لیتیوم سیلیکات (HLLL-1)
Cat:سیلیکات لیتیوم
سیلیکات لیتیوم مایع، مدل HLLL-1، به عنوان یکی از اعضای مهم خانواده سیلیکات، سیلیکات لیتیوم دارای طیف گسترده ای ا...
See Details
مهندسان و مدیران تدارکات اغلب رفتار می کنند پودر سیلیکات سدیم به عنوان یک فرمت راحت از لیوان آب مایع. این فرض باعث عدم تطابق مشخصات، انحلال آهسته در تولید، و دسته های رد شده می شود. پودر سیلیکات خشک شده با اسپری یک ماده متمایز با مورفولوژی ذرات، مشخصات رطوبت و سینتیک انحلال خاص خود است. شیمی مرتبط است، اما رفتار فرآیند قابل تعویض نیست.
سیلیکات سدیم مایع یک محلول قلیایی چسبناک است. هنگامی که با اسپری خشک می شود، آب به سرعت حذف می شود و ذرات بی شکل حاصل نسبت بالایی از محتوای سیلیس و سودا اصلی را حفظ می کنند. تفاوت اصلی در نحوه رفتار آن ذرات هنگام وارد شدن مجدد به آب یا مخلوط خشک نهفته است. پودر با مدول 2.9 به طور پیش فرض فورا حل نمی شود. سرعت انحلال به توزیع اندازه ذرات، چگالی ظاهری و دما و هم زدن آب دریافت کننده بستگی دارد. به همین دلیل است که برگه داده های فنی که فقط مدول و محتوای SiO2 را فهرست می کند برای طراحی فرآیند ناقص است.
این مقاله بر روی متغیرهای عملی تمرکز میکند که تعیین میکنند یک سیلیکات پودری در کاربردهای شوینده، سیمان، نسوز و نشتی کارایی دارد یا خیر. همچنین سؤالات تدارکاتی را پوشش می دهد که توافقنامه تأمین قابل اعتماد را از یک آزمایش پرهزینه جدا می کند.
اصل اصلی: درجه پودر را با فرآیند مطابقت دهید، نه برعکس. سرعت عبور 100 مش بالای 95 درصد و سرعت انحلال زیر 240 ثانیه تنها زمانی معنادار است که سیستم گیرنده بتواند ذرات را به طور موثر خیس و پراکنده کند.
مدول سیلیکات سدیم نسبت مولی سیلیس به اکسید سدیم است. مدول 2.9 در محدوده وسط قرار دارد. گریدهای مدول پایین تر قلیایی تر هستند و راحت تر حل می شوند. گریدهای مدول بالاتر، نسوزتر و کمتر محلول هستند. درجه 2.9 اغلب انتخاب می شود زیرا قلیاییت، استحکام اتصال و مقاومت حرارتی را متعادل می کند. این محلول ترین عیار نیست و نسوزترین گرید نیست. این تعادل دقیقاً به همین دلیل است که در شوینده ها، سیمان ها و چسباننده های نسوز ظاهر می شود.
| پارامتر | ارزش معمولی | مفهوم فرآیند |
|---|---|---|
| مدول | 2.9 مثبت یا منفی 0.1 | رفتار قلیایی و اتصال را کنترل می کند |
| محتوای SiO2 | 57 تا 60 درصد | بارگذاری سیلیس در هر کیلوگرم را تعیین می کند |
| محتوای Na2O | 20 تا 22 درصد | PH و عملکرد مواد شوینده را تحت تاثیر قرار می دهد |
| رطوبت | زیر 5 درصد | وزن کیک و حمل و نقل را کاهش می دهد |
| چگالی ظاهری | 0.6 تا 0.9 گرم بر سانتی متر مکعب | بر اختلاط و انتقال تأثیر می گذارد |
| اندازه ذرات | نرخ عبور 100 مش 95 درصد یا بالاتر | سرعت انحلال و گرد و غبار را کنترل می کند |
| سرعت انحلال | 240 ثانیه یا کمتر در 60 درجه سانتیگراد | زمان چرخه دسته ای را تعیین می کند |
| شماره CAS | 1344-09-8 | مرجع نظارتی و ایمنی |
دو پودر با مدول یکسان و محتوای SiO2 می توانند در طبقه تولید متفاوت رفتار کنند. پودری با توزیع اندازه ذرات باریک و سرعت عبور 100 مش بالا سریعتر حل می شود زیرا سطح کل بیشتر است و مسیر انتشار آب کوتاهتر است. پودری با توزیع گسترده و نسبت بالایی از ریز ممکن است به سرعت حل شود اما باعث ایجاد گرد و غبار و تلفات در حمل و نقل شود. پودری با آگلومراهای درشت ممکن است به آرامی حل شود و ذرات ژل حل نشده باقی بماند که فیلترها و نازل ها را مسدود می کند.
