日用瓷、卫生洁具、建筑陶瓷产品生产中的除铁
在日用瓷、卫生洁具和建筑陶瓷产品生产中，除铁是一道必不可少的工序。随着原材料品质的逐步下降，加上用户对产品质量要求的不断提高，除铁工序变得越来越重要，随之生产厂家对除铁设备要求也越来越高。在各类陶瓷原料中含机械铁、氧化铁和铁矿物等，以及在制造过程中混入的机械铁，这些铁杂质在不同的陶瓷产品中对质量产生的危害也不尽相同，所以尽可能除去铁杂质是陶瓷生产中的重要课题。目前各类陶瓷生产厂常用的除铁方法就是通过磁选进行除铁，由于各类铁磁杂质的磁性不同，以及各类磁选设备的磁性能不同，所以除铁效果也相差甚远。就一般而言除铁工序应根据原料含铁量、含铁杂质的磁性及产品的质量要求选用合适的磁选设备。总的来讲除铁设备应具备尽可能高的工作场强和磁场梯度、足够的磁化距离，在满足产量的前提下，尽可能低的流速，以及及时的清洗，就可以满足不同产品的除铁要求了。
对不同的产品，除铁的设备和方法是不同的，下面分别进行介绍。
2 日用瓷原料的除铁
在日用瓷产品生产中釉浆、泥浆、匣钵的制作中都需要进行除铁。
1、釉浆除铁：釉浆的特点是：含铁量较少、粘度较大、处理量不大、除铁要求高。釉浆除铁的基本要求是：经过325目筛过筛、釉浆需有良好的流动性(从球磨机出来，热釉浆流动性很好，而静置时间长，处于絮状的釉浆须经充分搅拌才具有良好的流动性)、足够的磁化流程、不低于12000Gs的工作场强及尽可能高的磁场梯度，流速一般控制在6～8cm/s，同时应根据情况在10～30min内进行清洗。这样，在较高的磁场强度和磁场梯度作用下就能产生非常强的磁力，强大的磁力可克服缓慢流动釉浆的机械阻力、粘附力，将大部分机械铁和部分氧化铁吸出，实现釉浆的高质量除铁，这样可基本消除斑点，减少色差，提高产品白度。目前普遍使用的小功率电磁除铁机(1～3kW)，其工作场强仅1800～3500Gs左右，由于设计和结构上的原因，其磁场强度弱，磁场梯度不高，故磁力不强，除铁效果不佳。该产品生产已数十年，技术上没有大的更新，随着陶瓷产品质量要求的提高，已经越来越不适应厂家的除铁要求，于是许多企业将两台、三台甚至四台电磁除铁机串联使用，期望提高除铁质量，但是由于多台除铁机的磁场强度相同，这样使用，除铁效果不会有明显的提高。相对来说多台电磁除铁机采用并联，可以有效地降低釉浆的流速，从而达到提高除铁效果之目的。现在全国许多地方电力供应不稳定，有时出现突然拉闸，也造成了电磁除铁机因停电消磁而污染釉浆的现象。另外：凡是除铁效果好的除铁机必然要经常清洗(如果除不了铁自然就不需清洗，这个道理十分简单)，有的企业使用电磁除铁机4～8小时才清洗一次，其除铁效果可想而知。佛山市达威磁电设备有限公司生产一种新型永磁强磁高梯度除铁机，工作场强12000Gs以上，采用高梯度软磁介质，可多腔工作，单腔逐个清洗，除铁工序不需停浆。该机除能去除大部分机械铁外，还能去除部分氧化铁，除铁效果极佳。
2、泥坯浆除铁：日用瓷坯浆的除铁难度小于釉浆除铁，但是处理量较大，除铁要求也是较高的。现在许多企业采用电磁除铁机、除铁槽、永磁棒、永磁板等方式除铁，这对于中、低档日用瓷产品基本可以满足除铁要求，但作为高白瓷生产仍不能满足要求，如有可能最好采用永磁强磁高梯度除铁机。由于坯浆除铁不干净，面釉是很难遮盖这些缺陷的，坯浆若除铁干净，也可提高产品的白度。
3、匣钵料除铁：现在许多陶瓷生产企业仍采用匣钵，匣钵料若除铁不干净，匣钵料中的铁在高温作用下会污染装在闸钵中的日用瓷，影响日用瓷产品质量。
匣钵料一般采用干法除铁，主要去除机械铁。目前企业多数采用滚筒式磁选机，这类磁选机一般表磁不高，作用深度浅，加上给料无控制，除铁效果不理想。闸钵料除铁最好采用带式除铁机，它可以有效地控制布料的厚度以及运行速度，如果适当控制材料的湿度，这样就可以得到理想的除铁效果。
