ما هو ثالث أكسيد الأنتيمون؟
ثالث أكسيد الأنتيمون (Sb₂O₃) له وزن جزيئي 291.5، وكثافة 5.1 غ/سم³، ودرجة انصهار 656 درجة مئوية، ودرجة غليان 1425 درجة مئوية. يمكن أن يتسامى في فراغ عالٍ عند درجة حرارة 400 درجة مئوية. ثالث أكسيد الأنتيمون مسحوق بلوري أبيض، يُعرف صناعيًا باسم أبيض الأنتيمون. يذوب بشكل طفيف في الماء، وحمض الكبريتيك المخفف، وحمض النيتريك المخفف، ولكنه يذوب في حمض الهيدروكلوريك، وحمض الكبريتيك المركز، والقلويات القوية، ومحاليل حمض الطرطريك.
يتميز ثالث أكسيد الأنتيمون عالي الجودة بانخفاض سميته. ومع ذلك، قد تُظهر الأصناف الأقل جودة سمية طفيفة، ويعود ذلك أساسًا إلى ارتفاع نسبة ثالث أكسيد الزرنيخ (As₂O₃). قد يُسبب التعرض له أعراضًا مثل حكة في اليدين والذراعين لدى العاملين.
آلية تنقية ثالث أكسيد الأنتيمون مشابهة لآلية تنقية ثالث أكسيد الزرنيخ. وهو عامل تنقية متعدد الاستخدامات ذو كثافة عالية نسبيًا. ينتقل من أكسيد أعلى إلى أكسيد أدنى عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا، ويؤدي وظيفته بكفاءة عالية في الزجاج الذي يحتوي على كميات كبيرة من أكسيد الرصاص (PbO) أو أكسيد الباريوم (BaO).
استخدام ثالث أكسيد الأنتيمون
نظرًا لتقلبه، لا يُستخدم Sb₂O₃ بمفرده كعامل توضيحي، بل يُمزج عادةً مع مؤكسدات مثل نترات الصوديوم (NaNO₃) أو نترات البوتاسيوم (KNO₃).
في زجاج سيليكات الصودا والجير، يُستخدم مزيج من 0.18% إلى 0.5% من Sb₂O₃ مع ما يعادل 4 إلى 8 أضعاف وزنه من نترات الصوديوم كعامل توضيح. عند درجات حرارة منخفضة، يتفاعل مع الأكسجين المنطلق من تحلل نترات الصوديوم لتكوين خماسي أكسيد الأنتيمون (Sb₂O₅). عند درجات حرارة أعلى قليلاً، يتحلل Sb₂O₅، مطلقًا الأكسجين. ينتشر هذا الأكسجين عالي النشاط في فقاعات غازية من أنواع مختلفة داخل مصهور الزجاج، مما يؤدي إلى تمدد الفقاعات في الحجم وارتفاعها من المصهور، مما يعزز توضيح الزجاج. تتم التفاعلات الكيميائية كما يلي:
2Sb₂O₃ + O₂ (من NaNO₃) → 2Sb₂O₅
2Sb₂O₅ → 2Sb₂O₃ + O₂]
في زجاج سيليكات الصودا والجير، عند استخدام ثلاثي أكسيد الأنتيمون بتركيز 0.2% مع ثلاثي أكسيد الزرنيخ (As₂O₃) بتركيز 0.2%، يتعزز تأثير التصفية. ويرجع ذلك إلى أن Sb₂O₅ يُطلق الأكسجين عند درجات حرارة منخفضة، بينما يُطلق خماسي أكسيد الزرنيخ (As₂O₅) الأكسجين عند درجات حرارة أعلى. يضمن هذا فعالية عامل التصفية طوال نطاق درجة حرارة الانصهار، مما يمنع تكون الفقاعات الثانوية. ومع ذلك، عند استخدام مزيج Sb₂O₃/As₂O₃ في زجاج الرصاص، يمكن أن تُشكل الكميات الزائدة بسهولة بلورات الزرنيخ والأنتيمونات، مما يُسبب تعتيمًا في الزجاج.
بالنسبة لإنتاج الزجاج المنقوش الشمسي، يجب أن يتوافق التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية لمسحوق أكسيد الأنتيمون المستخدم مع متطلبات الدرجة Sb₂O₃ 99.50 المحددة في المعيار الوطني الصيني GB/T 4062-2013 أو يتجاوزها.
من الاعتبارات المهمة عند استخدام ثالث أكسيد الأنتيمون أن الزجاج المحتوي على Sb₂O₃ قد يكتسب لونًا أصفر باهتًا عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية أو أشعة الشمس. (على النقيض من ذلك، قد يتحول لون الزجاج المحتوي على ثالث أكسيد الزرنيخ إلى البني الداكن).
