Что такое триоксид сурьмы?
Триоксид сурьмы (Sb₂O₃) имеет молекулярную массу 291,5, плотность 5,1 г/см³, температуру плавления 656 °C и температуру кипения 1425 °C. Он способен сублимировать в высоком вакууме при температуре 400 °C. Триоксид сурьмы — это белый кристаллический порошок, известный в промышленности как сурьмяные белила. Он малорастворим в воде, разбавленной серной и разбавленной азотной кислотах, но растворим в соляной кислоте, концентрированной серной кислоте, крепких щелочах и растворах винной кислоты.
Высококачественный триоксид сурьмы сам по себе малотоксичен. Однако низкосортный может проявлять лёгкую токсичность, в первую очередь из-за повышенного содержания триоксида мышьяка (As₂O₃). Воздействие может вызывать у операторов такие симптомы, как зуд в области кистей рук и предплечий.
Механизм осветления триоксидом сурьмы аналогичен механизму осветления триоксидом мышьяка. Это универсальный осветлитель с относительно высокой плотностью. Он переходит из высшей оксидной системы в низшую при относительно низкой температуре и особенно эффективен в стеклах с высоким содержанием оксида свинца (PbO) или оксида бария (BaO).
Применение триоксида сурьмы
Из-за своей летучести Sb₂O₃ не используется в качестве осветлителя самостоятельно. Обычно его комбинируют с окислителями, такими как нитрат натрия (NaNO₃) или нитрат калия (KNO₃).
В натриево-кальциевом силикатном стекле в качестве осветляющего агента используется смесь Sb₂O₃ (0,181–0,51 TP₃) с нитратом натрия, масса которого превышает его в 4–8 раз. При более низких температурах он реагирует с кислородом, выделяющимся при разложении нитрата натрия, образуя пентаоксид сурьмы (Sb₂O₅). При несколько более высоких температурах Sb₂O₅ разлагается с выделением кислорода. Этот высокоактивный кислород диффундирует в пузырьки газа различных типов в расплаве стекла, вызывая их расширение и выход из расплава, способствуя осветлению стекла. Химические реакции следующие:
2Sb₂O₃ + O₂ (из NaNO₃) → 2Sb₂O₅
2Sb₂O₅ → 2Sb₂O₃ + O₂]
В натриево-кальциевом силикатном стекле при использовании триоксида сурьмы (0,2%) вместе с триоксидом мышьяка (0,2%) (As₂O₃) осветляющий эффект усиливается. Это объясняется тем, что Sb₂O₅ выделяет кислород при более низких температурах, а пентаоксид мышьяка (As₂O₅) — при более высоких. Это обеспечивает активность осветляющего агента во всем диапазоне температур плавления, предотвращая образование вторичных пузырьков. Однако при использовании комбинации Sb₂O₃/As₂O₃ в свинцовом стекле избыточное количество может легко образовывать кристаллы арсената и антимоната, вызывая помутнение стекла.
Для производства солнцезащитного узорчатого стекла химический состав и физические свойства используемого порошка оксида сурьмы должны соответствовать или превышать требования к классу Sb₂O₃ 99,50, указанные в китайском национальном стандарте GB/T 4062-2013.
Важным моментом при использовании триоксида сурьмы является то, что стекло, содержащее Sb₂O₃, может приобрести слабый желтоватый оттенок под воздействием ультрафиолетового света или солнечного света. (Напротив, стекло, содержащее триоксид мышьяка, может стать темно-коричневым).
Почему триоксид сурьмы нуждается в сверхтонком измельчении?
Сверхтонкое измельчение триоксида сурьмы необходимо для оптимизации его огнестойкости. Чем мельче частицы, тем больше площадь поверхности, что улучшает диспергируемость и реакционную способность в полимерных и текстильных матрицах. Типичные характеристики качества порошков триоксида сурьмы включают высокую чистоту (~99,8%), белизну (~96,5%) и средний размер частиц менее 4 микрон для эффективного применения. Достижение равномерного распределения ультратонких частиц усиливает синергетический эффект огнестойкости при сочетании с галогенированными антипиренами, снижая количество необходимой добавки и повышая экономическую эффективность и эксплуатационные характеристики.
Зачем использовать воздушно-струйное измельчение для получения триоксида сурьмы?
Воздух струйное фрезерование (Воздушно-струйное измельчение) особенно подходит для измельчения триоксида сурьмы благодаря ряду технических преимуществ:
Он обеспечивает возможность сухой обработки, что снижает загрязнение и экологические проблемы, связанные с мокрым помолом.
Процесс позволяет одновременно измельчать и классифицировать, достигая точного распределения размеров частиц.
Воздухоструйные мельницы способны эффективно достигать ультратонких размеров частиц, соответствующих требованиям <5 микрон, типичным для огнезащитных применений.
Технология генерирует меньше тепла во время измельчения, что снижает риск термической деградации или изменения химического состава продукта.
Замкнутая система повышает безопасность при работе с потенциально токсичными порошками, такими как пыль триоксида сурьмы.
Критические аспекты воздушно-струйного измельчения триоксида сурьмы
При измельчении триоксида сурьмы в воздухоструйной мельнице следует обратить внимание на:
Контроль за пылью и безопасность труда: Предполагается, что триоксид сурьмы канцерогенен, поэтому эффективные системы локализации и пылеудаления имеют первостепенное значение.
Контроль размера частиц: точная настройка классификатора обеспечивает соответствие продукта спецификациям, обычно ориентированным на узкий диапазон размеров около 2–3 микрон.
Качество исходного сырья: постоянный размер исходного сырья и содержание влаги оптимизируют эффективность измельчения и однородность продукта.
Износостойкость: Абразивная природа минеральных порошков требует использования долговечных шлифовальных и классифицирующих компонентов для поддержания эксплуатационных характеристик.
Параметры процесса: Оптимизация скорости воздушного потока, скорости классификатора и давления измельчения обеспечивает баланс производительности и сверхтонкой тонкости помола.
ЭПИК порошковое оборудование
ЭПИК Порошок Машины воздухоструйная мельница Системы разработаны с учётом строгих стандартов, применяемых в производстве триоксида сурьмы. Наши воздушные мельницы обеспечивают:
Размеры частиц всегда находятся в диапазоне 1–3 микрон с узким распределением, что обеспечивает превосходную синергетику огнестойкости.
Высокая производительность за счет энергоэффективной технологии измельчения.
Надежные системы контроля пыли и безопасности, обеспечивающие соблюдение норм охраны труда.
Износостойкие внутренние компоненты, оптимизированные для абразивных минеральных порошков.
Настраиваемые средства управления процессами, позволяющие заказчикам оптимизировать параметры под конкретные требования к продукту.
Клиенты увидели улучшение качества продукции, снижение дозировки добавок в конечных продуктах и общую экономию затрат на обработку при использовании воздухоструйных мельниц EPIC для производства порошка триоксида сурьмы.