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RA95型釉用活性氧化鋅[(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y] 與普通煅燒氧化鋅ZnO的區(qū)別
發(fā)布時間:2024-12-24
一、生產(chǎn)工藝與理念對比
(一)RA95型釉用活性氧化鋅[(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y] :
1. 生產(chǎn)工藝
這是新潤豐公司獨家發(fā)明專利產(chǎn)品,采用當(dāng)前頂級的原位自生雙相摻雜納米復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)。它的分子結(jié)構(gòu)是一種特殊的發(fā)明專利類似:“鋅鋁硅鎂尖晶石結(jié)構(gòu)” [(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y],它已經(jīng)完全區(qū)別于常規(guī)的ZNO結(jié)構(gòu)了。
RA95型釉用活性氧化鋅采用創(chuàng)新的化學(xué)法(濕法)生產(chǎn)工藝,選用純度較高的工業(yè)碳酸鋅、工業(yè)堿式碳酸鋅、工業(yè)氫氧化鋅等作為含鋅原料,按特定比例與稀氨水、改性劑(碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鎂、碳酸鈣、氧化鋁和氧化硅等的混合物)共同反應(yīng)后再采用原位自生雙相納米復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)而成。
先運用氣爆超聲波處理工藝將以上含鋅原料均勻分散于稀氨水中,在溫度80 120℃進(jìn)行水熱反應(yīng),生成部分鋅銨絡(luò)合物。接著把鋅銨絡(luò)合物和改性劑混合后,置于美式旋轉(zhuǎn)窯中焙燒。焙燒過程中升溫速率、保溫時間和氣氛控制極為嚴(yán)格,具體如下:從室溫到400℃,升溫速率為10 20℃/min,保溫1.5 2.5h;400 600℃升溫速率為5 18℃/min,保溫1.5 2.5h;600 1000℃升溫速率為4 10℃/min,保溫0.5 2h;1000℃至1200 1250℃升溫速率為2 8℃/min,在焙燒溫度保溫2 3h,并且1000℃以下為還原氣氛(游離氧濃度<1wt%),1000℃以上切換為氧化氣氛(游離氧濃度≥10wt%)。通過這樣的工藝可使[(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y]特殊晶粒形成,其粒徑細(xì)小,能方便調(diào)整到不同配方所需的科學(xué)化粒徑級配程度,且輕易達(dá)到分布均勻,高溫化學(xué)反應(yīng)活性顯著提升,活性應(yīng)用效率標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到95%以上。
2. 生產(chǎn)理念
新潤豐鋅業(yè)公司秉持“低碳減排、節(jié)能降耗、綠色清潔”的理念。在原料開采環(huán)節(jié),注重對“碳足跡”的追溯,生產(chǎn)全程使用綠電,優(yōu)先選用循環(huán)材料,致力于打造“資源節(jié)約型,科技創(chuàng)新型生產(chǎn)企業(yè)”,積極推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
(二)普通煅燒氧化鋅ZnO
1. 生產(chǎn)工藝
普通煅燒氧化鋅是對普通氧化鋅進(jìn)行二次煅燒而得的產(chǎn)品。常見的普通陶瓷級煅燒氧化鋅采用直接法生產(chǎn)工藝,其結(jié)構(gòu)為常規(guī)的ZNO分子式結(jié)構(gòu)。直接法陶瓷級氧化鋅又分為平爐產(chǎn)氧化鋅(鋅白爐)(含量一般在90% 98%)、回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)氧化鋅(含量一般在80% 90%)及煙化爐產(chǎn)氧化鋅(含量一般在70% 80%)。其生產(chǎn)工藝是以鋅锫砂、鋅灰等為起始原料,混合燃料煤和還原煤,經(jīng)過高溫氧化焙燒、還原、氧化等一系列復(fù)雜工序獲取氧化鋅,這種工藝下高溫化學(xué)反應(yīng)活性很難得到提高。
