Комплексные добавки на основе отходов производства для регулирования свойств фарфоровых шликеров тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.11 ВАК РФ

АКАДЕЛШЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН . - - ; 1 ИНСТИТУТ ХИМИИ

I о 0.1

, "' На правах рукописи

- и

УДК 666.772:66.012.37

ВЕРЮТИНА Инна Алексеевна

КОМПЛЕКСНЫЕ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ФАРФОРОВЫХ ШЛИКЕРОВ

Специальность 02.00.11 — коллоидная и мембранная химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

ТАШКЕНТ—1997

Работа выполнена в лаборатории коллоидной химии Института химии Академии Наук Республики Узбекистан.

Н а у ч н ы е руководите л и:

доктор химических наук, профессор ЛГЗАМХОДЖАЕВ Л. А. кандидат химических наук, ст. н. с. КОПП Р. 3.

О ф и ц п а л ь и ы с о п и о н е и т ы:

доктор химических наук, профессор АМИНОВ С. Н. кандидат химических наук, ст. и. с. ТИЛЛЯЕВ С. К.

Ведущая о р г а н и з а ц и я: Ташкентский Государственный Университет.

Зашита диссертации состоится « . . » . ''ЬСгСсО^' . 1997 г. в . 1.0. . часов на заседании Специализированного Совета Д.015.13.01 в Институте химии АН РУз по адресу: г. Ташкент, >л. академика X. Абдуллаева, 77а.

С диссертацией можно о:накомиться в фундаментальной библиотеке АН РУз (г. Ташкент, ул. Муминова, 13).

Автореферат разослан «. 2 .» . ШО^йр, , . 1997 г.

И. о. уче.юю секре1аря Специализированного Совета, доктор химических наук, профессор

МУМИНОВ С, 3.

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Добавки-пластификаторы и разжижители керамических шликеров уже давно находят практическое применение с целью экономии знергоресурсов и улучшения свойств материала.

. Наибольший интерес в качестве высокоэффективных пластифици-руягих добавок для снижения вязкости и влажности, экономии материалов и энергоресурсов в производстве строительным материалов вызывает применение промышленных отходов.

Рациональное использование их для регулирования структурно-механических свойств минеральных дисперсных систем на основе глин способствует решению не только экономических, но и экологических задач.

Применение новых составов керамических смесей на основе местного сырья Узбекистана привело к увеличении влач4юсти шликеров, ухудшению их глитейных свойств, и соответственно повышенному браку на всех технологических переделах. Это также определило необходимость поиска новых добавок пластификаторов, взамен классическим, давдим' узкий интервал разжижения.

Добавки, применяемые за рубежом, дорогостоящие, дефицитные и необходимо их импортировать.

В связи с этим разработка, изучение и применение добавок-раз-жижителея и пластификаторов на основе отходой местного' производства является актуальной задачей.

Направленный выбор промышленных отходов для использования в качестве разлижителей и пластификаторов может быть осуществлен исходя из знания закономерностей и механизма их действия. В связи с этим исследования в этой' области являются актуальными, чему и посвящена настоящая диссертационная работа.'

Целью данной диссертационной работа явилось получение разкижите лея и пластификаторов на основе отходов местного производства и их применение для регулирования коллоидно-химических и. соответственно, технологических свойств фарфоровых шликеров.

Соответственно в задачи исследования входило:

- получение и изучение свойств на основе отходов' местного химического производства разкижителей. пластификаторов и стабилизаторов фарфоровых шликеров:

- нахождение оптимального состава и соотношения компонентов . раз-жижи телей и пластификаторов: . ,

- изучение структурообразования в фарфоровых шликерах и в их глинистых суспензиях в присутствии разработанных нами разжижителей ГСН-2, ФАСН и стабилизатора СДФ".

- исследование Физико-химических процессов и механизма разжижения в дисперсиях глин в присутствии разработанных добавок".

- промышленное испытание добавок ГСВ-2, ФАСН, СДФ в качестве ра; жижителей фарфоровых и полуфарфоровых шликеров.

Научная новизна работы. Впервые научно обоснована возможность получения на основе отходов местного химического производства до-бавок-разжижителей и пластификаторов, применяемых для регулирования коллоидно-химических и технологических свойств фарфоровыл шликеров из местного сырья с целью снижения их влажности, экономии энергоресурсов и тепла, сокращения времени производственного цикла.

Впервые показано, что при введении разработанных добавок, процесс разжижения фарфоровой массы характеризуется: пептизациеР и стабилизацией системы, обусловленной избирательной адсорбцией добавок на частицах доставляющих глин с Формированием дйФФузнь» сферических новообразований: перезарядкой частиц, которые1 приобретая заряд одного и того же знака, испытывают взаимное отталкивание: попаданием в сферу поверхностных новообразований инертны* к добавкам частиц и нахождением их в равновесном состоянии с ниш*

Выявлено, что необходимым условием пластифицирования должно быть выделение в системе высокодисперсных аморфизированных Фаз, максимально компактно локализушихся в поверхностных слоях. В силу этого образуются сФеролиты более или менее правильной шарообразной Формы, обладающие незначительной когезией друг к другу.

В фарфоровый шликерах (или в суспензиях составляющих их минералов) Функцию аморфизированных фаз выполняют комплексы из пепти-зированных щелочными добавками-электролитами частиц исходной дисперсии в сочетании с выделившимися на них новообразованиями, либо коллоидальные Сгелеобразные) продукты гидролиза добавок, которые образуются при перемешивании твердой Фазы с раствором добавки, либо продукты химического взаимодействия добавок с поверхностью твердой фазы.

Полученные экспериментальные данные по изучению свойств частой и Формируемых ими структур в пластифицированных добавкам дисперсиях глин позволяют подтвердить существующие предположена о том. что независимо от природы минеральной дисперсии, снижение вязкости ее водных суспензий (разжижение) является результате» коллоидно-поверхностных явлений.

Практическая значимость. В производстве фарфора и санитар-но-строительного Фаянса предложены в качестве эффективных пластифицирующих добавок для снижения вязкости и влажности, экономи!

материалов и энергоресурсов добавки-разжижители ГСН-2. ФАСН, СДФ. 4то позволит частично или полностью снизить расход традиционных электролитов.

Показано, что введение ГСН-2 в оптимальных концентрациях поз-золябт снизить влажность С важный технологический параметр) фарфорового шликера на 2 - 3%, а ФАСН - на 6 - 8%. При этом экономия юлы составит 1317.2 тонн, экономия тепла - 830 Гкал в год.

Апробация работы. Результаты работы доложены на конференциях молодых ученых ИХ АН РУ 1993-1996, г. г, на международных и респу-¡ликанских конференциях: "Коллоидная химия й решении проблемы охраны окружающей среды", "Проблемы разработки химических технологий импортзамещавдей продукции в Узбекистане", "Новые неоргани-1еские материалы С получение, свойства, применение)".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе-гая, 5 глаз, общих выводов и списка использованной литературы, :одержащего'96 наименований работ зарубежный и отечественных авторов. Общий объем диссертации 100 страниц машинописного текста, жлючая 10 таблиц и 13 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, отмече-ю прикладное значение работы, необходимость привлечения коллоид-ю-химических исследований для регулирования технологических :войств фарфоровых шликеров с применением пластификаторов и раз-а|жителей па основе отходов местного производства, приведена юучная новизна, положения, состав."-!пцие предмет защиты.

