[发明专利]一种简易测定高岭土粘度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及分析化学领域，具体涉及造纸、陶瓷、涂料等行业所用矿物原料高岭土粘度的一种简易测定方法。

背景技术

高岭土的矿物成分由粘土矿物和非粘土矿物组成，前者主要包括高岭石、迪开石、珍珠陶土、变高岭石(1.0nm和0.7nm埃洛石)、水云母和蒙脱石；后者主要是石英、长石、云母等碎屑矿物，少量的重矿物及一些自生和次生的矿物，如磁铁矿、金红石、褐(针)铁矿、明矾石、三水铝石、一水硬铝石和一水软铝石等。高岭土是造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药、建材及国防等几十个传统行业所必须的矿物原料，其中造纸行业是消费高岭土的主要部门之一。高岭土的应用领域不同，对其质量要求也截然不同。用于造纸的高岭土，其粘度是重要的性能指标，通常用粘度值或粘浓度值来表示。

目前测定高岭土粘度的方法基本上都采用国标GB/T14563-14565-93中规定的方法。根据国标规定，高岭土矿浆粘度测定的步骤分成三大部分：依次为流动固含量、最佳分散剂用量及粘浓度测定。其中后两部分不但步骤繁多，用的药剂种类多，误差较大，而且测量中PH值的控制没有具体说明，只粗略标明PH调节剂氢氧化铵的初始用量。我们在粘度测量实践中发现：除分散剂有最佳用量外，PH调节剂也有最佳用量，并且在试样加入过程中，必需将矿浆及时调节到合适的PH值，才能使矿浆获得最佳分散。因此国标一次性加入PH调节剂不能使矿浆处于最佳分散状态，未能使矿浆粘度达到最低，从而导致测量结果不够准确。

发明内容

在粘浓度的测定过程中，要使矿浆得到最佳分散，其PH值的控制是至关重要的。不同产地不同型号的高岭土粘度达到最低所需要的分散剂用量和PH值调节剂用量都不同。一般高岭土显弱酸性，随试样的加入其泥浆的PH值不断升高。要使泥浆得到最佳分散，必须使矿浆自始至终保持合适的PH值。本发明的目的在于提供一种简易准确测定高岭土粘度的方法。以高岭土为原料，保持国标GB/T14563-14565-93测定粘度的第一部分步骤不变，将其第二、三步合二为一，省去中间“重新制样”的环节，更重要的是本发明给出了使矿浆始终保持一定PH值的操作方法及其步骤，提出了除分散剂有最佳用量外，PH调节剂也有最佳用量的概念，并且同时给出了确定最佳PH调节剂用量的方法。本发明是如下实现的：

(1)将国标第二、三步合二为一，即最佳分散剂用量及粘浓度测定合成一步完成，省去粘浓度测定时需要“重新制样”的麻烦，使测定过程简化，并节省试样和药剂等。

(2)在完成(1)的过程中，需加入最佳用量的分散剂和最佳用量的PH值调节剂，其具体做法为：将事先已计算好的水和预加的分散剂一起加入到一定容积的搅拌容器中，用2000rad.min^-1开始搅拌，把200g高岭土干粉分多次慢慢倒入容器(搅拌转速不变)，同时及时加入PH值调节剂使泥浆的PH值始终调整在一定范围内，当出现分散不开时加入适量的分散剂进行分散，直至高岭土干粉全部加完。由于不同分散剂与碱的相容性不同，比如DC分散剂不能与浓碱接触，其浆料的PH值保持在6.5～7较好，而六偏磷酸钠则与碱有较好相容性，PH值在7～7.5时浆料分散最佳，因此需测量最佳PH调节剂用量。具体做法为：加完干粉后，向泥浆中每滴加0.1ml(约2滴)PH值调节剂测定一次粘度值，直至粘度达最低，记下PH值调节剂的用量(即为最佳PH调节剂用量)。然后测定最佳分散剂用量，即向泥浆中加入分散剂，开始时每滴加0.2ml(约4滴)分散剂搅拌均匀后测定一次粘度值，当粘度值变化明显趋缓时改成每滴加0.1ml(约2滴)分散剂搅拌均匀后测定一次粘度值，直至粘度达到最低，记下分散剂的用量(即为最佳分散剂用量)。由于粘度达到最低值时，再加PH值调节剂或分散剂，其矿浆粘度基本不变或略有上升，最佳分散点比较容易控制，所以不必重新制样(省去国标的第三步)，直接记下此时的粘度值η₁，然后加入10ml水搅拌均匀后再测定粘度值η₂即可。

上述方法不仅使泥浆始终保持在较合适的PH值下分散，而且还通过粘度计测量粘度最小值的方法确定PH值调节剂的最佳用量，使泥浆达到其真正的最佳分散，粘度达到最低，这种测量方法既准确又容易实现。此外，上述方法使测量步骤简化，这种“合二为一”的简化操作方法，一方面节省时间，另一方面节省试样和药剂，操作更简便，达到省时增效成本低的目的。

上述的分散剂是浓度为10％～25％质量百分比的六偏磷酸钠或浓度为10％～25％体积百分比的DC分散剂(V/V)等；