Керамический пигмент бирюзовый

 

Сущность изобретения: пигмент содержит , мас.%: оксид кремния 40,96-46,08: оксид алюминия 7,03-7,91, оксид кальция 25,06-28,19; оксид железа 2,48-2,79; оксид магния 1,53-1,72; оксид натрия 1,08-1,21; оксид калия 1,59-1,79;оксид меди 10,0-20,0; оксид титана 0,27-0,31. Подготовленную шихту термообрабатывают при 1150°С в течение 1 ч в силитовых печах. Расплав гранулируют в воду. Пигментный шликер сушат до влажности не более 0,1 %. Пигмент смешипают с фриттой в количестве 75-95% фритты и 5-25% пигмента, затем разламывают в шаровой мельнице. Характеристики пигмента: чистота тона 64%, химстойкость к 1 н. HCI 99,28-99,51%. 2 табл. (Л С

<ф

O b

СО«03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5«>5 С 03 С 1/04

ГОСУДАРСТВЕ««НЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 н, HCI 99,28-99,51%. 2 табл«, К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835758/33 (22) 07.06.90 (46) 15.07,92. Бюл. № 26 (71) Ташкентский научно-исследовательский и проектный институт строитель«лых материалов (72) 3. Пулатов, Н. Н. Акрамава, Л. А. Гафарова, Ф,.И. Великанова, Р. LLI. Валишев, 6, M. Ахмедов и Л, 3. Атабаева (53) 666.291.(088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

¹ 1350122, кл. С 03 С 1/04, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 1105481, кл. С 03 С 1/04, 1983.

Изобретение относится к тех««алагии получения керамических пигментов, применяемых для строительной керамики и может быть использовано для производства цветных глазурованных керамических плиток.

Известен, например, пигмент, включа«ощийл компоненты в следу«ощих соотношениях, мас,%, SION 36,65 — 40,76; А120з

25,13-27,92; FezOa 0,78-0,87; Са0 0,58-0,65;

MgO O,31 — 0,34; Ма20 1,7 — 1.89; К20 1,351,17; СUO 10,6 — 14,3: Сг20з 14,5 — 17,02; йаF

1,0-2,2. В качестве сырьевых материалов применялись, мас.%; каалин 73,90; СаО

10,6; СгОз 14,5; NaF 1,0.

Од««ако известный состав характериэуетсл высокой температурой синтеза

1200+20" С, высоким содержанием дорогостол ща го оксида кобальта (10,6-14,3 мас,%),,, SU„„1747405 Al (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ ПИГМЕНТ 6ИРЮЗОВЫЙ (57) Сущность изобретения, пигмент содержит, мас. j. оксид кремния 40,96 — 46,08; аксид алюминия 7,03 — 7,91; аксид кальция

25,06-28,19; оксид железа 2,48-2,79; оксид магния 1,53-1,72; оксид натрия 1,08 — 1,21; оксид калия 1,59 — 1,79;аксид меди 10,0 — 20,0; оксид титана 0,27-0,31. Подготовленную шихту термоабрабатывают при 1150 С в тече««ие 1 ч в силитавых печах. Расплав грану-, лируют в воду. Пигментный шликер сушат до влажности не более 0,1%. Пигмент смешивают с фриттой в количестве 75-95t фритты и 5 — 25% пигмента, затем разламывают в шаровой мельнице. Характеристики пигмента: чистота тона 64%, химстойкость к

Наиболее близким к изобретению является керамический пигмент, содержащий, мас.%: 5102 40,18-47,98; А120з 7,9-9,0; СаО

28,3-31,1; MgO 0,31 — 0,36; йа20 2,1 — 2,8; KzO

5,91-7,06, Сг20з 5,0 — 7,0; CozOg 1,1-2,5, Ге20з 0,7-0,8.

Однако известный состав характеризу- ф«ь . етсл невысокой чистотой цвета.(23,8-26,0) с С) использованием в качестве красящего окси- (Л да в составе пигмента ядавитога хроМпика калиевого КрСг20т. Кроме того, известный состав обеспечивает получение пигмента только сине-зеленого цвета.

Целью изобретения является повышение чистоты цвета и расширение цветовой гаммы от бледно-бирюзового до интенсивно-би рюзового.

