Оксид магния диоксид кремния завод

Когда слышишь про комбинацию оксида магния и диоксида кремния, многие сразу думают о стандартных адсорбентах или носителях катализаторов. Но на практике там есть тонкости, которые в учебниках часто упускают — например, как поведет себя структура при термообработке, если не выдержать фазовое соотношение. Мы в ООО Шаньдун Инжуй Новые Материалы наработали тут серию проб и ошибок, особенно когда запускали линию для наполнителей резинотехнических изделий.

Почему именно эта пара компонентов

Вначале казалось, что смешать MgO и SiO? — дело техники: бери реактор, загружай, перемешивай. Но на деле оказалось, что даже последовательность подачи сырья влияет на конечную пористость. Один раз пришлось перерабатывать целую партию из-за того, что диоксид кремния подавали до полного диспергирования оксида магния — агломераты пошли такие, что пришлось останавливать линию.

Кстати, про диоксид кремния — мы используем в основном пирогенный, собственного производства. Не из-за экономии, а потому что можем контролировать гидрофильность поверхности. Сторонние поставки иногда дают отклонения по влажности, а это убивает однородность смеси.

И вот что важно: если в рецептуре переборщить с оксидом магния, композит начинает 'плыть' при температурах выше 500°C. Проверяли на печах в цеху — при 550°C образец с избытком MgO дал усадку на 12%, а тот, где соотношение выверяли по нашей методике — всего 3%. Это потом пригодилось для заказчиков из огнеупорной промышленности.

Технологические нюансы на производстве

На заводе в Шаньдуне мы сначала пробовали сухое смешивание в шаровых мельницах, но столкнулись с сегрегацией фракций. Перешли на мокрое осаждение — и сразу вылезла проблема с фильтрацией. Осадок получался слишком мелкодисперсный, фильтр-прессы забивались за два часа.

Пришлось разрабатывать режим ступенчатой сушки. Сначала в распылительной сушилке убираем основную влагу, потом досушиваем в ленточной при строгом контроле температуры. Если перегреть — частицы MgO начинают мигрировать к поверхности гранул, и адсорбционная способность падает.

Сейчас используем двухстадийный кальцинатор с зонами 300°C и 650°C. Между прочим, эту схему подсмотрели у коллег из цементной отрасли, но адаптировали под тонкие процессы. В итоге получили материал с удельной поверхностью до 180 м2/г — стабильно, партия к партии.

Примеры из практики применения

Как-то к нам обратились из производства силиконовых герметиков — жаловались, что их продукт 'плывет' при хранении. Оказалось, они использовали чистый диоксид кремния как загуститель, но не учитывали pH среды. Предложили им наш композит MgO-SiO? — проблема ушла, потому что мы заранее стабилизировали щелочность.

Другой случай: завод по выпуску катализаторов крекинга требовал носитель с определенным размером пор. Стандартные силикагели не подходили — кололиcь в реакторе. Сделали партию с увеличенной долей оксида магния в ядре гранулы — прочность на сжатие выросла на 40%, без потери активности.

Сейчас ведем переговоры с производителями батарей — тестируем наш материал как добавку к электролитам. Пока рано говорить о результатах, но первые тесты показывают улучшение термической стабильности. Если получится — откроем новую нишу.

Ошибки, которые лучше не повторять

В 2021 году попробовали ускорить процесс, совместив стадии осаждения и грануляции в одном аппарате. Сэкономили время, но получили материал с неравномерным распределением пор — от 2 до 200 нм в одной грануле. Клиенты вернули партию, пришлось переделывать.

Еще был случай, когда закупили оксид магния с другим содержанием примесей — поставщик сменил месторождение. Не заметили вовремя, и вся партия спекалась при температуре на 100°C ниже расчетной. Теперь всегда делаем экспресс-тест на спекаемость для каждой новой партии сырья.

Самое обидное — когда экономишь на системе аспирации. Мельчайшая пыль оксида магния и диоксида кремния не только вредна для персонала, но и меняет состав продукта — теряется до 5% массы. После модернизации системы пылеулавливания в 2022 году удалось снизить потери до 0,3%.

Перспективы и текущие наработки

Сейчас экспериментируем с легированием состава — добавляем небольшие количества оксида алюминия. Предварительные данные показывают рост термостойкости до 900°C без изменения фазового состава. Но пока не можем добиться стабильности — каждая партия ведет себя немного по-разному.

Интересное направление — использование в композитах для 3D-печати керамики. Тут важно контролировать реологию суспензии, и наш материал как раз дает нужную вязкость. Но пока не решена проблема с послойной адгезией — образцы трескаются при обжиге.

Из ближайших планов — запуск опытной линии по производству мезопористых сорбентов на основе оксида магния и диоксида кремния. Уже есть предварительные договоренности с фармацевтическими компаниями — тестируют наш материал как носитель для каталитических систем. Если все получится, к концу года выйдем на объемы в 2-3 тонны в месяц.

Взаимодействие с рынком и клиентами

Часто сталкиваемся с тем, что клиенты просят 'как у конкурентов, но дешевле'. Приходится объяснять, что дешевле — значит другой режим сушки или сырье с большими допусками. Например, использование технического оксида магния вместо реактивного снижает цену на 15%, но увеличивает разброс параметров готового продукта.

Наш сайт https://www.sdyingrui.ru стал неплохим инструментом для технических консультаций — выкладываем там методики тестирования, рекомендации по применению. Недавно добавили раздел с кейсами — клиенты стали чаще обращаться с конкретными задачами, а не общими запросами.

Кстати, про ООО Шаньдун Инжуй Новые Материалы — многие сначала думают, что мы только диоксид кремния производим. Приходится разъяснять, что специализация шире: от силанов до поликетоновых смол. Но именно комбинация оксида магния и диоксида кремния остается нашим 'коньком' — слишком много ноу-хау накопили за годы.