هنگامی که پودر سیلیکات سدیم با آب برخورد می کند، سه مرحله رخ می دهد. ابتدا آب سطح ذرات را خیس می کند. دوم، اجزای قلیایی شروع به حل شدن می کنند و یک فیلم با pH بالا ایجاد می کنند. سوم، شبکه سیلیس هیدراته و پراکنده می شود. هم زدن هر سه مرحله را تسریع می کند. دما مرحله دوم و سوم را تسریع می کند. بدون هم زدن کافی، ذرات می توانند قبل از پراکندگی کامل با هم ژل کنند. به همین دلیل است که مشخصات سرعت انحلال اندازهگیری شده در شرایط آزمایشگاهی ایدهآل ممکن است مستقیماً به یک ظرف تولیدی با اختلاط ضعیف ترجمه نشود.
سیلیکات پودری بیش از سیلیکات مایع انتخاب می شود که هزینه حمل و نقل، پایداری ذخیره سازی یا سازگاری با مخلوط خشک عامل تعیین کننده باشد. کاربردهای زیر بیشترین حجم استفاده را نشان میدهند، اما هر کدام خواستههای متفاوتی را بر درجه پودر تحمیل میکنند.
در فرمولاسیون های شوینده، پودر سیلیکات سدیم به عنوان یک سازنده، یک عامل بافر و یک بازدارنده خوردگی برای سطوح فلزی عمل می کند. آب را با رسوب یون های کلسیم و منیزیم نرم می کند که کارایی سورفکتانت را بهبود می بخشد. درجه مدول 2.9 ترجیح داده می شود زیرا قلیائیت کافی را بدون سختی بیش از حد فراهم می کند. پودری با سرعت عبور مش 100 به سرعت در خطوط مخلوط خشک پخش می شود و هنگامی که ماده شوینده به آب اضافه می شود به راحتی حل می شود. رطوبت کمتر از 5 درصد بسیار مهم است زیرا پودرهای شوینده در حین نگهداری به کیک شدن حساس هستند.
در سیستم های سیمانی، سیلیکات سدیم پودر شده به عنوان یک افزودنی خشک شونده سریع و یک چسب نسوز عمل می کند. هنگامی که به مخلوط سیمان خشک اضافه می شود، با هیدروکسید کلسیم واکنش داده و هیدرات سیلیکات کلسیم را تشکیل می دهد که باعث تسریع گیرش و افزایش استحکام اولیه می شود. فرمت پودر اجازه می دهد تا دوز دقیق را در ملات ها و دوغاب های خشک بدون سهم آبی که سیلیکات مایع معرفی می کند، انجام دهد. برای کاربردهای نسوز، مدول درجه 2.9 فاز اتصالی را فراهم می کند که در دماهای بالا استحکام را حفظ می کند. اندازه ذرات در اینجا مهم است زیرا ذرات درشت ممکن است به طور کامل واکنش نشان ندهند، در حالی که ریزدانه های بیش از حد می تواند جریان پذیری را کاهش دهد.
یکی از پرتقاضاترین کاربردها، اتصال نشت صنعتی است. هنگامی که محلول سیلیکات سدیم با محیط اسیدی یا با کلسیم بالا تماس می گیرد، به سرعت ژل می شود. سیلیکات پودری را می توان در محل با آب مخلوط کرد تا دوغابی ایجاد شود که در عرض چند دقیقه سفت می شود. این در تونل ها، معادن و ترانشه های تاسیساتی که در آن نفوذ آب زیرزمینی باید به سرعت متوقف شود استفاده می شود. فرمت پودر سودمند است زیرا می توان آن را به طور نامحدود ذخیره کرد و فقط در صورت نیاز مخلوط کرد. سرعت انحلال به یک عامل ایمنی و بهره وری تبدیل می شود: پودری که در کمتر از 240 ثانیه حل می شود به خدمه اجازه می دهد تا یک دسته را آماده کرده و آن را قبل از بسته شدن پنجره زمان ژل اعمال کنند.
