剂来改善高岭土的黏度特性,是一种较为可行和有效的方法"此时最佳复合分散剂用量为:
药剂 1 为 4.0kg/t、药剂 5 为 3.0kg/t。
    2.3 

 

黏度浓度测定结果 从两种高岭土试样中抽取部分小样,经缩分、烘干后,按

GB/T14563293 规定的高岭土黏度测定方法进行黏度浓度(黏度为 500mPa.s 时的固含
量)测定,结果见表 5;再取部分小样,经缩分、烘干后分别加入确定的最佳复合分散剂,再经
充分搅拌分散均匀,然后烘干矿浆,磨碎,过 60 目筛,缩分,烘干,最后进行黏度浓度测定,结
果同见表 5。由表 5 可看出:加复合分散剂前,两种高岭土黏度浓度仅为 61.42%和
64.03%,加入复合分散剂后,其黏度浓度分别提高至 68.33%和 69.56%,达到了国家涂布
造纸 A0 级涂料用土标准。

3 影响黏度特性的因素探讨
    3.1 

 

高岭石结构

高岭石晶体结构为 1B1 型片状硅酸盐,沿 001 层面解理,在加工过程中会产生两个性

质不同的表面,即底面(001 面)和侧面(010 或 110 面),这两个面具有不同的双电层结构
[2]。根据范#奥尔芬理论[3],高岭石底面电荷是由于其晶格中阳离子被低价位的阳离子类
质同象替换所引起的,因而带恒定的负电荷;而侧面电荷为断裂的硅氧键和铝氧键形成的
羟基化合物的两性解离而产生的,在酸性介质中带正电荷,碱性介质中带负电荷。当介质
pH 值不变时,高岭石侧面的表面电位也保持不变,为恒电位体系。正是由于这种不对称的
双电层结构,导致矿浆中高岭土颗粒极易形成大量的底面 2 侧面相连接的/T0 型絮凝结构
[4],并向空间发展。这种结构的形成不仅阻止了高岭土颗粒在矿浆中分散,而且会使矿浆中
相当一部分水被包裹于结构体中,使矿浆的浓度难以提高。因此,只有改变高岭土颗粒表面
的电荷性质,使其侧面带大量的负电荷,颗粒之间产生排斥,阻止或破坏/T0 型絮凝体的形
成,才能使矿浆分散,提高其黏度浓度。
    3.2 

 

分散剂和复合分散剂的作用机理 通过向矿浆中加入碱性物质,改变矿浆的 pH 值,

使高岭土侧面的负电荷增加(F 电位负性增大),有利于高岭土矿浆中部分/T0 型结构凝聚体
的解体,提高矿浆分散度。但仅靠改变矿浆的 pH 值,还不足以破坏矿浆中/T0 型结构凝聚体,
还需加入分散剂,才能在其侧面产生足够的 F 负电位,破坏/T0 型结构凝聚体,使矿浆中高岭
土颗粒充分分散。良好的分散剂应能提供足以抵消高岭土颗粒之间吸引的两种斥力:一是
通过增加分散体系中颗粒表面的电荷,使颗粒间产生静电排斥作用,即提供静电稳定作用;
二是分散体系的颗粒通过吸附大分子物质,在其表面吸附的大分子链(层)产生空间位阻,即
提供空间位阻稳定作用。因此,为达到最好的分散效果,在碱性环境中(高岭石侧面零电点为
6.8 左右,矿浆的 pH 值应在 7.0~8.0 之间),加入的分散剂或复合分散剂组合最好能同时
产生上述两种作用力。常用的无机阴离子分散剂能产
   3.3 洗脱
    静态洗脱:用 1mol/L(或 2mol/L)HCl 和饱和 NaCl(体积比 1B1)混合溶液,浸泡吸附有
Cu2+Zn2+和 Cd2+的沸石,用 2mol/L 的 NH4NO3 溶液浸泡吸附有 Pb2+的沸石,浸泡
时间 2h,过滤,测定滤液和洗涤液中重金属的含量,结果表明,各重金属离子的洗脱率均在
95%以上。2.4.2 动态洗脱:操作温度为 25e,控制流速为 1~4m/h,用 2mol/L 的
NH4NO3 溶液进行顺流洗脱,结果表明,各重金属离子的洗脱率均在 96%以上。
    3.4

 

沸石再生试验

分别取 50g 改性钠型沸石和铵型沸石与 100mL 混合重金属离子使用液,振荡吸附,进

行静态交换反应试验,然后用 1mol/LHCl 和饱和 NaCl(体积比 1B1)混合溶液洗脱,重复操
作进行沸石使用寿命试验,经过 6 周期试验,沸石的吸附性能没有变化。