李濟 王明華
摘 要:本文分析了江西黑滑石中的鐵對陶瓷白度的影響,并從混礦、加入NaCl、改變不同燒制工藝及磁選等方面分析對滑石增白的影響。
關鍵詞:黑滑石;增白;影響
1 前言
對于江西省內眾多黑滑石投資者來說,面對逐年上升的燒滑石的價格和基本平穩(wěn)的黑滑石價格(廣豐滑石不在其內),如何提升自己礦山品質,進入燒滑石市場,是非常值得關注的事情。而對于此,提升礦山本身的鎂含量及降低鐵含量就成了關鍵所在。筆者在與數處礦山與黑滑石投資人進行交流后,進行了相關實驗,分析了黑滑石中鐵含量及燒白工藝對陶瓷白度的影響,得到一些實驗數據,希望能給大家提供一些參考。
2 鐵含量對黑滑石增白的影響
鐵在很多的陶瓷產品里一直以來是一種有害物質。它會降低陶瓷產品的白度,導致色差,影響陶瓷的外觀美感。在江西的眾多黑滑石中,不同礦區(qū)的黑滑石中的鐵含量也不一致。幾種黑滑石中主要成份的含量及白度如表1所示。
由表1可知,新余黑滑石1#和萍鄉(xiāng)黑滑石2#樣品數據中鐵含量相差了0.2%,但白度卻差別不大。為了進一步說明此問題,筆者專門從萍鄉(xiāng)世紅礦業(yè)公司中取了黑滑石的樣品,并對產品進行了成份分析,其具體數據表2所示。
由表2我們可以看到,1#和5#樣品,鐵含量相差約0.27%時,白度僅有6.5的差異。毫無疑問,鐵對黑滑石的白度是有一定的影響。在近乎無鐵含量時(廣豐樣品),江西黑滑石的白度值為99.1,此時白度最高。但在鐵含量較高(如:0.3%~0.7%)的中檔江西黑滑石中,鐵對滑石白度的影響不是非常顯著的。這也與廣豐一些燒滑石的技術人員所說的“會不會燒滑石,怎么燒滑石”的說法對應起來。也就是說,對于同一品質黑滑石而言,不同的燒成制度將會導致不同的白度。
3 提高燒滑石白度的方法
目前,江西黑滑石增白的方法有:混礦燒制、加入NaCl、改變燒成工藝、磁選等四種。
3.1 混礦燒制增白法
混礦燒制法是將幾種不同產地的滑石進行混合,以達到提高產品白度的目的。如:江西某地燒滑石廠采取80%廣豐黑滑石+20%當地滑石加以混合燒制,成功獲得白度為90,鎂含量為30%的一級陶瓷用燒滑石產品。
3.2 加入NaCl除鐵法
當原料中添加NaCl,氧化鐵與氯化鈉在溫度為950 ℃條件下會發(fā)生反應,其反應方程式如下:
Fe2O3+6NaCl→2FeCl3↑+3Na2O(1)
從(1)式可知,生成的FeCl3為氣體易從原料中揮發(fā)掉,從而達到了降低了滑石中的鐵含量的目的。本文分析了添加不同NaCl量對燒滑石白度的影響,如表3所示,其具體分析如圖1所示。
由圖1可知,NaCl的加入對于燒滑石白度的提升是有一定的作用。不過如果混料不均勻,容易導致燒滑石出現黃白不均,從而導致燒滑石外觀品質很差。同時,也有許多廠家拒絕使用含鈉元素的燒滑石,這也使得產品增白后其使用范圍受到了限制。
3.3 采用適當的燒制工藝以提高黑滑石的品質
筆者在實驗室對世紅礦業(yè)公司的樣品采用不同的燒制工藝,發(fā)現可以得到不同的效果。不同燒制工藝對黑滑石白度的影響如表4所示。不同保溫時間對燒滑石白度的影響如圖2所示。
由圖2可知,保溫時間對白度的提升是有一定的作用。但當保溫時間達到4 h之后,白度并沒有隨著保溫時間的增加而增加。實驗證明,在保溫期間,當扇入空氣,也使得產品的白度有一定的提升。通過分析,發(fā)現其應與江西黑滑石制品中的碳含量有關。也就是說,碳的燃盡,對于黑滑石的制品的外觀質量是有利的。這也是為什么燒滑石廠的燒滑石的白度比實驗室燒白度要高的原因。
3.4 磁選法
磁選法除鐵即在燒制滑石制品之前,安裝一條除鐵線,以期盡可能的將滑石制品中的磁性鐵去除。不過對于干法除鐵而言,除鐵效果不佳。筆者去做干法磁選試驗時,發(fā)現鐵含量的降低是有限的。而且,將強磁干法除鐵后的樣品混于水后進行攪拌,同時,將磁鐵棒放入,發(fā)現磁鐵棒上有大量磁性物質存在。因此,在燒滑石之前加裝強磁除鐵線,雖可除去部分機械鐵,但總體而言,除鐵效果不佳。
4 結論
(1) 混礦可以將少量次礦混于好礦之中,同樣可以提升滑石的白度。
(2) 加入NaCl可以提升黑滑石的白度。在其制備過程中,需要注意在950 ℃附近進行保溫,以降低鐵含量。但由于市場對燒滑石中的Na元素的認識及抵制,此提升白度的方法前景不好。
(3) 適當的燒制工藝可以提高燒滑石的白度。
(4) 磁選除鐵可以降低黑滑石中的鐵含量,但干法除鐵效率較低,不易推廣。