Surface Characterization of Oleic Acid Coated Marble Dust

• Autorzy: Polat Ercan , Guler Taki , Celep Oktay , Akturk Selçuk

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2020-01-20

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka powierzchni pyłu marmurowego pokrytego kwasem oleinowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Calcite, being the most abundant mineral on earth crust, have wide application areas especially in polymer industry as a micronized functional filler material. It is hydrophilic in natural form, and made hydrophobic after surface modification to meet the requirements of polymer industry: the incompatibility between high energetic hydrophilic surface of calcite and the low-energy surface of hydrophobic polymers is a major problem. Treatment of micronized calcite with fatty acids is one of the most common method to obtain modified mineral surface. In present study, oleic acid (OA), fatty acid type surface modifying agent was used for the surface characterization of OA coated marble dust. Fine tailings of slab cutting unit of a marble processing plant was supplied. The sample was subjected to wet classification process to obtain micronized calcite fraction for experimental works. Surface modification of finely sized fraction was performed in a laboratory type flotation unit. Thermogravimetric analysis (TGA) and Transmission Electron Microscopy (TEM) were used as characterization techniques.

PL

Kalcyt, będący najczęściej występującym minerałem w skorupie ziemskiej, ma szerokie obszary zastosowań, szczególnie w przemyśle polimerowym, jako mikronizowany funkcjonalny materiał wypełniający. Jest hydrofilowy w naturalnej postaci, a po modyfikacji powierzchni stał się hydrofobowy, aby spełnić wymagania przemysłu polimerów: niekompatybilność między wysokoenergetyczną hydrofilową powierzchnią kalcytu a niskoenergetyczną powierzchnią hydrofobowych polimerów jest poważnym problemem. Obróbka mikronizowanego kalcytu kwasami tłuszczowymi jest jedną z najczęstszych metod uzyskiwania modyfikowanej powierzchni mineralnej. W niniejszym badaniu do charakteryzowania powierzchni pyłu marmurowego pokrytego OA - kwasem oleinowym (OA), jako środek modyfikujący powierzchnię użyto kwasu tłuszczowego. Do badań wykorzystano drobne odpady z urządzenia do cięcia płyt w zakładzie przeróbki marmuru. Próbkę poddano procesowi mokrej klasyfikacji w celu uzyskania mikronizowanej frakcji kalcytu do prac eksperymentalnych. Modyfikację powierzchni frakcji drobnej wielkości przeprowadzono w laboratoryjnej jednostce flotacyjnej. Jako do scharakteryzowana próbek zastosowano analizę termograwimetryczną (TGA) i transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM).

Słowa kluczowe

EN

surface modification; oleic acid; marble waste; micronized calcite

PL

modyfikacja powierzchni; kwas olejowy; odpady marmurowe; mikronizowany kalcyt

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 1, vol. 1
• Strony: 125--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Polat Ercan

• Muğla Sıtkı Koçman University, Mining Engineering Department

autor

Guler Taki

• Muğla Sıtkı Koçman University, Mining Engineering Department

autor

Celep Oktay

• Karadeniz Technical University, Mining Engineering Department

autor

Akturk Selçuk

• Muğla Sıtkı Koçman University, Department of Physics

Bibliografia

• 1. AHSAN, T., TAYLOR, D.A. The influence of surface energetics of calcium carbonate minerals on mineral-polymer interaction in polyolefin composites. The Journal of Adhesion, 1998, 67(1-4), pp.69-79.
• 2. ATTA, A.M., AL-LOHEDAN, H.A., EZZAT, A.O., AL-HUSSAIN, S.A. Characterization of superhydrophobic epoxy coatings embedded by modified calcium carbonate nanoparticles. Progress in Organic Coatings, 2016, 101, pp.577-586.
• 3. CHEN, S., LIU, W. Oleic acid capped PbS nanoparticles: synthesis, characterization and tribological properties. Materials Chemistry and Physics, 2006, 98(1), pp.183-189.
• 4. DEEPIKA, S., HAIT, S.K., CHRISTOPHER, J., CHEN, Y., HODGSON, P., TULI, D.K. Preparation and evaluation of hydrophobically modified core shell calcium carbonate structure by different capping agents. Powder Technol, 2013, 235, pp.581-589.
• 5. FAN, H., WANG, X., LIU, J., XU, B. Surface modification of ground calcium carbonate with starch, sodium stearate, and hexametaphosphate. BioResources, 2015, 11(1), pp.957-964.
• 6. FEKETE, E., PUKÁNSZKY, B., TÓTH, A., BERTÓTI, I. Surface modification and characterization of particulate mineral fillers. Journal of Colloid and Interface Science, 1990, 135(1), pp.200-208.
• 7. MIHAJLOVIC, S., DAKOVIC, A., SEKULIC, Z., JOVANOVIC, V., VUCINIC, D. Influence of the modification method on the surface adsorption of stearic acid by natural calcite. J. Serb. Chem. Soc, 2009, 67, pp.1-19.
• 8. OSMAN, M.A., SUTER, U.W. Surface treatment of calcite with fatty acids: structure and properties of the organic monolayer. Chemistry of materials, 2002, 14(10), p.4408-4415.
• 9. SHEN, J., SONG, Z., QIAN, X., LIU, W. Modification of papermaking grade fillers: A brief review. BioResources, 2009, 4(3), p.1190-1209.
• 10. ZHANG, J., GUO, J., LI, T., LI, X. Chemical surface modification of calcium carbonate particles by maleic anhydride grafting polyethylene wax. International Journal of Green Nanotechnology: Physics and Chemistry, 2010, 1(2), p.65-71.
• 11. ZULLIG, J.J., MORSE, J.W. Interaction of organic acids with carbonate mineral surfaces in seawater and related solutions: I. Fatty acid adsorption. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1988, 52(6), p.1667-1678.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).