O que é trióxido de antimônio?
O trióxido de antimônio (Sb₂O₃) tem peso molecular de 291,5, densidade de 5,1 g/cm³, ponto de fusão de 656 °C e ponto de ebulição de 1425 °C. Pode sublimar em alto vácuo a 400 °C. O trióxido de antimônio é um pó cristalino branco, conhecido industrialmente como branco de antimônio. É ligeiramente solúvel em água, ácido sulfúrico diluído e ácido nítrico diluído, mas solúvel em ácido clorídrico, ácido sulfúrico concentrado, álcalis fortes e soluções de ácido tartárico.
O trióxido de antimônio de alta qualidade apresenta baixa toxicidade. No entanto, graus inferiores podem apresentar leve toxicidade, principalmente devido ao teor excessivo de trióxido de arsênio (As₂O₃). A exposição pode causar sintomas como coceira nas mãos e nos braços dos operadores.
O mecanismo de clarificação do trióxido de antimônio é semelhante ao do trióxido de arsênio. É um agente clarificante versátil com densidade relativamente alta. Ele transita de um óxido mais alto para um óxido mais baixo a uma temperatura relativamente baixa e tem um desempenho particularmente bom em vidros contendo altas quantidades de óxido de chumbo (PbO) ou óxido de bário (BaO).
O uso do trióxido de antimônio
Devido à sua volatilidade, o Sb₂O₃ não é usado sozinho como agente clarificante. É normalmente combinado com oxidantes como nitrato de sódio (NaNO₃) ou nitrato de potássio (KNO₃).
Em vidros de silicato de cal sodada, uma combinação de 0,18% a 0,5% de Sb₂O₃ com 4 a 8 vezes seu peso em nitrato de sódio é usada como agente clarificante. Em temperaturas mais baixas, reage com o oxigênio liberado pela decomposição do nitrato de sódio para formar pentóxido de antimônio (Sb₂O₅). Em temperaturas ligeiramente mais altas, o Sb₂O₅ se decompõe, liberando oxigênio. Esse oxigênio altamente ativo se difunde em bolhas de gás de vários tipos dentro do vidro fundido, fazendo com que as bolhas se expandam em volume e se elevem para fora do vidro fundido, promovendo assim a clarificação do vidro. As reações químicas são as seguintes:
2Sb₂O₃ + O₂ (de NaNO₃) → 2Sb₂O₅
2Sb₂O₅ → 2Sb₂O₃ + O₂]
Em vidros de silicato de cal sodada, o uso de trióxido de antimônio 0,2% em conjunto com trióxido de arsênio 0,2% (As₂O₃) potencializa o efeito de clarificação. Isso ocorre porque o Sb₂O₅ libera oxigênio em temperaturas mais baixas, enquanto o pentóxido de arsênio (As₂O₅) libera oxigênio em temperaturas mais altas. Isso garante que o agente clarificante permaneça ativo em toda a faixa de temperatura de fusão, ajudando a prevenir a formação de bolhas secundárias. No entanto, quando a combinação Sb₂O₃/As₂O₃ é usada em vidros de chumbo, quantidades excessivas podem facilmente formar cristais de arseniato e antimoniato, causando opacificação do vidro.
Para a produção de vidro com padrão solar, a composição química e as propriedades físicas do pó de óxido de antimônio utilizado devem atender ou exceder os requisitos para o Grau Sb₂O₃ 99,50 especificado no Padrão Nacional Chinês GB/T 4062-2013.
Uma consideração importante ao usar trióxido de antimônio é que o vidro contendo Sb₂O₃ pode desenvolver uma leve coloração amarelada quando exposto à luz ultravioleta ou à luz solar. (Em contraste, o vidro contendo trióxido de arsênio pode ficar marrom escuro).
Por que o trióxido de antimônio precisa de moagem ultrafina?
A moagem ultrafina do trióxido de antimônio é essencial para otimizar seu desempenho como retardante de chamas. Quanto mais fino o tamanho das partículas, maior a área superficial, o que melhora a dispersão e a reatividade em matrizes poliméricas e têxteis. As especificações de qualidade típicas para pós de trióxido de antimônio incluem alta pureza (~99,8%), brancura (~96,5%) e tamanho médio de partícula abaixo de 4 mícrons para uma aplicação eficaz. A obtenção de uma distribuição consistente do tamanho das partículas ultrafinas aumenta os efeitos sinérgicos de resistência ao fogo quando combinada com retardantes de chamas halogenados, reduzindo a quantidade de aditivos necessária e melhorando a relação custo-benefício e o desempenho.
Por que usar moagem por jato de ar para trióxido de antimônio?
Ar fresagem a jato (Moagem por jato de ar) é especialmente adequada para pulverização de trióxido de antimônio devido a diversas vantagens técnicas:
Ele permite o processamento a seco, o que reduz a contaminação e as preocupações ambientais relacionadas à moagem úmida.
O processo permite moagem e classificação simultâneas, alcançando distribuição precisa do tamanho das partículas.
Os moinhos de jato de ar podem atingir tamanhos de partículas ultrafinas de forma eficiente, adequados para os requisitos de <5 mícrons típicos em aplicações retardantes de chamas.
A tecnologia gera menos calor durante a pulverização, reduzindo o risco de degradação térmica ou alterações na química do produto.
Seu sistema de circuito fechado melhora a segurança ao manusear pós potencialmente tóxicos, como pó de trióxido de antimônio.
Considerações críticas na moagem de trióxido de antimônio por jato de ar
Ao moer trióxido de antimônio em um moinho de jato de ar, deve-se prestar atenção a:
Controle de poeira e segurança do trabalhador: O trióxido de antimônio é suspeito de ser cancerígeno, portanto, sistemas eficazes de contenção e extração de poeira são essenciais.
Controle do tamanho das partículas: ajustes precisos do classificador garantem que o produto atenda às especificações, geralmente visando uma faixa estreita de tamanho em torno de 2 a 3 mícrons.
Qualidade da matéria-prima: tamanho de alimentação e teor de umidade consistentes otimizam a eficiência da moagem e a uniformidade do produto.
Resistência ao desgaste: a natureza abrasiva dos pós minerais exige componentes duráveis de moagem e classificação para manter o desempenho.
Parâmetros do processo: otimizar a velocidade do fluxo de ar, a velocidade do classificador e a pressão de moagem equilibra o rendimento e a finura ultrafina.
Máquinas de pó EPIC
Pó ÉPICO Máquinas moinho de jato de ar Os sistemas são projetados para atender aos padrões exigentes da indústria de trióxido de antimônio. Nossos moinhos de fluxo de ar podem alcançar:
Tamanhos de partículas consistentemente na faixa de 1 a 3 mícrons com distribuição estreita para sinergia retardante de chamas superior.
Alta capacidade de processamento com tecnologia de moagem com eficiência energética.
Sistemas robustos de controle de poeira e segurança garantindo a conformidade com as normas de saúde ocupacional.
Componentes internos resistentes ao desgaste otimizados para pós minerais abrasivos.
Controles de processo personalizáveis que permitem aos clientes otimizar parâmetros para requisitos específicos do produto.
Os clientes observaram melhoria na qualidade do produto, redução na dosagem de aditivos em aplicações finais e economia geral nos custos de processamento usando os moinhos de jato de ar da EPIC para produção de pó de trióxido de antimônio.