铝硅酸盐非金属矿粘度的影响因素

1. 铝硅酸盐非金属矿粘度的影响因素 姓名：祁晓烨 专业：工业催化 www.themegallery.com

2. 目 录 1. 引言 2. 影响粘度的内因 3. 影响粘度的外因 4. 结语 5. 参考文献

3. 第一章 引言 • 粘土是一种非可再生资源，我国粘土资源开发利用已有上千年的历史。近几百年来，开采量过大，造成高可塑性的粘土已接近枯竭，大量低可塑性粘土的粘性不能满足生产需要。粘土矿物是陶瓷生产中的重要可塑性原料，粘性的提高有利于成型，提高成品率，减少粘土用量，减少粘土对其他性能的影响。目前国内对粘性的影响因素报道的少且不全面，本文综合性的从内因和外因两个大方面介绍了粘土中硅铝酸盐类矿物（高岭石、长石、云母、蒙脱石、伊利石）粘性的影响因素。各类粘土中含的硅铝酸盐类矿物种类及含量各不相同，了解粘性影响因素，一方面为提高低可塑性粘土的粘性提供了可行的方法；另一反面，可以调节粘度的影响因素，从而在一定的粘度下，改变粘土中硅铝酸盐类矿物的种类及含量，达到降低成本，使粘土具备某一优良特性等。

4. 第二章 内因 2.4 ζ-电位 2.1 成因类型 2.5 矿物形态 2.2 粒度及粒度分布 2.6 层间电荷 2.3 晶体结构有序度 2.7 离子水合程度

5. 2.1 成因类型 成因类型影响粘性。以高岭土为例 原生高岭土 原生高岭土粘度较此生高岭土要高些。 次生高岭土 它由原生高岭土经搬迁沉积而成。一般说来风化沉积型高岭土粘度低。 [Image Info]www.wizdata.co.kr - Note to customers : This image has been licensed to be used within this PowerPoint template only. You may not extract the image for any other use.

6. 英、美、巴西高岭土的粘度对照

7. 2.2 粒度及粒度分布 一般来说，颗粒越细，粘性越大， 但粒径适中，分布均匀，粘性较小。

8. 粒度对粘性的影响 高岭石、伊利石绢云母、红砂岩均发现颗粒越细粘度越大 王运新认为高岭土颗粒越细，表面积也越大，颗粒通过异性电荷相吸所产生的絮凝作用越强烈，粘性越大，特别是当物料中亚微米粒级( - 0.2μm) 含量达到一定程度时, 对粘度的影响尤为明显 郝成伟在红砂岩塑性改性试验中发现，粒度小时，可塑性大。他认为红砂岩球的颗粒尺寸小，比表面积大，接触点多，受到外力变形后，形成新的接触点的机会就越多；同时颗粒尺寸小，其毛细管半径就小，当加入水后，毛细管张力就越大，从而使可塑度增大。 (unit: ) Text in here Text in here

9. 粒度分布对粘性的影响 王锦荣提取粒级为0~1 μm、1~5 μm、5~10 μm 及10~15 μm（即a、b、c 和d）的高岭土矿浆，测其黏浓度。

10. 2.3 晶体结构的有序度 观点 晶体结构的有序度影响粘度，有序度低，粘度较大；有序度高，粘度较小。 解释一 Murray 曾研究指出, 有序度低的高岭石中存在有较强的键合力, 它能产生一种较高的电动势能, 使矿浆粘度增大。 解释二 周国平发现随着高岭石结构无序化, 晶粒变小, 晶片变薄, 比表面增加, 晶体边缘和角易破损, 使粘度增加。 ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.

11. 广东高岭石的结晶度指数与黏浓度值

12. 2.4 ζ-电位 ζ-电位是指运动于电场中的一个颗粒与周围液体之间界面上的电势, 其数值大小可看作是颗粒排斥力的一种量度。 ζ- 电位大小与相对粘度的大小有一定的对应关系: ζ- 电位大, 则相对粘度小, 这是由于泥浆ζ- 电位大, 颗粒之间的斥力大, 导致泥浆的粘度降低。

13. 王仲军在长石-水系统中加入外加剂碳酸钠，测量当时及七天后系统ζ- 电位和相对粘度的变化。 ζ- 电位大, 则相对粘度小；不加入外加剂时, 泥浆的长时间静置会使ζ- 电位增大, 颗粒间斥力加大, 从而可使泥浆的相对粘度降低。 结论 发现二 发现一

14. 王仲军的观点 长石-水系统中长石颗粒表面带负电，外加剂的加入改变了系统ζ- 电位的, 从而影响系统相对粘度，ζ- 电位大, 则相对粘度小。不加入外加剂时, 泥浆的长时间静置会使ζ- 电位增大, 颗粒间斥力加大, 从而可使泥浆的相对粘度降低。

15. 2.5 矿物形态 矿物的形态对其粘度影响很大。 a. 颗粒形状不规则的矿物粘性较大； b. 管状、卷曲的片状矿物粘度较大； c. 晶体的宽/ 厚比值越大, 粘度越大。

