Фарфорова маса

1 Фарфорова маса, що містить каолін, глину вогнетривку, кварцовий пісок, кварцпольовошпатовий матеріал, яка відрізняється тим, що як кварц-польовошпатова складова та джерело мінералів ЛІТІЮ та фосфору в ній використовується петалітова руда Полохівського родовища (Україна), а також глинозем та магнезит при такому співвідношенні компонентів, мас % каолін збагачений 41-46 глина "ВЕСКО" 8-Ю пісок кварцовий 14,1-19 руда петалітова 20-35 глинозем 3-4 магнезит 0,9-1 2 Фарфорова маса за п 1, яка відрізняється тим, що додатково містить комплексну добавку глинозему та магнезиту 3-4 % та 0,9-1 % ВІДПОВІДНО Винахід стосується тонкокерамічного виробництва, зокрема виробництва фарфорових виробів Відома керамічна маса для виготовлення глазурованих фарфорових виробів [див А С СССР 700498, кл С 04В 33/24, опубл 30 1179], яка включає в мас % каолінітову глину - 40-49, кварц - 7-27, польовий шпат - 5-20, утильний череп - 26, воластонітовий концентрат - 10-20, оксид ЛІТІЮ - 0,6-2 Недоліком наведеної маси є те, що маса такого складу не може використовуватись для виготовлення виробів методом шлікерного лиття через значний (10-20%) вміст воластоніту, який є кальцієвим силікатом, що звужує область застосування маси такого складу Крім того, ЛІТІЙ вводиться в масу в вигляді продукту хімічної переробки - оксиду ЛІТІЮ Відомою Є практика використання для підвищення термічної СТІЙКОСТІ фарфорових виробів глинозему в КІЛЬКОСТІ 1,4-3,0 % та, окремо, магнезиту в КІЛЬКОСТІ 0,5-1,6 % для підвищення просвічуваності [див А С СССР 1030342, кл С 04 В 33/24, опубл 23 07 83 ] Найбільш близькою до винаходу, що пропонується, є фарфорова маса, наведена в [Мороз И И Фарфор, фаянс, майолика К, «Техніка», 1975, 351 с , с 50, табл 9 та табл 10], яка включає, в мае % глинисті мінерали (каолін та глина) - 43-56, кварцеві матеріали - 18-29, польово-шпатові матеріали - 16-28, при такому співвідношенні оксидів, мас % 2 6 ,SO ,56 19 i- 8 СаО86 . 0..50-1.56 А12О3 20 ,83-26,24 МдО 0..24-0.80 К2О 0..91-2.79 Недоліками наведеної маси є - недостатня білизна, яка на діючих підприємствах часто нижча вимог до II сорту, Fe2O3 0;,24-0,69 Na2O 0.65-1.89 ТіО 2 0, 14-0,76 в пв 6.3-7.5 - недостатня просвічуваність Задачею даного винаходу є отримання фарфорової маси з підвищеною білизною та просвічу 1 ю (О ю 56570 зни При цьому добавка магнезиту не повинна певаністю ревищувати 1% Поставлена задача досягається тим, що кераПеталітова руда Полохівського родовища мічна маса для виготовлення фарфору, що склапредставляє собою лейкократовий аплітдається з каоліну, глини вогнетривкої, кварцового пегматоідний, альбіт-мікрокліновий граніт з петаліпіску, як кварц-польово-шпатову складову містить том, сподуменом та апатитом, є алюмосилікатною петалітову руду Полохівського родовища, яка є малозалізистоюта малослюдистою породою джерелом ЛІТІЮ та фосфору - для підвищення просвічуваності, та, додатково - комплексну добаМінералогічний склад петалітової руди, мас % вку - глинозем та магнезит - для підвищення білиплагіоклаз (альбіт-олігоклаз) мікроклін пета л іт кварц сподумен трифіліт апатит мусковіт кордієрит гранат сіліманіт другорядні мінерали - 3 5 ХОЛМКВІСТИТ основні мінерали -0.1 ХІМІЧНИЙ склад петалітової руди, мас % SiO2 АІ2Оз Fe2O3 TiO2 CaO 73,0013,100,130,01- 0,3775,85 16,17 0,18 0,03 0,86 MgO Na2O 2,3-4,37 K2O 2,164,18 Li 2 O Р2О5 1,010,48 1,6 Основний ЛІТІЄВИЙ мінерал в РУДІ - п е т а л I T другорядні Ю'АЬО3'8SiO2, сподумен 0,090,40 рідко - трифіліт Li(FeMn)PO4 та холмквістит Li2(MgFe)3(FeAI)2(Si40ii)(0H) ЛІТІЄВІ мінерали сприяють більш низькій температурі утворення рідкої фази, тобто діють як плавень, та прискорюють протікання реакцій при випалі тонкокерамічних виробів, тобто діють як мінералізатор Як мінералізатор, діє також і апатит, який входить в склад петалітової руди як другорядний мінерал Одночасна дія ЛІТІЮ та фосфору впливає на