В первой главе диссертации дены обкие сведения о .технологии ликерного литья, его достоинства и недостатки, фарфоровые шлике-« рассматриваются как дисперсные системы с.гсоагуляционным характером структурообразования, и рассмотрена возможность его регулм-ювания добавками ПАВ и полиэлектролитов.

В>7 второй главе охарактеризованы объекта и мятоды исследования. В соответствии с поставленной в работе целью в качестве гбъектов исследования были взяты фарфоровые шликера С порошок) с 1росяновским СИ-1) и Ангренским (И-2) каолинами в составе массы, 1 тагаяэ глинистые состазляияие фарфорового шликера - Просянов-:кип, Ангренския каолины и Веселовская глина. Необходимость Чередования фарфоровых шликеров различной рецептуры обусловлено юреходом фарфорового производства на местное сырье.

В качестве добавок-разжикителей использованы в основном отао-

ды местного производства и синтезированные на и>: основе вещества различной химической природы и строения, обладащие свойствами пластификаторов - ФАСН, ГСН-2 и стабилизатора СДФ.

Полученная наш комплексная добавка ФАСН С 6" И20 при 20" =31,9 зрг»см"й, рН=13.2) представляет собой водорастворимый продукт взаимодействия ФосФотированного алкиламида высший жирных карбоно-вых кислот СФА) и девятиводного силиката натрия, 10%-ый раствор по силикату натрия. При различных соотношениях ФА и силиката натрия (1:10. 2:10, 3:10, 5:10) оптимальным оказалось соответственно 3:10.

Комплексная добавка ГСН-2 С б'нгО при 20-С =37.5 эрГ'С>.гг, рВ=9.6) была получена в лаборатории коллоидной химии ИХ АН РУз. Представляет собой водорастворимый продукт взаимодействия госси-половой смолы Сорганосоставляющий отход масложировой промышленности) с девятиводныы силикатом натрия. Действующим началом ГСН-2 служат соли карбоновых кислот. Добавку получают роспуском госси-половой смолы в горячей воде и перемешиванием с 102 раствором по силикату натрия. ГСН-2 - жидкость не горючая, не взрывоопасная, но токсичная, со слабым запахом. Имеет щелочную реакцию. Устойчива в интервале температур от 20 до 100" С. При различных соотношениях госсиполовая смола: силикат натрия: вода (1:0.1:9, 1:0.2:9, 1:0.5:9) оптимальным оказалось 1:0.2:9 соответственно.

Как явствует из данных изменения поверхностного натяжения воды исследуемые разжижители и пластификаторы ФАСН и ГСН-2 является поЕср::костно-активными веществами СПАВ), что дает нам основание в дальнейшем так их называть.

Добавка - отход производства "Капролактам". Состоит из смеси хлоридов, карбонатов, сульфитов, силикатов и гидроксида натрия. Его химический состав, XV Ма20-53.65, КйО-0.88, СаО-слел МйО-следы. РегОЗ-следы, А1203-0.26. 5102-0.3, С02-2.95, 503-18.13, п. п. п.-15.79.

Все добавки использовали в виде водных растворов, вводили в дисперсную систему вместе с водой в нужных концентрациях от 0.001 до 31 к массе сухого вещества.

Матоды исследования. Для решения поставленных задач использованы цйтоды исследования, характеризующие: реологические свойства шликеров — растекаеыость (измеряли на текучестемере МХТИ-ТН-2), текучесть и коэ^ициент загустеваемости Сна вискози-мэтре Энглвра); дисперсность твердой фазы - седиментационный и фракционный анализы: свойства поверхности - сорбция паров воды и бензола в статических условиях, адсорбция из раствора С измеряли

-V

на интерферометре ИТР-2): морфологию частиц - электронная микроскопия С исследования проводились на электронном микроскопе MB 100 БР для оценки рельефа поверхности частиц в суспензиях на электронном растровом микроскопе РЭМ-200, предназначеном для проведения фотографических исследований сколов фарфорового черепка с целью получения общего вида и отдельных Фрагментов фарфора): электрокинетические свойства межфазных поверхностей - измерения знака заряда и электрокинетического потенциала (методом видоизмененного микроэлектрофореза); процессы структурообразования в суспензиях шликеров в присутствии добавок и без них - измерение прочности (предельное напряжение сдвига) осадков (Рш) - были изучены на приборе Велера-Ребтдера: химическую .активность пластификаторов и разжижителе» - рентгенофазовый, ИК-спектроскопический анализы (рентгенофазовый анализ проводился на дифрактометре ДРОН-З. ИК-спектры сняты на ИС-Фурье спектрометре "система 2000, Фирма Perkln Elmer").

В третьей главе рассмотрены ТЕХГОЛОГИЧЕСРМБ СВОЙСТВА ШЛИКЕРОВ НА ОСНОВЕ ПРОСЯНОВСКОГО СШ-1) И АНГРЕНСКОГО (Ф-2) КАОЛИНОВ С ДОБАВКАМИ-РАЗЖЮСИТЕЛЯМУГ ФАСН', ГСН-2. СДФ. Изучены техтологические свойства фарфоровых шликеров, где соотношение сырьевых компонентов было таким же. как в заводском' шликере. Литейный* шликер готовился из фарфоровой массы,- которую" распускали в заданном объеме воды.

Таблица 1

Рецептура- фарфоровой массы (в %У

Состав массы СшликераО' ФИ-1 СИМ)' №-2 (UP-2)

Каолин Просяновски'г 40" 1 _

Каолин Ангренский - 61

Глина Веселовская1 11 5

Пегматит 18 25

.Кварцевой песок 27 -

Утильний* череп' 4 9

По технологически™ требованиям к фарфоровым шшкер'м истечете (11) черзз отверстие- диаметром б им на вискозиметре Энглера должно составлять 3^3-4. 2 сек. Коэффициент загустевагшости - 1.2.

Исходя из полученные результатов можно сказать, что применение добавки ГСН-2 позволит снизить влажность Й~1 с 38% до 35%, а ФАСН с 38% до 34%: прикзшзние СДФ не позволяет получить 111-1 с

г

Таблица 2

Литейные свойства шликера СШ-2) с Ангренским каолином в составе массы

Соотношение навеска Кол-во добавки текучесть текучесть коэффициент удельный влажность

массы и воды мзссы к весу сух.в-ва ti через L2 через загустев-ти вес шликера

30 секунд 30 минут Кзаг.

