CN101786888A

CN101786888A - 一种多功能陶瓷复合添加剂

Info

Publication number: CN101786888A
Application number: CN 201010114688
Authority: CN
Inventors: 肖汉宁; 张海峰; 叶昌
Original assignee: Changsha Hanlin Chemical Technology Co Ltd
Current assignee: Hu'nan Hanlin New Materials Co., Ltd.
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: CN101786888B

Abstract

一种多功能陶瓷复合添加剂，由一定质量份的层状结晶二硅酸钠、改性4A沸石、偏硅酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚羧酸盐、木质素磺酸钠、腐植酸钠混合组成，它同时具有助磨、减水、增塑等多种功能，适合添加到各种不同成形方法用陶瓷泥浆的制备。该添加剂可使泥浆含水率降低至28％-32％，并能大幅度地提高球磨效率，使球磨时间缩短20％-30％，用于原料研磨的电能消耗降低40％以上，还可使泥料的可塑性明显增加，产品的干坯强度提高10％-15％，具有明显的增产、节能、降耗的作用。

Description

一种多功能陶瓷复合添加剂

技术领域

本发明涉及材料制备技术，进一步是指一种同时具有助磨、减水、增塑等多种功能的陶瓷复合添加剂的制备及应用技术。

背景技术

传统陶瓷主要以粘土、石英、长石等原料，经长时间球磨后，用可塑法或干法成型，然后在高温下烧制而成。陶瓷泥料的制备技术与工艺条件对获得高质量、低能耗的泥料至关重要。为了制备固含量高、流动性和稳定性好的泥浆，通常在泥浆中添加阳离子型的减水剂，如水玻璃、三聚磷酸钠、腐植酸钠等。这些减水剂虽然具有较显著的减水效果，但功能单一，只适合用于喷雾干燥的泥浆，对于用可塑法成形的泥浆，对泥浆的压滤、成型和干燥性能可能带来不利的影响，因此，限制了这些减水剂在陶瓷行业坯料制备过程的广泛应用。

随着人们对陶瓷产品质量的要求不断提高，以及国家对传统制造业节能减排的紧迫要求，在进一步降低陶瓷浆料含水量的同时，提高陶瓷坯料的研磨效率，改善泥料的可塑性等工艺性能也变得越来越重要。因此，开发一种同时具备助磨、减水、增塑等多种功能的陶瓷复合添加剂，且能很好地适应陶瓷干法、湿法等多种成形工艺，对提高陶瓷坯料质量、降低坯料制备成本、推动陶瓷行业节能减排具有重要作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种多功能陶瓷复合添加剂，它具备陶瓷行业现有减水剂的减水功能，还能显著提高陶瓷坯料的研磨效率，进一步降低陶瓷泥浆的含水量，改善泥料的可塑性等工艺性能，从而提高陶瓷坯料的综合性能和质量，有效降低其制备成本，推动陶瓷坯料制备过程的节能减排。

本发明的技术方案是，所述多功能陶瓷复合添加剂由以下质量份的原料组成：

层状结晶二硅酸钠 2-15份，

改性4A沸石 2-10份，

偏硅酸钠 10-50份，

三聚磷酸钠 5-15份，

六偏磷酸钠 2-10份，

聚羧酸盐 2-15份，

木质素磺酸钠 5-15份，

腐植酸钠 5-20份。

以下对本发明做出进一步说明。

将上述原料准确称量后，在混合机中充分搅拌均匀，得到无团聚颗粒、颜色均匀一致的粉末状混合物，装入密封的包装袋即得多功能陶瓷复合添加剂成品。

使用时从密封的包装袋中取出多功能陶瓷复合添加剂，按每吨干基陶瓷原料加入添加剂2千克-8千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，使添加剂预先溶解于水中，再向球磨机中加入原料。

本发明的多功能陶瓷复合添加剂由能与粘土等陶瓷原料发生阳离子交换或强烈吸附作用的多种无机或有机化合物复配组成，包括含钠离子的硅酸盐、磷酸盐等无机化合物，以及聚羧酸盐、木质素磺酸钠、腐植酸钠等有机化合物。

所述含钠离子的硅酸盐包括层状结晶二硅酸钠、改性4A沸石和偏硅酸钠，所述磷酸盐包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠。这些无机盐能有效降低粘土-水系统的双电层，释放自由水；通过阳离子交换和空间位阻作用提高泥浆的悬浮稳定性；同时，尺寸较小钠离子还能插入粘土层间或颗粒的微裂纹中，起到助磨作用，能提高原料的研磨效率。

聚羧酸盐、木质素磺酸钠和腐植酸钠等有机化合物除与粘土发生阳离子交换而具有减水作用外，还能利用有机化合物分子的亲水亲油基团在陶瓷原料表面的吸附来调节陶瓷原料颗粒的表面性能，如通过空间位阻作用提高泥浆的稳定性，通过链状结构的吸附和连接作用增强泥料的可塑性等。

