[发明专利]一种提高砂石可塑性的加工方法

说明书

一种提高砂石可塑性的加工方法是将大同砂石硬质原料要经过一级粗颚破、二级细颚破，细度达40mm以下，将得到细粉再放入振捣机中细碎加工，利用振捣机头进行挤压、冲击、摩擦多种运动形式的作用使大同砂石进一步粉料细碎；振捣后的细碎粉料过筛，去除没有捣细的颗粒，对过筛后的粉料加水制成泥料。本发明具有使大同砂石的可塑性达到龙岩土、苏州土等软质粘土的性能的优点。

技术领域

本发明属于陶瓷材料领域，特别涉及一种提高大同砂石可塑性的加工方法。

背景技术

大同砂石是煤的伴生矿物，是采煤过程中排放的固体废物，它的堆放会占用大片土地，污染农田和水体，甚至会淤塞河流造成灾害，若弃置不用，会造成资源浪费和环境污染。

研究发现，大同砂石的物理性质和化学组成符合陶瓷生产原料的要求，而且白度在90以上，如果能在陶瓷生产中广泛应用，既能变废为宝，又能改善对环境的污染，是一条实现固体废弃物资源化综合利用的有效途径。

但是，大同砂石作为陶瓷生产的基本原料由于其可塑性较低，需经粉碎、磨细后才具可塑性，在陶瓷生产中的应用受到了限制，因此可作为高级陶瓷原料的优质大同砂石并不多。

研究表明，陶瓷生产中可塑性良好的泥料一般具备下列条件：

（1）颗粒较细；

（2）矿物明显解理或解理完全，尤其是解理成片状结构的矿物；

（3）颗粒表面水膜较厚。

目前陶瓷企业在生产中普遍采用球磨、雷蒙磨、圆盘破碎机或超细加工等方法细碎大同砂石提高其可塑性，这些现有技术可使大同砂石的颗粒较细，尤其是超细加工，颗粒细度可达到纳米级，这虽能提高其可塑性，但难以形成片状结构的矿物，可塑性并不是很高。超细加工也会使细碎成本大大增加。

大同砂石的传统加工步骤如下：

粗碎：大同砂石等硬质原料要经过一级粗颚破、二级细颚破，粒径达40～50mm，再和石英、长石等其他原料一同进一步细碎。

细碎：通过球磨、雷蒙磨、圆盘破碎法或超细加工等方法使大同砂石进一步细碎。陶瓷生产中最常采用球磨法。

过筛：将球磨后的泥浆通过筛网，去除没有磨细的颗粒。

而且一般陶瓷企业在生产中控制过150或200目筛，即粒径小于75μm或100μm，无需纳米级，所以需要采用一种能促使大同砂石形成片状结构的方法提高其可塑性，本发明内容经检索未发现相同或相似的研究报道。

发明内容

本发明提供的是一种提高大同砂石可塑性的加工方法。

在陶瓷工艺中，固相矿物颗粒的形状是陶瓷泥料可塑性的影响因素之一。首先，不同形状颗粒的比表面是不同的，因而对可塑性的影响也有差异。根据计算，板片状、短柱状颗粒的比表面较球状和立方体颗粒的比表面大得多，前二种颗粒容易形成面与面的接触，构成的毛细管半径小，而毛细管力较大，而且它们的对称性低，移动时阻力大，促使泥料的可塑性增大。另外，由于粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征，片状结构能够增加其内摩擦作用阻碍其相对流动使粘性增强，从而使可塑性提高。

而大同砂石属于硬质高岭土，高岭土的主要矿物是高岭石，高岭石晶体多呈六角鳞片状，也有杆状、粒状的，轮廓较清楚，所以大同砂石具有制备良好可塑性泥料的条件。

本发明主要采用振捣工序，通过挤压、冲击、摩擦等多种运动形式将颗粒解理成片状结构，增加大同砂石的片状结构矿物的组成比例。片状结构可以增加颗粒间摩擦作用，增大矿物内部摩擦提高粘性，从而提高塑性。