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引入Al2O3的原料


引入碱金属氧化物的原料 引入Na2O的原料:纯碱、芒硝等; 引入K2O的原料:钾碱,硝酸钾等; 引入Li2O的原料:含锂矿物。
引入碱土金属氧化物的原料 引入CaO的原料:方解石、石灰石、白垩; 引入MgO的原料:白云石、菱镁矿等; 引入BaO的原料:重晶石、硝酸钡等。
(2)陶瓷工业所用的主要原料 可塑性类原料:主要是粘土类原料; 瘠性类原料:石英类原料; 熔剂类原料:长石类原料。 (3)耐火材料工业所用的主要原料
(2)粘土的矿物组成
高岭石类(Al2O3·2SiO2·2H2O) :最常见的粘 土矿物,由其作为主要成分的纯净粘土称为高岭 土。吸附能力小,可塑性和结合性较差,杂质少, 白度高,耐火度高。
蒙脱石类(Al2O3·4SiO2·nH2O,n>2):遇水体积 膨胀形成胶状物,具有很强的吸附力和阳离子交 换能力,以蒙脱石为主要矿物的粘土称为膨润土, 其颗粒细小,可塑性极强,能提高坯料可塑性和 干坯强度,但杂质较多、收缩大、烧结温度低, 坯料中膨润土的用量一般为5%以下。
钾长石
高岭石
+ 8SiO2 + 4KOH
2KAlSi3O8 + H2O + CO2--→ Al2O3·2SiO2·2H2O
钾长石
高岭石
+ 4SiO2 + K2CO3
(2)粘土的分类 ①按成因分类
一次粘土:又称残留粘土或原生粘土,即母岩经风化 崩碎后就地残留下来的粘土。
特 点:质地较纯,耐火度较高,但颗粒较粗,可 塑性较差。
1、组成合格而稳定 原料的化学组成、矿物组成以及粒度组成与含
水率都应符合规定的要求。首先,原料的化学 组成应该能够提供所制造材料需要具有的主要 性能的条件。其次,原料的纯度也必须是合格 的。
原料质量要求标准化和稳定化。
2、易于加工处理 3、工艺性能合适 4、价廉而供应稳妥 5、不易扬尘而无害
二次粘土:又称沉积粘土或次生粘土,是由风化而成 的一次粘土经雨水、河川的漂流及风力作用,而迁移 在低洼的地方沉积形成的粘土层。
特 点:颗粒细小,可塑性强,耐火度在1580℃以上。 难熔粘土:耐火度在1350~1580 ℃之间。 易熔粘土:耐火度在1350 ℃以下。
硅酸铝及刚玉质耐火材料的原料:粘土、硅质粘 土、高铝矾土、工业氧化铝、烧结氧化铝等;
硅质耐火材料的原料:硅石、脉石英等; MgO – CaO系耐火材料的原料:菱镁矿、白云
石等;
(4)水泥工业所用的主要原料 石灰质原料:石灰岩、泥灰岩、白垩等; 粘土质原料:黄土、粘土、页岩等; 校正原料:铁矿石、炼铁厂尾矿等。
4.2 天然矿物原料
一、粘土类原料 粘土是自然界中硅酸盐岩石(主要是长石)经
过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致 密的土状或致密块状矿物,是一种或多种含水铝 硅酸盐矿物的混合体。
1、粘土的成因和分类 (1)粘土的成因
各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化、水解、热 液蚀等作用都可以变成粘土。
4 KAlSi3O8+ 6H2O --→ 2(Al2O3·2SiO2·2H2O)
(3)离子交换性 离子交换性:粘土颗粒因表面层的断键和晶格
内部离子的不等价置换而带电,它能吸附溶液 中的异性离子,这种被吸附的离子又可被其他 相同电荷的离子所置换,这种性质称为粘土的 离子交换性。
交换容量:PH=7时100克干粘土所吸附能交换 的阳(或阴)离子的物质的量。
(4)触变性
2、整体原料的综合分类 (1)天然的无机非金属矿物原料
硅质的、长石类铝硅质的、云母类铝硅质的、粘 土类铝硅质的、高铝质的、钙质的、镁质的、其 他等。
(2)化工原料(合成原料) 氧化铝、氧化锆、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛 酸钡、碳化硼、赛伦等。
(3)工业固体废物 各类尾矿、粉煤灰、钢渣、炉渣等。
二、原料的选择
力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。
强塑性粘土:指数>15 指标>3.6 中塑性粘土:指数7~15 指标2.5~3.6 弱塑性粘土:指数1~7 指标<2.5 非塑性粘土:指数<1 (2)结合性 结合性是指粘土结合瘠性原料后仍可形成可塑泥 料并具有一定干坯强度的能力。一般可塑性强的 粘土其结合力也大。
本章主要内容:
4.1 概述 4.2 天然矿物原料 4.3 原料的加工处理 重点:各种原料的性能特点。 难点:无
4.1 概述
一、原料的分类 1、原料的传统分类 (1)玻璃工业所用的主要原料 引入酸性氧化物的原料
引入SiO2的原料:石英砂、砂岩、石英岩等; 引入B2O3的原料:硼酸、硼砂等; 引入Al2O3的原料:长石、高岭土、叶腊石等; 引入P2O5的原料:磷酸钠、磷酸钙等。
③按可塑性分类 高塑性粘土:颗粒较细,水中易分散,可塑性 好,呈疏松状。如:膨润土、 木节土。 低塑性粘土:水中不易分散,较坚硬,可塑性 较小,呈致密块状。如:叶腊石、 瓷石。
2、粘土的组成
(1)粘土的化学组成
主要成分是SiO2,Al2O3和结晶水,同时含 有少量碱金属氧化物(K2O,Na2O);碱土金属 氧化物(CaO,MgO);着色氧化物(Fe2O3, TiO2) 等。
伊利石类(K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O·nH2O): 又称水云母,一般可塑性低,干燥后强度小,干
燥收缩小,烧结温度较低,一般在800℃左右开 始烧结,完全烧结温度在1000~1150℃。
(3)粘土的颗粒组成
粘土的颗粒组成是指粘土中含有不同大小颗粒 的百分含量。粘土矿物颗粒较细,一般直径在 2µm以下。蒙脱石、伊利石类粘土的颗粒比高岭 石类粘土细小。粘土颗粒越细,可塑性越强,干 坯强度、干燥收缩也越大。
3、粘土的工艺性能
(1)可塑性
可塑性:是指粘土与适量水混练后形成的泥 团,在外力作用下,可塑造成各种形状而不 开裂,当外力除去以后仍能保持该形状不变 的性能。
可塑性指数:粘土的液性限度(由塑性态进 入流动态的最高含水量)与塑性限度(由固 体态进入塑性态的最低含水量)之间的差值。
可塑性指标:指在工作水分下,泥料受外
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