Шихта для получения керамического пигмента оливкового цвета

Изобретение относится к керамическому производству, в частности к получению керамических пигментов для подглазурных и надглазурных керамических красок, для окрашивания строительных материалов. Техническим результатом является получение керамических пигментов оливкового цвета в системе СаО - Al₂О₃ - TiO₂ с использованием отработанного каталитического комплекса Циглера-Натта, расширение цветовой палитры керамических изделий, улучшение потребительских свойств пигментов. Указанный технический результат достигают тем, что в шихту вводят прокаленный продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта, оксид бора В₂О₃, оксид никеля NiO и оксид кальция СаО при следующем содержании компонентов, мас.%: продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта 59-67, СаО 19-21, NiO 10-20, В₂О₃ 2. Температура синтеза пигмента 1100-1200°С. 2 табл.

 

Изобретение относится к керамическому производству, в частности к получению керамических пигментов для декорирования фарфоро-фаянсовых и майоликовых изделий.

В настоящее время большое внимание уделяется проблеме утилизации промышленных отходов, комплексного использования сырьевых материалов.

Известна шихта для получения керамического пигмента синего цвета (Седельникова М.Б., Погребенков В.М., Верещагин В.И., Бондалетов В.Г., Антонов И.Г., Приходько С.И. «Шихта для изготовления керамического пигмента синего цвета», Патент РФ №2184101), включающая Al₂O₃, СоО, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксиды TiO₂ и В₂О₃, оксиды TiO₂ и Al₂O₃ вводят в шихту в виде прокаленного продукта нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта при следующем содержании ингредиентов:

продукт нейтрализации каталитического
комплекса Циглера-Натта	78-93
СоО	20
В2O3	2

Недостатком шихты является ограниченная возможность для изоморфного замещения иона-хромофора (в позициях Al³⁺).

Прототипом изобретения является шихта для получения керамических пигментов (Седельникова М.Б., Погребенков В.М., Верещагин В.И., Бондалетов В.Г., Сухих Г.Л., Кузнецов М.В. «Шихта для изготовления керамического пигмента светло-коричневого цвета», Патент РФ №2118301), включающая TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, отличающаяся тем, что содержит TiO₂ и Al₂O₃ в виде прокаленного продукта нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта при следующем содержании ингредиентов:

продукт нейтрализации каталитического
комплекса Циглера-Натта	78.43-93.14
Fe2O3	4.90-19.61
В2O3	1.96

Недостатком прототипа также является ограниченная возможность для встраивания ионов-хромофоров в кристаллическую структуру пигмента (в позициях Al³⁺и Ti⁴⁺).

Задачей изобретения является получение керамических пигментов оливкового цвета в системе СаО - Al₂O₃ - TiO₂ с использованием отработанного каталитического комплекса Циглера-Натта, расширение цветовой палитры керамических изделий за счет расширения возможности для изоморфных замещений (в позициях Са²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺), улучшение потребительских свойств пигментов и их удешевление.

Поставленная задача решается следующим образом. Шихта для получения керамического пигмента оливкового цвета включает продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта, оксид кальция, оксид бора и красящее вещество - оксид никеля NiO. Указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

продукт нейтрализации каталитического
комплекса Циглера-Натта	59-67
оксид кальция СаО	19-21
оксид никеля NiO	10-20
оксид бора В2O3	2

Компоненты шихты смешивают, обжигают при температурах 1100-1200°С и измельчают.

Продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта используется для полимеризации пропилена и непредельных соединений жидких продуктов пиролиза прямогонных бензинов. Комплекс содержит хлорид титана TiCl₃ (TiCl₄) и диэтилалюминийхлорид. После нейтрализации его в основном производстве образуется смесь гидроксидов Al(ОН)₃ и TiO(OH)₂. В пересчете на оксиды их содержание в смеси составляет, мас.%: Al₂O₃ 40-60, TiO₂ 40-60. В среднем соотношение оксидов алюминия и титана в смеси можно принять 50:50.

Пример изготовления

Компоненты шихты, мас.%: измельченный прокаленный продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта - 67, СаО - 21 (в виде СаСО₃), В₂O₃ - 2 (в виде Н₃BO₃), NiO - 10 (в виде Ni(NO₃)₂-6H₂O) смешивают мокрым способом, высушивают при температуре 100°С и обжигают при температуре 1100-1200°С. Температуры ниже 1100°С не достаточно для образования устойчивой интенсивной окраски пигмента, а повышение температуры обжига выше 1200°С способствует потемнению окраски и образованию плотного, трудноразмалываемого спека. Выдержка при максимальной температуре в течение часа способствует окончательному завершению процессов фазообразования кристаллической структуры пигментов. После обжига пигмент измельчают до прохождения через сито №0063. Составы пигмента приведены в таблице 1.

Представленные составы пигмента обладают следующими характеристиками: температура обжига 1100-1200°С, цвет пигмента оливковый, доминирующая длина волны 568-574 нм (табл.2), чистота тона - 35-67%.

Полученные пигменты могут использоваться для получения надглазурных и подглазурных красок, окрашенных керамических масс и глазурей. Благодаря применению отработанного катализатора в составе пигментов снижаются затраты на его производство, вследствие этого пигмент можно широко использовать для декорирования строительных материалов.

Таблица 1
	Шихтовой состав пигментов, мас.%
№ пигмента	Отработанный каталитический комплекс Циглера-Натта	СаО	NiO	В2O3
1	67	21	10	2
2	63	20	15	2
3	59	19	20	2

Таблица 2
№	Координаты цветности	Доминирующая длина волны λдом., нм	Чистота тона Р,%
Пигмен- та	X	Y
1	0,37	0,39	574	35
2	0,39	0,42	572	55
3	0,39	0,46	568	67

Шихта для получения керамического пигмента оливкового цвета, включающая красящий оксид, оксид бора В₂О₃, прокаленный продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта состава, мас.%: Al₂О₃ 40-60, TiO₂ 60-40, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксид кальция СаО и оксид никеля в качестве окрашивающего компонента при следующем содержании компонентов, мас.%:

продукт нейтрализации каталитического
комплекса Циглера-Натта	59-67
оксид кальция СаО	19-21
оксид никеля NiO	10-20
оксид бора В2О3	2