳定地分散在浆料系统中,从而避免树脂在设备表面的沉积。
经改性处理的有机膨润土由于具有较大的比表面积和有机物亲和力,因而也是一种有效的树脂控制剂。污水净化用膨润土的技术我国水污染严重,城市污水处理率仅约为40%,污水量大、水质复杂,是主要污染源之一。它可以吸附系统中憎水性的胶状树脂,降低树脂的表面能量,使树脂失去其特有的粘性,从而抑制了树脂的粘附、聚结和沉积,将0.5%~1%的膨润土加入纸浆悬浮液中,可以有效地吸附这些杂质及防止它们聚集。
膨润土除了能吸附胶状树脂外,也可以附着在已聚结的树脂颗粒上,从而降低树脂的粘性。然而当系统中存在剪切力时,已聚结的树脂颗粒可能会重新暴露出新鲜的表面,而又具有聚结与沉积的趋势,因此合理选择膨润土加入的位置非常重要。
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