Активный диоксид кремния завод

Когда говорят про активный диоксид кремния, многие представляют просто белый порошок — но на деле это история про контроль фазовых переходов и температуру плавления кварца. Наш опыт с ООО Шаньдун Инжуй Новые Материалы показал, что ключевая ошибка новичков — недооценка подготовки сырья. Мы в 2018 году пробовали работать с низкокачественным кварцевым концентратом из Забайкалья, и получили партию с показателем DBP 120 вместо стандартных 160 — пришлось перерабатывать весь объем для шинной промышленности.

Технологические ловушки гидролиза тетрахлорида

Плазменный метод синтеза хоть и дает чистоту 99.8%, но экономически невыгоден для массового производства покрытий. В Инжуй после тестов с немецким оборудованием остановились на модернизированной печи с трёхзонным подогревом — это позволило снизить расход хлора на 15%, но пришлось разрабатывать собственную систему улавливания HCl. Кстати, их сайт https://www.sdyingrui.ru детально описывает параметры для производителей герметиков — там есть точные данные по вязкости суспензий.

Особенность производства в том, что даже при идеальных параметрах важна скорость охлаждения дымовых газов. Как-то раз увеличили производительность горелки на 7% и получили агрегаты размером 250 нм вместо 120 — вся партия для полиуретанов ушла на переработку. Пришлось совместно с технологами из Инжуй пересчитывать профиль температурной зоны.

Сейчас многие пытаются внедрить циркониевые сопла, но мы эмпирическим путем выяснили — для российского сырья лучше работают молибденовые с напылением. Хотя для специальных применений, например для силиконовых герметиков медицинского назначения, Инжуй как раз использует цирконий — но там другие требования к чистоте.

Логистика активных форм: от цеха до клиента

При транспортировке гидрофильных марок главный враг — не влажность, как многие думают, а перепады давления. Две партии для производителей красок испортились из-за разгерметизации контейнеров при перевозке через Казахстан — образовались уплотнённые агломераты, которые не удалось диспергировать даже на дисольвере.

Инжуй предлагает интересное решение — трёхслойные мешки с азотной продувкой, но для Дальнего Востока это удорожает логистику на 12%. Пришлось на месте дорабатывать — ставим локальные генераторы азота на складах хранения.

Кстати, их система контроля качества заслуживает отдельного внимания — берут пробы не из каждой партии, а из каждой смены. Обнаружили как-то разницу в удельной поверхности между утренней и вечерней сменами — оказалось, ночная смена экономила газ за счёт снижения температуры в зоне реакции.

Применение в композитах: нюансы, которые не пишут в спецификациях

Для полиэфирных смол рекомендуют обычно марки с рН 6.5-7.5, но мы в коллаборации с Инжуй выяснили — для российских смол типа ПН-1 лучше работает слабокислотный вариант (рН 5.5-6.0). Это снижает время желатинизации на 18%, но требует коррекции количества ускорителя.

В шинных кордах вообще отдельная история — там важна не только удельная поверхность, но и форма агрегатов. После месяца тестов с электронной микроскопией выбрали модификацию HD-175 — её игольчатые частицы лучше ориентируются в резиновой матрице.

А вот для клеев-расплавов пришлось разрабатывать специальные условия обработки — стандартный активный диоксид кремния при температуре выше 160°C начинал катализировать окисление полимеров. Решение нашли в совместной разработке с Инжуй — поверхностная модификация аминосиланами, хотя это увеличило стоимость тонны на 23%.

Экономика производства: что скрывают калькуляции

Себестоимость сильно зависит не от электроэнергии, как принято считать, а от стоимости соляной кислоты для регенерации хлора. Когда в 2020 году цены на HCl выросли в 2.3 раза, Инжуй оперативно перешли на рециркуляционную систему с поглотителем на основе оксида магния — это дорого в установке, но окупается за 14 месяцев.

Многие недооценивают стоимость обслуживания систем газоочистки — у нас они съедают до 40% операционных расходов. Причем самое дорогое — не фильтры, а нейтрализация сточных вод после промывки газов.

Сейчас рассматриваем переход на сырьё из Ковдора — там выше содержание железа, но зато стабильная гранулометрия. Инжуй готовы поставить пробную партию модифицированного сорбента для предварительной очистки — интересно, будет ли это экономически целесообразно.

Перспективы модифицированных марок

Силилированные формы показывают отличные результаты в эпоксидных компаундах — снижают усадку на 0.8%, но требуют особых условий хранения. Три партии пришлось списать из-за конденсации на стенках силоса — влажность всего 65% оказалась критичной.

Инжуй экспериментируют с введением цеолитных добавок на стадии синтеза — это перспективно для сорбционных применений, но пока нестабильно по параметрам удельной поверхности. Последняя опытная партия дала разброс от 180 до 240 м2/г — для катализаторов это неприемлемо.

Кстати, их разработка для термостойких покрытий — модификация с оксидом циркония — показывает хорошие результаты при 800°C, но стоимость производства пока ограничивает применение только оборонной промышленностью.

Вернусь к началу — производство активного диоксида кремния это всегда компромисс между чистотой, себестоимостью и стабильностью параметров. Опыт Инжуй в комбинации пирогенного метода и поверхностных модификаций доказывает — даже в традиционных технологиях есть резервы для оптимизации. Главное — не гнаться за рекордами, а обеспечивать повторяемость характеристик от партии к партии.