Przebieg procesu aktywacji tlenku magnezu metodą kalcynacji-w wysokiej temperaturze obejmuje cztery podstawowe etapy: wstępną obróbkę surowca, ogrzewanie i kalcynację, utrwalanie cieplne i rozkład oraz chłodzenie i uszczelnianie w celu konserwacji. Nadaje się do umiarkowanie-pochłaniającego wilgoć i rozkładającego się tlenku magnezu i może częściowo przywrócić jego aktywność.
1. Wstępna obróbka surowca
Kruszenie i przesiewanie: Zmiażdżyć aglomerowany i zdegradowany tlenek magnezu za pomocą kruszarki lub moździerza i tłuczka, a następnie przepuścić go przez sito o oczkach 80, aby zapewnić jednolity rozmiar cząstek i poprawić wydajność ogrzewania.
Wstępne suszenie: Suszyć w piekarniku nagrzanym na 110 stopni przez 2 godziny, aby usunąć wilgoć z powierzchni i zapobiec rozpryskom pary lub rozproszeniu proszku podczas kalcynacji.
Ten etap poprawia wydajność wymiany ciepła, zmniejsza późniejsze zużycie energii i jest kluczową obróbką wstępną zapewniającą równomierną aktywację.
2. Ogrzewanie i kalcynacja
Wybór sprzętu: W celu zapewnienia kontrolowanej temperatury i równomiernego ogrzewania zaleca się piec muflowy (w przypadku małych partii) lub piec obrotowy (w przypadku ciągłej produkcji przemysłowej).
Program ogrzewania: Powoli zwiększaj temperaturę do 500 stopni z szybkością 10–15 stopni/min, aby uniknąć nagłego nagrzania, które mogłoby spowodować pękanie materiału. Po osiągnięciu temperatury docelowej ustabilizuj system i rozpocznij odliczanie fazy utrzymywania.
Kluczowe punkty kontroli temperatury: Poniżej 500 stopni Mg(OH)₂ rozkłada się niecałkowicie; powyżej 800 stopni prawdopodobnie nastąpi spiekanie, zmniejszając powierzchnię właściwą i aktywność.
3. Inkubacja i rozkład
Temperatura kalcynacji: Utrzymuj pomiędzy 500-800 stopni, przy czym 700 stopni to optymalny punkt równowagi, równoważący szybkość rozkładu i zapobieganie spiekaniu;
Czas utrzymywania: Kontynuować przez 2–4 godziny, aby zapewnić całkowite odwodnienie i rozkład wodorotlenku magnezu:
Mg(OH)₂ → ΔMgO + H₂O↑
Kontrola atmosfery: Utrzymuj dobrą wentylację wewnątrz pieca, natychmiast usuwaj parę wodną i promuj reakcję do przodu.
Dane eksperymentalne pokazują, że trzymanie w temperaturze 700 stopni przez 3 godziny powoduje powrót do aktywności na poziomie ponad 80%.
4. Chłodzenie i uszczelnianie
Naturalne chłodzenie: Po wyłączeniu zasilania pozostaw materiał do ostygnięcia do temperatury pokojowej w piecu (około 6–8 godzin), aby uniknąć uszkodzenia kryształów naprężeniowego spowodowanego szybkim chłodzeniem.
Zamknięte opakowanie: natychmiast po wyjęciu umieścić w dwuwarstwowej-torebce-odpornej na wilgoć (wewnętrzna folia PE + zewnętrzna torebka z folii aluminiowej). Zalecane jest uszczelnianie próżniowe lub napełnianie azotem.
Zapobieganie wilgoci: Umieść środek osuszający w postaci żelu krzemionkowego w opakowaniu i oznacz go jako „aktywny”, aby zapobiec wtórnemu wchłanianiu wilgoci.
Narażenie na działanie wilgotnego powietrza podczas procesu chłodzenia jest surowo zabronione; w przeciwnym razie natychmiast ponownie wchłonie wilgoć i stanie się nieskuteczny.
5. Weryfikacja efektu aktywacji
|
Przedmiot testowy |
Wymagania standardowe |
Metoda testowa |
|
Zawartość aktywowanego tlenku magnezu |
Większy lub równy 60% |
Metoda hydratacyjna (HG/T 3928-2012) |
|
Zawartość wilgoci |
Mniej niż lub równo 1,5% |
Metoda straty przy suszeniu lub metoda Karla Fischera |
|
Stan fizyczny |
Sypki biały proszek |
Kontrola wzrokowa + badanie płynności |
Zaleca się wysłanie próbki do laboratorium akredytowanego-CNAS w celu uzyskania wiarygodnych danych i upewnienia się, że spełnia ona wymagania scenariuszy zastosowań o wysokiej-precyzyjności.