г: г г % с. с. г/см^ X

с добавкой сала+кидкое стекло (уд.вес к.ст. 1.35 г/см3), применяемой в произв-ве в наст, время

200:140 200 0.34 3.4 4.9 1.4 1.55 42

с добавкой ГСН-2

200:140 200 0.1 не течет - -

200:140 200 0.25 3.4 5.0 1.4 1.55 42.0

200:140 200 0.5 3.0 4.0 1.3 1.55 42.0

200: .'00 200 0.5 4.0 4.2 1.0 1.61 38.4

с добавкой ФАСН

200:120 200 0.6 не течет - -

200:120 200 1.0 4.0 4.8 1.2 1.60 39.0

200:110 200 1.6 3.1 3.4 1.0 1.61 38.4

200:100 200 1.6 4.8 6.0 1.2 1.69 34.0

с добавкой СДФ

200:100 200 0.25 12 не течет -

200:100 200 0.5 7 10 .1.42 1.61 38 44

200:110 200 1.0 6 10 1.6 1.59 39.7

200:120 200 1.5 4 8 2.0 1.55 40.0

200:120 200 3.0 4 6 1.5 1.55 40.0

нужными литейными свойствами. Для шликера Ш-2 приненение добавки ГСН-2 позволит снизить влажность с 42% до 38%, а ФАСН - с 42% до 34-35%: применение СДФ позволяет получить шликер с нужными литейными свойствами без снижения влажности.

В четвертой главе рассмотрены возможности РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ СЫРЬЕВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС РАЗРАБОТАННЫМИ ДОБАВКАМИ.

Для технологии наибольший интерес представляет такое состояние дисперсной системы, которое позволяет придавать ей требуемую Форму. Шликера с низкой текучестью С высокой вязкостью) не поддаются перемешиванию и транспортировке по шликеропроводу на технологические переделы литья. Поэтому регулирование реологических свойств таких систем имеет большое значение.

Хороший литейный шликер должен удовлетворять разнообразным требованием, которые С исходя из состава массы, сочетающего различные по,Физико- и коллоидно-химическим свойствам компоненты) противоречат друг другу:

- иметь достаточно низкую вязкость для обеспечения хорошей текучести:

- давать чистую поверхность сливных изделий или высокое качество наливных изделия;

- обладать агрегативной устойчивостью, то есть способностью сохранять данную степень дисперсности во времени:

- обеспечивать возможность быстрого высвобождения изделия из Формы (высокая скорость водоотдачи, то есть высокая фильтрующая способность образующего слоя массы):

~ обеспечивать низкую усадку при сушке и высокую прочность:

- шликер должен быть свободным от пены, газовых пузырьков и других включений.

Так, присутствие в составе шихты тотсодиспэрсных глинистых минералов повышает агрегатиЕнуа устойчивость, но в то :«э гремя ухудшгзт Фильтруеностъ и прочность свеге-сФорморанных полуфабрикатов, введение иеплаепшных материалов приводит it увеличении скорости оседания и скорости наборо черепка.

Позтот' основной задачей является необход! ;иость сконцентрировать коллоидные продукта на лодоряноси', a нэ в объема сусггенг-ич. Это помогает сделать лобс-жн, со!?!г?стнь'К погол или о-вЕИвапкр от дельно приготовленных суспензий.

В нашей работе вопмогтсстл регулирования указанных выше необходимых литейных срорсгр фарфоровых anwepon обеспечивают разрг» ботамны? нами добавки.

Тзк как 0"-H0P''VK ргль при г^ут-гл-оит» <ïeDi»-.pni?Hx винкпр»*

играют глинистые составляющие, то управляя свойствами глинистых составляющих »южно регулировать и свойства фарфоровых шликеров. Поэтому при описании механизма действия добавок в первую очередь были рассмотрены процессы разжижения дисперсий глин и каолинов.

Основными технологическими параметрами литейного шликера являются его текучесть и коэффициент загустеваемости. поэтому для характеристики последних исследовали реологические свойства суспензий глинистых составляших: растекаемость, объемы осадков и их прочность СРи) в зависимости от различной концентрации добавок.

Добавки-пластификаторы аффективно проявляют себя при взаимодействии с глинистыми составляющими шликера. Поэтому при описании механизма действия первых, были рассмотрены процессы разжижения дисперсий глин и каолинов.

Введение ГСН-2 0.5рС концентрацией разжижает суспензию j Прося-новского каолина и с увеличением концентрации ГСН-2 до 3% растекаемость достигает 120 мм С растекаемость исходного каолина - 66 ( мм). В случае применения ФАСН разжижающий эффект наступает значительно раньше: при концентрации 0.3% растекаемость соответствует 100 мм, а при концентрации 32 достигает значения 150 мм. СДФ разжижает суспензию Просяновского каолина незначительно.

Аналогичная картина разжижения в суспензиях Ангренского каолина и Веселовской•глины в присутствии добавок ФАСН и ГСН-2, однако добавка СДФ загущает суспензию Веселовской глины.

Для суспензий Ангренского каолина эффективнее всего применение ФАСН, так как эффект разжижения наблюдается уже при концентрации 0.3Z - растекаемость 120 мм.

Результаты исследований влияния добавок на свойства поверхности индивидуальных частиц, их агрегатов и вторичных структур, Фор--мируемых ими, показали, что добавки ФАСН и ГСН-2 разжижают суспензии глинистых дисперсий.

Изменение текучести связано, с изменением размера частиц, для чего изучали кинетику седиментации суспензий'исходных каолинов и глин. Полученные гезультаты показывают, что независимо от природы минеральных дисперсий, и для суспензий Просяновского, Ангренского каолинов, и «ля суспензий Веселовской глины данные добавки оЬладаюгг пептизируюцим и стабилизирушим действием.

Исследовали силу сцепления твердых частии, измеряя прочность осадков суспензий исходных каолинов и глины и с добавками различной концентрации в условиях постоянства объемного заполнения системы твердой фазы.

Связушая способность глинистых минесь-июк (хк.тст с увеличе-

нием силы сцепления глинистых частичек. Известно, что тонкодисперсные глины обладают большей механической прочностью, чем грубо дисперсные каолины. Однако между силой сцепления глинистых частиц и дисперсностью глины в нашем случае нет прямой зависимости, так как прочность сцепления частиц также зависела и от природы минерала, слагагацего глины. Чем больше текучесть С меньше вязкость), тем меньше прочность осадка СРт).

Сопоставление полученных данных показывает, что при введении в суспензии каолинов и глины добавок различной природы оптимальной концентрации, уменьшение прочности осадка сопровождается увеличением растекаемости и увеличением объема общего осадка. Это может служить косьвенным доказательством того, что в системе возникают. дополнительные новообразования коллоидальной степени дисперсности в результате взаимодействия активных глинистых частиц с . поверхностно-активным веществом.

Физико-химические процессы разжижения в дисперсиях глин в присутствии добавок

При помощи электронной микроскопии была изучена структура возникающих коллоидальных прослоек ГСН-2 на поверхности раздела Фаз Просяновского. Ангренского каолинов и Веселовской глины. Все суспензии подвергались ультразвуковой обработке - диспергированию на приборе УЗДН-2Т при частоте 44 кГц. Как было отмечено ранее, чем тщательнее диспергирована суспензия, тем более лучшими, как и ожидалось, реологическими свойствами она обладает и твердая фаза более равномерно распределена в среде госсипол - электролит.

