Шихта для получения керамического пигмента сине-зеленого цвета

Изобретение относится к керамическому производству, в частности к получению керамических пигментов для подглазурных и надглазурных керамических красок и для окрашивания строительных материалов. Техническим результатом является получение керамических пигментов сине-зеленого цвета в системах СаО-Al₂О₃-SiO₂, CaO-TiO₂-SiO₂, 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, природный волластонит, оксид кремния, красящие оксиды хрома Cr₂О₃ и кобальта СоО, оксид бора В₂О₃. Указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта 32-34, волластонит СаО·SiO₂ 40-42, оксид кремния SiO₂ 11-12, оксид хрома Cr₂О₃ 7-10, оксид кобальта СоО 3-5, оксид бора В₂O₃ 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.

Известна 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, Al₂О₃, Fe₂О₃, 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
Fe2О3	4.90-19.61
В2О3	1.96

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

Прототипом изобретения является 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 Al₂О₃, СоО, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксиды TiO₂ и В₂О₃, оксиды TiO₂ и Al₂О₃ вводят в шихту в виде прокаленного продукта нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта при следующем содержании ингредиентов:

продукт нейтрализации каталитического
комплекса Цйглера-Натта	78-93
СоО	5-20
В2О3	2

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

Задачей изобретения является получение керамических пигментов сине-зеленого цвета в системах СаО-Al₂О₃-SiO₂, СаО-TiO₂-SiO₂ с использованием отработанного каталитического комплекса Циглера-Натта, природного минерала - волластонита, 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 сине-зеленого цвета включает продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта, природный волластонит, оксид кремния, красящие оксиды хрома Cr₂О₃ и кобальта СоО. Указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

продукт нейтрализации каталитического
комплекса Циглера-Натта	32-34
волластонит СаО·SiO2	40-42
оксид кремния SiO2	11-12
оксид хрома Cr2О3	7-10
оксид кобальта СоО	3-5
оксид бора В2О3	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.%: Al₂О₃ 40-60, TiO₂ 40-60. В среднем, соотношение оксидов алюминия и титана в смеси можно принять 50:50.

Пример изготовления

Компоненты шихты, мас.%: прокаленный продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта - 34, природный волластонит CaO·SiO₂ - 42, оксид кремния SiO₂ - 12, оксид хрома Cr₂О₃ (в виде CrCl₃·6Н₂О) - 7, оксид кобальта СоО (в виде Co(NO₃)₂·6H₂О) - 3, оксид бора В₂О₃ (в виде Н₃ВО₃) - 2, смешивают, высушивают при температуре 100°С и обжигают при температуре 1100-1200°С. Температуры ниже 1100°С недостаточно 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 1200°С, цвет пигмента сине-зеленый, доминирующая длина волны 499-505 нм (табл.2), чистота тона - 30-33%.

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

Таблица 1
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ПИГМЕНТА СИНЕ-ЗЕЛЕНОГО ЦВЕТА
№ пигмента	Шихтовой состав пигментов, мас.%
Отработанный каталитический комплекс Циглера-Натта	СаО·SiO2	SiO2	СоО	Cr2О3	В2О3
1	34	42	12	3	7	2
2	33	41	11	4	9	2
3	32	40	11	5	10	2

Таблица 2
№ пигмента	Координаты цветности	Доминирующая длина волны λдом., нм	Чистота зона, Р, %
X	Y
1	0,27	0,39	505	31
2	0,27	0,38	500	30
3	0,26	0,38	499	33

Шихта для получения керамического пигмента сине-зеленого цвета, включающая красящие оксиды, оксид бора В₂О₃, прокаленный продукт нейтрализации каталитического комплекса Циглера-Натта состава, мас.%: Al₂O₃ 40-60, TiO₂ 40-60, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит природный волластонит
СаО·SiO₂, оксид кремния SiO₂ и оксид хрома Cr₂О₃ в качестве окрашивающего компонента при следующем содержании компонентов, мас.%:

продукт нейтрализации каталитического
комплекса Циглера-Натта	32-34
волластонит CaO-SiO2	40-42
оксид кремния SiO2	11-12
оксид хрома Cr2O3	7-10
оксид кобальта СоО	3-5
оксид бора В2О3	2