2. 生產(chǎn)問題
回轉(zhuǎn)窯和煙化爐在生產(chǎn)低端陶瓷釉料用氧化鋅時,大多以鋼鐵和有色冶金行業(yè)產(chǎn)生的含鋅廢料(如鋼廠高爐灰、煉鉛鼓風(fēng)爐渣等)為原料,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量波動較大。其產(chǎn)品中銅、鐵、鎳、鈷、錳及重金屬鉛、砷、鎘等有害元素含量比平爐生產(chǎn)的更高,氟、氯、硫等元素含量也比平爐的更不穩(wěn)定。平爐生產(chǎn)中端陶瓷釉料用氧化鋅雖然質(zhì)量相對回轉(zhuǎn)窯和煙化爐較為穩(wěn)定,但多采用挑選后的低氟氯和少揮發(fā)份含鋅物料或脫氟、氯、硫的鋅焙砂為原料,并且以優(yōu)質(zhì)無煙煤或焦粉作還原劑和燃料,這就致使能耗和成本增加。同時,生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量固廢(煤爐渣)和煙塵,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,環(huán)保處理成本高昂。在環(huán)保要求日益提高的當(dāng)下,這種生產(chǎn)方式的可持續(xù)性面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而且物理法傳統(tǒng)工藝受人為因素控制明顯,普遍存在高能耗、高污染排放的問題,與現(xiàn)代綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念背道而馳。在“碳達(dá)峰、碳中和”的大背景下,這類傳統(tǒng)重污染生產(chǎn)工藝即將面臨淘汰或急需轉(zhuǎn)型升級。
二、物理化學(xué)性質(zhì)與質(zhì)量控制對比
(一)RA95型釉用活性氧化鋅[(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y]
1. 物理性質(zhì)
平均粒徑較小,最小可達(dá)2μm,根據(jù)用戶釉料配方和成釉的粉體級配要求,其D50一般在6μm以下,最高不得超過8μm。外觀呈現(xiàn)黃色或橙黃色,具有較高的蓄能活性。比表面積較大,具備出色的分散性和反應(yīng)活性,能夠在多種應(yīng)用場景中快速且均勻地發(fā)揮作用。
晶體結(jié)構(gòu)經(jīng)過改性劑的作用變得更加規(guī)整有序,呈現(xiàn)出類似俄羅斯套娃一樣的片狀芝麻餅狀結(jié)構(gòu),即放大芝麻餅上的一顆芝麻,這個芝麻放大后又是一個芝麻餅。在高溫環(huán)境下,分子間作用力強,導(dǎo)熱率和活化度高,表現(xiàn)出卓越的熱穩(wěn)定性和化學(xué)活性,這有助于提升材料的綜合性能。
2. 質(zhì)量控制
新潤豐鋅業(yè)公司建立了一套完善且嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系,通過了iso14001環(huán)境管理體系認(rèn)證、iso18001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證、iso9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證等多項國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。從原材料采購環(huán)節(jié)開始,到生產(chǎn)加工的各個環(huán)節(jié),都實施全面的質(zhì)量監(jiān)控,以此確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠,各項性能指標(biāo)符合或優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
(二)普通煅燒氧化鋅ZnO
1. 物理性質(zhì)
粒度相對較大,例如常規(guī)直接法95煅燒氧化鋅平均粒徑為15μm,比表面積較小,這在一定程度上限制了其在一些對分散性和反應(yīng)活性要求較高的應(yīng)用中的表現(xiàn)。
2. 質(zhì)量問題