Как явствует из данных электронной микроскопии на частицах, модифицированных ГСН-2, возникают диффузные новообразования, обволакивающие их. На некоторых участках видны расплывчатые границы этих новообразований. Поверхность частиц смачивается госсипо-ловой смолой, входящей в состав добавки, и образует адсорбционные гидрофильные пленки. Возможно, что дийфузная масса новообразований, обволакивая исходные частицы становится непрерывной.

Если инертная к добавке частица попадает в такое новообразование, то она будет находится в равновесии с рыхлой сеткой лиогеля.

То, что не все минеральные частицы взаимодействуот с ГСН-2, отчетливо видно в случае с Ангренским каолином, который отличается от Просяновского повышенным содержанием кварца. Электронно-микроскопическая картина самой добавки ГСН-2 представляет собой гелеобразные темные сгустки и большинство глинистых частиц, провзаимодействовавшмя с ГСН-2, находятся в этих диффузных образованиях и потому не просматриваются четко. Поскольку грубодис-

перснье частицы кварца не взаимодействуют с добавками, то они просматриваются четко и в смеси суспензии с добавкой.

В электронном микроскопе наблюдаются только частицы размером от 0.2 до 10 - 15 мкм, поэтому для характеристики Фракционного состава исходных и модифицированных глин использовался метод се-диментационного анализа.

Порошки вводили в водные растворы добавок. Добавки ГСН-2, ФАСН, СДО1 пептизируют первые две глинистые Фракции С50 и 10 мкм), вследствие чего они значительно уменьшаются и увеличивается количество частиц размером 0.001 мм С1 мкм) и меньше. В случае с ГСН-2 у Просяновского каолина Фракции 1 мкм и меньше увеличиваются в 8-10 раз, у Ангренского каолина - в 8-9 раз, у Веселовской глины - в 3.9-4.2 раза. В случае с ФАСН у Просяновского каолина увеличение указанных фракций составляет - в 13-14 раз, у Ангренского каолина - в 3-4 раза, и у Веселовской глины - в 3 раза: в случае с СДФ у Просяновского и Ангренского каолинов - в 3 раза, у Веселовской глины - не увеличивается.

Высокая седиментационная устойчивость суспензий указанных глин связана не только с изменением размера частиц с введением поверхностно-активного вещества, но и с влиянием его на знак заряда и величину электрокинетического потенциала поверхности частиц минералов.

Определение знака заряда и величины электрокинетического потенциала частиц 0-005 мм С 5 мкм) и меньше, то есть частиц глинистой фракции Просяновского каолина показали, что в суспензии исходного каолина величина ([-потенциал частиц, заряженных отрицательно С которые, как видно в микроскопе, имеют1 светлое пузырчатое строение) больше, чем заряженных положительно.

ПАВ адсорбируясь на поверхности твердой Фазы, способствует не только росту плотности заряда отрицательно заряженных частиц С контуры которых темнеют), но и перезарядке положительных частиц.

Частицы Веселовской глины преимущественно заряжены отрицательно. При модифицировании поверхности частиц добавками ГСН-2 происходит увеличение плотности заряда отрицательно заряженных частиц и перезарядка имешихся частиц с положительным зарядом, вследствие чего отрицательно заряженные1 частицы преобладают над частицами, заряженными положительно.

Отсюда следует, что в результате избирательной адсорбции межфазной поверхностью ионов Na+ электролита (входящего в состав добавки) частицы приобретают заряд одного и того же знака,Q увеличивая ^-потенциал, испытывают взаимной оаталкивание.

С другой стороны, при адсорбции глинистыми частицами молекул ПАВ на поверхности частиц образуется сольватная оболочка, препятствующая сближению частиц и коагуляции, о чем свидетельствуют данные изменения.коэффициента фильности частиц Ангрен-ского каолина размером 1 50 мкм в зависимости от вида и концентрации добавок.

Известно, что толщина прослоек дисперсионной среды между частицами дисперсной фазы играет существенную роль в процессах структурообразования глинистых дисперсий.

Структурно-сорбционные свойства глинистых' дисперсий, модифицированных добавками.

Поверхностные свойства дисперсных минералов в значительной степени зависят от размеров эффективной удельной поверхности.

Так, например, по сорбции паров полярным Свода) и неполярных С бензол) веществ, сравнивая коэффициенты Фильности Просянов-ского, Ангренского каолинов и Веселовской глины - 1.5<2.56<2.82 соответственно, можно сказать, что величина эффективной удельной поверхности, а также в данном случае лиофильности, тесно связаны с природой и структурными особенностями частиц глинистого минерала и с характером модифицирования.

Такие особенности характерны, в первую очередь, для глины, так как небольшие полярные молекулы воды проникают и в межпорсвое пространство. Для частиц Просяновского каолина, у которого тонкодисперсная часть С Фракция 1-2 юш) состоит из каолинита с характерной псевдогексагональной огренкой кристаллитов и четкими линиями ограничения, а такта гидроелюды, форма частиц которой округлая СО.2-0.3 мкм), значение коэффициента фильнос-и нкяе, чем у глины. Высокую адсорбционную способность Ангренского каолина пя-но объяснить в основном иэ-за плохой окристаллизованности, наличием органических примесей и разбукксцэго.. яипэрала монтмориллоните во го типа.

В случае введения электролита п суспензии глин, катионообмен не имеет широких возможностей для направленного изменения характера связи в системе С это связано с постоянством кристаллической структуры глннистых минералов при ионообменных реакциях). Но изменение тоязины гидратных пленок приводит к некоторому изменении особенностей образования контактов и создает условия для получения систем с высоким коэффициентом устойчивости.

Значение коэффициента фильности для частиц, модифицированных 3% ^АСН СО.37. по силикату натрия) достаточно высокое, и по срав-

нению с 0.3% ЫагБШз больше в 2.4 раза, по сравнению с СДФ и ГСН-2 в 3.1 и 4.7 раза, соответственно.

Следовательно модифицируя поверхность глинистых частиц добавками ФАСН можно увеличить гидрофильность поверхности.

Таким образом, управляя лиофильными, в данном случае гидрофильными свойствами глинистых минералов, можно способствовать образованию коагуляцмонных структур в их водных дисперсиях с характерными механическими свойствами Стиксотропностыо).

Если с введением электролита нет широких возможностей для направленного изменения структурно-механического типа системы, то в случае введения ПАВ С в данном случае ФАСН, ГСН-2), можно изменить структурную Форму агрегатов (морфологию) исходных частиц, о чем свидетельствует визуальное наблюдение движения глинистых частиц в микроскоп при измерении | -потенциала частиц. Агрегаты исходных частиц с экранирующими слоями микроскопически выглядят как сФеролиты более или менее правильной шарообразной Формы, а полученные данные по реологии дают основание сказать, что эти агрегаты обладают незначительной когезией друг к другу. В результате в водных дисперсиях в присутствии добавок трение между частицами заметно снижается.