16. a.赵红挺等选用了六种不同产地的膨润土以及高岭石和伊利石，分别制成粘土一水分散体系，然后测其粘性。a.赵红挺等选用了六种不同产地的膨润土以及高岭石和伊利石，分别制成粘土一水分散体系，然后测其粘性。 结果表明， 粘度为蒙脱石> 高岭石> 伊利石，蒙脱石颗粒间作用较后二者强。从电镜观察到钠质蒙脱石颗粒呈云雾状分布, 颗粒间界限不明显, 而高岭石和伊利石颗粒呈管状、六角形片状以及椭圆形分布, 颗粒间界限明显。 1-6为膨润土，7是高岭石，8为伊利石。

17. b. 高岭石的形态对高岭土的粘度影响较大, 管状高岭石( 埃洛石，左图) 粘度较高, 结晶很好的假六角片状高岭石（右图）粘度较低。

18. c. 粘浓度与高岭石形态几何值的关系K-高岭石形态长/ 厚( L / H ) 和宽/ 厚( W/ H ) 比

19. 2.6 层间电荷 1 蒙脱石属于2:1型粘土矿物, 层间带有可变电荷, 具有较高的离子交换能力,离子交换容量较大，可塑性好。若混入高岭土泥浆中，易使泥浆产生絮凝作用, 使泥浆的粘度增高。 2 水云母结构特点与蒙脱石不同的主要是层间基本不带可变电荷。若混入高岭土泥浆中，高岭土泥浆粘度增加的趋势存在,但不明显 3 有机膨润土矿层间电荷属性影响其粘度，低层电荷型的天然钠基膨润土具有较高的粘度，而钙基膨润土层间电荷偏高，粘度较低

20. 2.7 离子水合程度 • L.D.Baver认为分布在粘土颗粒周围的离子水合程度与活性容积密切相关, 水合较强的离子有较厚的水膜, 并引起粘土颗粒内部膨胀, 从而使颗粒在水中容积增大, 粘度增加。 • 马毅杰研究钙钠离子体系蒙脱石胶体稳定性时，发现钠质胶体的活性容积比钙质胶体大。钠质胶体的粘度均大于钙质胶体。

21. 3. 影响粘度的外因 3.1矿物组成 3.2外加剂 3.3温度 3.4酸碱度 3.5腐殖质 3.6加工方法

22. 3.1 矿物组成 自然界开采的高岭土中除高岭石外, 常还含有其他矿物如蒙脱石、石英、云母类矿物、明矾石、黄铁矿、褐铁矿等。 这些矿物杂质对高岭土的粘度有很大的影响. 如当涂料级高岭土中含有蒙脱石时, 粘度就会大幅度增高。 云母长石类矿物, 对粘度也有一定的影响。 R.E.Grim指出含有少量非粘土矿物可以增强粘土体的湿强度, 因为非粘土矿物使得粘土体有可能形成更为均匀的构造,从而增加粘性。

23. 3.2 外加剂 添加剂对黏土可塑性有影响。 王仲军等，在长石-水系统中加入碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂，发现外加剂的加入对长石-水系统的粘度有影响。对长石- 水系统来讲, 长石颗粒带负电。三种外加剂的加入对泥浆ζ-电位均产生一定的影响,从而影响系统相对粘度。ζ-电位降低，粘度增加。

24. 3.3 温度 温度对泥浆中颗粒的运动速度起着作用。当温度升高时, 高岭土颗粒的运动速度加快, 以致削弱和破坏颗粒之间的静电吸引作用, 从而可降低泥浆的粘度。相反, 当温度降低时, 高岭土颗粒的运动速度相对减慢, 粘度也会相应地增加。 温度升高, 粘度降低。反之, 温度降低, 粘度升高。

25. 2.4 酸碱度 矿浆系统中，矿物颗粒表面带电荷，通过改变其酸碱度，使得颗粒间静电排斥作用改变，粘度改变。 高岭土颗粒表面在矿浆中基本上带负电荷, pH 值可改变高岭土的ζ-电位和总电位, 从而影响其分散和絮凝行为。pH 值的大小, 将直接影响高岭土矿浆的粘度。大部分情况下, pH 值高, 粘度低; pH 值低, 粘度高

26. 2.5 腐殖质 杨淑金等对维罗球粘土对坭兴陶土的增塑效果进行了研究，发现球黏土内丰富的有机腐殖物质，经过均匀混合，吸附于陶土颗粒周围，有效地增加了黏土整体的胶体稳定性，黏土颗粒间的距离虽然近了，但像涂了一层润滑油一样，自由移动能力增强，塑性、流动度也增强了，由于多余的自由水被排除，黏土粒子间的相对距离减小。当水分大部分蒸发后，黏土粒子互相间更加紧密，孔隙率减少．故可塑性呈增加趋势。

27. 2.6 加工方法 高岭土的加工方法对高岭土的粘度也会产生影响。如采用磨剥方法, 高岭石的粘度会增加, 这是因为经磨剥后, 颗粒的径/ 厚比值增大, 粘度也随之增加; 煅烧也将影响高岭土的粘度

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