چسب های نسوز بر پایه پودر سیلیکات سدیم در قالب های ریخته گری، مخلوط های تفنگ دار و پوشش های قالب استفاده می شود. سیلیکات یک فاز شیشه ای تشکیل می دهد که ذرات سرامیکی را در دماهای بالا به هم متصل می کند. مدول رفتار ذوب و مقدار فاز مایع تشکیل شده را کنترل می کند. پودر مدول 2.9 مصالحه ای بین قدرت سبز و عملکرد در دمای بالا ارائه می دهد. در این کاربردها، رطوبت کم ضروری است زیرا آب باقیمانده باعث ایجاد بخار در اولین گرم شدن می شود.
یادداشت برنامه: همان درجه پودر می تواند در یک کاربرد خوب و در کاربرد دیگر ضعیف عمل کند. همیشه انحلال و تنظیم رفتار را در فرآیند واقعی تأیید کنید، نه تنها از گواهی تجزیه و تحلیل.
خرید پودر سیلیکات سدیم یک معامله کالایی نیست. اگر پودر به آرامی حل شود، گرد و غبار ایجاد کند یا نیاز به ذخیره سازی خاصی داشته باشد، کمترین قیمت به ازای هر کیلوگرم می تواند منجر به بالاترین هزینه کل شود. تیم های تدارکات باید تامین کنندگان را در پنج بعد ارزیابی کنند.
| منطقه | توصیه ذخیره سازی | دلیل |
|---|---|---|
| آب و هوای خشک شمالی | کیف ها را حداقل 20 سانتی متر بالاتر از زمین نگه دارید | از مهاجرت رطوبت زمین جلوگیری می کند |
| فصول مرطوب و بارانی جنوبی | کیف ها را حداقل 30 سانتی متر بالاتر از کف و دور از دیوار نگه دارید | خطر تراکم و کیک شدن را کاهش می دهد |
| انبارهای ساحلی یا با رطوبت بالا | از پالت هایی با مانع رطوبت و کنترل رطوبت استفاده کنید | از تشکیل توده و افزایش وزن جلوگیری می کند |
این توصیه ها خودسرانه نیستند. پودر سیلیکات سدیم رطوبت هوا را جذب می کند. وقتی آب کافی جذب کرد، ذرات به هم می چسبند و توده های سختی را تشکیل می دهند که با سرعت مورد انتظار حل نمی شوند. در موارد شدید، پودر می تواند تا حدی در کیسه ژل شود. عرضهکنندهای که این موضوع را درک میکند و راهنماییهای ذخیرهسازی واضحی را ارائه میدهد، احتمالاً محصولی را ارائه میکند که مطابق مشخص شده عمل کند.
ارزیابی نمونه ساختار یافته از اشتباهات گران قیمت جلوگیری می کند. روش زیر را می توان با تجهیزات استاندارد آزمایشگاهی تکمیل کرد و کمتر از یک روز زمان نیاز دارد.
هدف این نیست که آزمایشگاه کنترل کیفیت تامین کننده را تکرار کنیم. هدف تأیید این است که پودر در تجهیزات و فرمولاسیون خاص شما رفتار قابل قبولی دارد. پودری که هر تست تامین کننده را پشت سر بگذارد اما در میکسر شما شکست بخورد، پودر مناسبی برای فرآیند شما نیست.
انتخاب بین سیلیکات سدیم پودری و مایع در مورد این نیست که کدام بهتر است. این در مورد این است که فرمت متناسب با فرآیند، تدارکات و ساختار هزینه است. مقایسه زیر مبادلات را برجسته می کند.
