Che cos'è il triossido di antimonio?
Il triossido di antimonio (Sb₂O₃) ha un peso molecolare di 291,5, una densità di 5,1 g/cm³, un punto di fusione di 656 °C e un punto di ebollizione di 1425 °C. Può sublimare sotto vuoto spinto a 400 °C. Il triossido di antimonio è una polvere cristallina bianca, nota industrialmente come bianco di antimonio. È leggermente solubile in acqua, acido solforico diluito e acido nitrico diluito, ma solubile in acido cloridrico, acido solforico concentrato, alcali forti e soluzioni di acido tartarico.
Il triossido di antimonio di alta qualità ha di per sé una bassa tossicità. Tuttavia, i gradi inferiori possono presentare una leggera tossicità, principalmente a causa dell'eccessivo contenuto di triossido di arsenico (As₂O₃). L'esposizione può causare sintomi come prurito a mani e braccia tra gli operatori.
Il meccanismo di chiarificazione del triossido di antimonio è simile a quello del triossido di arsenico. È un agente chiarificante versatile con una densità relativamente elevata. Passa da un ossido più alto a uno più basso a una temperatura relativamente bassa e funziona particolarmente bene in vetri contenenti elevate quantità di ossido di piombo (PbO) o ossido di bario (BaO).
L'uso del triossido di antimonio
A causa della sua volatilità, Sb₂O₃ non viene utilizzato da solo come agente chiarificante. Viene solitamente combinato con ossidanti come il nitrato di sodio (NaNO₃) o il nitrato di potassio (KNO₃).
Nel vetro silicato sodico-calcico, una combinazione di 0,18% - 0,5% di Sb₂O₃ con 4-8 volte il suo peso di nitrato di sodio viene utilizzata come agente chiarificante. A temperature più basse, reagisce con l'ossigeno rilasciato dalla decomposizione del nitrato di sodio per formare pentossido di antimonio (Sb₂O₅). A temperature leggermente più elevate, l'Sb₂O₅ si decompone, rilasciando ossigeno. Questo ossigeno altamente attivo diffonde in bolle di gas di vario tipo all'interno della massa fusa del vetro, facendo sì che le bolle si espandano di volume e fuoriescano dalla massa fusa, favorendo così la chiarificazione del vetro. Le reazioni chimiche sono le seguenti:
2Sb₂O₃ + O₂ (da NaNO₃) → 2Sb₂O₅
2Sb₂O₅ → 2Sb₂O₃ + O₂]
Nel vetro silicato sodico-calcico, se si utilizza triossido di antimonio 0,2% insieme a triossido di arsenico (As₂O₃) 0,2%, l'effetto chiarificante viene potenziato. Questo perché Sb₂O₅ rilascia ossigeno a temperature inferiori, mentre il pentossido di arsenico (As₂O₅) rilascia ossigeno a temperature superiori. Ciò garantisce che l'agente chiarificante sia attivo nell'intero intervallo di temperatura di fusione, contribuendo a prevenire la formazione di bolle secondarie. Tuttavia, quando la combinazione Sb₂O₃/As₂O₃ viene utilizzata nel vetro al piombo, quantità eccessive possono facilmente formare cristalli di arseniato e antimoniato, causando opacizzazione del vetro.
Per la produzione di vetro solare modellato, la composizione chimica e le proprietà fisiche della polvere di ossido di antimonio utilizzata devono soddisfare o superare i requisiti per il grado Sb₂O₃ 99,50 specificati nello standard nazionale cinese GB/T 4062-2013.
Un aspetto importante da considerare quando si utilizza il triossido di antimonio è che il vetro contenente Sb₂O₃ può sviluppare una leggera colorazione giallastra se esposto alla luce ultravioletta o alla luce solare. (Al contrario, il vetro contenente triossido di arsenico può diventare marrone scuro).
Perché il triossido di antimonio necessita di una macinazione ultrafine?
