离子型稀土尾砂制备建筑陶瓷的复合添加剂研究

【摘要】离子型稀土大多采用池浸方式开采，需加入大量的(NH4)2SO4等电解质作为萃取剂，提取稀土后，残余的萃取剂吸附在尾砂表面，导致离子型稀土尾砂应用在制备建筑陶瓷中出现泥浆解胶难的问题，泥浆流动性差，需要加大量的水稀释泥浆，这既增大生产过程干燥耗能，也会使泥浆的稳定性变差，导致坯体粉体颗粒质量下降而无法保证建筑陶瓷产品的质量；稀土尾砂含有的高塑性粘土少、瘠性料较多，大量利用不能保证坯体强度。在建筑陶瓷的工业生产中，陶瓷添加剂的使用可以改善泥浆性能、降低用水量和能耗，并且提高陶瓷制品的质量。因此，研究开发一种集减水、增强等功能于一体的多功能复合陶瓷添加剂，对陶瓷生产能耗的降低、工艺性能的改善、生产成本的降低、以及生产效率的提高具有重要的现实意义。本文首先对市售多种常用的陶瓷添加剂，对稀土尾砂泥浆的流动性进行评价，研究其对稀土尾砂流动性的影响，筛选出解胶效果最好的为六偏磷酸钠，三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠和水玻璃次之。然后，将后面三种添加剂与六偏磷酸钠两两复合，发现六偏磷酸钠、三聚磷酸钠的复合添加剂体系中，各组分比为2:1，最佳加入量为0.15wt%时，对稀土尾砂泥浆有较好的解胶效果。在此基础上，将陶瓷添加剂引入稀土尾砂的建筑陶瓷配方中，研究其对陶瓷泥浆流动性和生坯强度的影响。得到以下结论：（1）适当的添加剂能显著改善泥浆的性能，当三聚磷酸钠添加量为0.2wt%，聚丙烯酸钠为0.067wt%，泥浆含水率为28wt%时，泥浆的流动性能可很好地满足实际生产要求；（2）通过对添加剂种类与含量的优化可大幅度提高坯体的强度，当膨润土添加量为2wt%、聚丙烯酸钠和三聚磷酸钠以1:3的配比作为复合添加剂加入0.3wt%时，在满足泥浆流动性的前提下，生坯强度达到了3.15MPa，增强幅度为110.5%，对提高陶瓷坯体的强度有显著的作用，可降低生产过程中因强度不足而造成的缺陷。
【作者】高颖；
【导师】汪永清；
【作者基本信息】景德镇陶瓷学院，材料学，2014，硕士
【关键词】离子型稀土尾砂；建筑陶瓷；添加剂；流动性；坯体强度；

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