普通氧化鋅生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制水平差異較大,部分產(chǎn)品存在純度不足、雜質(zhì)含量不穩(wěn)定等問題。尤其是產(chǎn)品中可能夾雜未完全氧化的單質(zhì)金屬鋅,這不僅會降低有效氧化鋅成分含量,還會對產(chǎn)品質(zhì)量和使用效果產(chǎn)生負(fù)面影響。比如在陶瓷釉料應(yīng)用中,會影響釉料的發(fā)色均勻性、光澤度以及產(chǎn)品的物理化學(xué)穩(wěn)定性。
三、應(yīng)用性能與客戶價值對比
(一)RA95型釉用活性氧化鋅[(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y]
1. 陶瓷釉料應(yīng)用優(yōu)勢
在陶瓷釉料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛且效果顯著。它能夠有效降低釉面的燒成溫度,拓寬燒成溫度范圍,顯著減少針孔、氣泡等缺陷的產(chǎn)生,從而有助于提高陶瓷產(chǎn)品的成品率。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中,能夠?qū)崿F(xiàn)快速燒成,大大提高窯爐的生產(chǎn)效率,增加產(chǎn)品產(chǎn)量。
用量少但效果出色,例如在部分金剛釉應(yīng)用實例中,當(dāng)RA95型釉用活性氧化鋅用量僅為普通直接法煅燒氧化鋅的一半(RA95型釉用活性氧化鋅3份對比普通直接法煅燒氧化鋅6份)時,其光澤度基本相同甚至更優(yōu)(應(yīng)用例“RA95型釉用活性氧化鋅3份”釉面光澤度95度,優(yōu)于應(yīng)用例“普通直接法煅燒氧化鋅6份”的92度),并且發(fā)色效果更佳(通過色差儀測定的a值和b值體現(xiàn)出更鮮艷、更純正的色調(diào))。此外,RA95型釉用活性氧化鋅的不斷升級迭代產(chǎn)品,還能夠使陶瓷制品具備抗菌除臭和分解有機物的自潔功能,大幅提升了陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量檔次和功能性,增強了產(chǎn)品在市場上的競爭力,為陶瓷企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。
(二)普通煅燒氧化鋅ZnO
1. 應(yīng)用劣勢
助熔效果相對較弱,在陶瓷生產(chǎn)過程中往往需要更高的溫度或更長的時間才能達(dá)到理想的熔融狀態(tài),這無疑增加了能源消耗和生產(chǎn)成本。
活性較低,無法形成貫穿性發(fā)色,在對發(fā)色要求較高的陶瓷釉料應(yīng)用中,無法實現(xiàn)鮮艷、穩(wěn)定的發(fā)色效果,從而影響產(chǎn)品的外觀品質(zhì)。
由于其含有單質(zhì)金屬鋅,在窯爐升溫過程中,單質(zhì)金屬鋅在419℃時開始熔化,907℃時沸騰揮發(fā),這會在釉面上形成熔洞或針孔,嚴(yán)重破壞釉面的完整性和平整度;揮發(fā)的鋅蒸汽隨窯爐煙氣流動,在窯頂溫度降低時結(jié)晶,導(dǎo)致“落臟”現(xiàn)象,嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量,降低產(chǎn)品的合格率。同時,單質(zhì)金屬鋅的存在還可能會腐蝕生產(chǎn)設(shè)備,縮短設(shè)備使用壽命,增加設(shè)備維護(hù)成本和生產(chǎn)風(fēng)險,給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。
四、成本與環(huán)保效益對比
(一)RA95型釉用活性氧化鋅[(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y]
1. 成本優(yōu)勢
單價低于常規(guī)煅燒氧化鋅(如99.5常規(guī)煅燒氧化鋅),并且由于其優(yōu)異的助熔性能和高溫反應(yīng)活性,在陶瓷釉料等應(yīng)用中可顯著減少用鋅量,從而大幅降低釉料用鋅成本(如為陶瓷企業(yè)釉用氧化鋅減少10% 20%成本),為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本,提高企業(yè)在市場中的競爭空間。
2. 環(huán)保效益
