煅燒高嶺土具有一系列的優(yōu)異性能,被廣泛應用于造紙、陶瓷、橡膠、塑料及醫用化工等許多領(lǐng)域,其中用量最大的是造紙工業(yè)。然而造紙工業(yè)對煅燒高嶺土的吸油值提出了高要求,普通煅燒高嶺土已經(jīng)不能滿(mǎn)足造紙行業(yè)的需求,優(yōu)質(zhì)的煅燒高嶺土尤其是超細煅燒高嶺土因具有較大的比表面積和較高的吸油值而應用廣泛。
許多學(xué)者對提高煅燒高嶺土的吸油值開(kāi)展了研究,王玉飛對堿改性前后高嶺土的吸油值變化進(jìn)行研究,結果表明隨著(zhù)處理時(shí)間與堿濃度的增加,高嶺土的吸油值先升高后降低。除了堿改性外,煅燒溫度的變化也會(huì )對吸油值造成影響,隨煅燒溫度的升高,吸油值呈先增大后減小的趨勢,獲得高吸油值的煅燒水洗高嶺土的最佳煅燒溫度為750℃。
通過(guò)煅燒和改性等手段提高高嶺土吸油值的方法較多,但針對煤系高嶺土的煅燒產(chǎn)品需兼顧脫羥脫碳問(wèn)題,探索能滿(mǎn)足造紙工業(yè)對產(chǎn)品吸油值指標要求的技術(shù)手段。然而傳統的加熱方法中,熱量在材料中通過(guò)傳導、輻射和對流的機制進(jìn)行傳遞。在此種情況下,材料的表面首先被加熱,之后在材料的表面到主體之間建立溫度梯度,使溫度由表面逐漸傳遞至主體部分。
相比之下,微波作為一種新型的加熱手段,在加熱過(guò)程中,電磁能量被材料按體積吸收并轉化為熱能,利用能量轉換代替加熱過(guò)程中的溫度傳遞,使表面與主體間不存在溫度差,材料內部溫度場(chǎng)分布更加均勻,此過(guò)程是一種能量轉換,而不是加熱傳遞。因此,微波可以穿透材料并傳遞能量,不僅大大加快了反應速率,降低了材料加工過(guò)程中的能耗,而且不會(huì )對環(huán)境造成污染而被應用于材料加工工藝中。
閆雷等利用微波代替傳統加熱方法對煤系高嶺土進(jìn)行熱處理,研究微波處理對煤系高嶺土吸油值、脫羥過(guò)程以及形貌與結構的影響,結果表明:
?。?)高嶺土原土的微波輻照實(shí)驗中,煤系高嶺土的吸油值隨輻照時(shí)間的增加呈先增加后降低的趨勢,且在處理時(shí)間為17.5min時(shí)吸油值最高,為74.4g/100g,較高嶺土原土吸油值提升了61%。
?。?)在微波作用15min時(shí)高嶺土的邊角開(kāi)始形成熱聚集,在高嶺土的片層邊緣發(fā)生局部高溫,當微波作用20min時(shí)高溫使高嶺土發(fā)生部分燒結現象。
?。?)高嶺土的吸油值與吸附平均孔徑相關(guān),與比表面積的大小無(wú)明顯關(guān)聯(lián),生成少量的莫來(lái)石對煅燒煤系高嶺土吸油值的提高有促進(jìn)作用。
資料來(lái)源:《閆雷,張濤,黎佳全,等.微波輻照煤系高嶺土及其吸油性能[J].硅酸鹽通報,2021,40(02):527-533》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉載請注明出處!
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