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      陶瓷知識:稀釋劑在建衛陶瓷中應用

         更新日期:2018-08-22     來源:建材之家    作者:瓷磚之家    瀏覽:581    評論:0    
      核心提示:  稀釋劑,又名解凝劑、解膠劑、減水劑,在建筑衛生陶瓷生產中是一種相當重要的添加劑。正確選擇和使用稀釋劑,能有效降低泥漿的粘度,提高泥漿的流動性,減少泥漿的含水率,從而為陶瓷生產廠家帶來可觀的經濟效益。一、稀釋劑的作用1、通過降低泥漿的水分,在同樣容積的球磨機內可以裝入更多的泥料,從而提高球磨機的生產效率,節省球磨電耗。2、可以降低噴霧干燥塔的能耗,提高產量。使用稀釋劑球磨的泥漿,其含水率一般可降

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      瓷磚之家訊:稀釋劑,又名解凝劑、解膠劑、減水劑,在建筑衛生陶瓷生產中是一種相當重要的添加劑。正確選擇和使用稀釋劑,能有效降低泥漿的粘度,提高泥漿的流動性,減少泥漿的含水率,從而為陶瓷生產廠家帶來可觀的經濟效益。
      一、稀釋劑的作用

      1、通過降低泥漿的水分,在同樣容積的球磨機內可以裝入更多的泥料,從而提高球磨機的生產效率,節省球磨電耗。

      2、可以降低噴霧干燥塔的能耗,提高產量。使用稀釋劑球磨的泥漿,其含水率一般可降低2-4%,由于泥漿的含水率降低,在同樣能耗的情況下,噴霧塔產量可提高10-15%左右,從而大大提高了噴霧塔的產量。在國際原油價格不斷上漲的情況下,具有重要的節能意義。

      3、通過降低泥漿水分,能使粉料的顆粒級配更加合理,細微粉料減少,能改善粉料的綜合性能,提高粉料的流動性,減少壓坯過程中的粘?,F象,增加坯體的強度,減少坯體破損。

      4、某些陶瓷稀釋劑具有一定的助磨作用,能夠縮短球磨時間,節約電耗。

      二、常用稀釋劑及其解膠原理

      關于稀釋劑的解膠機理,已有眾多的專家論著對其進行闡釋,其中的觀點仍存在一些爭議,有待進一步深入研究。比較認同的解膠機理主要有以下三種方式:

      1、通過陽離子交換,改變膠粒的雙電層厚度,使雙電層厚度增大,電位上升。

      2、通過空間位阻效應,在離子間起阻尼和間隔作用。

      3、通過復合物的引入,使陽離子產生鍵合,降低離子間的引力作用,從而達到解膠的效果。

      以下簡要介紹幾種常用稀釋劑及其解膠機理:

      1、水玻璃

      水玻璃,又稱硅酸鈉、泡花堿,化學式為Na2O·?1.6-4.0?SiO2,在陶瓷生產中一般模數為3.0-3.3,其解膠機理是生成難溶鹽沉淀。

      Ca-粘土+Na2SiO2——2Na-粘土+CaSiO3↓

      Mg-粘土+Na2SiO3——2Na-粘土+MgSiO3↓

      水玻璃價格低廉,是一種常用的稀釋劑,但由于水玻璃是液態,運輸和添加都很不方便,粘在工服和操作臺上都難以清除,在實際生產中計量也難以做到精確,因此被不少廠家棄用。特別是隨著水玻璃加入量的增大,會導致坯體變脆,生坯強度降低,在壓坯、烘干和釉線傳輸過程中破損極大,影響了它在陶瓷生產中的應用。

      2、純堿

      純堿又稱碳酸鈉,化學式為Na2CO3,一般和水玻璃混合使用。

      Ca-粘土+Na2CO3——2Na-粘土+CaCO3↓

      Mg-粘土+Na2CO3——2Na-粘土+MgCO3↓

      純堿受潮后會生成碳酸氫鈉,對泥漿有絮凝作用。因此,純堿保存時要注意防潮。有資料介紹,在南方地區使用純堿,潮濕的春夏季節和干燥的秋冬季節對泥漿性能有較大的差異,應引起足夠的重視。

      3、腐植酸鈉

      腐植酸鈉又名胡敏酸鈉,是由褐煤、煤矸石、泥漿等粉末與堿合成的,在陶瓷生產中的應用很廣泛。在粘土—水系統中,腐植酸鈉電離出的Na+吸附在粘土膠粒上,能增厚擴散層,加大ξ電位,使膠團斥力增加,并長期懸浮在水中。同時,腐植酸根RCOO中的羧基排列方向可以減弱粘土膠團中由于布朗運動產生的吸引力,使泥漿粘度降低。此外,由于腐植酸根具有絡合作用,這也促使泥漿稀釋。但單獨使用腐植酸鈉作為稀釋劑時,稀釋效果一般不太理想,特別是在含有有機質較多的泥漿中效果更差,其觸變性也較大。其加入量不宜超過0.25%,否則在快速燒成的墻地磚中會因氧化不完全,易產生黑心現象。