3 洁具原料的除铁
在洁具生产中，除铁同样是一道相当重要的工序，多数顾客在选购洁具时讲究外表洁白，容不得半点瑕疵，所以无论是知名品牌企业还是私人小企业对洁具原料的除铁可以说都做足了功夫。
1、釉浆除铁：洁具釉浆要求高，用量较大，且粘度大，选用除铁设备除了要有高的磁场强度和磁场梯度外，设备的处理能力也要足以保证釉浆的流速足够慢，同时要及时的清洗，这样就能保证釉浆的除铁质量。
2、坯浆除铁：洁具坯浆用量大，含铁杂质多。坯浆除铁基本要求是除掉较大颗粒的机械铁。坯浆在除铁前尽可能用60目筛过筛，然后进行除铁，选用磁选机工作场强一般在6000～7000Gs就可以了，但工作腔要足够大，以增加容铁量，减少清洗的频率。现在可选用永磁强磁全自动除铁机，效果是令人满意的。
4 瓷砖原料的除铁
1、抛光砖生产中的除铁：抛光砖泥浆状况是浓度大、含铁较多、处理量较大。中、低档次的抛光砖采用永磁棒除去机械铁就可以得到较满意的效果，目前使用材质为N35、规格为?准25、?准32永磁棒，节圆处表磁约7000～8000Gs。应该说磁棒除铁只要使用得当还是能取得一定效果的。
使用磁棒除铁的要求是：
(1)足够的数量：由于永磁棒只有节圆处磁场强度最强，离开节圆后磁场强度迅速衰减，所以需要足够数量的磁棒才能弥补磁场空间的不足，以增加捕捉泥浆中机械铁的机会。一般而言生产中、低档抛光砖，?准25或?准32×400磁棒250～350条就够了。
(2)磁棒在流槽中排列要合理：由于磁棒沿轴向每隔15～18mm形成一个磁性工作圆环，而在径向则呈急剧衰减，所以传统横卧放置除铁效果不佳，较合理的方式是竖立平行，行与行交错排列，这样就可部分弥补永磁棒自身的缺陷。
(3)及时的清洗：由于泥浆中的铁含量较多，经过一段时间磁棒必然吸满铁杂质，如不及时清洗，磁棒就失去吸铁能力。比较好的方法是：将多条磁棒安装成一组并与刮板整合为一体，配备专用清洗机，每次可清洗一组或多组磁棒，这样就提高了清洗效率。
(4)磁棒的退磁问题：一般牌号磁材加工的磁棒长期浸泡在较高温度的泥浆里，经过一段时间肯定是要退磁的，在低于5000Gs就需充磁翻新以保证除铁效果。若采用耐高温磁材加工磁棒，就不会有退磁的问题，但成本就会大幅上升。
综上所述，磁棒除铁对于中、低档抛光砖生产不失为是一种传统的、行之有效的方法。但随着人们对抛光砖要求的提高，厂家对部分高档抛光砖仅用磁棒除铁是不能达到满意效果的。对高档抛光砖比较有效的除铁方法是采用两级除铁，先采用永磁棒进行第一次除铁，去除泥浆中部分机械铁，减少泥浆中的铁含量，为第二次精细除铁作准备。第二次采用永磁强磁高梯度除铁机，可去除泥浆中残存的细小颗粒机械铁和部分氧化铁等铁磁性杂质，以达到砖体洁白、半透明、色泽均匀，消除斑点之目的。
2、釉面砖原料的除铁
(1)釉浆除铁：釉面砖生产企业用釉量大，原料含铁相对较多，生产企业可根据原料状况及产品要求对釉浆进行一次或两次除铁，为了保证产品质量，现在愈来愈多的企业采用了永磁强磁高梯度除铁机取代电磁除铁机。
(2)釉面砖泥浆除铁：现在釉面砖厂（一般规模厂）的日产量都在30000平方米以上，所以原材料采购也比较紧张，所带来的原材料质量波动也较大。目前釉面砖坯泥浆中含铁量高，但除铁要求主要是将大颗粒铁除去即可，所以一般现在采用足够数量的永磁棒就可达到要求。
5 国外陶瓷行业的除铁工艺