Выясняя механизм взаимодействия добавок с частицами Ангрен-ского каолина проводились исследования их адсорбции из водных растворов. По результатам адсорбции из растворов добавок ФАСН и N325103 частицами Ангренского каолина (1-50 мкм) можно заметить, что в первом случае при равновесной концентрации ССр), равной 0.1% значение адсорбции соответствует 50 иг/г, а во втором - 12,5 иг/г. Из 3% раствора ФАСН СО.3% по N325103) сорбируется 150.2 мг/г, а из 0.3% раствора N325103 только 18 мг на грамм твердой фазы. • .' '

Органоссставляющая часть, сорбируясь на поверхность твердой |£озы придает дисперсной системе более лучшую текучесть, агрега-тибную и кинетическую устойчивость.

Известна теория о том. что эффект разжижения связан с диспер-гирлним действием гидроксида и солей натрия. Когда при замещении обменных катионов ССа^, Мй^"1") глинистых минералов ионом натрия дисперсность твердой Фазы возрастает. Иа"" -ионы вызывают ослабление контактов между частицами, способствуют более полному их диспергированию и развитию гидратных оболочек, что полностью подтверждается опытами по измерению коэффициента Фильности и данными седиментационного анализа. Уменьшение числа "сухих" контактор (без посредства гидратных слоев) и равномерное образование гид-

ратных оболочек приводит к уменьшению быстрых эластических де'йэр-маиий и увеличении пластических. Для дисперсий монтмориллонит-оодержащих глин характерна высокая величина энергии связи, которая объясняется тем, что преобладающее число контактов у них образовано по схемам угол-угол, угол-ребро. Г.дееъ гидратныа пленки легче вытесняются из зазора между частицами и силы молекулярного взаимодействия С по участкам наибольшей кривизны) становятся наибольшими. А это в свою' очередь, приводит к эффекту загущения системы.

По результатам адсорбционного анализа можно сказать, что при концентрации раствора натрий содержащего электролита - СЛФ 0.37. адсорбция добавки частицами Ангренского каолина С при Сг>-0. А8%~) уменьшается, вследствие насыщения активных центров частиц ионами На*. При этой концентрации электролита наблюдается высокая ееди-ментационная устойчивость суспензии Ангренского каолина, поверхность частиц гидрофилизируется. однако необходимого разжижения не происходит и значение коэффициента загустеваемости достаточно высоко. В случае с ФАСН и ГСН-2 загущения не происходит.

Роль этих добавок заключается в создании препятствий для тесного сближения частиц и в связи с этим в уменьшении площади и числа контактов между ними; Этот эффект . сопровождается уменьшением сил трения в системе и пластифицированием частиц в результате сорбции на свежеобразованной поверхности. Па поверхности раздела фаз образуются гелеобразные стабилизирующие адсорбционные слои; наружная гидрофильная оболочка которых защищает дисперсии от коагуляции. Пептизирупцее действие ионов натрия в щелочных разики жителях, как указано в литературе, приводит к эффекту, стабилизации и загущению, но в нашем случае очевидно, что гелеобразные частицы, выделяющиеся в системе, ориентируются в агрегаты таким образом, что они обладают наименьшей вязкостью при наименьшем трении и тем самым выступают в качестве эффективных раз-жижителей.

Определяя характер и свойства возникавших гелеобразных новообразований, установлено, что предложенные пластификаторы в производственных условиях должны быть применены путем введения фарфоровой массы в приготовленный раствор пластификатора, чтобы обеспечить возможность Формирования в мэжфазных слоях гелеобразных прослоек, обеспечивающих пластификацию глннистын составляющих фарфоровых шликеров, так как при высушивании эти пластифицирующие прослойки теряют свое пластифицирующее действие, по-видимому, из-за их неспособности к обратному восстановлению.

Для выяснения взаимодействия-реагентов с частицами Ангренско-го каолина провели также исследования ИК-спектральным методом, по результатам которого можно сказать, что применяемые добавки не изменяют структуру слоев и ыежслоевых связей между [5104]тетраэдрами и [ АЮб]^- октаэдрами первичных кристаллитов каолинита. В то же время наблюдаются значительные изменения в сильно ассоциированных структурах и соединениях гидроксильных групп молекулами воды. При внесении добавок СДФ, Ыа23103. ФАСН происходит повышение частоты валентных колебаний сильно-ассоциированных -ОН групп. Это свидетельствует о разрушении гидратной оболочки и ас-социатов с водородными связями между -ОН группами. Изменение гид-роксильного покрова таким образом приводит к увеличению седимен-тационной устойчивости суспензий Ангренского каолина в присутствии этих добавок.

Сильные изменения в области колебаний А1...0 связи объясняются глубокими изменениями в координационной сфере [АШб!^ октаэдров при модифицировании. Б1-0Н связь обладает кислотными свойства!.«, а А1-0Н - амфотернюл*.. Следовательно гидроксилы Б1-0Н группировки каолинита будут взаимодействовать только со щелочными добавками, напротив, гидроксилы А1-0Н будут взаимодействовать с добавками, обладающими и кислотными, и основными свойствами. Поэтому при модифицировании солями и полиэлектролитами ССДФ, силикат натрия, ФАСН) ионы натрия будут взаимодействовать преимущественно с гидроксиламл 51-ОН с образованием 51-0Г]а, в то время как А1-0Н группы могут взаимодействовать как с катионами, так и с анионами, с образованием поверхностных =А1-0-Ыа, и -А1-0-310з и др. В образце с ФАСН й- радикалы (-СН-) сорбируются незначительно, о чем свидетельствует слабое поглощение на участке 2800-2900 см-3-, но тем на менее присутствие органической состаз-ляшей частично разрушает водородные связи =А1-0- с -ОН группами гидратов Ссоответствукцего деформационным колебаниям ОН... к), что подтверждает на участке 400-600 см-1 появление тонкой колебательной структуры полос спектра.

В добавке ФАСН присутствует органическое соединение с длинным углеводородным радикалом и функциональными ал кил-амидными, спиртовыми группаш. Кромэ того, эта ' добавка содер>»!т силикат натрия. Органическая добавка, проявляя основные свойства взаимодействует полярной группой с СБ1041образуя поверхностные комплексы, в которых гидрофобный углеводородный радикал обращен к дисперсионной среде.

Таким образом, в образце с ФАСН неорганические добавки разру-

шают гидратную оболочку и, соответственно, межмолекулярные связи между первичными частицами каолинита Сседиментационная устойчивость увеличивается), а органическая часть добавки гидрофобизи-рует поверхность твердой Фазы.

В добавке ГСН-2 карбоновые кислоты взаимодействуют с силикатом натрия по карбоксильной группе образуя соли карбоновьш кислот.

Карбоксил- ионы (1544: см-1) ослабляют водородную связь -О... НО-. В области 400-600 см-1 также появляются деформационные колебания -ОН групп с разрушением водородной связи А1...О (Ме___О) и образованием новых водородных связей с карбоксил -ионами (?-С00- (1544 см-1), при этом освобождается часть ОН- групп.

Таким образом, для увеличения кинетической и агрегативной устойчивости глинистых дисперсий необходимо одновременное введение двух типов добавок: неорганических, разрушающих связи между первичными частицами и стабилизирующими их и органической добавки, которая модифицирует поверхность гидрофобными радикалами.