просвічуваність фарфору, збільшуючи її понад вимоги ГОСТ 28390 «Изделия фарфоровые Технические условия» (30%) - до 70% в масі № 2, та на білизну і ВІДТІНОК -ЛІТІЄВИЙ фарфор на продуктах хімічної переробки має кремовий ВІДТІНОК, фарфор на петалітовій руді - білий (до 73,5% білизни) Петалітовою рудою, яка одночасно є кварцовою, польово-шпатовою, ЛІТІЄВОЮ та фосфорною сировиною з низьким вмістом мінералів-барвників, повністю замінювали пегматит Чупинського родовища (Росія) КІЛЬКІСТЬ петалітової руди в шихтовому складі фарфорової маси змінювалась в залежності від температури другого випалу фарфорових виробів Вартість петалітової руди набагато (у 2,5 рази) нижча за вартість привозного пегматиту Заявник на ДОСВІДІ упевнився, що відбілююча дія магнезиту реалізується в присутності глинозему, причому компоненти повинні вводитись одночасно у співвідношенні3-4% глинозему та 0,9-1% магнезиту Більша КІЛЬКІСТЬ магнезиту викликає деформацію виробів навіть у присутності глинозе - 2 3 - 2 6 -13,5 -0,8 -0,2 -0,8 -0,2 -0,2 -0,1 -0,1 му, який крім термічної СТІЙКОСТІ додає також і СТІЙКОСТІ до деформації при випалюванні Окремі ознаки запропонованого технічного рішення ВІДОМІ з технічної літератури, та використовуються на підприємствах фарфоро-фаянсової галузі, але сукупність ознак, що відрізняють це технічне рішення, не була виявлена в інших рішеннях при вивченні даної та суміжних областей техніки та є необхідною та достатньою для одержання технічного результату - фарфорової маси з підвищеною білизною та просвічуваністю на основі літієвої (петалітової) руди Полохівського родовища Приклад Здійснення винаходу виконано з використанням петалітової руди, каоліну, глини, кварцового піску, глинозему та магнезиту у співвідношеннях , які заявляються, для приготування фарфорової маси, ХІМІЧНИЙ та шихтовий склад яких наведено в табл 1 та 2 Сировинні матеріали мололись мокрим способом в кульових млинах до залишку на ситі № 0056, який дорівнював 0,9-1,8% Вологість шлікерів складала 32-34%, коефіцієнт загустівання - 1,63-1,87 Електроліти додавались в КІЛЬКОСТІ, мас % - рідке скло - 0,1-0,2, сода -0,08-0,10 Вологість формовочної маси - 21-22,5, мас %, пластичність - 10-14 Перший випал зразків та виробів - при температурі 800°С, другий - при температурі від 1320 до 1400°С Водопоглинання після другого випалу 0,00-0,07% Коефіцієнт ЛІНІЙНОГО термічного розширення в інтервалі температур 0-400°С від 5,23 до5,50 1/°С Випалювались вироби та зразки в промислових тунельних печах та печах типу ПАШ/ Суть технічного рішення пояснюється на кількох прикладах, наведених в табл 2 Як видно з таблиці 3, фарфорова маса, яка заявляється, дозволяє отримати фарфорові вироби, ЯКІСНІ показники яких перевищують вимоги діючої НТД на вироби фарфорові 56570 Таблиця 1 ХІМІЧНИЙ склад фарфорової маси Оксиди SiO2 АІ2Оз Fe2O3 ТіО 2 CaO MgO Na 2 O K2O Li 2 O P2O5 Прототип 61,98-68,56 20,83-26,24 0,24-0,69 0,14-0,76 0,50-1,56 0,24-0,8 0,65-1,89 0,91-2,79 1 66,07 29,18 0,35 0,37 0,79 0,63 0,92 1,26 0,32 0,11 Склад, мас % 2 65,49 29,30 0,36 0,38 0,82 0,60 1,11 1,40 0,41 0,13 3 65,04 29,43 0,35 0,33 0,85 0,62 1,25 1,53 0,45 0,14 4 67,37 27,16 0,33 0,29 0,66 0,50 1,37 1,68 0,51 0,13 Таблиця 2 Шихтові склади фарфорової маси Компоненти Прототип 40-46 8-Ю 18-29 16-28 Каолін просянівський Глина ВЕСКО Пісок кварцевий Пегматит Руда петалітова Глинозем Магнезит Склад мас % 2 44,5 10 15,6 25 4,0 0,9 1 46 10 19 20 4,0 1,0 3 44 9 14,1 28 4,0 0,9 4 41,0 8 15,0 35 3,0 1,0 Таблиця З Показники якості фарфорових виробів Показники Термостійкість Білизна Просвічуваність Водопоглинання Одиниця виміру °С % % % Склад Прототип (ГОСТ 28390) не менше, як 185 не менше, як 64 не менше, як ЗО не більше, як 0,2 1 197 71,3 34-47 0,03 Підписано до друку 05 06 2003 р 2 198 73,5 50-70 0,04 Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 3 200 70,0 35-40 0,04 4 198 71,0 45-50 0,03