Шихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного сфена

Изобретение относится к керамическому производству, в частности, к получению керамических пигментов. Техническим результатом изобретения является понижение температуры синтеза пигмента, удешевление керамических пигментов и утилизация отхода производства глинозема. Шихта для получения пинкового пигмента содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: нефелиновый шлам 44.0-44.7, оксид кремния SiO2 15.4-15.6, оксид олова SnO2 38.6-39.2, оксид хрома Cr2O3 0.5-2.0. Температура синтеза пигмента составляет 1150-1250°C. Пигмент применяют для получения подглазурных и надглазурных керамических красок. 3 табл.

 

Область использования изобретения - производство керамических изделий, пигментов, красок. В настоящее время для строительной индустрии требуются декоративные строительные материалы, при производстве которых используются керамические пигменты, краски, декоративные глазури. Обычно для получения пигментов и красок используют высокосортное дорогостоящее сырье. Для массового строительства необходимы недорогие, доступные пигменты на основе нетрадиционного сырья - природных минералов и техногенных отходов.

Пинковые пигменты, как правило, получают в системе CaO-SnO2-SiO2.

Известен розовый пигмент оптимального состава, моль: 0.4 CaO, 0.2 SnO2, 0.4 SiO2 и 0.0023 Cr2O3. Установлено, что пинковые пигменты имеют кристаллическую структуру, аналогичную структуре природного минерала сфена CaTiSiO5. Синтез этого соединения осуществляется при температуре 1350°C из станната кальция и титаната кальция (Филиппова Э.А., Быстриков А.С. Исследование хромсодержащих керамических пигментов на основе двуокиси олова // Стекло и керамика. - 1973. - №2. - С. 26-27). Недостатком изобретения является высокая температура синтеза, что приводит к энергетическим затратам.

Известен также розовый пигмент состава, мас.%: оксид олова - 45.6, мел - 32.7, кварцевый песок - 14.6, хромпик - 3.6, бура - 3.5. Мел, кварц, оксид олова тщательно перемешивают, пропитывают раствором хромпика, буры и обжигают в окислительной среде при 1300°C. Лучшее развитие окраски пигмент приобретает при повторном обжиге (Туманов С.Г., Филиппова Э.А. Изучение условий образования и структуры пинковых пигментов // Стекло и керамика. - 1968. - №4. - С. 37-39). Недостатком данного изобретения является также высокая температура синтеза и необходимость дополнительного обжига (прототип).

Задачей изобретения является получение пинкового керамического пигмента со структурой Sn-сфена, улучшение потребительских свойств пигментов за счет их удешевления.

Поставленная задача решается следующим образом. В соответствии с прототипом шихта для получения пинкового керамического пигмента включает кальцийсодержащее силикатное сырье, оксид кремния, оксид олова и красящее вещество оксид хрома Cr2O3. В качестве кальцийсодержащего силикатного сырья в шихту вводят отход глиноземного производства - нефелиновый шлам. Для обеспечения стехиометрического состава сфена CaO·SnO2·SiO2 вводят оксиды кремния SiO2 и олова SnO2. При этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

нефелиновый шлам 44.0-44.7;

оксид кремния SiO2 15.4-15.6;

оксид олова SnO2 38.6-39.2;

оксид хрома Cr2O3 0.5-2.

Затем следует обжиг смеси при температуре 1150-1200°C и помол. Пигмент рекомендуется для получения керамических красок, окрашивания керамических масс и глазурей.

Красящий оксид Cr2O3 вводится в состав пигмента для получения розового цвета. Количества вводимого Cr2O3 менее 0.5 мас.% недостаточно для получения требуемого цветового оттенка, а введение данного хромофора более 2 мас.% не дает улучшения окраски.

Обжиг при температуре ниже 1150°C не приводит к образованию достаточного количества кристаллической фазы оловянного сфена и обеспечению стабильной окраски пигмента, а повышение температуры обжига выше 1200°C не способствует улучшению цветовых свойств пигмента. Выдержка при максимальной температуре не менее 0.5 часа позволяет окончательно завершить процессы фазообразования кристаллической структуры пигмента и цветообразования.

Преимуществом предлагаемого изобретения является использование недорогого сырья - отработанного нефелинового шлама, содержащего в своем составе кроме оксидов CaO и SiO2 красящий оксид Fe2O3, что способствует получению более насыщенной окраски пигмента.

В таблице 1 приведен химический состав нефелинового шлама.

В таблице 2 приведены шихтовые составы пигментов.

В таблице 3 представлены цветовые характеристики пигментов.

Пример изготовления пигмента

Компоненты шихты, мас.%: нефелиновый шлам, измельченный до остатка на сите №0063 не более 2% - 44.5, оксид кремния SiO2 в виде кремниевой кислоты безводной - 15.5, оксид олова SnO2 в виде оксида - 39.0, оксид хрома Cr2O3 в виде оксида - 1.0, смешивают мокрым способом, высушивают при температуре 100°C и обжигают при температуре 1200°C. После обжига пигмент измельчают до остатка на сите №0063 не более 0.2%. Составы пигмента приведены в таблице 2.

