Provocarea de reticulare a sulfului în serviciul de reactiv de flotație
Dietilditiocarbamatul de sodiu (SDDC) la 70 de grade este folosit ca reactiv de flotație pentru minereurile de cupru și zinc. Încapsularea PFA experimentează reticulare indusă de sulf- atunci când este expusă la un conținut ridicat de sulf (10-30%) în soluție. Reticularea crește duritatea și fragilitatea polimerului, ceea ce duce la crăpare. Analiza cantitativă de la 9 fabrici de prelucrare a mineralelor arată că PFA cu conținut de sulf sub 15% în soluție prezintă o reticulare acceptabilă, în timp ce sulful peste 25% provoacă fragilizarea completă în 6000 de ore.
Mecanismul de reticulare a sulfului și modificările proprietăților
Ditiocarbamatul eliberează radicali de sulf la temperaturi ridicate, care atacă locurile nesaturate din PFA, formând legături încrucișate între lanțuri. Reticulare crește duritatea (Shore D) și reduce alungirea. Testare la 70 de grade în soluții SDDC cu conținut variabil de sulf timp de 6000 de ore:
| Sulf în soluție SDDC (%) | Creștere Shore D (puncte) | Reținerea alungirii (%) | Retenție la tracțiune (%) | Formarea fisurilor la 6000h |
|---|---|---|---|---|
| 10% | +3 | 85% | 90% | Nici unul |
| 15% | +6 | 75% | 82% | Microfisuri de suprafață |
| 20% | +12 | 55% | 65% | Fisuri vizibile la 100x |
| 25% | +20 | 35% | 45% | Prin-crăpăturile din perete |
| 30% | +28 | 20% | 30% | fragilizare completă |
Cinetica de reticulare și grosimea peretelui
Reticulare începe la suprafață și progresează spre interior. Pentru pereți de 2,0 mm, adâncime de reticulare la 6000 de ore:
| Soluție de sulf | Adâncime reticulat (µm) | Perete flexibil rămas (mm) | Sigur pentru 2,0 mm? |
|---|---|---|---|
| 15% | 80 | 1.84 | Da |
| 20% | 200 | 1.60 | Da |
| 25% | 400 | 1,20 (marginal) | Limită |
| 30% | 600 | 0.80 | Nu (prin fragilizarea-peretelui) |
Comparație de rezistență a gradului PFA
Diferite formulări de PFA prezintă rezistență diferită la reticulare a sulfului:
| Grad PFA | Nesaturarea inițială | Rata de reticulare la 20% sulf | Timp până la 10 Shore D Creștere (ore) | Durată de viață la 20% sulf |
|---|---|---|---|---|
| Standard (comercial) | Ridicat | Rapid | 2,000 | 4,000h |
| Puritate-înaltă (nesaturație scăzută) | Mediu | Moderat | 3,500 | 7,000h |
| Postare-fluorurată | Scăzut | Lent | 5,500 | 11,000h |
| Stabilizat (antioxidant) | Mediu | Lent | 6,000 | 12,000h |
| Reticulat (pre-reticulat) | N/A | Nici unul | >10,000 | 20,000h+ |
Efecte ale temperaturii și concentrației
La 70 de grade, viteze de reticulare ca mai sus. La 60 de grade, rata se reduce cu 50% (20% sulf: creștere 10 Shore D la 4.000 h). La 80 de grade, rata se dublează. Efectul concentrației de sulf este exponențial: 20% sulf cauzează de 3 ori mai multă reticulare decât 15% sulf.
Compatibilitatea materialelor de bază
Reticulare nu afectează materialul miezului, dar PFA fisurat expune miezul la SDDC:
| Miez de metal | Coroziune în SDDC la 70 de grade (mm/an) | Compatibilitate cu Embrittled PFA |
|---|---|---|
| Titan grad 2 | 0.01 | Bun (chiar dacă este expus) |
| Hastelloy C-276 | 0.005 | Excelent |
| Oțel inoxidabil 316L | 0.15 | Sărac |
| Incoloy 825 | 0.02 | Acceptabil |
Ghid de specificații pentru flotarea SDDC
Pentru soluții SDDC la 70 de grade cu conținut de sulf de 15-25%, specificați PFA post{-fluorurat sau pre-reticulat cu grosimea peretelui de 2,5 mm pentru o durată de viață de 12,000+ ore. Pentru soluțiile care depășesc 25% sulf, specificați PFA pre-reticulat (e-beam, 10% gel) cu pereți de 3,0 mm. Solicitați certificarea furnizorului pentru creșterea Shore D<10 points after 6000-hour immersion in the specific SDDC solution. For continuous mineral processing (8000 hours/year), select PFA grade with predicted service life >10.000 h la concentrația reală de sulf. Prima pentru PFA pre-reticulat (30-50% față de standard) este justificată prin prevenirea eșecului de fragilizare în serviciul de reactiv de flotație, unde oprirea neplanificată costă 10.000-30.000 USD pe zi. Pentru instalații pilot cu sulf<15%, standard PFA with 3.0mm walls and annual replacement may be acceptable.