生產(chǎn)過程遵循環(huán)保理念,采用綠色環(huán)保的原材料,生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用清潔能源(綠電),有效減少了碳排放和對環(huán)境的污染。產(chǎn)品成分穩(wěn)定環(huán)保,主含量外的雜質(zhì)元素(如鈉、鈣、鎂、硅、鋁等)固定且符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),重金屬(鉛、鎘、砷等)含量達(dá)到歐標(biāo),可實現(xiàn)環(huán)保無毒害。其實現(xiàn)了超微粉體粒徑、科學(xué)化粉體級配、獨家發(fā)明專利分子結(jié)構(gòu)以及獨家俄羅斯套娃芝麻餅狀晶粉,達(dá)成了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏局面,有助于陶瓷企業(yè)在環(huán)保政策日益嚴(yán)格的背景下實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,符合行業(yè)綠色發(fā)展趨勢。
(二)普通煅燒氧化鋅ZnO
1. 成本問題
成本相對較高,而且由于其性能特點,在使用過程中往往需要消耗更多的量才能達(dá)到與RA95型釉用活性氧化鋅相近的效果,這進(jìn)一步增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
2. 環(huán)保問題
回轉(zhuǎn)窯和煙化爐生產(chǎn)的產(chǎn)品因原料質(zhì)量差、工藝落后,不僅產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,而且在生產(chǎn)過程中會排放大量含有害元素的廢氣、廢水和廢渣,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。平爐生產(chǎn)雖質(zhì)量稍好,但能耗高、固廢和煙塵排放量大,環(huán)保處理成本高昂,企業(yè)面臨巨大的環(huán)保壓力。在環(huán)保要求不斷提升的趨勢下,其生產(chǎn)和發(fā)展受到諸多限制,不利于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
五、安全風(fēng)險與職業(yè)健康對比
(一)RA95型釉用活性氧化鋅[(ZnO)x(RaSibMgcZnd)Al?O?z)y]
1. 低健康風(fēng)險
在生產(chǎn)和使用過程中,因其穩(wěn)定的化學(xué)組成和高質(zhì)量控制,操作人員接觸到的粉塵或煙霧中有害物質(zhì)含量低,健康風(fēng)險較小。
2. 安全保障措施
公司高度重視安全生產(chǎn)和職業(yè)健康保護(hù),在生產(chǎn)設(shè)施中配備完善的通風(fēng)系統(tǒng)、防護(hù)設(shè)備(如口罩、防護(hù)服、護(hù)目鏡等),并制定嚴(yán)格的操作規(guī)程和安全培訓(xùn)制度,確保操作人員在安全的環(huán)境下工作,有效預(yù)防職業(yè)病的發(fā)生。
(二)普通煅燒氧化鋅ZnO
1. 健康威脅
由于產(chǎn)品中可能含有單質(zhì)金屬鋅,在生產(chǎn)、加工及使用過程中,操作人員容易吸入氧化鋅粉塵或煙霧中的單質(zhì)金屬鋅,從而引發(fā)鋅中毒。鋅中毒可導(dǎo)致多種健康問題,如金屬煙塵熱,表現(xiàn)為發(fā)熱、寒戰(zhàn)、頭痛、肌肉酸痛等癥狀;呼吸道刺激,引起咳嗽、氣喘、呼吸困難等;長期接觸還可能引發(fā)慢性呼吸道疾病、化學(xué)性肺炎、肺水腫等嚴(yán)重疾病,對操作人員的職業(yè)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,增加企業(yè)的醫(yī)療成本和人力資源損失風(fēng)險。同時,含鋅廢料等原料的處理不當(dāng)也可能對周邊環(huán)境和居民健康造成潛在危害。
肇慶市新潤豐高新材料有限公司擁有完整的氧化鋅產(chǎn)業(yè)鏈,主營產(chǎn)品有:發(fā)明專利產(chǎn)品RA95型釉用活性煅燒氧化鋅、超耐磨活性氧化鋅、釉用抗菌氧化鋅、納米分散液、高端熔塊氧化鋅、超自潔活性氧化鋅、納米易潔氧化鋅抗菌涂膜、重質(zhì)超導(dǎo)熱球形氧化鋅、間接法99.7低鉛環(huán)保級氧化鋅、常規(guī)99.5和99.6煅燒氧化鋅等各種規(guī)格氧化鋅,品種齊全。