介绍在陶瓷制品的加工中,影响最终产品质量的最重要参数是掺入骨质欧洲杯猜球平台矿物质及其特定特征(组合物和纯度)。 通常原料直接从地面表面提取,因此原料中的杂质的浓度不是同质的。根据沉积的大气和地质条件,以及粘土的蚀变程度,可以含有一定的矿物浓度,如赤铁矿、钛铁矿、黄铁矿、磁铁矿、铬铁矿等。这些矿物质通常对铁、铬、锰、钛和镍等元素有贡献,这些元素对产品有不良的色素特性[1,2]。氧化铁浓欧洲杯足球竞彩度为0.5 - 3%的原料会降低矿物的白度,使其呈现棕黄色,限制了其在陶瓷工业中的应用。一些研究人员开发了不同的物理和化学技术(最近还有微生物技术),目的是去除粘土中以氧化物或水合氧化物形式存在的铁。这些技术可以增加最终产品中的白度[3-5]。有机酸的使用是高潮美白的最有效的方法之一。Cameselle等.[3]发现对于他们所研究的高岭土来说,要溶解一摩尔铁,需要三质量的草酸。根据这一关系,他们确定了草酸和铁在溶液中形成的配合物的分子式:
3C2O42-+铁3+(Fe (C2O4)3.]3- 最近的研究主要集中在高岭土提铁的研究上,高岭土的主要成分是高岭土。本文采用了粘土样品中草酸除铁的方法。为此目的,使用2进行实验设计k析因设计,其中k为因子[6]的个数。考虑的因素有:草酸的浓度,时间和温度,成为23.设计。 欧洲杯足球竞彩材料和方法这项工作中使用的粘土样本来自墨西哥南部的一个沉积物,由当地一家公司提供。由于含铁量高(4.2%),白度指数低(L = 71),这种粘土没有商业价值。 采用x射线荧光(XRF)和x射线衍射(XRD)对样品进行化学和矿物表征。用带有氧化铝球的陶瓷研磨机对粘土进行了研磨。在我们的条件下,磨粉至325目以下(~40µm)粘土85%。 采用单纯形法优化了浸出条件。本设计的矩阵如表1所示。在参考文献中发现的高岭土的最佳结果选择治疗的初始条件[2-5]。 表1。实验设计矩阵为三个因素23..
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1 |
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- |
2 |
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3. |
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4 |
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7 |
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8 |
+ |
+ |
+ |
A =草酸 B =时间 C =温度 浸出实验使用250ml烧瓶,10g粘土和100ml草酸的混合物进行。将烧瓶放在具有恒定搅拌(870rpm)的加热板上。用原子吸收光谱法测定了浸出后的铁量。此外,样品的初始颜色在通过过滤获得的每一种固体中测定。对于白度测量,将样品在1000℃下热处理30分钟。用GretagMcBeth色度计Eye Color 7000A测定白度指数。 结果和讨论这种粘土由方解石、石英、钠长石和白云母组成。根据提供粘土的公司提出的结果,铁作为无定形相和氢氧化物存在。表2列出了粘土的XRF分析。 表2。粘土的XRF分析。
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AL2O3 |
8.23 |
Fe2O3 |
4.19 |
曹 |
28.96 |
分别以 |
1.28 |
SO3 |
1.37 |
Na2O |
0.56 |
K2O |
2.40 |
二氧化钛 |
0.52 |
P2O5 |
0.10 |
Mn2O3 |
0.00 |
* loi。 |
22.70 |
* 950°C 在1000℃热处理30分钟后,粘土呈现棕红色,白度指数(L)为71。 在浸出过程之后观察到,在2至3天的时间内形成棕色沉淀,并将含有溶解铁的浸出溶液的颜色的强度降低。三铁与三个草酸盐离子通过一个每个酸基中的氧离子。该复合物呈黄色,与[4]粘土处理后得到的白酒颜色一致。 表3列出了析因设计2的第一个单纯形的结果3..在较低的浸出浓度下,铁的浸出量为30%,但浸出时间和温度条件较高。这一结果表明,草酸本身的浓度并不影响除铁反应。浓度和时间的组合在铁移除中具有较重的效果,产生更高的指标。这在表4中更清楚地观察到这一点。这可能是由于反应动力学较低,不仅物质浓度有影响,而且时间(和温度)也有影响。 表3。析因设计的第一个单纯形结果23..
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1 |
One hundred. |
2 |
50. |
10. |
2 |
200 |
2 |
50. |
5 |
3. |
One hundred. |
5 |
50. |
19. |
4 |
200 |
5 |
50. |
23. |
5 |
One hundred. |
2 |
80 |
15. |
6 |
200 |
2 |
80 |
17. |
7 |
One hundred. |
5 |
80 |
30. |
8 |
200 |
5 |
80 |
27. |
A =草酸 B =时间 C =温度 表4。决定因素之间的影响和相互作用.