Поставленная цель достигается тем, что керамический пигмент, включающий SION, А120з, Ре20з, СаО, Mg0, К20, NazO, дополни1747405 тельно содержит TIOg и Си О при следующем соотношении компонентов, мэс. .

SlO 40,96-46,08

А120з 7,03-7,91

РерОз 2,48 — 2,79

СаО 25,06 — 28,19

MgO 1,53-1,72

TIOz 0,27-0,31 йа20 1.08 — 1,21

К20 1,59-1,79

СиО 10-20

В качестве сырьевых компонентов используют волластонитовую руду Койташского месторождения и СиО., Предложенный пигмент имеет следующий шихтовый состав, мас.%;

Койташская волластонитовая руда 80-90 . Оксид меди . 10-20

Предлагаемый состав керамического пигмента от светло-бирюзового до интенсивно-бирюзового цвета отличается от известного малоком понентностью содержанием 2 сырьевых компонентов-оксида меди и волластонитовой руды. В качестве нового компонента используется . волластонитовая руда Койташского месторождейия и в качестве хромофора — CuO.

В известном составе в качестве красящих оксидов вводили окись хрома (в виде хромпика К2Сг От, который является токсичным, второй красящий оксид — окись кобальта в виде сернокислого кобальта

COS04, Известный пигмент синтезирован на основе кварц-полевошпатового сырья, предлагаемый — на основе волластонита и они различаются как по минералогическому составу, строением их структур, так и конечнйми продуктами в процессе синтеза шихтового состава пигментов: известный состав представлен ортоклазом и произвольными замещения ионов А! в ортоклазе красящими оксидами переходных металлов — хрома и кобальта.

В предлагаемом составе в тетраэдральйых цепочках волластонита CaG SION в процессе синтеза пигментов частичнб и полйостью происходит замещение оксида кальция красящим оксидом меди с образовайием частичных и полных продуктов замещения — бртосиликатом меди. для экспериментальной проверки предлагаемого состава были подготовлены

5 составов керамического пигмента, три иэ которых показали оптимальные результаты.

В составе пигмента использовали волластонйтовую руду Койташского месторождения и оксид меди. Практический интерес представляет центральный участок место20

50 1:1:0,8 и контролировали по остатку на сите 0056 не более 0,1-0,2%.

Пигментный шликер подвергали сушке

s камерной сушилке до остаточной влажности не более 0,1%, Продолжительность сушки до указанной влажности составила 32 ч.

Готовый пигмент смешивали с фриттой

"ЗЗБ" 3-5% (сверх 100%). затем размывали в шаровой мельнице при соотношении материал: мелющие тела: вода 1:1:1. рождения. На этом участке разведена обособленная залежь пироксен-кальцит-волластонитовых скарнов, образовавшаяся на контакте известняков с перекрывающими

5 их роговиками. Протяженность залежи по простиранию 1,7 км, мощность ее 3-12 м. По падению залежь прослежена на 230 м. Волластонит в руде присутствует в виде игольчатых, спутанно-волокнистых„

10 веерообразных и радиально-лучистых агрегатов. Содержание волластонита в пределах залежи обычно 20-50, в отдельных пробах — до 87%.

В минералогическом отношении Кой15 ташское месторождение волластонитовой руды представлено следующими соединениями, мас.%:

Воллэстонит 65,4

Гроссуляр 7,3

Кварц 12,3

Пироксен 12,7

Полевой шпат 2,0

Кальцит и везувиан 0,3

Химический состав Койташской волла25 стонитовой руды следующий, мас.%: Я!Оз

49,86; AlzOg 8,56; FezOa 3,02; СаО 30,50; MgQ

1,85; Т!Ог 0,33; NazO 1,32; КрО 1,94; п.n.n, 2,48

Содержание волластонита в руде

30 47,70%. При подготовке компонентов керамического пигмента, воллэстонитовая руда и оксид меди, предварительно взвешенные согласно шихтовому составу, загружали в шаровую мельницу при соотношении мате35 риала и мелющих тел 1:3. Измельчение и тщательное перемешивание осуществляли в течение 2 ч.