La macinazione ultrafine del triossido di antimonio è essenziale per ottimizzarne le prestazioni ignifughe. Più fine è la granulometria, maggiore è l'area superficiale, il che migliora la dispersione e la reattività nelle matrici polimeriche e tessili. Le specifiche qualitative tipiche per le polveri di triossido di antimonio includono elevata purezza (~99,8%), bianco (~96,5%) e una granulometria media inferiore a 4 micron per un'applicazione efficace. Il raggiungimento di una distribuzione granulometrica ultrafine uniforme migliora gli effetti sinergici di resistenza al fuoco quando combinato con ritardanti di fiamma alogenati, riducendo la quantità di additivo necessaria e migliorando l'efficienza dei costi e le prestazioni.
Perché utilizzare la fresatura a getto d'aria per il triossido di antimonio?
Aria fresatura a getto (Frizione a getto d'aria) è particolarmente adatta alla polverizzazione del triossido di antimonio grazie a diversi vantaggi tecnici:
Consente la lavorazione a secco, riducendo la contaminazione e i problemi ambientali legati alla macinazione a umido.
Il processo consente la macinazione e la classificazione simultanee, ottenendo una distribuzione precisa delle dimensioni delle particelle.
I mulini a getto d'aria possono raggiungere in modo efficiente dimensioni di particelle ultrafini, adatte ai requisiti <5 micron tipici delle applicazioni ignifughe.
Questa tecnologia genera meno calore durante la polverizzazione, riducendo il rischio di degradazione termica o di alterazioni della chimica del prodotto.
Il suo sistema a circuito chiuso migliora la sicurezza durante la manipolazione di polveri potenzialmente tossiche come la polvere di triossido di antimonio.
Considerazioni critiche nella fresatura a getto d'aria del triossido di antimonio
Durante la macinazione del triossido di antimonio in un mulino a getto d'aria, occorre prestare attenzione a:
Controllo delle polveri e sicurezza dei lavoratori: si sospetta che il triossido di antimonio sia cancerogeno, pertanto sono fondamentali sistemi efficaci di contenimento e di aspirazione delle polveri.
Controllo delle dimensioni delle particelle: le precise regolazioni del classificatore garantiscono che il prodotto soddisfi le specifiche, in genere mirando a un intervallo di dimensioni ristretto, intorno ai 2-3 micron.
Qualità della materia prima: dimensioni costanti del mangime e contenuto di umidità ottimizzano l'efficienza della macinazione e l'uniformità del prodotto.
Resistenza all'usura: la natura abrasiva delle polveri minerali richiede componenti di macinazione e classificazione durevoli per mantenere le prestazioni.
Parametri di processo: l'ottimizzazione della velocità del flusso d'aria, della velocità del classificatore e della pressione di macinazione bilancia la produttività e la finezza ultrafine.
Macchinari per polveri EPIC
Polvere EPICA Macchinari mulino a getto d'aria I nostri sistemi sono progettati per soddisfare i severi standard del settore del triossido di antimonio. I nostri mulini ad aria compressa possono raggiungere:
Le dimensioni delle particelle sono costantemente comprese tra 1 e 3 micron, con una distribuzione ristretta per una sinergia ignifuga superiore.
Elevata capacità produttiva con tecnologia di macinazione a risparmio energetico.
Sistemi di sicurezza e controllo della polvere robusti che garantiscono il rispetto delle normative sulla salute sul lavoro.
Componenti interni resistenti all'usura, ottimizzati per polveri minerali abrasive.
Controlli di processo personalizzabili che consentono ai clienti di ottimizzare i parametri in base ai requisiti specifici del prodotto.
I clienti hanno riscontrato una migliore qualità del prodotto, una riduzione del dosaggio degli additivi nelle applicazioni finali e un risparmio complessivo sui costi di lavorazione utilizzando i mulini a getto d'aria EPIC per la produzione di polvere di triossido di antimonio.