颗粒量达到 85%左右,试验用的各种原料组成见表 1。

1.2 配方设计原则及配方组成
由于作者研究的主要目的是将白泥用于硅酸盐材料,代替石灰石、碳酸钙等钙质原料,因此
在设计配方时遵循多用白泥的原则,首先考虑确定应用对象,然后选择现行生产实际使用效
果比较好的配方组成为基础,对使用原料及配方组成进行优化。
1.3 制备工艺过程
制备工艺过程见图 1。

1.4 性能测试
相组成采用 X2ray 衍射分析;素坯及釉各项性能指标测试均按国家规定的测试方法测定。

2 结果与讨论
2.1 造纸白泥的性能组成
    造纸白泥的形成原理为将石灰加入造纸废液(主要成分为碳酸钠与硫化钠)中,使碳酸钠
转化为氢氧化钠,即苛化。反应过程为:
CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3(白泥)|
    苛化后澄清的液体为造纸蒸煮用白碱液,而沉淀后的碳酸钙则称为白泥[6],此白泥需进
行洗涤以回收其中的残碱,再经过滤、脱水、烘干等工序后备用。
    由以上原理知,影响白泥组成性能的因素主要有以下几方面:(1)造纸废液的主要成分为
碳酸钠,此外还有 NaOH、Na2SiO3、Na2SO3,这些成分都能与石灰反应产生 NaOH,从而
增加 OH-浓度,降低苛化率,所以要求废液中 NaOH 尽量低些,目前国内一般废液总碱浓度
控制在约(100~110)g/L(以 NaOH 计),使苛化率达到 85%~90%;(2)为了加速石灰消化
反应,苛化温度要求 85~90e,苛化时间约 1.5~2h;(3)加入石灰的粒度一般要求小于
30mm,石灰中 CaO 质量分数为 82%~85%,一般采用 5%左右的过量石灰;(4)过分激烈
的搅拌或长时间的搅拌,会使生成的 CaCO3 颗粒过分细小分散,给沉淀和过滤带来困难;
(5)因苛化后形成的白泥沉淀物含有少量残碱使白泥呈强碱性,具有腐蚀性,而无法使用,需
经充分洗涤使残碱质量分数降到最低(一般小于 1%)。
2.2 合成硅灰石
    硅灰石作为低温快烧陶瓷原料具有特殊的优越性能,在坯体中不但起助熔作用,降低烧
成温度,而且热膨胀系数低,干燥烧成收缩小,生坯干燥速度快、不分层,熟坯强度高。由于天
然硅灰石矿源较少且质地不纯,难以满足生产需要,实际中可根据需要人工合成硅灰石。合
成方法有烧结法、水热法、溶液法、熔融法等,其中烧结法因产量大、成本低等特点而广泛采
用。作者以理论组成为依据,选择造纸白泥和石英为主要原料,在 CaO 与 SiO2 摩尔比为
0.6~3.0 范围内设计一系列配方,配料细磨至 63Lm 筛筛余小于 0.5%,在 1050~1250e
下煅烧合成,通过 X2ray 分析确定硅灰石合成条件(见图 2、图 3)。

    由图 2 和图 3 的 XDR 分析结果知,在 1050~1250e 随合成温度提高,硅灰石含量增多,
但高于 1150e 时试样开始熔化,硅灰石含量减少,CaO 与 SiO2 摩尔比为 0.8 的试样中有
残余石英
存在,CaO 与 SiO2 摩尔比为 1.5 的试样中有游离 CaO 存在,而 CaO 与 SiO2 摩尔比为
1.0 的试样在 1100e 下反应完全,全部形成硅灰石,笔者合成温度比资料介绍的一般硅灰
石合成温度 1200~1300e 要低的多,因为白泥中含有某些杂质,且白泥中 CaCO3 为化学