在发达国家生产陶瓷，原材料加工一般是在专门厂进行的。陶瓷生产企业可到原料厂购买经加工的原料进行生产，这些原料经过一系列加工达到了一定的品质要求，它的铁含量也在规定的范围内。而原料厂一般要经过弱磁、强磁等多级除铁，以将不同磁性的铁、钛杂质除去，残留量也在规定范围内。国外原料处理的常用磁选机是高梯度磁选机，如萨拉公司生产的磁选机，背景场强可达1600KA/m，磁场梯度为107Gs/㎝，激磁功率为400kW。而美国生产的高梯度磁选机背景场强可达2400KA/m以上，总功率约150kW，这样强磁高梯度处理的原料铁含量是相当低的，所以生产的原材料品质可得到保障。而陶瓷厂用的除铁设备却是弱磁选设备，它的主要作用是消除生产过程中的强磁性杂质的污染。笔者曾参观过意大利的电磁釉料除铁机，功率600W左右，背景场强仅48KA/m，而日本的电磁除铁机励磁功率为1.5kW左右，背景场强仅120KA/m。由于国情不同，外国的除铁机在中国使用中国的原料是严重的“水土不服”，不能适应生产的需要。而中国由于原材料多数是原矿进厂，每个厂都有一套除铁设备，这样不管原材料质量如何变动，经过陶瓷生产厂的认真除铁才能保证产品相关质量。从某种角度讲，中国陶瓷企业的除铁技术与设备应强于外国企业。不过这种小而全的原材料加工模式，既不科学，也不经济，只有专业化、社会化分工地生产原材料，才是陶瓷生产发展的方向。
6 陶瓷生产中的干法除铁问题
在陶瓷生产企业中所有企业对釉浆，坯浆除铁都下了很大的功夫，且都取得了一定的成效，但在相当多的生产环节还需要干法除铁。泥浆在喷雾干燥后可能被铁杂质污染，在较长的输送环节也可能被污染，干粉除铁目前企业仅用一些永磁棒，其效果是不能令人满意的，现在达威公司生产的强磁干粉全自动除铁机，工作场强8000Gs以上，可对含水量低、流动性好的干粉进行全自动除铁，经部分企业用于熔块(生产微晶玻璃砖)的除铁，取得了较好的效果。此外也可装在抛光砖生产线上或压机前进行最后除铁把关，都能取得明显的效果。
陶瓷生产在中国历史上已有上千年历史，但除铁工艺却是近十几年才出现的。我国的大多数陶瓷生产设备近十多年都有了突飞猛进的发展，极大地推动了陶瓷生产的品质和效益，令人遗憾的是除铁设备并没有与其它陶机同步发展，严重地影响了陶瓷行业的发展。除铁设备在陶机行业中是一个必不可少的配角，它是一个集磁、电、机械、材料等诸多学科的综合体，是一个一般大企业不愿做的小项目而小企业又做不了的难项目，这就需要我们除铁设备生产企业更加努力，力争同陶机行业的其它设备生产企业一样生产出世界一流的除铁设备，以满足陶瓷行业的需要。
对不同的产品，除铁的设备和方法是不同的，下面分别进行介绍。
2 日用瓷原料的除铁
在日用瓷产品生产中釉浆、泥浆、匣钵的制作中都需要进行除铁。
1、釉浆除铁：釉浆的特点是：含铁量较少、粘度较大、处理量不大、除铁要求高。釉浆除铁的基本要求是：经过325目筛过筛、釉浆需有良好的流动性(从球磨机出来，热釉浆流动性很好，而静置时间长，处于絮状的釉浆须经充分搅拌才具有良好的流动性)、足够的磁化流程、不低于12000Gs的工作场强及尽可能高的磁场梯度，流速一般控制在6～8cm/s，同时应根据情况在10～30min内进行清洗。这样，在较高的磁场强度和磁场梯度作用下就能产生非常强的磁力，强大的磁力可克服缓慢流动釉浆的机械阻力、粘附力，将大部分机械铁和部分氧化铁吸出，实现釉浆的高质量除铁，这样可基本消除斑点，减少色差，提高产品白度。目前普遍使用的小功率电磁除铁机(1～3kW)，其工作场强仅1800～3500Gs左右，由于设计和结构上的原因，其磁场强度弱，磁场梯度不高，故磁力不强，除铁效果不佳。该产品生产已数十年，技术上没有大的更新，随着陶瓷产品质量要求的提高，已经越来越不适应厂家的除铁要求，于是许多企业将两台、三台甚至四台电磁除铁机串联使用，期望提高除铁质量，但是由于多台除铁机的磁场强度相同，这样使用，除铁效果不会有明显的提高。相对来说多台电磁除铁机采用并联，可以有效地降低釉浆的流速，从而达到提高除铁效果之目的。