| عامل | سیلیکات پودر شده | سیلیکات مایع |
|---|---|---|
| هزینه حمل و نقل در واحد SiO2 | پایین تر چون آب حذف می شود | بالاتر چون آب حمل می شود |
| پایداری ذخیره سازی | ماندگاری طولانی در صورت خشک نگه داشتن | ماندگاری محدود، قوطی ژل |
| تجهیزات انحلال | به میکسر و کنترل آب نیاز دارد | آماده استفاده یا رقیق می شود |
| گرد و غبار و جابجایی | نیاز به کنترل گرد و غبار دارد | بدون گرد و غبار |
| دقت دوز در مخلوط های خشک | بالا | قابل اجرا نیست |
| حساسیت به یخ زدگی | هیچ کدام | می تواند منجمد یا جدا شود |
برای ترکیب خشک شوینده، افزودنی های سیمان و مخلوط های خشک نسوز، پودر انتخاب عملی است. برای کاربردهایی که در حال حاضر از سیلیکات مایع استفاده میکنند و قابلیت اختلاط خشک ندارند، تغییر به پودر ممکن است نیاز به سرمایهگذاری در تجهیزات انحلال داشته باشد. تصمیم باید بر اساس هزینه کل مالکیت باشد، نه قیمت واحد به تنهایی.
متداول ترین مدول برای کاربردهای مواد شوینده 2.9 است، اگرچه از گریدهای بین 2.0 و 3.2 نیز استفاده می شود. مدول 2.9 تعادلی بین قلیائیت برای نرم شدن آب و سازگاری با سایر اجزای شوینده ایجاد می کند.
سرعت انحلال بستگی به اندازه ذرات، دمای آب و هم زدن دارد. یک پودر ریز با سرعت عبور مش 100 بالای 95 درصد می تواند در کمتر از 240 ثانیه در دمای 60 درجه سانتیگراد با اختلاط خوب حل شود. آب سرد و هم زدن ضعیف زمان را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
برای اهداف حمل و نقل به عنوان غیر قابل اشتعال و غیر سمی طبقه بندی می شود. با این حال، قلیایی است و می تواند باعث تحریک پوست و چشم شود. هنگام جابجایی باید از تجهیزات حفاظت فردی مناسب استفاده شود. همچنین رطوبت سنجی است، بنابراین بسته بندی باید مهر و موم شود.
بله. هنگامی که با آب مخلوط می شود و وارد مسیر نشتی می شود، با کلسیم یا آب زیرزمینی اسیدی واکنش داده و ژلی تشکیل می دهد که جریان را مسدود می کند. فرمت پودر راحت است زیرا می توان آن را در محل ذخیره کرد و در صورت نیاز در دسته های کوچک مخلوط کرد.
حداقل مقدار سفارش بسته به عرضه کننده و قالب بسته بندی متفاوت است. برای کیسه های استاندارد ۲۵ کیلوگرمی، حداقل معمول یک پالت یا یک تن متریک است. برای مدول یا بسته بندی سفارشی، حداقل ممکن است بالاتر باشد. همیشه قبل از برنامه ریزی آزمایشی با تامین کننده آن را تایید کنید.
کیف ها را حداقل 30 سانتی متر بالاتر از زمین و دور از دیوارهای بیرونی نگه دارید. از پالتهای دارای مانع رطوبت استفاده کنید و رطوبت انبار را تا حد عملی پایین نگه دارید. کیسه ها را به طور مرتب از نظر وجود توده یا افزایش وزن که نشان دهنده ورود رطوبت است، بررسی کنید.
خود پودر اگر خشک بماند از نظر شیمیایی پایدار می ماند. خطر اصلی جذب رطوبت است که باعث ایجاد کیک و کاهش انحلال می شود. پودر ذخیره شده مناسب مدول مشخص شده و محتوای SiO2 خود را برای مدت طولانی حفظ می کند.
پودر سیلیکات سدیم با مدول 2.9 یک ماده صنعتی همه کاره است، اما تطبیق پذیری به معنای مناسب بودن جهانی نیست. فرمت پودر مزایایی را در حمل و نقل، ذخیره سازی و اختلاط خشک ارائه می دهد که سیلیکات مایع نمی تواند مطابقت داشته باشد. همچنین متغیرهایی مانند توزیع اندازه ذرات، محتوای رطوبت و رفتار انحلال را معرفی می کند که باید مدیریت شوند. تیم های فنی باید نمونه ها را در شرایط تولید ارزیابی کنند. تیم های تدارکات باید فراتر از قیمت واحد، به ثبات، بسته بندی و پشتیبانی تامین کننده نگاه کنند. وقتی هر دو دیدگاه با هم ترکیب شوند، نتیجه یک توافق عرضه است که عملکرد قابل پیش بینی را به جای شگفتی های گاه به گاه ارائه می دهد.