Представленные составы пигмента обладают следующими физико-химическими свойствами: цвет пигмента розовый, дополнительная длина волны 497-499 нм, чистота тона - 11-21%. Цветовые характеристики пигментов приведены в таблице 3. Полученные пигменты могут использоваться для получения подглазурных, надглазурных красок (при добавлении флюса), окрашенных керамических масс, глазурей.

Таблица 1
Вид нефелинового шлама Содержание оксидов, мас.%
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O Δmпрк
Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината 29,12 3,67 4,55 53,20 1,45 2,16 0,90 4,96
Таблица 2
№ пигмента Компонентный состав пигментов, мас.%
Нефелиновый шлам SiO2 SnO2 Cr2O3
1 44.7 39.2 15.6 0.5
2 44.5 39.0 15.5 1.0
3 44.0 38.6 15.4 2.0
Таблица 3
№ пигмента Координаты цветности λ*, нм Чистота тона p, %
x y
1 0,38 0,41 497 11
2 0,39 0,30 498 15
3 0,41 0,29 499 21
λ* - дополнительная длина волны

Шихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного сфена, включающая оксид кремния SiO2, оксид олова SnO2 и красящее вещество оксид хрома Cr2O3, отличающаяся тем, что в шихту для получения стехиометрического состава сфена дополнительно вводят кальцийсодержащее силикатное сырье - нефелиновый шлам, при этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
нефелиновый шлам 44.0-44.7, оксид кремния SiO2 15.4-15.6, оксид олова SnO2 38.6-39.2, оксид хрома Cr2O3 0.5-2.0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам подготовки шихты для изготовления стеклогранулята для пеностекла. .

Изобретение относится к способу получения кобальтового пигмента и может быть использовано для производства лакокрасочных материалов, различного вида керамики, а также для проведения художественных и реставрационных работ.

Изобретение относится к керамической промышленности, в частности к производству термостойких алюмоникелевых пигментов для декорирования различных изделий из фарфора, фаянса, стекла, пластмасс.
Изобретение относится к области производства керамических пигментов для декорирования фарфоро-фаянсовых и майоликовых изделий. .
Изобретение относится к области технологии силикатов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов глазурей для нанесения на керамический кирпич. .

Изобретение относится к способу подготовки стекольной шихты. Технический результат заключается в повышении смачивающей способности раствора и увеличении скорости протекания твердофазных реакций компонентов шихты, снижении давления брикетирования. Способ подготовки стекольной шихты включает перемешивание сырьевых компонентов, введение связующего - 40% раствора жидкого стекла в количестве 5,0 мас. % с добавлением суперпластификатора МБ-1 в количестве 0,5 мас. %. Брикетирование осуществляют при давлении прессования 5,0 МПа. 2 табл.

Изобретение относится к технологии производства керамических пигментов и может быть использовано в составе надглазурных и подглазурных красок для строительных керамических и фарфоровых изделий. Способ получения керамического пигмента на основе алюмомагнезиальной шпинели осуществляют путем тщательного перемешивания шихты, содержащей, мас. %: оксид алюминия Al2O3 (39,0-70,0), порошкообразный алюминий Al (7,0-11,0), оксид магния MgO (14,0-30,0), азотнокислый магний (0-30,7), краситель (0-25,0), бор В (0,5-4,0), термосинтеза в режиме самоподдерживающегося послойного локально инициированного горения. В качестве красителя используют оксиды переходных металлов или их термически разлагаемые соли - нитраты, карбонаты, сульфаты, ацетаты, оксалаты. Технический результат изобретения - снижение энергозатрат, так как использование добавок бора и проведение синтеза в послойном режиме горения позволяют получить пористый легко измельчаемый продукт. Способ обеспечивает получение керамических пигментов более высокого качества и широкой цветовой палитры за счет увеличения полноты реагирования компонентов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к технологии производства керамических пигментов шпинельного типа. Технический результат изобретения заключается в расширении цветовой палитры пигментов и уменьшении из размеров до микронного. Способ получения керамических пигментов шпинельного типа осуществляют путем тщательного перемешивания шихты, содержащей, мас. %: гидроксид алюминия Al(OH)3 40.0-60.0, порошкообразный алюминий Al 5.0-7.0, оксид цинка ZnO 0-20.0, краситель 5.0-45.0. Шихту подогревают до температуры 500°C. Термосинтез осуществляют в режиме локально инициированного послойного горения. В качестве красителя используют взятые отдельно или в сочетании оксиды переходных металлов хрома, кобальта, никеля, железа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к составам керамических пигментов. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии получения пигмента. Керамический пигмент включает, мас. %: SiO2 42,0-48,0; Al2O3 4,0-10,0; СаО 12,0-16,0; K2O 10,4-10,8; СоО 2,0-7,0; ZnO 7,6-8,4; B2O3 10,0-12,0. 1 табл.
Наверх