減水劑是陶瓷生產(chǎn)中不可缺少的助劑。目前工業(yè)上使用的減水劑很多,如腐植酸鈉、硅酸鈉系列、羧酸鈉系列等產(chǎn)品??紤]到性價比,主流還是硅酸鈉系列,包括硅酸鈉、偏硅酸五水等。
目前,水玻璃系列產(chǎn)品主要采用熔融法、溶液結晶法和常溫常壓合成法。
1、高溫熔融法
即選用純堿或硫酸鈉等其他原料,選擇合適的配比,加入石英砂,高溫熔融,制備出三硅酸鈉甚至四硅酸鈉等高模量水玻璃制品。然后用高壓水溶液溶解成高模量硅酸鈉。如需制備五水偏硅酸鈉或9h2o時,可直接用高模量硅酸鈉與適當?shù)囊簤A混合,攪拌均勻,冷卻結晶,粉碎。
在這一過程中,獲得五水偏硅酸相對容易,但獲得五水偏硅酸比較困難。同時,由于攪拌過程中的均勻性問題,如果生產(chǎn)周期較短,不可避免地會出現(xiàn)混勻影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況。在偏硅酸9h2o的生產(chǎn)中,為了保證硬塊高效減水劑的形成,廠家往往會略微提高液堿的含量,這也造成了一定程度的浪費。畢竟,減水劑的主要成本是液堿。
2、溶液結晶法
在溶液結晶法中,在高溫高壓下向反應器中加入液態(tài)堿和石英砂,然后用液態(tài)堿溶解石英砂。將溶液過濾后,利用水玻璃在不同溫度下在水中的溶解度,從飽和液體中析出五水偏硅酸鈉。
用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好,粒徑理想。在這一過程中,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,必須把石英砂的粒度控制在80目以下,以保證生產(chǎn)的順利、穩(wěn)定。在規(guī)模化生產(chǎn)中,由于80目以下石英砂的生產(chǎn)和質(zhì)量控制困難,產(chǎn)量會出現(xiàn)波動。
3、常溫常壓法
采用合適的原料,在常溫常壓下,用液堿與之反應,得到理想的產(chǎn)品。相對而言,該工藝簡單,但原料難以獲得,生產(chǎn)規(guī)模難以提高。
在目前的陶瓷生產(chǎn)工藝中,溶液結晶法生產(chǎn)的水玻璃質(zhì)量較好。在高模數(shù)水玻璃混合液燒堿生產(chǎn)中,應注意控制水玻璃硬塊的粒度。由于晶塊的硬度往往很高,與水泥的硬度相當,而現(xiàn)在的球磨技術研磨時間較短,球體較小,因此需要控制減水劑的粒徑,保證其能溶于泥漿中,發(fā)揮其相應的脫膠效果。
目前,陶瓷高效減水劑的利潤空間很薄。一些廠家為了節(jié)約生產(chǎn)成本,往往壓縮生產(chǎn)周期,簡化包裝,這是不可取的。
生產(chǎn)周期的縮短往往導致反應不足,影響產(chǎn)品質(zhì)量。而水玻璃系列產(chǎn)品在儲存過程中會吸附碳而變質(zhì)。同時,水玻璃系列產(chǎn)品也會受到溫度的影響。因此,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,盡量用內(nèi)封袋代替普通袋。無論是水玻璃還是水玻璃,盡量不要長期庫存,從而影響其質(zhì)量。
當優(yōu)質(zhì)礦物原料的質(zhì)量逐漸下降時,脫膠劑也開始遇到新的問題。筆者認為,目前主要存在兩個問題:一是鈣粘土脫膠困難,二是酰胺類有機物對環(huán)保水體的干擾。這些問題比較難解決。
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