Однако молекулы ФАСН, ГСН-2 в растворе гидратируются. Смачивающие свойства этих веществ обусловлены гидроФилизируидей поверхность твердого тела способностью при их адсорбции из раствора, что особенно характерно в случае с ФАСН. Этим можно объяснить столь высокое значение коэффициента фильности поверхности каолина. модифицированного ФАСН. ФАСН и ГСН-2 адсорбируясь частицами 1 каолина, образуют на нем диффузные новообразования гелеобразного характера, хорошо смачиваемые водой и прочно удерживающие ее.

Это можно отнести за счет групп -ОН; Ссвязывающих 3 молекулы воды) и -С00Н (связываании 4 молекулы воды). Помимо этого ФАСН обладает стабилизирующим действием.

Таким образом, регулируя гидрофильными свойствами глин можно повысить скорость их водоотдачи в гипсовые Формы (повысить фильтрующую способность образующего слоя массы), а следовательно обеспечить быстрое высвобождение отливок из Формы.

Регулируя свойства глинистых составляющих можно регулировать и свойства самого фарфорового шликера, так как содержание глин в массе преобладает.

Но в приготовлении полуфарфоровых и фарфоровых шликеров используют. различные кристаллохимическио типы минералов - пегматит, кварц, утильный Череп, каолин, глина. Взаимное влияние этих минералов, особенно в случаа введения в систему добавки, проявляет-

17

ся и" на геологических, структурно-механических и сорбционных свойствах. Это объясняется прежде всего различным отношением минералов к дисперсной среде и разной их способностью к Формированию контактов между частицами' твердой Фазы. Поэтому представило интерес проверить как влияют на определяющие литейный шликер свойства полученные нами ПАВ. Соотношение компонентов в фарфоровых порошках - такое же как в заводском иишкесе.

Реологические, структурно-механические и сорбционные свойства фарфоровых порошков С Ш—1 и Ш-2) в присутствии добавок

Для объяснения взаимодействия добавок (ФАСН. ГСН-2. СДФ) с частицами фарфорового порошка были исследованы их адсорбция из водных растворов и кинетика изменения бъемов осадков в суспензиях.

По данным седиментационного анализа в случае введения фарфорового порошка в суспензию СД® можно наблюдать стабилизацию системы, где с повышением концентрации электролита объем осадка увеличивается С Ссл^О. ЗХ). По зависимости Рт=Г(СсДФ). прочность осадков изменяется экстремально и при концентрации СДО 0.3% достигает максимального значения. При центрифугировании седимента-ционный осадок имеет плотную упаковку частиц и прочность его высока. Эта картина совершенно противоположна картине в случае с ФАСН или ГСН-2.

С увеличением концентрации ФАСН объем осадка уменьшается до определенной величины. Это можно объяснить образованием рыхлых агрегатов, образующих большой по объему седиыентационньм осадок. Положение минимумов на кривых соответствует 0.5% С 0.05% по N¿25103). Прочность осадков при этом увеличивается. С увеличением концентрации ФАСН до 2. 5-3% объем осадка возрастает и становится значительно больше осадка без ФАСН. Прочность осадка соответственно уменьшается. При центрифугировании, в процессе формирования осадка частицы остаются отделенными друг от друга, скользят друг по другу, но не слипаются. С увеличением концентрации объем осадка фарфорового порошка уменьшается, однако при концентрации ГСН-2 выше 3% возрастает. Это можно объяснить тем, что сначала образуются рыхлые агрегаты. Адсорбирующиеся молекулы и в случае с ФАСН. и в случае с ГСН-2 ориентируются полярными группами к частицам и неполярными углеводородными радикалами в дисперсионную среду. Происходит гидроФобизация поверхности. Однако, как показали исследования коа&Ыциента фильности частиц Ангренакого

каолина, модифицированная поверхность последних гидрофильна. Значит при достаточно высоких концентрациях после возникновения первого слоя молекул на частицах минералов образуется второй слой, в котором молекулы ориентированы противоположным образом, то есть полярной группой в раствор, это объясняет гидрофилизацию поверхности твердой фазы и увеличение объема седиментациснного осадка. Прочность осадка при этом значительно ниже, чем исходного фарфорового порошка. Однако при значении адсорбции ФАСН и ГСН-2 равном 250-260 мг/гр объемы осадков увеличиваются за счет разрушения макроагрегатов и образования микроагрегатов. Можно сказать, что в данном случае стабилизация больше происходит не столько вследствие пептизации твердой Фазы, сколько вследствие пластифицирования поверхности минеральных частиц.

Введение добавок различной концентрацией не особенно влияет на кинетику осаждения частиц.

По изотерме адсорбции СДФ можно уЕидеть значение предельной адсорбции электролита поверхностью твердой Фазы. Причем уменьшение адсорбции на Ангренском каолине до значения 5.7 мг/г можно объяснить уменьшением ионообмена катионов входящих в состав

добавки, поверхностью ангренского каолина, в то время как на фарфоровом порошке при этой же концентрации, адсорбция незначительно увеличивается и соответствует значению 15. 8 мг/г из-за наличия большего количества активных ионообменных центров у кварцевого песка, пегматита, каолина.

Таким образом, в данной системе со значением предельной адсорбции увеличивается седиментационная устойчивость и увеличивается прочность компактной упаковки этих частиц. ' При введении фарфорового порошка в раствор силиката натрия малых концентраций. объемы осадков суспензий неизменны по сравнению с исходным, но уже при концентрации силиката натрия 0.3% в отличие•от ФАСН значительно уменьшаются. Прочность осадков суспензии фарфорового порошка изменяется экстремально и при этой концентрации увеличивается почти в 2 раза. Предельная адсорбция силиката натрия фарфоровым порошком соответствует всего 6 мг/г , в отличие от ФАСН, где значение адсорбции соответствует 250 мг/г.

Для сравнения влияния добавок на дисперсный состав фарфоровых порошков с Просяновским СФП-1) и Ангренским (ФП-2) каолинами был проведен седиментационный анализ по фракциям. Причем в первом случае 10 грамм фарфорового порошка вводили в 1 литр 1%-го раствора добавки, во втором случае, фарфоровый порошок модифицировал и соответствушей концентрацией добавки, высушили, пропусти-

ли чёрез ■ иго № Г>063 и затем вроди.ш в дксыллироьачн! ■ ьолу.

