单水氢氧化锂结块现象的原因分析及防治措施

单水氢氧化锂结块现象的原因分析及防治措施
单水氢氧化锂产品在贮存和运输过程中常常产生结块现象,结块后硬度骤升,不便于使用。本文通过对其结块现象的初步研究,寻合适的防结块的方法。
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2结块机理
以电子显微镜及X光衍射仪,通过对结块后的晶体表面进行研究,探询晶体物料结块的原因。目前关于晶体结块原因的理论有结晶理论和毛细管吸附理论。
2 · 1结晶理论
由于物理或化学的原因,使晶体表面溶解并重结晶,于是晶粒之间在接触点上形成了固体的联结,即形成晶桥,而呈现结块现象。
2 · 1. 1物理原因
通常是晶体物料与大气之间进行水分交换,如果物料是水溶性的,则当某温度下,空气中的水蒸气分压大于纯物料的饱和水溶液,在该温度下达到平衡蒸汽压时,晶体就从空气中吸收
水分。空气湿度大于临界湿度时,晶体将吸湿;低于临界湿度时,晶体将保持干燥。晶体吸湿后,在晶粒表面形成饱和溶液,当空气中的湿度降低,由吸湿而形成的溶液将蒸发,晶粒在相互接触之点上,形成晶桥面粘连在一起。
2 · 1. 2化学原因
晶体表面上进行化学反应时,也会导致溶解重结晶。由于晶体产品中杂质的存在,晶粒的表面在接触中将产生化学反应或与空气中的物质02C02等产生化学反应,或在晶粒间的液膜中发生复分解反应。
某些反应产物因溶解度低而析出,并导致结块。
2 · 2毛细管吸附理论
由于细小晶粒间毛细管吸附力的存在,使毛细管弯月面上的饱和蒸汽压低于外部的饱和蒸汽压,这样就为水蒸气在晶粒间的扩散造成条件。此外,物料虽然经过干燥,但总会含有一定量的湿分,且在物料内部存在一定的湿含量梯度,能将溶解的晶体物质带到各处,从而为晶粒间的晶桥提供了饱和溶液,并导致晶体的结块。
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3影响结块的因素
影响结块的因素,就晶体产品本身来说,重要的是粒度、粒度分布及晶习。均匀整齐的粒状晶体的结块倾向最小,即使发生了结块现象,但由于晶块结构疏松,单位体积的接触点也很少,故结成的块容易被破碎,见图1a)龙脑抑菌剂。粒度参差不齐的粒状晶体,由于大晶粒之间的空隙充填着较小的晶粒,单位体积中接触点增多,结块倾向较大,结成的块也不像前一种情况那样容易破碎,见图1b )01c)中的晶体虽然整齐均匀,但由于晶粒为长柱形,能挤在一起,也具有很大的结块倾向。图1d)所示的情况,其中晶体不但呈长柱形,而且又不整齐,能更紧的挤在一起,结成空隙很小的晶块。这类晶体结块后往往不易破碎。片状晶体也具有坏的结块特性。
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晶粒形状对结块的影响
(a)大而均匀的粒状晶体;〈b)不均匀的粒状晶体汉c)大而均匀的长柱状晶体;(d)不均匀的长柱状晶体。
影响结块的外部因素有贮存环境下的大气湿度、温度、压力及贮存时间等。
4单水氢氧化锂工艺特性
4 · 1单水氢氧化锂的热重变化曲线
220 A B
1 80
[ 40
100
AB熔断器盒20数字模型100 OC LiOH • H20脱除附着水和结晶水。
BC100200 LiOH · H20脱除结晶水,使氢氧化锂转为无水氢氧化锂。
CD200500 ℃氢氧化锂的加热过程没有变化。
DE500720 ℃无水氢氧化锂分解为氧化锂。
EFG7201 100C高温下,氧化锂能与大多数氧化物发生反应。
在产品生产过程中应控制烘干温度在AB段,才能得到合格的产品。
4 · 2单水氢氧化锂的差热曲线
3单水氢化锂的差热曲线
由图3所示,脱结晶水开始温度为90100 在生产中为防止单水氢氧化锂转为无水氢氧化锂,产品烘干温度不宜过高,应低于100 ℃,这与真空度大小有关。当真空度高时,可控制低温脱附着水,如生产上采用高于100 ℃和低真空的干燥工艺,是不适合的,易造成产品局部过烘,生成无水氢氧化锂。同时,有些部位水分较多,在产品包装后易产生结块。因此应该为低温高真空烘干,保证产品的水分脱除均匀并能达到要求。
5单水氢氧化锂结块原因
单水氢氧化锂的结块,实际上是单水氢氧化锂晶体颗粒互相粘连,其内因是含附着水。产品中的附着水在晶体表面形成一层水膜,在外力作用下,晶体靠近接触,两个晶粒的饱和氢氧化锂液膜连通,形成接近处的共有液膜。在一定温度下,随着放置时间的延长,液膜中的水分逐渐挥发脱去。当液膜中的氢氧化锂达到饱和后,结晶析出,所产生的单水氢氧化锂小晶体连接了原来的两个晶粒,多数晶粒的这种互相连接,就造成了宏观上的结块。
产品结块多数发生在夏、秋季,外界水分是造成结块的因素,水分子借助于温度,以扩散、渗透、呼吸作用、毛细现象等方式进人产品内部。水分多少,与温度、时间和空气湿度有关,相对湿度越大,单位体积中的水分子含量越多,渗人的机会也越大。
6采取措施
海水防腐涂料(1)增大室内空间,使通风良好,降低包装室温度。
(2)增大产品结晶粒度,晶粒大不宜结块,晶粒愈小在一定外力作用下,晶粒接触机会愈多,易造成粘连成块。
(3)严格控制烘干操作程序。
团降低产品人袋时温度,人袋贮存室温条件下,袋内必定凝结一定量水汽,给结块创造条件,通过延长晾筛、扎口时间加以改善。
囹合理安排库存,降低堆放高度,仓库确保良好通风,控制温、湿度在较低范围内。

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