1分散劑在高嶺土研磨中的應(yīng)用
（中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）高嶺土是一種所含高嶺石礦物達(dá)到有用量的多成因巖石，它是花崗石和長(zhǎng)石風(fēng)化的最終產(chǎn)物，主要成分是含水硅酸鋁。
1.1 煅燒高嶺土工藝
礦石( 高嶺土礦、煤矸石) 經(jīng)過(guò)雷蒙機(jī)粉碎( 一般在300 ～ 400 目左右) 后，然后配漿( 根據(jù)漿料固含確定水及分散劑加入量) ，再經(jīng)過(guò)砂磨機(jī)研磨。經(jīng)過(guò)研磨高溫過(guò)程水分的蒸發(fā)，研磨完畢的漿料固含量，一般較配漿時(shí)的固含有所提高，提高0.2%～0.5%。最后是煅燒階段。高嶺土之所以要經(jīng)過(guò)煅燒階段，主要有兩個(gè)原因: 增加白度和煅燒可以使高嶺土晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變( 主要由層間的氫鍵斷裂及結(jié)晶水脫除引起) ，由原來(lái)有序的片層晶體結(jié)構(gòu)的高嶺土石變成無(wú)序結(jié)構(gòu)的偏高嶺土石，使得原晶體內(nèi)層部分基團(tuán)外露，且由于結(jié)晶水的脫去，表面活性點(diǎn)的種類和數(shù)量都增多，使其反應(yīng)活性增大，從而使高嶺土在不同行業(yè)表現(xiàn)出不同的性能。但是，煅燒會(huì)導(dǎo)致高嶺土的粒徑增大，粒度(－2μm) 含量一般下降5%～10%。并且煅燒粒度越細(xì)，黏結(jié)越嚴(yán)重。
目前普遍采用的方法是再次干法分級(jí)，得到粒度細(xì)和粒度較粗的兩種產(chǎn)品。
1.2 使用聚合物分散劑分散研磨高嶺土礦的優(yōu)點(diǎn)
“降低漿料黏度，提高固含量，降低生產(chǎn)成本”——這是使用聚合物分散劑較六偏磷酸鈉無(wú)機(jī)分散劑最突出的優(yōu)點(diǎn)之一。高嶺土漿料固含在48%以內(nèi)研磨時(shí)，聚合物分散劑較六偏磷酸鈉無(wú)論是在用量還是效果上，無(wú)明顯區(qū)別。如將漿料固含提高至52%～53%時(shí)，聚合物分散劑就能表現(xiàn)較好的效果，即黏度小，磨耗低，產(chǎn)量高，綜合成本降低。表1 為某高嶺土公司使用六偏磷酸鈉與聚合物分散劑生產(chǎn)高嶺土的主要成本對(duì)比。
表1 生產(chǎn)1 t 高嶺土干粉主要成本對(duì)比表
另外，使用有機(jī)聚合物分散劑可提升煅燒粉產(chǎn)品質(zhì)量，提高煅燒粉產(chǎn)品粒度，減少燒結(jié)。無(wú)機(jī)類分散劑六偏磷酸鈉，在煅燒時(shí)有較大的無(wú)機(jī)鹽殘留，使高嶺土產(chǎn)品燒結(jié)嚴(yán)重，煅燒后粒度下降較大，達(dá)不到客戶的指標(biāo)要求。而有機(jī)分散劑主要成分為碳水化合物，在高溫煅燒時(shí)，殘留很少，煅燒后產(chǎn)品粒度下降小，并且白度明顯提高，能夠適合較高檔次的涂料使用。關(guān)于分散劑種類對(duì)煅燒后高嶺土粒度的影響，陳強(qiáng)等做過(guò)工業(yè)性的實(shí)驗(yàn)，如表2所示。
表2 分散劑種類對(duì)煅燒高嶺土粒度的影響工業(yè)性試驗(yàn)
由表2 可以看出，用六偏磷酸鈉作為分散劑研磨煅燒高嶺土后，產(chǎn)品粒度較使用聚合物分散劑有較大的下降，影響了產(chǎn)品品質(zhì)。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，使用六偏磷酸鈉進(jìn)行煤系高嶺土煅燒時(shí)，在最終的煅燒產(chǎn)品中有極少量的顆粒物質(zhì)，該物質(zhì)非常堅(jiān)硬。
經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，該顆粒是由于分散劑六偏磷酸鈉在一定溫度下聚合造成的。使用六偏磷酸鈉作為分散劑的水洗土在刮刀涂布造紙應(yīng)用時(shí)，也會(huì)在刮刀上形成堅(jiān)硬的顆粒，在成品紙上有明顯的刮痕，據(jù)中國(guó)制漿造紙研究院的專家分析，這也是由于六偏磷酸鈉在一定溫度聚合造成的。所以，廠家選擇合適的分散劑也是保證煅燒粉質(zhì)量的一個(gè)重要因素。
2 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)造紙和涂布技術(shù)的發(fā)展，分散劑作為一種重要的造紙化學(xué)品，在造紙涂布及填料制備行業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。尤其是聚合物類分散劑，以其穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)和良好的耐高溫、低燒結(jié)等性能，逐步替代了原有的無(wú)機(jī)類分散劑。我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分散劑在研磨粉體行業(yè)會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，研究多官能團(tuán)、相對(duì)分子質(zhì)量分布窄的聚合物分散劑顯得尤為重要。
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