Несмоггя на го, uro в состав фарфоровою портила входят грубо дисперсные кварц и пегматит, количество первой Фракции уменьшается и увеличивается количество фракции размерим L мкм и меньше для ГСН-2„ ФАСН. СДФ, NagSiOj, соответственна в 10.2. 7.0, 4.4, 2.8 рагэа (для фагйорового порошка с Ангренс-ким каолином) и в 15. 4, 17.5, 6. 3, 7. 7 раза соответственно ( для фарфорового порошка* с Просяновским каолином). Во втором случае, когда модифицированный фарфоровый порошок вводили в воду количество фракции размером 1 мкм и меньше незначительно увеличивается в 6.4. 2.7, 4.7, 2 раза (для фарфорового порошка с Ангренским каолином; и в 10.1. 9, 11.2- 7.2 раза соответственно (для фарфорового порошка с flpu-сяновским каолином). Можно сказать, что сис-об введения фарфорового порошка в жидкую Фазу, в случае с электролитами, существенного влияния не оказывает, чего нельзя сказать о способе введения ГСН-2 v ФАСН. При сравнении влияния добавок на гранулометрический состав фарфоровых порошков (ФП-1.ФП-2) и Ангоенского, Пю-сяновского каолинов. Факт увеличения ф[>акци1'1 в первом случае может служить подтверждением того, что добавки ФАСН и ГСг!-2 адсорбируются на частицах с Формированием диффузных новообразований, способствующих стабилизации системы в целом. Следов "л e.ibH;j Фарк'-ровый шлигло будет обладать хорошей .агрегативной устойчивостью.

Характеристика технологических показателей готовых фарфоровых .изделий

Добавки ФАСН и ГСН-2 были переданы для испытан! и на Ташкентский фарфоровь-« завод п качестве пластиФикаторо > и созжижи гелей фарфорового шликера. Испытания, показали^ чтс квидение добсзки ФАСН и ГСН -2 позволяет получить литьевой' шликрр с необходимыми технологически^! требованиями: обеспечивает широкий интервал минимальной вязкости, что позволяет получить стабильнее литейные свойства фарфоровых ыликеров, дааз в случае колебания в составе используемого сырья: при заливке в гипсовые Формочки лигейный шликер имзот высокую скорость набора черепка и обеспечивает возможность быстрого ого высвобокдзния из фоска, что приводит к сокращению времени производственного цикла на учсстке литья.

Бастсофидьтруетаяся касса отличается болэо высокой пластической прочностью, что позволяет осувдстзллт:. акемку издедш -полуфабриката из фогм при значительно болао низкой остаточ( платности. Прииенэнпз САСН кас понизителя вязкости, в то та все^'я яв-ляшэгося пластиФакэтором. способствует уманьзднчг« героя ¡,петь возникновения носеч<ж v транши на все;: технологических

пр0и"!2одств.1.

Сл:'вюе образцы имеют чистую гладкую поверхность, низкую усадку 'при сушке, высокую механическую прочность и удовлетворительную белизну после обжига.

Техническая характеристика фарфора, полученного льтьем с применением в качестве разжижителя ФАСН, Водопоглощение. % 0.2

Полная усадка образцов, обожен-ных при 1350* С, % 13

Качество "огневой" пробы чистая, "без мушки"

Предел прочности, кг/см^:

при сжатии 4500

при изгибе 700

Средний коэффициент линейного

расширения а 10? в интервале 20--1000-С 38

Коэффициент теплопроводности, ккал/м-ч-град 1.2

Опытные образцы прошли контроль качества на соответствие ГОСТ 25201-82.

В пятой главе приводится технико-экономический расчет эффективности внедрения результатов исследований. Экономия воды составит 1317.2 тонн: экономия тепла, идущего на испарение 6% влаги С1317.2 т воды: - 830 Гкал.

ВЫВОДЫ

1." На основе отходов местного масло-жиро во го производства разработаны пластификаторы и разжижители ГСН-2 и ФАСН, изучены их свойства, механизм и условия эффективного действия, возможность практи рскогс применения для регулирования кслломдно-химичееки^ и технологических свойств фаофоробых шликеров.

Пгказано, что откол производство Капрох,актам", представляющий собой смесь хлоридов, су.поФ^тов. карбо^отов и силикатов натрия, может быть использован в виде 10%- нога раствора в качестве стабилизатора фарфорового шликера.

2. Выявлено, что механизм разжииашего действия ФАСН и ГСН-2 связан с пептизэдией и стабилизацией систе:-.ы, обусловленной избирательной адсорбцией добавок на частицах, составляияих глин с Формирование диффузных новообразований. При этом происходит не только изменение размера дисперсных частиц, но и знака заряда их поверхности с последующей перезарядкой и увеличением значения элркттчжинвтического потенциала: частицы, приобретая заряд одно-1о п того же знака, испытывают взаимное отталкивание. Инертные к

добавкам частицы, попадая в сферы новообразований, находятся с ними в равновесном состоянии .' что служит дополнительным фактором разжижения системы.

3. Показано, что управляя гидрофильными свойствами глинистых минералов добавками ФАСН и ГСН-2, можно получать коагуляцион-нке структуры их водных дисперсий с необходимыми для разжижения системы механическими характеристиками. В зависимости от числа и природы Функциональных групп можно значительно увеличить гидро-Фильность поверхности, в результате чего образующиеся ' сольватные оболочки препятствуют сближению частиц и их коагуляции. В случае с ФАСН это связано с наличием гидроксильных групп, каждая из которых связывает 3 молекулы воды, а ГСН-2 - с наличием карбоксильной группы, связывашей 4 молекулы воды..

4. Результаты изучения морфологии частиц и Формируемых ими структур в пластифицированных добавками дисперсиях глин и фарфоровых порошков, позволяют дополнить существующие теории положением о том. что независимо от природы минеральной дисперсии увеличение ее текучести С снижение вязкости, разжижение) является результатом поверхностных явлений. Необходимым условием пластифицирования должно быть выделение в системе высокодисперсных аморфи-зированных коллоидальных Фаз. максимально компактно локализующихся в поверхностных слоях.

5. Установлено, что оптимальный пластифицирующий и разжижающий эффект действия ФАСН проявляется при соотношении фосфотиро-ванного алкиламида высших жирных карбоновых кислот С ФА) и силиката натрия 3:10, а ГСН-2 - при соотношениях госсиполовая смола:силикат натрия: во^з 1:0.2:0.9, соответственно.

Эти добавки способствуют увеличению текучести литейного шликера

I

за счет пластифицирог.ания глинистых и стабилизации непластичных (песок, пегматит) материалов, что дает возможность снизить влажность системы на 4-8% и соответственно уменьшить расход тепла на 830 Гкал при сушке фарфоровых изделий. Это в конечном итоге приводит к экономии порядка 50% разжижителя (жидкое стекло) и к сокращению времени производственного цикла на переделах литья.

6. Показано, что при введении в фарфоровый шликер СЛФ за счет «елочной пептизации частиц имеет.место только эффект стабилизации системы. Добавки ФАСН и ГСН-2 наряду со стабилизирующим проявляют также пластифицирующее действие, связанное с выделением в системе на поверхности раздела Фаз коллоидальных, гидрофильных гелеобрззных адсорбционных слоев. Это указывает на необходимость при регулировании свойств фарфоровых масс одновременно-

го впадения двух типов добавок: неорганютеесо«« (электролит), разрушающей связи между первичными частнцанм м стабилизирующей их, и органичеасой добавки, обладающей пластефчцирушими свойствами.