本发明与现有技术相比，首先是对粘土原料具有普适性，现有的减水剂主要对高岭土类原料有明显的减水效果，而本发明的多功能陶瓷复合添加剂可以对包括膨润土在内的所有粘土均具有明显的减水效果，可使泥浆含水率降低至28％-32％；其次是可大幅度地提高球磨效率，通过减水可使球磨机的装载量增加15％-25％，通过添加剂的助磨作用又使球磨时间缩短20％-30％，因而一台球磨机的产能可增加40％以上，用于原料研磨的电能消耗降低40％以上，具有明显的增产、节能、降耗的作用；第三，可使泥料的可塑性增加10％以上，改善了泥料的成形性能，使陶瓷产品的干坯强度提高10％-15％，进而提高了产品的全过程合格率。

具体实施方式

实施例1多功能陶瓷复合添加剂及其在陶瓷干法成形用坯料中的应用：陶瓷干法成形用坯料是将球磨后的泥浆进行喷雾干燥，形成流动性、充填性好的球形粉体颗粒，对泥料的可塑性要求不高。

适用于陶瓷干法成形的多功能陶瓷复合添加剂由以下质量份原料组成：

层状结晶二硅酸钠 5份，

改性4A沸石 5份，

偏硅酸钠 40份，

三聚磷酸钠 6份，

六偏磷酸钠 10份，

聚羧酸盐 2份，

木质素磺酸钠 5份，

腐植酸钠 10份。

使用时从密封的包装袋中取出多功能陶瓷复合添加剂，按每吨干基陶瓷原料加入添加剂5千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，使添加剂预先溶解于水中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何添加剂的空白样对比，加入0.5％多功能陶瓷复合添加剂后，可使泥浆含水率由原来的58％降低至30％，球磨机的装载量增加25％，球磨时间缩短25％，用于原料研磨的电能消耗节约50％以上，陶瓷产品的干坯强度提高了12％。

实施例2多功能陶瓷复合添加剂及其在陶瓷可塑法成形用坯料中的应用：陶瓷可塑法成形用坯料是将球磨后的泥浆经压滤(榨泥)后真空练泥，根据产品和配方不同，在含水量为18％-23％的条件下进行旋压或修坯成形。可塑法成形对泥浆的压滤性能和泥料的可塑性有较高的要求。

适用于陶瓷可塑法成形的多功能陶瓷复合添加剂由以下质量份的原料组成：

层状结晶二硅酸钠 10份，

改性4A沸石 8份，

偏硅酸钠 30份，

三聚磷酸钠 3份，

六偏磷酸钠 5份，

聚羧酸盐 5份，

木质素磺酸钠 2份，

腐植酸钠 3份。

使用时从密封的包装袋中取出多功能陶瓷复合添加剂，按每吨干基陶瓷原料加入添加剂3千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，使添加剂预先溶解于水中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何添加剂的空白样对比，加入0.3％多功能陶瓷复合添加剂后，可使泥浆含水率由原来的60％降低至42％，球磨机的装载量增加18％，球磨时间缩短20％，用于原料研磨的电能消耗节约35％以上，陶瓷产品的干坯强度提高了10％。

实施例3：多功能陶瓷复合添加剂及其在陶瓷注浆法成形用泥浆中的应用：陶瓷注浆法成形用泥浆是将球磨后的泥浆经陈腐和真空脱气后通过离心或压力注入石膏模或树脂模中，泥浆中的水经模具内的孔隙吸收后而成形。注浆成形用泥浆对其含水率和过滤性能要求较高，因含水量高时需模具吸收的水份多，过滤性差也会延长注浆周期，影响模具的产量和寿命。

适用于陶瓷注浆法成形的多功能陶瓷复合添加剂由以下质量份的原料组成：

层状结晶二硅酸钠 15份，

改性4A沸石 10份，

偏硅酸钠 20份，

三聚磷酸钠 5份，

六偏磷酸钠 2份，

聚羧酸盐 6份，

木质素磺酸钠 5份，

腐植酸钠 8份。

与不加任何添加剂的空白样对比，加入0.5％多功能陶瓷复合添加剂后，可使泥浆含水率由原来的55％降低至28％，球磨机的装载量增加20％，球磨时间缩短20％，用于原料研磨的电能消耗节约40％以上，陶瓷产品的干坯强度提高了15％。

Claims

1.一种多功能陶瓷复合添加剂，其特征是，它由以下质量份的原料组成：

层状结晶二硅酸钠 2-15份；

改性4A沸石 2-10份；

偏硅酸钠 10-50份；

三聚磷酸钠 5-15份；

六偏磷酸钠 2-10份；

聚羧酸盐 2-15份；

木质素磺酸钠 5-15份；

腐植酸钠 5-20份。

2.一种权利要求1所述多功能陶瓷复合添加剂的使用方法，其特征是，每吨干基陶瓷原料中加入多功能陶瓷复合添加剂的用量为2千克-8千克，将所述多功能陶瓷复合添加剂加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，使添加剂预先溶解于水中，再向球磨机中加入陶瓷原料。