Wat is antimoontrioxide?
Antimoontrioxide (Sb₂O₃) heeft een molecuulgewicht van 291,5, een dichtheid van 5,1 g/cm³, een smeltpunt van 656 °C en een kookpunt van 1425 °C. Het kan sublimeren onder hoog vacuüm bij 400 °C. Antimoontrioxide is een wit kristallijn poeder, industrieel bekend als antimoonwit. Het is slecht oplosbaar in water, verdund zwavelzuur en verdund salpeterzuur, maar oplosbaar in zoutzuur, geconcentreerd zwavelzuur, sterke basen en wijnsteenzuuroplossingen.
Hoogwaardig antimoontrioxide heeft op zichzelf een lage toxiciteit. Inferieure kwaliteiten kunnen echter een lichte toxiciteit vertonen, voornamelijk vanwege het hoge gehalte aan arseentrioxide (As₂O₃). Blootstelling kan bij gebruikers symptomen zoals jeuk aan handen en armen veroorzaken.
Het klaringsmechanisme van antimoontrioxide is vergelijkbaar met dat van arseentrioxide. Het is een veelzijdig klaringsmiddel met een relatief hoge dichtheid. Het gaat bij een relatief lage temperatuur over van een hoger oxide naar een lager oxide en presteert bijzonder goed in glassoorten met een hoog gehalte aan loodoxide (PbO) of bariumoxide (BaO).
Het gebruik van antimoontrioxide
Vanwege zijn vluchtigheid wordt Sb₂O₃ niet alleen als klaringsmiddel gebruikt. Het wordt meestal gecombineerd met oxidatiemiddelen zoals natriumnitraat (NaNO₃) of kaliumnitraat (KNO₃).
In sodakalksilicaatglas wordt een combinatie van 0,181 TP3T tot 0,51 TP3T Sb₂O₃ met 4 tot 8 keer zijn gewicht aan natriumnitraat gebruikt als klaringsmiddel. Bij lagere temperaturen reageert het met zuurstof die vrijkomt bij de ontleding van natriumnitraat om antimoonpentoxide (Sb₂O₅) te vormen. Bij iets hogere temperaturen ontleedt Sb₂O₅, waarbij zuurstof vrijkomt. Deze zeer actieve zuurstof diffundeert in gasbellen van verschillende typen in de glassmelt, waardoor de bellen in volume toenemen en uit de smelt opstijgen, wat de klaring van het glas bevordert. De chemische reacties zijn als volgt:
2Sb₂O₃ + O₂ (van NaNO₃) → 2Sb₂O₅
2Sb₂O₅ → 2Sb₂O₃ + O₂]
In sodakalksilicaatglas wordt het klaringseffect versterkt door 0,2% antimoontrioxide te combineren met 0,2% arseentrioxide (As₂O₃). Dit komt doordat Sb₂O₅ bij lagere temperaturen zuurstof afgeeft, terwijl arseenpentoxide (As₂O₅) bij hogere temperaturen zuurstof afgeeft. Dit zorgt ervoor dat het klaringsmiddel actief is over het gehele smelttemperatuurbereik, wat de vorming van secundaire bellen helpt voorkomen. Wanneer de Sb₂O₃/As₂O₃-combinatie echter in loodglas wordt gebruikt, kunnen overmatige hoeveelheden gemakkelijk arsenaat- en antimonaatkristallen vormen, waardoor het glas troebel wordt.
Voor de productie van zonwerend glas moeten de chemische samenstelling en de fysieke eigenschappen van het gebruikte antimoonoxidepoeder voldoen aan of de eisen overtreffen voor klasse Sb₂O₃ 99,50 zoals gespecificeerd in de Chinese nationale norm GB/T 4062-2013.
Een belangrijke overweging bij het gebruik van antimoontrioxide is dat glas dat Sb₂O₃ bevat, een lichte gelige tint kan ontwikkelen bij blootstelling aan ultraviolet licht of zonlicht. (Glas dat arseentrioxide bevat, kan daarentegen donkerbruin worden.)
