3. Подбор дефлокулянтов в зависимости от вязкости и загустеваемости шликера для производства плитки.

Наиболее эффективным методом воздействия на структурно-механические свойства и соотношения влаги и твердых частиц в шликере является ввод в него специальных веществ – электролитов. Их действие основано на ионообменных процессах, протекающих на поверхности минеральных частиц шликера. Во всех рассмотренных характеристиках шликеров подчеркивалось влияние на них влажности, температуры, состава и дисперсности твердой фазы. Взаимодействие глины с электролитами во многом определяет главнейшие свойства шликера, и этим приемом широко пользуются в технологии керамики во всех случаях, когда приходится иметь дело со шликерами.

Наиболее типичными катионами сорбированного комплекса в глинах явля­ется Са²⁺, связывающий отдельные глинистые зерна в агрегированные (слипшиеся) глиняные частицы. При вводе в глинистую суспензию электролита, например Na₂SiО₃ (жидкое стекло), его молекулы диссоциируют на Na⁺, Na⁺ и (SiO₃)^2-. Энер­гия адсорбции Na⁺ меньше, чем Са²⁺, поэтому, оказавшись в суспензии, он начи­нает вытеснять из сорбированного комплекса катионы Са²⁺, замещая их. При этом сначала замещаются катионы диффузного слоя (как менее прочносвязанные), а за­тем и катионы Са²⁺ поверхностного слоя.

Вытесненный из сорбированного комплекса Са²⁺ вместе со своей гидратной оболочкой мигрирует в суспензию (за пределы диффузного слоя) и там встреча­ется с анионом (SiО₃)^2-. При этом происходит реакция: Са²⁺ + (SiО₃)^2- = CaSiО₃

Кремнекислый кальций нерастворим в воде и выпадает в осадок, освобождая гидратную оболочку связанной воды, обладателем которой является Са²⁺. Таким образом, в результате соединения Са²⁺ с (SiО₃)^2- и выпадения осадка при неизмен­ном общем количестве воды в глинистой суспензии происходит увеличение ко­ли­чества свободной (обладающей большой подвижностью) воды за счет уменьшения количества связанной воды. Такое перераспределение воды приводит к разжиже­нию суспензии: при неизменной влажности она начинает приобретать большую текучесть.

Диссоциированные анионы также могут участвовать в разжижении шликера, вытесняя молекулы воды, адсорбированные непосредственно на поверхности гли­нистой частицы. На этом принципе основано, в частности, разжижение шликеров органическими пептизаторами.

По мере увеличения концентрации электролитов все большее количество ка­тионов Са²⁺ будет замещаться и выпадать в осадок в виде соединения CaSiО₃ осво­бождая гидратные оболочки связанной воды, а суспензия будет продолжать раз­жижаться.

Однако процесс разжижения с увеличением концентрации электролита про­должается лишь до определенного предела. Наряду с рассмотренным фактором, обусловливающим перевод связанной воды в свободную, в процессе взаимодейст­вия глины с электролитами действуют факторы обратного характера, т. е. обуслов­ливающие перевод воды из свободной формы в связанную.

Разные электролиты неодинаково действуют на глину. Некоторые из них имеют максимум разжижения в виде острого пика, а у других максимум разжиже­ния распространяется в некотором интервале концентраций, образуя на кривых разжижения площадку. Чем больше эта площадка, тем удобней электролит в про­изводстве. При электролитах с острым максимумом разжижения даже небольшая неточность в их дозировке исключает возможность работы на оптимальных кон­центрациях электролита. Чаще всего применяют в качестве разжижающих электро­литов жидкое стекло и соду, комбинируя их в оптимальных пропорциях [13].

В необходимых случаях электролиты применяют не только для разжижения, но и для коагуляции глин. В качестве коагулирующего электролита применяют обычно известь, которая, диссоциируя, выделяет катион Са²⁺.

Натриевое жидкое стекло может быть использовано в производственной практике в чистом виде, поскольку оно обеспечивает широкий диапазон мини­мальной вязкости суспензий и шликеров. Кальцинированная сода обычно вводится в глинистые суспензии в количе­стве 0,05 − 0,25 % от массы твердой фазы. Недостатком карбоната натрия как разжижителя является то, что он плохо связывает находящиеся в обменном комплексе глинистых минералов ионы магния вследствие довольно высокой растворимости карбоната магния. Поэтому ионы магния, находящиеся в зазорах между контактирующими глинистыми частицами, играют роль коагуляторов. При совместном введении карбоната и триполифосфата натрия в глинистую суспензию (в присутствии силиката натрия) вязкость последней при прочих рав­ных условиях окажется выше, чем при использовании для разжижения либо со­става, содержащего жидкое стекло и соду, либо жидкого стекла и полифосфата на­трия. Влиять на реологические свойства глинистых шликеров можно и с помощью ПАВ

Билет № 19