现在全国许多地方电力供应不稳定，有时出现突然拉闸，也造成了电磁除铁机因停电消磁而污染釉浆的现象。另外：凡是除铁效果好的除铁机必然要经常清洗(如果除不了铁自然就不需清洗，这个道理十分简单)，有的企业使用电磁除铁机4～8小时才清洗一次，其除铁效果可想而知。佛山市达威磁电设备有限公司生产一种新型永磁强磁高梯度除铁机，工作场强12000Gs以上，采用高梯度软磁介质，可多腔工作，单腔逐个清洗，除铁工序不需停浆。该机除能去除大部分机械铁外，还能去除部分氧化铁，除铁效果极佳。
2、泥坯浆除铁：日用瓷坯浆的除铁难度小于釉浆除铁，但是处理量较大，除铁要求也是较高的。现在许多企业采用电磁除铁机、除铁槽、永磁棒、永磁板等方式除铁，这对于中、低档日用瓷产品基本可以满足除铁要求，但作为高白瓷生产仍不能满足要求，如有可能最好采用永磁强磁高梯度除铁机。由于坯浆除铁不干净，面釉是很难遮盖这些缺陷的，坯浆若除铁干净，也可提高产品的白度。
3、匣钵料除铁：现在许多陶瓷生产企业仍采用匣钵，匣钵料若除铁不干净，匣钵料中的铁在高温作用下会污染装在闸钵中的日用瓷，影响日用瓷产品质量。
匣钵料一般采用干法除铁，主要去除机械铁。目前企业多数采用滚筒式磁选机，这类磁选机一般表磁不高，作用深度浅，加上给料无控制，除铁效果不理想。闸钵料除铁最好采用带式除铁机，它可以有效地控制布料的厚度以及运行速度，如果适当控制材料的湿度，这样就可以得到理想的除铁效果。
3 洁具原料的除铁
在洁具生产中，除铁同样是一道相当重要的工序，多数顾客在选购洁具时讲究外表洁白，容不得半点瑕疵，所以无论是知名品牌企业还是私人小企业对洁具原料的除铁可以说都做足了功夫。
1、釉浆除铁：洁具釉浆要求高，用量较大，且粘度大，选用除铁设备除了要有高的磁场强度和磁场梯度外，设备的处理能力也要足以保证釉浆的流速足够慢，同时要及时的清洗，这样就能保证釉浆的除铁质量。
2、坯浆除铁：洁具坯浆用量大，含铁杂质多。坯浆除铁基本要求是除掉较大颗粒的机械铁。坯浆在除铁前尽可能用60目筛过筛，然后进行除铁，选用磁选机工作场强一般在6000～7000Gs就可以了，但工作腔要足够大，以增加容铁量，减少清洗的频率。现在可选用永磁强磁全自动除铁机，效果是令人满意的。
4 瓷砖原料的除铁
1、抛光砖生产中的除铁：抛光砖泥浆状况是浓度大、含铁较多、处理量较大。中、低档次的抛光砖采用永磁棒除去机械铁就可以得到较满意的效果，目前使用材质为N35、规格为?准25、?准32永磁棒，节圆处表磁约7000～8000Gs。应该说磁棒除铁只要使用得当还是能取得一定效果的。
使用磁棒除铁的要求是：
(1)足够的数量：由于永磁棒只有节圆处磁场强度最强，离开节圆后磁场强度迅速衰减，所以需要足够数量的磁棒才能弥补磁场空间的不足，以增加捕捉泥浆中机械铁的机会。一般而言生产中、低档抛光砖，?准25或?准32×400磁棒250～350条就够了。
(2)磁棒在流槽中排列要合理：由于磁棒沿轴向每隔15～18mm形成一个磁性工作圆环，而在径向则呈急剧衰减，所以传统横卧放置除铁效果不佳，较合理的方式是竖立平行，行与行交错排列，这样就可部分弥补永磁棒自身的缺陷。
(3)及时的清洗：由于泥浆中的铁含量较多，经过一段时间磁棒必然吸满铁杂质，如不及时清洗，磁棒就失去吸铁能力。比较好的方法是：将多条磁棒安装成一组并与刮板整合为一体，配备专用清洗机，每次可清洗一组或多组磁棒，这样就提高了清洗效率。
(4)磁棒的退磁问题：一般牌号磁材加工的磁棒长期浸泡在较高温度的泥浆里，经过一段时间肯定是要退磁的，在低于5000Gs就需充磁翻新以保证除铁效果。若采用耐高温磁材加工磁棒，就不会有退磁的问题，但成本就会大幅上升。
