¿Qué es el trióxido de antimonio?
El trióxido de antimonio (Sb₂O₃) tiene un peso molecular de 291,5, una densidad de 5,1 g/cm³, un punto de fusión de 656 °C y un punto de ebullición de 1425 °C. Puede sublimar en alto vacío a 400 °C. El trióxido de antimonio es un polvo cristalino blanco, conocido industrialmente como blanco de antimonio. Es ligeramente soluble en agua, ácido sulfúrico diluido y ácido nítrico diluido, pero soluble en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico concentrado, álcalis fuertes y soluciones de ácido tartárico.
El trióxido de antimonio de alta calidad presenta baja toxicidad. Sin embargo, los grados inferiores pueden presentar una ligera toxicidad, principalmente debido al contenido excesivo de trióxido de arsénico (As₂O₃). La exposición puede causar síntomas como picazón en manos y brazos en los operadores.
El mecanismo de clarificación del trióxido de antimonio es similar al del trióxido de arsénico. Es un agente clarificante versátil con una densidad relativamente alta. Transiciona de un óxido superior a uno inferior a una temperatura relativamente baja y funciona especialmente bien en vidrios con altas cantidades de óxido de plomo (PbO) u óxido de bario (BaO).
El uso del trióxido de antimonio
Debido a su volatilidad, el Sb₂O₃ no se utiliza solo como agente clarificante. Generalmente se combina con oxidantes como el nitrato de sodio (NaNO₃) o el nitrato de potasio (KNO₃).
En el vidrio de silicato sódico-cálcico, se utiliza como agente clarificante una combinación de Sb₂O₃ de 0,181 TP₃ a 0,51 TP₃T con de 4 a 8 veces su peso en nitrato de sodio. A temperaturas más bajas, reacciona con el oxígeno liberado por la descomposición del nitrato de sodio para formar pentóxido de antimonio (Sb₂O₅). A temperaturas ligeramente más altas, el Sb₂O₅ se descompone, liberando oxígeno. Este oxígeno altamente activo se difunde en burbujas de gas de diversos tipos dentro del vidrio fundido, lo que provoca que las burbujas se expandan y asciendan, favoreciendo así la clarificación del vidrio. Las reacciones químicas son las siguientes:
2Sb₂O₃ + O₂ (de NaNO₃) → 2Sb₂O₅
2Sb₂O₅ → 2Sb₂O₃ + O₂]
En el vidrio de silicato sódico-cálcico, si se utiliza trióxido de antimonio 0,2% junto con trióxido de arsénico (As₂O₃) 0,2%, se potencia el efecto clarificador. Esto se debe a que el Sb₂O₅ libera oxígeno a temperaturas más bajas, mientras que el pentóxido de arsénico (As₂O₅) lo hace a temperaturas más altas. Esto garantiza la actividad del agente clarificador en todo el rango de temperaturas de fusión, lo que ayuda a prevenir la formación de burbujas secundarias. Sin embargo, cuando se utiliza la combinación Sb₂O₃/As₂O₃ en el vidrio de plomo, cantidades excesivas pueden formar fácilmente cristales de arseniato y antimoniato, causando opacidad en el vidrio.
Para la producción de vidrio con patrón solar, la composición química y las propiedades físicas del polvo de óxido de antimonio utilizado deben cumplir o superar los requisitos de Grado Sb₂O₃ 99.50 especificados en la Norma Nacional China GB/T 4062-2013.
Una consideración importante al usar trióxido de antimonio es que el vidrio que contiene Sb₂O₃ puede adquirir un ligero tono amarillento al exponerse a la luz ultravioleta o la luz solar. (Por el contrario, el vidrio que contiene trióxido de arsénico puede adquirir un color marrón oscuro).
¿Por qué el trióxido de antimonio necesita una molienda ultrafina?
La molienda ultrafina del trióxido de antimonio es esencial para optimizar su rendimiento ignífugo. Cuanto más fina sea la partícula, mayor será su área superficial, lo que mejora la dispersión y la reactividad en matrices poliméricas y textiles. Las especificaciones de calidad típicas para los polvos de trióxido de antimonio incluyen alta pureza (~99,81 TP₃T), blancura (~96,51 TP₃T) y un tamaño de partícula promedio inferior a 4 micras para una aplicación eficaz. Lograr una distribución uniforme del tamaño de partícula ultrafina mejora los efectos sinérgicos de resistencia al fuego al combinarse con retardantes de llama halogenados, reduciendo la cantidad de aditivos necesarios y mejorando la rentabilidad y el rendimiento.
¿Por qué utilizar fresado por chorro de aire para el trióxido de antimonio?
Aire fresado por chorro (El fresado por chorro de aire) es especialmente adecuado para la pulverización de trióxido de antimonio debido a varias ventajas técnicas:
Permite el procesamiento en seco, lo que reduce la contaminación y las preocupaciones ambientales relacionadas con la molienda húmeda.
El proceso permite la molienda y clasificación simultánea, logrando una distribución precisa del tamaño de partícula.
Los molinos de chorro de aire pueden alcanzar tamaños de partículas ultrafinas de manera eficiente, adecuados para los requisitos de <5 micrones típicos en aplicaciones retardantes de llama.
La tecnología genera menos calor durante la pulverización, lo que reduce el riesgo de degradación térmica o cambios en la química del producto.
Su sistema de circuito cerrado mejora la seguridad en el manejo de polvos potencialmente tóxicos como el polvo de trióxido de antimonio.
Consideraciones críticas sobre el fresado por chorro de aire de trióxido de antimonio
Al moler trióxido de antimonio en un molino de chorro de aire, se debe prestar atención a:
Control de polvo y seguridad de los trabajadores: Se sospecha que el trióxido de antimonio es cancerígeno, por lo que es fundamental contar con sistemas eficaces de contención y extracción de polvo.
Control del tamaño de partículas: Los ajustes precisos del clasificador garantizan que el producto cumpla con las especificaciones, generalmente apuntando a un rango de tamaño estrecho de alrededor de 2 a 3 micrones.
Calidad de la materia prima: el tamaño constante de la materia prima y el contenido de humedad optimizan la eficiencia de la molienda y la uniformidad del producto.
Resistencia al desgaste: La naturaleza abrasiva de los polvos minerales requiere componentes de molienda y clasificación duraderos para mantener el rendimiento.
Parámetros del proceso: La optimización de la velocidad del flujo de aire, la velocidad del clasificador y la presión de molienda equilibra el rendimiento y la finura ultrafina.
Maquinaria de polvo EPIC
Polvo Épico Maquinaria molino de chorro de aire Los sistemas están diseñados para cumplir con los exigentes estándares de la industria del trióxido de antimonio. Nuestros molinos de flujo de aire pueden lograr:
Tamaños de partículas consistentemente en el rango de 1 a 3 micrones con distribución estrecha para una sinergia retardante de llama superior.
Altas capacidades de rendimiento con tecnología de molienda energéticamente eficiente.
Sistemas robustos de control de polvo y seguridad que garantizan el cumplimiento de las normativas de salud ocupacional.
Componentes internos resistentes al desgaste optimizados para polvos minerales abrasivos.
Controles de proceso personalizables que permiten a los clientes optimizar los parámetros para los requisitos específicos del producto.
Los clientes han visto una calidad mejorada del producto, una dosis reducida de aditivos en las aplicaciones finales y un ahorro general en los costos de procesamiento utilizando los molinos de chorro de aire de EPIC para la producción de polvo de trióxido de antimonio.