7. Проведенные на Ташкентском фарфоровой завода опытно-промышленные испытания ФАСН и ГСН-2 подтвердили, что изделия, полученные на основе фарфорового шликера с рэтсонендованным!? добавками отвечают технологическим требования.'!. Производство добавок можно наладить непосредственно на заводе.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Копп Р.З.. Еерютина И.А., Агзамходжаев A.A. Управление реологическими свойствами минеральных дисперсных систем // Межд. 'конф. "Коллоидная нимия в решении проблем охраны окружающей среды": Тез. докл.- Минск, 1994.- С. 117-118.

2. Еерютина И. А., Копп Р. 3., Агзамходжаев А. А. Нахождение путей утилизации местных отходов химической промышленности в приготовлении керамических масс // Кежреспубл. конф. "Проблемы разработки химических технологий импортозамещающей продукции в Узбекистане ": Тез. докл. - Ташкент. 1995.- С. 84.

3. Верютина И. А.. Копп Р. 3.. Агзамходжаев А. А. Промышленные отходы в качества разжижителей для керамических масс // Межд. научно-техническая конф. "Проблемы развития нефти, газа, энергетики в Туркменистане": Тез. докл. - Ашгабат. 1995.- С. 169.

4. Реротина И. А., Копп Р. 3., Агзамходжаев А. А. Влияние разки-жителей на реоюгическиа. свойства глинистых составляющий керамической . массы // Узбекский химический журнал. - 1936.- N1-2.-С. 91-95. . .'

5. Вершина И. А.'. Копп Р. 3.. Лукашевиц Я Л.. Агзамходжаев А. А. Физико-химические процессы разжижения в дисперсиях глин в присутствии добавок на основе химических производств // Узбекский химический журнал,- 1996.- fO.- С.33-42.

6. Верютина И.А., Агзамходжаев А. А. Физико-мимические процессы пластифицирования дисперсий Ангренского кеолина добавками ГСШ2 и ГСВ-2-0 // Мехп. конф. "Новые неорганические материалы (получение, свойства, применение)": Тез.докл.- Таскент. 1996.-С.ЗО.

- „-.

Считаю своим приятным долгом выразить искрению» признательность за ценные соввты и замечания по диссертационной работе доктору химических наук, профессору Хамраеву С. С.

ISHNING QISQA MAZMUN1

Veryutina Inna Alekseevna.

"Chinni qorishmasi xossalarini boshqarish uchun ishlab chiqarish chiqindilari asosida kompleks qoshilmalar olish"

Chinni hamda qurilish va uy-rozgor sopolini ishlab chiqarish jarayonida chinni shlikerlarini,-ya'ni chinni qorishmasini va uning technologiyasini yanada choziluvchan va egituvchan bôlishi uchun unga maxaliy kimyoviy ishlab chiqarish chiqindilaridan olingan GSN-2, FASN, SDF kabi kuchli suyultiruvchini qôshish maqsadga muvofiqdir. GSN-2, FASN qôshilmalari qorishma quyilishi-ni yaxshilaydi, ya'ni loyning choziluvchan, mustahkam xossalarini yumshatib uning quyiluvchanlik xususiyatini oshiradi, shu bilan birga qurishma namligini 4-8 % ga kamaytirish imkonini beradi, chinnidan quyilgan buyumni quritishda esa issiqlikni 830 Gkal yaga kamaytirish imkoniyatini beradi. Natijada buyumni ishlab chiqarish vaqtini tejash bilan birga suyultiruvchi (suyuq shisha) miq-dorini ham tejash imkoniyatini beradi.

Chinni shlikerlarining reologik xususiyatlarini va ularning loyli qorishmasini kompleks ravishda organish, ularning tarkibidagi elektron - mikroskopik, sedi-mentasion, electrokinetik, adsorpsion, IK-spektrometrik organish louning fizi-ko-kimyoviy suyuqlanish jarayoni shuni korsatadiki, ya'ni suyuqlanish jarayoni qorishmaning qôshimcha qism xossalaririing tarkibiga bogliq bolib, gidroqsi! (FASN) va karboksil (GSN-2) gruhlarining miqdoriga qarab buyum shaklining yuza qatlamiga zich va ixcham yotishidir. Shunga nisbatan har tamonlama tôgriroq bôlgan sharsimon shakl tashk'il topadi. Bu esa yaxshi filtrlash qobi-liyatiga ega bôlgan va past kosffitsient bilan quyuqlanish xususiyatiga ega bolgan chinni shlikeri (qorishmasi) oiish imkoniyatini beradi.

Qoshilmalarga kvars va pegmatit kabi kam ta'sirchan qismlaming qoshili-shi, yangi holatni tashkil etilishida u bilan tez qoshiladi va qorishmaning yana-da suyuqlashishiga yordam beradi, hamda chinni shlikerini yanada agregativ jihatdan turgunligini ta'minlaydi, qorishmadagi qattiq jismlarni kamaytiradi va loyning yumshoq , choziluvchanliligini oshirishga yordam beradi, tayyor buyumlarning tiniqligini oshiradi.

Chinni qorishmasini tayyoriashda, uni yanada yaxshiiash uchun ikki tipda-gi qoshilmalarni bir vaqtda qoshish lozim : neorganik (elektrolit), ya'ni ilk zar-rachalarni maydalovchi va stabillovchi, hamda qutbli gruhlarni saqlaydigan chôziluvtirlch xususiyatiga ega bolgan organik qoshilma.

ANNOTATION

"Complex additions on the base of production wastes for regulation of porcelain casting slip properties"

by Ms.l.A.Veryutina

In the production of the porcelain and sanitary-building pottery there were proposed effective plasticizing fluxing ingredients GSN-2, FASN, SDF obtained on the base of industrial wastes with the aim to use them for regulation of colloidal/chemical and technological properties porcelain casting slip respectively. Ingredients GSN-2, FASN facilitate to increase fluidity of casting porcelain through plasticizing of clayish and stabilisation of unplastic materials allowing to reduce humidity of the system by .4-8%, and, respectively to cut heat consumption by 830 Gcal when drying porcelain castings.

Eventually this results in saving of liquefier (liquid glass) and reduce time of production cycle. Integrated studies of reological properties of porcelain slips and their clayey components, electronic microscope, sedi-mentational, electro - kinetic, adsoption, spectrometric investigations of clay and kaolin showed, that fluidization process is conditioned by peptization and stabilisation of a system which is stipulated by selective adsorption of additions on particles of clay components with formation of highly disperse amorphous gellike phases which maximum compactly localised in surface layers. Because of this there are formed spherolitions with more or less regular spherical shape having insignicant cohesion to each other through increase of a value of electro-kinetic potential and hydrophilisation of a surface conditioned by availability of hydroxyl (FASN) and carboxyl (GSN-2) groups. This allows to produce the porcelain with low coefficient of thickening and good-filtrating capacity.

The particles of quartz and pegmatite which are inert to additions entering the sphere of new formations are in balance with them which serves as additional factors for fluidization of a system and gives an opportunity to obtain porcelain casting slip with good agrégative resistance, increased content of unplastic (quartz) and reduced content of plastic (clay) materials which allows to increase transparency of ready product.

When regulating properties of the porcelain casting slip it is necessary to introduce simultaniously two types of the additions: inorganic (electrolyte), which destroy links between primary particles and stabilizing them, and organic one containing functional groups having plasticizing properties.