لماذا يحتاج ثالث أكسيد الأنتيمون إلى الطحن الدقيق للغاية؟
يُعدّ الطحن فائق الدقة لثالث أكسيد الأنتيمون ضروريًا لتحسين أدائه كمثبط للهب. كلما كان حجم الجسيمات أدق، زادت مساحة السطح، مما يُحسّن التشتت والتفاعلية في البوليمرات ومصفوفات النسيج. تشمل مواصفات الجودة النموذجية لمساحيق ثالث أكسيد الأنتيمون نقاءً عاليًا (~99.8%)، وبياضًا (~96.5%)، ومتوسط حجم جسيمات أقل من 4 ميكرون لضمان فعالية الاستخدام. يُعزز التوزيع المتسق لحجم الجسيمات فائقة الدقة تأثيرات مقاومة الحريق التآزرية عند دمجه مع مثبطات اللهب الهالوجينية، مما يُقلل من كمية المواد المضافة اللازمة ويُحسّن من كفاءة التكلفة والأداء.
لماذا نستخدم طحن نفث الهواء لثالث أكسيد الأنتيمون؟
هواء الطحن النفاث (طحن نفث الهواء) مناسب بشكل خاص لطحن ثالث أكسيد الأنتيمون بسبب العديد من المزايا التقنية:
إنه يتيح المعالجة الجافة، مما يقلل من التلوث والمخاوف البيئية المتعلقة بالطحن الرطب.
وتسمح هذه العملية بالطحن والتصنيف في وقت واحد، مما يحقق توزيعًا دقيقًا لحجم الجسيمات.
يمكن لمطاحن نفث الهواء الوصول إلى أحجام جزيئات فائقة الدقة بكفاءة، وهي مناسبة لمتطلبات أقل من 5 ميكرون النموذجية في تطبيقات مثبطات اللهب.
تولد هذه التقنية حرارة أقل أثناء الطحن، مما يقلل من خطر التدهور الحراري أو التغييرات في كيمياء المنتج.
يعمل نظام الدائرة المغلقة على تحسين السلامة عند التعامل مع مساحيق سامة محتملة مثل غبار ثالث أكسيد الأنتيمون.
اعتبارات حاسمة في طحن الهواء باستخدام ثلاثي أكسيد الأنتيمون
عند طحن ثالث أكسيد الأنتيمون في مطحنة نفاثة الهواء، يجب الانتباه إلى:
التحكم في الغبار وسلامة العمال: يشتبه في أن ثالث أكسيد الأنتيمون مادة مسببة للسرطان، لذا فإن أنظمة احتواء الغبار واستخلاصه الفعالة لها أهمية قصوى.
التحكم في حجم الجسيمات: تضمن تعديلات التصنيف الدقيقة أن المنتج يلبي المواصفات، ويستهدف عادةً نطاق حجم ضيق يبلغ حوالي 2-3 ميكرون.
جودة المواد الخام: يعمل حجم العلف الثابت ومحتوى الرطوبة على تحسين كفاءة الطحن وتوحيد المنتج.
مقاومة التآكل: تتطلب الطبيعة الكاشطة لمساحيق المعادن مكونات طحن وتصنيف متينة للحفاظ على الأداء.
معلمات العملية: تحسين سرعة تدفق الهواء وسرعة المصنف وضغط الطحن لتحقيق التوازن بين الإنتاجية والنعومة الفائقة.
ماكينات مسحوق EPIC
مسحوق ملحمة الآلات مطحنة نفاثة الهواء صُممت أنظمتنا لتلبية المعايير الصارمة لصناعة ثالث أكسيد الأنتيمون. تستطيع مطاحن تدفق الهواء لدينا تحقيق ما يلي:
أحجام الجسيمات ثابتة في نطاق 1-3 ميكرون مع توزيع ضيق لتحقيق تآزر مثبط للهب متفوق.
قدرات إنتاجية عالية مع تقنية طحن موفرة للطاقة.
أنظمة قوية لمكافحة الغبار والسلامة تضمن الامتثال للوائح الصحة المهنية.
مكونات داخلية مقاومة للتآكل ومُحسّنة لمساحيق المعادن الكاشطة.
عناصر تحكم عملية قابلة للتخصيص تسمح للعملاء بتحسين المعلمات لمتطلبات المنتج المحددة.
لقد لاحظ العملاء تحسنًا في جودة المنتج، وخفضًا في جرعات المواد المضافة في التطبيقات النهائية، وتوفيرًا في تكاليف المعالجة الإجمالية باستخدام مطاحن نفاثة الهواء من EPIC لإنتاج مسحوق ثالث أكسيد الأنتيمون.