Водные глинистые дисперсии широко применяются в промышленности силикатных материалов в виде шликеров и шламов. Важнейшей производственной задачей современных предприятий является увеличение производительности оборудования и уменьшение энергетических затрат на производство, что может быть частично достигнуто за счет уменьшения влажности глинистых суспензий. Поставленная задача осложняется тем, что запасы высококачественного глинистого сырья постепенно истощаются; необходимым является вовлечение в производство глин, в состав которых в значительном количестве входит монтмориллонит. Такие глины весьма ограниченно применяются керамическими предприятиями из-за неудовлетворительных реологических и технологических свойств водных глинистых дисперсий.

Использование полиминеральных монтмориллонит содержащих глин требует детального изучения механизмов регулирования реологических параметров суспензий на их основе с целью разработки эффективных методов разжижения шламов и шликеров, отличающихся пониженным влагосодержанием.

В основу управления структурно-механическими, реологическими и технологическими свойствами глинистых дисперсий положена возможность изменения толщины сольватных оболочек вокруг гидратированных частиц дисперсной глинистой фазы. Наиболее действенными методами реализации этого положения являются ионный обмен, химическое модифицирование и получение органоглинистых комплексов. Эти методы заключаются в использовании разных поверхностно-активных веществ с целью уменьшения влагосодержания суспензий при сохранении заданных реологических и технологических параметров.

Следует, однако, отметить, что эффективность указанных методов не является однозначной для регулирования свойств глинистых дисперсий разного минералогического состава. Поэтому в каждом конкретном случае выявляют наиболее эффективный способ, с учетом исходных условий и требований технологического процесса получения глиносодержащих дисперсий (минералогического состава глинистых, количества глинистой составной, влажности).

Изучение теоретических основ процессов разжижения водных глинистых дисперсий и анализ существующих разработок в этой области показал, что наиболее эффективными разжижающими добавками являются сложные смеси ПАВ, которые содержат различные по природе и механизмам действия вещества. Примером таких веществ являются материалы фирмы “Zschimmer & Schwarz Chemische Fabriken Gmb & Co”(), однако их цена является неоправданно высокой (100г препарата Dolaflux стоит около 5 EUR).

Учитывая вышеизложенное, актуальной становится задача разработки комплексной разжижающей добавки на основе доступных (с точки зрения стоимости и распространенности) компонентов.

При выборе составляющих комплексной разжижающей добавки учитывались следующие возможные механизмы разжижения глинистых суспензий:

1)     уменьшение двойного электрического пласта частичек гидратированного глинистого вещества вследствие обмена катионов;

2)     увеличение расстояния между дольками глины за счет стерического отталкивания;

3)     разжижение за счет связывания нежелательных, с точки зрения тиксотропии, ионов (Са²⁺, Mg²⁺, SO₄) путем комплексообразования.

Первый механизм реализуется при добавлении к суспензии водорастворимых соединений одновалентных металлов. В качестве таких веществ можно использовать фосфаты, силикаты, оксолаты и др. Среди большого количества таких соединений в качестве одного из компонентов комплексной добавки нами был избран триполифосфат натрия Na₅P₃O₁₀, как один из наиболее эффективных разжижителей (по свидетельству ряда авторов).