1分散劑在高嶺土研磨中的應用
（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）高嶺土是一種所含高嶺石礦物達到有用量的多成因巖石，它是花崗石和長(cháng)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)雷蒙機粉碎( 一般在300 ～ 400 目左右) 后，然后配漿( 根據漿料固含確定水及分散劑加入量) ，再經(jīng)過(guò)砂磨機研磨。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構發(fā)生改變( 主要由層間的氫鍵斷裂及結晶水脫除引起) ，由原來(lái)有序的片層晶體結構的高嶺土石變成無(wú)序結構的偏高嶺土石，使得原晶體內層部分基團外露，且由于結晶水的脫去，表面活性點(diǎn)的種類(lèi)和數量都增多，使其反應活性增大，從而使高嶺土在不同行業(yè)表現出不同的性能。但是，煅燒會(huì )導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，黏結越嚴重。
目前普遍采用的方法是再次干法分級，得到粒度細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)機分散劑最突出的優(yōu)點(diǎn)之一。高嶺土漿料固含在48%以?xún)妊心r(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)明顯區別。如將漿料固含提高至52%～53%時(shí)，聚合物分散劑就能表現較好的效果，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比。
表1 生產(chǎn)1 t 高嶺土干粉主要成本對比表
另外，使用有機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。無(wú)機類(lèi)分散劑六偏磷酸鈉，在煅燒時(shí)有較大的無(wú)機鹽殘留，使高嶺土產(chǎn)品燒結嚴重，煅燒后粒度下降較大，達不到客戶(hù)的指標要求。而有機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(lèi)對煅燒后高嶺土粒度的影響，陳強等做過(guò)工業(yè)性的實(shí)驗，如表2所示。
表2 分散劑種類(lèi)對煅燒高嶺土粒度的影響工業(yè)性試驗
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)。試驗還發(fā)現，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)非常堅硬。
經(jīng)權威機構檢測，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用時(shí)，也會(huì )在刮刀上形成堅硬的顆粒，在成品紙上有明顯的刮痕，據中國制漿造紙研究院的專(zhuān)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(chǎng)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 結語(yǔ)
隨著(zhù)我國造紙和涂布技術(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(zhù)越來(lái)越重要的作用。尤其是聚合物類(lèi)分散劑，以其穩定的化學(xué)結構和良好的耐高溫、低燒結等性能，逐步替代了原有的無(wú)機類(lèi)分散劑。我國礦產(chǎn)資源豐富，隨著(zhù)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、相對分子質(zhì)量分布窄的聚合物分散劑顯得尤為重要。
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