【www.zhangdahai.com--写作劳动社保就业】
请问韩工：某厂位于江西，主要生产聚晶微粉，为了降低生产成本、满足低温快烧工艺和提高坯体白度，引入了部分信阳膨润土，您能告诉我们如何选择膨润土，如何使用膨润土，引入膨润土的陶瓷配方在生产过程中有什么问题需要注意吗？
答：膨润土的选择要满足舒适度的要求，所谓舒适度就是找到平衡点。首先要了解膨润土的属型、类别和纯度，膨润土的属型分类依据可交换性阳离子占交换容量（CEC)的比例来划分，如单一可交换性阳离子占交换容量（CEC)的比例≥50%时，可命名为钠基膨润土、钙基膨润土、镁基膨润土和铝氢基膨润土等，两种最大比例的可交换阳离子则可以命名为钠钙基膨润土、钙钠基膨润土或钙镁基膨润土等，不过有些价格昂贵的元素交换后，尽管不占主要成分也可以单独命名，譬如锂基膨润土、银基膨润土、铜基膨润土等。
天然的膨润土属于哪种膨润土，既与矿床母岩形成有关，也与成矿机理和自然气候条件有关，天然膨润土的形成可以用“水深火热”来形容。首先矿床母岩为火成岩，诸如珍珠岩、黑曜岩、凝脂岩、凝灰岩等火山玻璃岩是膨润土矿床形成的母岩，由于火山玻璃岩成矿时是从海底喷发的热熔玻璃岩浆，岩浆在海底进行剧烈的反应时，自然会把大量的来不及挥发掉的水包容进来，形成结合水。当火山玻璃岩成形后，由于水介质环境的变化，火山玻璃岩开始在碱性水介质中形成高硅沸石，高硅沸石进而演变成膨润土。由于碱性水介质的水化程度不一样，先水化的是钠基膨润土、后为钙基膨润土和镁基膨润土，所以自地表至矿床深部，分别可能为镁基膨润土、钙镁基膨润土、钙钠基膨润土、钠钙基膨润土和钠基膨润土。由于成矿母岩不同，或多或少残余有母岩，所以膨润土还可以分为高纯膨润土、珍珠岩质膨润土、沸石质膨润土和凝灰岩质膨润土。
改性的膨润土主要有钠化膨润土，而钠化膨润土由于钠化剂不一样也影响钠基膨润土的性质，譬如纯碱、烧碱、氟化钠、水玻璃、柠檬酸钠、酒石酸钠、磷酸锆钠、木质素磺酸钠、甲基纤维素钠、三聚磷酸钠、壳糖素磺酸钠、聚丙烯酸钠、硫代硫酸钠、次氯酸钠、EDTA二钠等。由于钠化剂的不同会影响钠基膨润土的性质及陶瓷产品的性质。
如何找到平衡点，满足舒适度？信阳膨润土作为珍珠岩主矿的伴生矿，它不可避免地掺杂有如主矿和其它伴生矿，纯度较好的信阳膨润土呈白色或粉红色，伴生珍珠岩矿的膨润土矿呈灰白色、有结石或砂子，伴生凝灰岩矿的膨润土矿呈紫色、红色、黄色或黄白色，也有结石和砂子，伴生沸石矿的膨润土矿呈青色、青绿色或灰绿色。由于开采原因，信阳膨润土矿目前主要有钙镁基膨润土、钙钠基膨润土和钠钙基膨润土，钠基膨润土由于处于矿床深部，目前尚不多见。
一般情况下，天然膨润土矿价格是改性膨润土价格的1/5~1/12不等，当然最便宜的钠化改性膨润土为土法纯碱改性的膨润土。土法纯碱改性膨润土虽然部分具有钠化效果，譬如悬浮性、分散性、增稠性、增强性较好，但是纯碱钠化改性残余碳酸钙会影响陶瓷制品的生产。记得2010年在鹰牌开发超白砖的时候，购买了价格昂贵的信阳钠基膨润土，结果产品白度大幅降低、烧成范围变窄，并出现大量针孔，这其中原因正是钠化剂和残余碳化钙起不良作用的结果。所以只有找到平衡点，才能满足产品和工作的舒适度。
建议按照以下原则选择信阳膨润土。
（1） 增白与增强的平衡点
