实验六泥浆绝对粘度及厚化度的测定

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1、实验五泥浆绝对粘度及厚化度的测定一、实验目的1.了解泥浆的稀释原理、如何选择稀释剂及如何确定稀释剂用量；2.掌握泥浆性能测试方法及控制方法，如何获得稳定性好、流动性好、含水量少的泥浆。二、实验原理泥浆在流动时，其内部存在着摩擦力。内摩擦力的大，一般用“粘度”的大小来反映，粘度的倒数即为流动度，一般利用恩格勒粘度计测得的相对粘度通常是用同体积的水的流出时间去除该泥浆的流出时间的商来表示。用旋转粘度计测得的绝对粘度是把测得的读数值乘上旋转粘度计系数表上的特定系数的积来表示。粘度越大，流动度就越小。当流

2、动着的泥浆静止后，常会产生凝聚沉积而稠化。这种现象称为稠化性。这种稠化的程度即为厚化度。泥浆的流动度与稠化度，取决于泥料的配方组成。特别是粘土原料的矿物组成、工艺性质、粒度分布、水分含量、使用电解质种类与用量以及泥浆温度等。泥浆流动度与稠化度是否恰当将影响球磨效率、泥浆输送、贮存、压滤和上釉等生产工艺，特别是注浆成形时，将影响浇注制品的质量。如何调节和控制泥浆的流动度、稠化度，对于满足生产需要，提高产品质量和生产效率均有重要意义：调节和控制泥浆流动度一厚化度的常用方法是选择适宜的电解质和适宜的加入

3、量。在粘土水系统中，粘土粒子带负电，在水中能吸附正离子形成胶团。一•般天然粘土粒子上吸附着各种盐的正离子：Ca2Mg2Fe3Al3+,其中Ca2+为最多。在粘土水系统中，粘土粒子还大量吸附H+。在未加电解质时，由于H+离子半径小，电荷密度大，与带负电的粘土粒子作用力也大，易进入胶团吸附层，屮和粘土粒子的大部分电荷，使相邻同号电荷粒子间的排斥力减小，致使粘土粒子易于附凝聚，降低流动性。Ca2+、Al3+等高价离子由于其电价高（与一价阳离子相比）及粘土粒子间的静电引力大，易进入胶团吸附层，同样降

4、低泥浆流动性。如加入电解质，这种电解质的阳离子离解程度大，且所带水膜厚，而与粘土粒子间的静电引力不很大，大部分仅能进入胶团的扩散层，使扩散层加厚，电动电位增大，粘土粒子间排斥力增大，从而提高泥浆的流动性，即电解质起到了稀释作用。泥浆的最大稀释度(最低粘度)与其电动电位的最大值和适应，若加入过量的电解质，泥浆中这种电解质的阳离子浓度过高，会有较多的阳离子进入胶团的吸附层，中和粘土胶团的负电荷，从而使扩散层变薄，电动电位下降，粘土胶闭不易移动，使泥浆粘度增加，流动性下降，因此电解质的加入量应有一定的范

5、围。用于稀释泥浆的电解质必须具备三个条件：1.具有水化能力强的一价阳离子，如Na+等；2.能直接离解或水解而提供足够的0H_，使分散系统呈碱性；3.能与粘土中有害离子发生交换反应，生成难熔的盐类或稳定的络合物。生产中常用的电解质可分为三类：1.无机电解质如水玻璃、碳酸钠、六偏磷酸钠(NaPO3)6，焦磷酸钠(Na4P2O7，10H2O)等，这类电解质用量一般为干料重量的0.3〜0.5%;2.能生成保护胶体的有机酸盐类，如腐植酸钠、单宁酸钠、柠檬酸钠、松香皂等，用量一般为0.2〜0.6%;3.聚合电

6、解质，如聚丙烯酸盐、梭甲基纤维素、阿拉伯树胶等。稀释泥浆的电解质，可单独使用或几种混合使用，其加入量必须适当，若过少则稀释作用不完全；过多则反而引起聚凝。适当的电解质加入量与合适的电解质种矣对于不同粘土，必须通过实验来确定。一般电解质加入量小于0.5%(对干料而言)采用复合电解质时，还需注意加入的先后次序对稀释效果的影响，当采用Na2CO3与水玻璃或Na2CO3与丹宁酸合用时，都应先加入Na2CO3后加水玻璃或单宁酸。三、仪器设备NDJ-1旋转式粘度计；普通天平、分析天平；滴定管、量筒、玻棒、铁架

7、、秒表、铜烧杯；电解质：Na2CO3、NaOHo旋转式粘度计如图1所示。同步电机以稳定的速度旋转，连接刻度圆盘；再通过游丝和转轴带动转子旋转。如果转子未受到泥浆的阻力，则游丝、指针与刻度I员I盘同速旋转，指针在刻度盘上指出的读数为“0”。反之，如果转子受到泥浆的阻力，则游丝产生扭矩，与粘滞阻力抗衡最后达到平衡，这吋与游丝连接的指针，在该度圆盘上指示一定的读数（即游丝的扭转角）。将读数乘上特定的系数（系数值表附在粘度计表盘上），即得到泥浆的粘度（厘泊）。按仪器不同规格附有1至4号四种转子或0至4号五

8、种转子，可根据被测泥浆粘度的高低随同转速配合使用。转速也分四档，可根据测定需要选择。1旋转端戲标意四、实验步骤（1）粘土试样须经细磨、风干过150目筛。（2）配制电解质标准溶液：配制浓度为10%（100g/L）的Na2CO3,NaOH,Na2SiO3三种标淮溶液。电解质应在使用时配制，尤其是水玻璃极易吸附空气中CO2而降低稀释效果。Na2CO3也应保存干燥处，以免在空气屮变成NaHCO3而成凝聚剂。（3）泥浆需水量的测定称100.0克干泥试样（准确至0.1）用滴定管加入蒸馏水，充分