建筑陶瓷矿物原料及坯料的解胶实验研究

发布时间：2017-10-16 18:06

  本文关键词：建筑陶瓷矿物原料及坯料的解胶实验研究

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【摘要】：在建筑陶瓷生产过程中,一般都会加入适量的减水剂,使陶瓷泥浆有一个良好的操作性能。高固含量和流动性好的泥浆不仅能减少喷雾干燥工艺的能耗,增加粉料输出率,还能提高陶瓷产品质量和生产效率,节约生产成本。目前国内使用的大多是无机减水剂,其对陶瓷浆料的稳定性效果不理想;高分子减水剂对陶瓷浆料分散性能虽好,但是其价格成本较高。因此,研究开发出价格相对低廉且解凝性能良好的减水剂对陶瓷工业意义重大。本文首先针对4种较典型的陶瓷矿物原料,A#坯料,B#坯料的三种组成基料进行X射线荧光和X射线衍射测试,分析了各原料的化学组成及矿物组成。然后在此基础上,对各原料及坯料进行解胶实验,加入市售常用减水剂九水偏硅酸钠,三聚磷酸钠,水玻璃,腐植酸钠以及自制高分子聚合减水剂F-7,并对所述减水剂进行复配。通过对泥浆的含水率,流速,筛余,比重,触变性以及ζ电位的测定,考察了各减水剂及其复合对各原料及坯料的解胶作用,并结合原料的化学组成及矿物组成分析,初步探讨了减水剂的分散机理。研究结果表明:对于Al_2O_3含量偏高的黏性原料和CaO、MgO含量偏高的黏性原料,其解胶更多的需要高分子减水剂和复合减水剂;对于SiO_2含量偏高的原料,其泥浆悬浮性能主要取决于粒子大小,一般情况下,越小则悬浮稳定性好;对于SiO_2含量偏高,且含有一定粘土矿物的原料,其解胶一般的无机减水剂就可满足工艺要求。水玻璃对未知配方的A#坯料泥浆操作性能有较好的影响效果,泥浆含水率为31.03%时,流速达77.27s,触变性1.04。我们认为加入水玻璃后,其中所含的硅酸根阴离子能同泥浆中的Ca~(2+)和Mg~(2+)生成难溶物,促进Na+的交换作用,使泥浆的粘度减小,流动性增加。由鹅湖砂,金溪钠砂及吉安白泥复配而成的B#坯料与其各基料的最佳减水配方相关性不大。对于鹅湖砂,自制减水剂F-7的减水效果最好,加入0.35%时,含水率33%的泥浆流速为70s;对于金溪钠砂,各减水剂都有良好的解胶性能,最好的是三聚磷酸钠,加入0.01%,泥浆含水率33%时,流速达到26s;对于吉安白泥,自制减水剂F-7减水效果最好,0.5%水玻璃与0.25%的F-7复配时,能使泥浆含水率降至35%,流速37.87s,触变性1.26;对于B#坯料,0.25%的水玻璃能使泥浆含水率为33.33%时,流速达34.47s,触变性1.02。
【关键词】：建筑陶瓷 减水剂 配方土 泥浆性能
【学位授予单位】：景德镇陶瓷大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ174.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 陶瓷产业发展现状及其存在的问题9-10
• 1.2 陶瓷添加剂的应用研究10-13
• 1.2.1 陶瓷添加剂的种类和作用10-11
• 1.2.2 陶瓷减水剂的分类11-13
• 1.3 陶瓷浆料悬浮体系特点13-14
• 1.4 陶瓷分散剂的分散稳定作用机理14-17
• 1.4.1 静电稳定机理14-15
• 1.4.2 空间位阻稳定机理15-16
• 1.4.3 静电位阻稳定机理16-17
• 1.5 本文的选题思路和研究内容17-18
• 2 实验内容18-23
• 2.1 实验原料和试剂、仪器和设备18-19
• 2.1.1 主要实验原料和试剂18
• 2.1.2 实验仪器和设备18-19
• 2.2 实验工艺路线19-20
• 2.2.1 陶瓷原料的处理19
• 2.2.2 陶瓷泥浆的制备19-20
• 2.3 性能测定及表征20-23
• 2.3.1 泥浆的流动性测试20
• 2.3.2 泥浆的触变性测试20
• 2.3.3 泥浆的比重测试20
• 2.3.4 泥浆的筛余量测试20
• 2.3.5 泥浆的含水率测试20-21
• 2.3.6 泥浆的ζ电位测试21
• 2.3.7 X射线荧光（XRF）分析21-22
• 2.3.8 X射线衍射（XRD）分析22-23
• 3 单一矿物原料的解胶实验研究23-32
• 3.1 引言23
• 3.2 Ⅰ型原料的解胶实验研究23-25
• 3.2.1 钾钠石的化学组成及物相分析23-24
• 3.2.2 减水剂对钾钠石泥浆流动性能的影响24-25
• 3.3 Ⅱ型原料的解胶实验研究25-28
• 3.3.1 铜鼓砂的化学组成及物相分析26
• 3.3.2 减水剂对铜鼓砂泥浆流动性能的影响26-28
• 3.4 Ⅲ型原料的解胶实验研究28-29
• 3.4.1 吉水泥的化学组成及物相分析28-29
• 3.4.2 减水剂对吉水泥泥浆流动性能的影响29
• 3.5 Ⅳ型原料的解胶实验研究29-31
• 3.5.1 高铝土的化学组成及物相分析29-30
• 3.5.2 减水剂对高铝土泥浆流动性能的影响30-31
• 3.6 本章小结31-32
• 4 A#坯料的解胶实验研究32-39
• 4.1 引言32
• 4.2 A#坯料的 XRF 分析32
• 4.3 A#坯料的 XRD 分析32-33
• 4.4 减水剂对 A#坯料泥浆流动性能的影响33-38
• 4.4.1 未加减水剂时泥浆-水系统性能33-34
• 4.4.2 九水偏硅酸钠对泥浆性能的影响34-35
• 4.4.3 三聚磷酸钠对泥浆性能的影响35-36
• 4.4.4 腐植酸钠对泥浆性能的影响36
• 4.4.5 水玻璃对泥浆的影响36-38
• 4.5 本章小结38-39
• 5 B#坯料的解胶实验研究39-48
• 5.1 引言39
• 5.2 B#坯料的 XRF 分析39
• 5.3 B#坯料的 XRD 分析39-42
• 5.3.1 鹅湖砂XRD分析39-40
• 5.3.2 金溪钠砂XRD分析40-41
• 5.3.3 吉安白泥XRD分析41-42
• 5.4 减水剂对鹅湖砂泥浆-水系统性能的影响42-43
• 5.5 减水剂对金溪钠砂泥浆-水系统性能的影响43-45
• 5.6 减水剂对吉安白泥泥浆-水系统性能的影响45-46
• 5.7 减水剂复配对 B#坯料泥浆-水系统性能的影响46-47
• 5.8 本章小结47-48
• 6 结论48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-53
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果53

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本文编号：1044113