综上所述，磁棒除铁对于中、低档抛光砖生产不失为是一种传统的、行之有效的方法。但随着人们对抛光砖要求的提高，厂家对部分高档抛光砖仅用磁棒除铁是不能达到满意效果的。对高档抛光砖比较有效的除铁方法是采用两级除铁，先采用永磁棒进行第一次除铁，去除泥浆中部分机械铁，减少泥浆中的铁含量，为第二次精细除铁作准备。第二次采用永磁强磁高梯度除铁机，可去除泥浆中残存的细小颗粒机械铁和部分氧化铁等铁磁性杂质，以达到砖体洁白、半透明、色泽均匀，消除斑点之目的。
2、釉面砖原料的除铁
(1)釉浆除铁：釉面砖生产企业用釉量大，原料含铁相对较多，生产企业可根据原料状况及产品要求对釉浆进行一次或两次除铁，为了保证产品质量，现在愈来愈多的企业采用了永磁强磁高梯度除铁机取代电磁除铁机。
(2)釉面砖泥浆除铁：现在釉面砖厂（一般规模厂）的日产量都在30000平方米以上，所以原材料采购也比较紧张，所带来的原材料质量波动也较大。目前釉面砖坯泥浆中含铁量高，但除铁要求主要是将大颗粒铁除去即可，所以一般现在采用足够数量的永磁棒就可达到要求。
5 国外陶瓷行业的除铁工艺
在发达国家生产陶瓷，原材料加工一般是在专门厂进行的。陶瓷生产企业可到原料厂购买经加工的原料进行生产，这些原料经过一系列加工达到了一定的品质要求，它的铁含量也在规定的范围内。而原料厂一般要经过弱磁、强磁等多级除铁，以将不同磁性的铁、钛杂质除去，残留量也在规定范围内。国外原料处理的常用磁选机是高梯度磁选机，如萨拉公司生产的磁选机，背景场强可达1600KA/m，磁场梯度为107Gs/㎝，激磁功率为400kW。而美国生产的高梯度磁选机背景场强可达2400KA/m以上，总功率约150kW，这样强磁高梯度处理的原料铁含量是相当低的，所以生产的原材料品质可得到保障。而陶瓷厂用的除铁设备却是弱磁选设备，它的主要作用是消除生产过程中的强磁性杂质的污染。笔者曾参观过意大利的电磁釉料除铁机，功率600W左右，背景场强仅48KA/m，而日本的电磁除铁机励磁功率为1.5kW左右，背景场强仅120KA/m。由于国情不同，外国的除铁机在中国使用中国的原料是严重的“水土不服”，不能适应生产的需要。而中国由于原材料多数是原矿进厂，每个厂都有一套除铁设备，这样不管原材料质量如何变动，经过陶瓷生产厂的认真除铁才能保证产品相关质量。从某种角度讲，中国陶瓷企业的除铁技术与设备应强于外国企业。不过这种小而全的原材料加工模式，既不科学，也不经济，只有专业化、社会化分工地生产原材料，才是陶瓷生产发展的方向。
6 陶瓷生产中的干法除铁问题
在陶瓷生产企业中所有企业对釉浆，坯浆除铁都下了很大的功夫，且都取得了一定的成效，但在相当多的生产环节还需要干法除铁。泥浆在喷雾干燥后可能被铁杂质污染，在较长的输送环节也可能被污染，干粉除铁目前企业仅用一些永磁棒，其效果是不能令人满意的，现在达威公司生产的强磁干粉全自动除铁机，工作场强8000Gs以上，可对含水量低、流动性好的干粉进行全自动除铁，经部分企业用于熔块(生产微晶玻璃砖)的除铁，取得了较好的效果。此外也可装在抛光砖生产线上或压机前进行最后除铁把关，都能取得明显的效果。
陶瓷生产在中国历史上已有上千年历史，但除铁工艺却是近十几年才出现的。我国的大多数陶瓷生产设备近十多年都有了突飞猛进的发展，极大地推动了陶瓷生产的品质和效益，令人遗憾的是除铁设备并没有与其它陶机同步发展，严重地影响了陶瓷行业的发展。除铁设备在陶机行业中是一个必不可少的配角，它是一个集磁、电、机械、材料等诸多学科的综合体，是一个一般大企业不愿做的小项目而小企业又做不了的难项目，这就需要我们除铁设备生产企业更加努力，力争同陶机行业的其它设备生产企业一样生产出世界一流的除铁设备，以满足陶瓷行业的需要。