      4、磷酸鹽

      在陶瓷工業中常用的磷酸鹽主要有三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉。其解膠機理是離子之間的置換和絡合效應,對一般類型的粘土均有明顯的解凝作用,是目前我國眾多陶瓷生產廠家最常用的稀釋劑之一。但對蒙脫石類型的粘土只有很小的稀釋作用,并且加到一定量后粘度再度回升。此外,三聚磷酸鈉由于價格較高,在目前市場競爭激烈的形勢下,各廠家都在大力降低成本,深挖內部潛力。在這種情況下,一種用量更少、解膠效果更好、使用成本更低的新型復合稀釋劑便應運而生,成為目前眾多陶瓷廠家在稀釋劑領域取代三聚磷酸鈉的理想產品。

      三、國內稀釋劑行業發展狀況

      近幾年來,國內稀釋劑行業得到了迅速發展,進一步縮短了與國外新型解膠劑的差距。如佛山歐陶釉料公司研制生產的OT系列稀釋劑和新一代解膠劑,使用方便,解膠范圍寬,對各陶瓷廠家的坯料,特別是紅坯和蒙脫石結構的坯料,均有極強的稀釋效果。與水玻璃相比具有使用方便的特點,與三聚磷酸鈉相比,一般節約10%—40%的成本,而且具有助磨等作用,綜合成本更佳。

      以佛山某陶瓷廠拋光磚坯料生產為例,取過20目篩干料200g,加水100ml,分別加入水玻璃、三聚磷酸鈉、OT—C稀釋劑、OTⅡ—H解膠劑,用快速球磨機(配剛玉球磨罐)球磨15min,測定其流速(用上海天平儀器廠涂4型粘度計),試驗結果如下:

      從上述情況可以看出,加入水玻璃稀釋劑的效果較差,而加入OT—C復合稀釋劑0.40%或OTⅡ—H特效解膠劑0.30%均能達到比添加0.30%三聚磷酸鈉更好的效果,且解膠范圍更寬。從成本上計算(按目前三聚磷酸鈉4500元/噸、OT—C稀釋劑2300元/噸、OTⅡ—H特效解膠劑3300元/噸計),使用復合稀釋劑類產品具有明顯的成本優勢:

      使用三聚磷酸鈉的成本為: 0.30%×4500元/噸=13.50元/噸料;

      使用OT—C稀釋劑的成本為:0.40%×2300元/噸=9.20元/噸料;

      使用OTⅡ—H解膠劑的成本為:0.30%×3300元/噸=9.90元/噸料。

      如果一家陶瓷企業日產粉料500噸,則使用復合稀釋劑產品比使用三聚每天就可節約成本:500×(13.50-9.90)=1800.00(元)

      四、國外新型稀釋劑的發展趨勢

      近年來,國外新型稀釋劑的發展越來越快。以德國司馬化工的DOLAPIXPC67為代表的國外稀釋劑正逐步進入我國的部分臺資企業。其解膠范圍寬、腐蝕性小,有些還具有助磨作用,特別是在釉漿中使用效果尤佳。但其價格昂貴,一般為國產稀釋劑價格的10—20倍以上,對于廣大陶瓷生產企業來講,只能是可望而不可及。

      五、如何正確選擇稀釋劑

      不同地區、不同廠家的粘土其化學組成、礦物結構及使用的水質均有所不同,這就要求我們正確選擇和使用合適的稀釋劑,才能達到最佳的減水效果。在選擇稀釋劑時要注意以下幾個方面:

      1、首先要對現有商品稀釋劑的種類、性能和使用方法有一個基本的了解,并熟悉其供貨能力和質量保證體系,以確保所選購的稀釋劑質量穩定,為正常生產打下一個良好的基礎。

      2、對稀釋劑的料漿系統有一個基本的了解(如化學成分、礦物組成、顆粒組成等)。

      3、要反復進行試驗,測出稀釋劑加入量和泥漿粘度的關系曲線,要多選擇幾種稀釋劑作實驗,以便于比較。要盡量采用復合稀釋劑代替單一稀釋劑以便互相補充,以達到最佳的稀釋效果。稀釋劑加入量太少,起不到稀釋作用;加入量過多,也會使泥漿粘度增加。因此,要選擇稀釋效果好、添加量少、解膠范圍寬的稀釋劑。

      4、既要考慮稀釋效果,也要考慮經濟性。在目前三聚磷酸鈉價格大幅上漲的情況下,復合稀釋劑具有明顯的成本優勢,無疑是眾多陶瓷廠家的首選產品。
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