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1 |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
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10. |
2 |
+ |
- |
- |
- |
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+ |
+ |
5 |
3. |
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+ |
- |
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+ |
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+ |
19. |
4 |
+ |
+ |
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+ |
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23. |
5 |
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+ |
+ |
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15. |
6 |
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+ |
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17. |
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+ |
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30. |
8 |
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+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
27. |
A =草酸 B =时间 C =温度 效果A.-0.47 效果B.12.99 效果C.7.67 相互作用的影响 AB效应0.84 影响交流0.09 效果BC.-0.51 影响美国广播公司-3.05 从表4的结果可以看出,时间是影响除铁效果最大的因素,因为时间的除铁指标最高。对于酸浓度和温度的影响,结果分别是负的和正的。这表明,使用较低的酸浓度和较高的温度条件[7]可以获得较好的结果。然而,这三个因素的结合是必不可少的,如表4所示的高值所示。 一旦确定了去除结果中最佳和最差的反应,就可以继续进行第二顺序单纯形。因为更差的响应是实验2中的5%去除(表4),所以顺序单简单在表5中所列的新实验No.9的添加时取代这些条件。 表5。决定因素之间的影响和相互作用.
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9 |
86 |
5.4 |
84 |
44. |
10. |
71. |
9 |
99 |
26. |
11. |
71. |
9 |
89 |
39. |
12. |
-29年 |
9 |
89 |
0 |
13. |
71. |
6 |
99 |
31. |
14. |
-29年 |
6 |
99 |
0 |
15. |
-29年 |
6 |
89 |
0 |
16. |
71. |
6 |
89 |
32. |
a =草酸(g / l) B =时间(h) C =温度(°C) 如在实验9中所观察到的,草酸浓度降至86g / L.时间条件和温度条件分别为5.4 h和84°C。这些变化对去除效果非常有利,因为它增加到44%。 因为与前一个实验相比显示了更好的响应,所以根据第三顺序单纯x,较差结果的实验是由其他结果所取代的。考虑到实验9的结果进行了新的实验,结合表4中的观察结果,并列于表5中。 这种新的单纯形的应用将设计移动到负区草酸浓度,这在我们的研究中没有意义。由此,仅制备浓度阳性值的实验,而其他实验仅被等于零。这些结果表明,浓度影响了耐铁的程度。这可以在图1中清楚地观察到这一点。此外,我们还观察到,时间和温度对超出实验9所建议的值没有任何影响,如图2和图3所示。
图1所示。草酸浓度对第三单底N铁去除的影响。
图2。时间对第三厂除铁的影响。
图3。温度对第三单纯炉除铁的影响。 考虑到最新的结果,用新的单纯形修正了我们以前的设计,实验10到16被替换。新实验及其条件列于表6。新的单晶炉使我们回到与第一个类似的区域,但达到相当高的除铁指标。 表6。析因设计的第四个单纯形结果23..
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9 |
86 |
5.4 |
84 |
44. |
17. |
One hundred. |
2 |
70 |
30. |
18. |
One hundred. |
2 |
80 |
15. |
19. |
200 |
2 |
80 |
17. |
20. |
One hundred. |
5 |
70 |
25. |
21. |
200 |
5 |
70 |
49. |
22. |
200 |
5 |
80 |
27. |
23. |
One hundred. |
5 |
80 |
30. |
a =草酸(g / l) B =时间(h) C =温度(°C) 根据这些结果,我们可以看到系统的最佳条件置于高草酸浓度和温度的区域(表7)。图4、图5和图6分别给出了草酸浓度、时间和温度变化对除铁程度的影响。 表7。确定因素之间的影响。
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17. |
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30. |
9 |
+ |
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44. |
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+ |
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31. |
19. |
+ |
+ |
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35. |
20. |
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+ |
31. |
21. |
+ |
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40 |
22. |
- |
+ |
+ |
46. |
23. |
+ |
+ |
+ |
37. |
a =草酸(g / l) B =时间(h) C =温度(°C) 效果A.4.50 效果B.1.00 效果C.3.50
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图4。草酸浓度对第四单形除铁的影响。 |
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图5。时间对第四单简单的效果。 |
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图6。温度对第四单自铁去除的影响。 |
结论如我们所见,在每个实验中,铁溶解的最高浓度取决于使用的草酸浓度及其与时间和温度的相互作用。目前,在我们的条件下已经达到了相当大的除铁量,因为我们知道粘土中的铁含量很高。 在每个处理结束时,得到黄色,草酸-铁溶解和白度高(L=81)的粘土。用较低浓度的草酸处理可按比例减少铁的溶解量。未来通过扫描电镜对粘土的表征将帮助我们了解铁在粘土结构中的分配方式,因此应用一种新的单纯形可能会把我们带到其他条件更好的除铁区域。 致谢我们感谢CONACyT提供的资金支持和编号为171120的奖学金,也感谢化学科学学院对实验室的帮助和使用。欧洲杯线上买球 参考文献1。R. Galindo,“pasas y vidriados en la fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos”,FAENZA EDITRICE IBÉRICA, S.L. España,(1994) 251。 2。L. Toro, A. M. Marabini, B. Paponetti和B. Passariello, "加工工艺,工业用石英材料",意大利专利No.217070 A / 90。(1990)。 3.高岭土氧化铁的有机酸浸出研究,j .化学。生物科技技术。》。, 70(1997) 349-354。 4.C. Cameselle, M. J. Núñez和J. M. Lema,“Bioblanqueo de caolines con .黑曲霉.Afinidad”,Tomo LV, No. 478。1998. 5。陈志强,“高岭土中有机酸对铁去除效果的影响”,应用粘土科学,16(200欧洲杯线上买球0)133-145。 6。D. Montgomery, " Diseño and análisis de experimentos ", limus - wiley,第二版,(2004)686。 7。N. Treviño, " eststrategias de optimación, Manual de Laboratorio de Química Orgánica IV ",faculty de Ciencias Químicas,Automa de Nuevo Leon(Uanl),(2003)。 详细联系方式 |