Waarom moet antimoontrioxide ultrafijn gemalen worden?
Ultrafijnmalen van antimoontrioxide is essentieel voor optimale vlamvertragende prestaties. Hoe fijner de deeltjesgrootte, hoe groter het oppervlak, wat de dispersie en reactiviteit in polymeer- en textielmatrices verbetert. Typische kwaliteitseisen voor antimoontrioxidepoeders zijn onder andere een hoge zuiverheid (~99,8%), witheid (~96,5%) en een gemiddelde deeltjesgrootte van minder dan 4 micron voor effectieve toepassing. Het bereiken van een consistente verdeling van de ultrafijne deeltjesgrootte verbetert de synergetische brandwerende effecten in combinatie met gehalogeneerde vlamvertragers, waardoor de benodigde hoeveelheid additieven wordt verminderd en de kostenefficiëntie en prestaties worden verbeterd.
Waarom luchtstraalfrezen gebruiken voor antimoontrioxide?
Lucht jet frezen (Luchtstraalmalen) is bijzonder geschikt voor het verpulveren van antimoontrioxide vanwege verschillende technische voordelen:
Het maakt droge verwerking mogelijk, waardoor de verontreiniging en de milieuproblemen die gepaard gaan met nat malen, worden verminderd.
Het proces maakt gelijktijdig malen en classificeren mogelijk, waardoor een nauwkeurige verdeling van de deeltjesgrootte wordt bereikt.
Luchtstraalmolens kunnen uiterst fijne deeltjesgroottes efficiënt bereiken, wat geschikt is voor de <5 micron-vereisten die typisch zijn voor vlamvertragende toepassingen.
De technologie genereert minder hitte tijdens het verpulveren, waardoor het risico op thermische degradatie of veranderingen in de productchemie wordt verminderd.
Het gesloten circuit verhoogt de veiligheid bij het werken met potentieel giftige poeders, zoals antimoontrioxidestof.
Kritische overwegingen bij het malen van antimoontrioxide met luchtstralen
Bij het malen van antimoontrioxide in een luchtstraalmolen moet men letten op:
Stofbeheersing en veiligheid van werknemers: Antimoontrioxide wordt ervan verdacht kankerverwekkend te zijn. Effectieve insluitings- en stofafzuigsystemen zijn daarom van het grootste belang.
Controle van de deeltjesgrootte: Nauwkeurige aanpassingen van de classificator zorgen ervoor dat het product aan de specificaties voldoet. Meestal wordt er gestreefd naar een nauw deeltjesgroottebereik van rond de 2-3 micron.
Kwaliteit van de grondstof: een consistente toevoergrootte en vochtgehalte optimaliseren de maalefficiëntie en productuniformiteit.
Slijtvastheid: Door de schurende aard van minerale poeders zijn duurzame slijp- en classificatiecomponenten nodig om de prestaties te behouden.
Procesparameters: Door de luchtstroomsnelheid, de classificatorsnelheid en de maaldruk te optimaliseren, wordt de doorvoer en de ultrafijne fijnheid in evenwicht gebracht.
EPIC-poedermachines
EPIC poeder Machines luchtstraalmolen De systemen zijn ontworpen om te voldoen aan de strenge normen van de antimoontrioxide-industrie. Onze luchtstroommolens kunnen het volgende bereiken:
Deeltjesgroottes constant in het bereik van 1-3 micron met een smalle distributie voor superieure vlamvertragende synergie.
Hoge doorvoercapaciteit met energiezuinige maaltechnologie.
Robuuste stofbeheersings- en veiligheidssystemen die voldoen aan de regelgeving inzake arbeidsgezondheid.
Slijtvaste interne componenten, geoptimaliseerd voor schurende minerale poeders.
Aanpasbare procesbesturingen waarmee klanten parameters kunnen optimaliseren voor specifieke productvereisten.
Klanten ervaren een verbeterde productkwaliteit, een lagere dosering additieven in eindtoepassingen en een besparing op de totale verwerkingskosten bij het gebruik van de luchtstraalmolens van EPIC voor de productie van antimoontrioxidepoeder.