首先说明，膨润土增白主要依靠较低的铁含量、超细的晶体和超活性的物质本体来决定的。不过部分钠化改性的外观高白膨润土虽具有增白的效果但却有危害，譬如硫代硫酸钠和次氯酸钠的钠化改性的膨润土虽然外观高温烧结时也会有增白效果，但是由于硫代硫化物和次氯酸盐在高温烧结时会造成针孔等缺陷，且价格昂贵，一般建议不采用。不过对于三聚磷酸钠、磷酸锆钠的膨润土不但不会造成缺陷，而且还会使得在钠化时产生增白剂，如磷酸钙、磷酸锆钙，建议适当使用。天然信阳膨润土在增白上主要依赖铁含量，增强上主要依靠膨润土的纯度。实际上，在铁含量上，既有矿床母岩种类、铁含量的原因，也有矿床表皮和堆放储存场地及运输防护方面的原因。作为信阳膨润土母岩的珍珠岩铁含量一般在0.6%~2.5%、沸石母岩铁含量一般在1.2%~3%、凝灰岩铁含量一般在0.3%~2.5%，而信阳膨润土铁含量一般在0.3%~2.5%，其中烧白度最高的膨润土当属凝灰岩质膨润土、凝灰岩水化高纯膨润土、珍珠岩质膨润土和珍珠岩水化的高纯膨润土。而塑性程度直接影响成形坯体的强度，在一定程度上来讲，水化程度高、铁含量低、白度高的膨润土有一定局限性，价格也较高，所以在增白和增强方面要根据使用目的和替代目标而优化权衡。
（2） 增稠与增强的平衡点
膨润土是一种层状硅酸盐矿物，其单位晶胞由两层硅氧四面体和一层铝氧八面体组成，属于典型的2:1型“三明治”结构。而晶体结构中的硅氧四面体中的硅和铝氧八面体的铝易被低价态的离子取代，从而使得天然膨润土具有负电性，自然就容易吸收周围环境的阳离子来平衡增加的负电荷。随着层间阳离子和极性分子诸如水的进入，层状集合体沿C轴被拆散，层间结构被破坏，最后形成层面带负电荷、端面带正电荷的微粒薄片。静置后，微粒薄片在水中形成端―端、端―面结合的网格状结构，而网格间又填充了大量的水分子，从而形成凝胶体。而网格状结构正是泥浆增稠和坯体增强的关键点，但是由于这些网格的形成主要靠电荷之间的吸引力和水介质的作用，所以强度在一定程度上依赖网状结构的稳固、水的存在和电荷的活性。因此在一定程度上讲，泥浆增稠并不一定坯体增强。而且我们更希望泥浆稳定性好、固含量高、坯体增强效果。
（3） 流动与触变的平衡点
膨润土的层状结构和膨润土泥浆的网状结构对泥浆起到增稠的作用，对坯体也在一定程度上起到增强的作用。但是由于范德华力和电荷之间的静电作用，会在泥浆静置或冷置缺乏活性的状况下出现絮凝，从而影响泥浆的流动性。流变与触变的矛盾可能影响陶瓷生产，譬如球磨放浆、泥浆运输、储存和喷雾干燥，也影响节能减排效果。当然调整泥浆的流动性和缓解泥浆的触变性也只是改性的动机之一。笔者相信在传统陶瓷产业转型升级提升的关键时机，改性膨润土会获得大好发展机遇。
（4） 改性利与害的平衡点
目前，膨润土的改性主要基于其他产业的应用改性，譬如石油钻井、冶炼团球、铸造型砂粘结、防水堵漏、凝胶粘接、涂装化工、吸附催化载体等。陶瓷用膨润土的改性要针对陶瓷生产过程及功能产品的需求来改，譬如改触变性利于解胶；改烧结白度利于陶瓷坯体增白；改保水性利于坯体干燥缺陷的解决；改功能性有助于陶瓷材料相变蓄能、光致发光、光致抗菌、电性、磁性转变。在改性的过程中要把握陶瓷生产工艺过程的粉碎、成形、干燥、烧成工艺特征避免质量缺陷或事故发生，这也是改性过程需要注意的关键问题。
（韩复兴）