Подготовленная укаэанным способом шихта пигмента засыпалась в тигли и под40 вергалась термообработке в силитовых печах при максимальной температуре 1150 С и выдержке при укаэанной температуре 1 ч с последующей грануляцией расплава в проточной воде. Оптимальная температура

45 обжига и время выдержки при оптимальной температуре подбиралась экспериментально. Затем синтезированный пигмент размалывали в шаровой мельнице при соотношении пигмент. мелющие тела: вора

1747405

Табл и ца 1

Конкретные состзвй керамичеСкйх пигментов

Со е жание компонентов в оставах мас, П е агаемые составы

Оксиды

V эвестные составы

$!02

43,52 7,47

40,96

38,40 47,98

46,08

40,18 .

43,81

48,64

8,36

7,9

А!гОз

7,03

9,0

7,91

6,59

8,5.

2,32

РегОз

2,79

0,8

2,64

0,75

0,7

2,94

2,48

23,49

30,0

СаО

29,75 28.19

28,3

26,62

25,06

31,0

1,43

0,34

1,53

0,36

MgO

1,62

0,31

1,72

1,81

0,3.1

0,29

0,33

0,27

0,26

TI02

1,28

2,8,2,1

1,02

1,15

1.08

2,5 йагО

1,21

5,91

1,79

1,59

1.69

1,49

6,2

7,06, 1,89

25,00

20,00 f0,00

15,00

СиО

5,00

Помол осуществляли до остатка не контрольном сите 0063 — 0.08-0,1$.

Глазурь с плотностью 1,50-1,56 г/см з наносили на поверхность облицовочных плиток (предварительно прошедших утильный обжиг при 930-940ОС) методом полива.

Затем плитки обжигали на поточно-конвейерной линии 1012А при максимальной темйературе 930 С, время обжига 30 мин.

Возможность получения керамических пигментов иллюстрируется табл. 1 и 2.

Анализ табл. 1 и 2 показывает, что чистота тона у 1 и 5 предлагаемых составов одного порядка с известным составом.

Составы 2-4 имеют повышенную чистоту тона — в 2 раза выше, чем у известных составов.

Предлагаемые составы керамического пигмента обеспечивают получение цветных глазуровайных керамических плиток широкой цветовой гаммы от светло-бирюзового до интенсивно-бирюзового. которые можно рекомендовать как оптимальные, В основе строения волластонита СиО

8!02 лежит цепочка связанных кремнекислородных тетраэдров, образующих непрерывные цепочки — $!Ог. Это сочленение происходит в боковом направлении за счет катиойов Са; при параллельности и одинаковости ориентировок тетраздров в соседних цепочках возникает триклинная модификация. Такая структура волластонита позволяет создавать процесс изоморфного замещения, в котором могут участвовать красящие оксиды переходных метал-лов, таких как СггОз. МпОг, ЕегОз, СогОз и

СиО, 5 8 проводимых исследованиях в тетраздральных цепочках волластонита частично и полностью производили замещение оксида кальция красящими оксидами меди.

Синтез пигмента осуществляли при от10 носительно низкой температуре без минералиэаторов. При частичном замещении

СаО на СиО цвет пигмента измен4лся от бледно-бирюзового до интенсивно-бирюзо вого. При полном замещении СаО на СиО

15 цвет пигмента темно-зеленый.

Формула изобретения

Керамический пигмент бирюзовый, включающий $!Ог, А!гОз, СаО, !=егОз, MgO, Na20, К20, отличающийся тем, что, с

20 целью повышения чистотй цвета и расширения цветовой гаммы от бледно-бирюзового до интенсивно-бирюзового. цвета. он дополнительно содержит СиО и Т!Ог при следующем соотношении компонентов, мас. :

25 — $!02 40,96-46,08

А!20з 7,03-7,91

СаО 25,06 — 28, f 9

ГегОз 2,48-2,79

М90 1,53-1,72

30 ЙагО . 1,08 — 1,21 .K2O .. 1,59-1,79 . Cu0 10,0-20,0

TI02 0,27-0,31

Продолжение табл.1

Таблица2

Физико-химические свойства пигментов

Т

38

Составитель 3.Пулатов

Редактор Т.Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 2469 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101