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1、·18·全国性建材科技期刊———《陶瓷》2001年第2期总第150期有助磨作用的陶瓷添加剂张健吴基球(华南理工大学材料学院广州510640)摘要对具有助磨作用的陶瓷添加剂进行了探讨。包括试样的制备、球磨、粒度测定、助磨机理的解释等。通过多次实验确定,十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠+水玻璃等对瓷石有较好的助磨效果;木质素磺酸钠、油酸等对石英砂有较好的助磨效果。关键词助磨陶瓷添加剂众所周知,原料细磨是一个高能耗、低效率的作业磨剂的研究对于提高粉碎效率、降低生产成本具有重过程。陶瓷工业的原料磨细设备是陶瓷厂的主要机械要的现实意义。设备之一,
2、它的电耗约占陶瓷厂总电耗的30%,但效助磨剂常分为液体助磨剂、固体助磨剂、气体助磨率却仅为1%甚至更低,大部分的输入能量用于产生剂和混合助磨剂。到目前为止,陶瓷工业中使用的绝热量、无用的冲击、挤压、磨损、静电能、弹性和塑性变大多数是固体和液体助磨剂。[1][1]形及噪声。因此,提高原料细磨效率,对陶瓷厂的节1.2助磨剂作用机理能降耗有着重要的现实意义。对助磨剂的作用机理通常有两种代表性的学说。目前,在提高球磨效率方面,主要是从设备和调整第一种是以列宾捷尔为首的“吸附降低硬度”学球磨工艺参数的角度来考虑。比如选择合适的料球水说,即助
3、磨剂分子在颗粒上的吸附降低了颗粒的表面比例、合适的球磨机转速和选用高档的球石和内衬等。自由能,或者引起表面晶格的位错迁移,产生点缺陷或助磨剂则是从原料磨细的微观机制方面来提高细磨效线缺陷,从而降低颗粒的强度和硬度,促进裂纹的产生率。一般来说,助磨剂是指在粉碎过程中少量加入,即和扩展,因而降低了磨矿能耗,改善了磨矿效果。[2]能显著提高粉碎效率的化学物质。国外在磨矿行业第二种是以克兰帕尔为首的“矿浆流变学调节”学已大量使用,并取得显著效果。国内关于助磨剂的研说,认为助磨剂能够通过调节浆料的流变学性质和表究起步较晚,主要是用于有色金属
4、选矿方面和水泥熟面电性质等降低浆料的粘度,促进颗粒的分散,从而提料的加工方面,在陶瓷工业原料加工中的应用少见报高浆料的流动性,阻止颗粒之间、颗粒与研磨介质及衬[3]道。在陶瓷原料加工中,比较难粉碎的是石英、熔块、板之间的团聚与粘附。锆英石等硬度较大的原料,本文对几种添加剂对石英助磨剂的作用机理可归纳如下:①降低破碎能;②砂、瓷石起助磨作用的机理、最佳用量等进行了研究和增加脆性断裂机率以防止塑性变形;③阻止细颗粒的探讨,并找出了几种助磨效果较好的添加剂。絮凝和再聚集,强化分散;④调整矿浆的流变特性。1助磨剂2实验过程1.1助磨剂在陶
5、瓷生产中的应用2.1球磨过程原料的粉碎是陶瓷生产过程中一个必不可少的工选用宁村瓷石和石英砂作为研究对象。它们的化序,而粉碎是一个高能耗、低效率的作业过程,因此助学组成见表1、表2。全国性建材科技期刊———《陶瓷》2001年第2期总第150期·19·表1宁村瓷石的化学组成(质量%)钠的中位径3.68μm为最小,柠檬酸钠+水玻璃和木SiO2Al2O3CaOMgOK2ONa2OFe2O3烧失合计质素磺酸钠+十二烷基苯磺酸钠+三聚磷酸钠分别为71.7318.630.720.384.720.640.652.4399.93.74μm和3.75
6、μm,与十二烷基苯磺酸钠非常相近,柠檬酸钠+三乙醇胺和柠檬酸钠+三聚磷酸钠+水玻璃表2石英砂的化学组成(质量%)分别为3.93μm和4.01μm。接下来的3条曲线是木SiO2Al2O3CaONa2O烧失合计质素磺酸钠、TC+三聚磷酸钠和商品助磨剂WZ的助98.270.270.020.690.3499.59磨效果曲线,这3条曲线在颗粒直径小于2μm时的效2.1.1瓷石的球磨实验果几乎相同,但随着颗粒直径的增大,它们的差距越来实验方案如下:高铝瓷球9.05•,大中小配比为0.8∶1∶1;混合均匀的粒径小于4•的瓷石500g;用MXQ-
7、240×90锥形球磨机球磨25min;浆料固体含量60%;添加剂用量0.1%～1.0%。2.1.2石英砂的球磨试验实验方案如下:高铝瓷球8.5•,大中小配比:0.8∶1∶1;混合均匀的粒径小于4•的石英砂500g;用MXQ—240×90锥形球磨机球磨40min;浆料固体含量60%;添加剂用量0.1%～1.0%。2.2颗粒粒径分布的统计用AMRAY1000B扫描电子显微镜测量水平方向600个颗粒的Feret径,用“HARVARD”制图软件对数据注:图中英文代号所指添加剂名称见表3。进行统计和处理:以“颗粒直径(μm)”作为横坐标“,
8、累图1各添加剂最佳用量时对瓷石助磨的累积通过分布曲线图积分布率(%)”作为纵坐标,输入HARVARD软件的制图表格中,绘制出颗粒的累积通过分布曲线。3各添加剂助磨效果的对比分析各添加剂最佳用量时对瓷石助磨的累积通过分布曲线见图1,各添加剂最佳用量时
