Керамічний пігмент коричневого кольору

Керамічний пігмент коричневого кольору, який містить SiO2, Аl2 О3, Fе2 O3 , CaO, MgO, Na 2O і К2О, який відрізняється тим, що додатково містить FeO, Сr2 О3 і NiO при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: SіО2 35,57-36,90 Аl2О 3 15,62-16,21 Fе2О3 3,17-3,29 CaO 2,84-2,94 MgO 0,66-0,68 Na2O 0,78-0,81 К2О 0,78-0,81 FeO 11,81-12,25 Сr2О3 8,71-19,20 NiO 8,71-19,20. Запропонований винахід відноситься до технології отримання керамічних пігментів, які використовуються у виробництві кольорових глазурованих виробів художньо-декоративного, господарчого та санітарно-технічного призначення. Відомий коричневий керамічний пігмент, який містить, мас.%: SiO2 15,06-23,33; Fе2O3 2,82-4,70; Na2O 2,28-3,26; Сr2О3 24,87-34,82; ZnO 19,90-29,85; ZrO2 11,94-17,91; F2 4,22-6,03. [А.с. 1299991 (СССР), МКИ 4 С03С1/04. Керамический пигмент коричневого цвета. Бибилашвили М.С., Белостоцкая Н.С., БИ № 12, 1987]. Недоліками вказаного пігменту є великий вміст дорогокоштуючи х - комонентів (оксиду хрому, оксиду цинку та діоксиду цирконію відповідно до 34,82; 29,85 і 17,91 мас.%), а також токсичного фтор у (до 6,03мас.%). Відомий також керамічний пігмент коричневого кольору, який містить, мас.%: SiO2 1,10-2,40; Аl2О 3 0,89-1,08; Fе2O3 21,90-23,10; ТіО2 9,30-11,01; CaO 0,99-1,14; MgO 0,40-0,62; Na2O 0,32-0,54; K2O 0,24-0,36; FeO 22,70-27,00; ZnO 33,04-38,56; MnO 1,04-1,20; P2O5 0,21-0,41; V2 O5 0,25-0,30 [Пат. 2248333 (РФ), МКИ 7 С03С1/04, С04В41/86. Керамический пигмент коричневого цвета. Щербина Н.Ф., Кочеткова Т.В., Елисеева В.И., БИ №8, 2005]. Недоліками такого пігменту є також великий вміст оксиду цинку (до 38,56мас.%). Крім того відомий коричневий керамічний пігмент, який містить, мас.%: (19) UA (11) 84521 (13) C2 (21) a200711917 (22) 29.10.2007 (24) 27.10.2008 (46) 27.10.2008, Бюл.№ 20, 2008 р. (72) ЗАЙЧУК ОЛЕКСАНДР ВІКТОРОВИЧ, U A, БІЛИЙ ЯКІВ ІВАНОВИЧ, UA, КОЛЬЦОВА ЯРОСЛАВА ІВАНІВН А, UA (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ", UA (56) SU 1239106 A1, 23.06.1986 UA 66545 A, 17.05.2004 SU 1031927 A, 30.07.1983 SU 1144985 A, 15.03.1985 SU 1375586 A1, 23.02.1988 SU 1481246 A1, 23.05.1989 3 84521 SіO2 19,83-20,62; Аl2О 3 16,83-24,48; Fе2O3 16,42-26,33; CaO 37,01-38,48 [А.с. 1331844 (СССР), МКИ 4 С03С1/04. Керамический пигмент. Моминов Х.Т., Азимов Ш.Ю., Таджиев Ф.Х., Максудов Д.И., БИ №31, 1987]. Недоліком зазначеного пігменту є: - можливість отримання вузької гами кольорів (лише коричневого забарвлення); - необхідність введення великої кількості пігменту для досягнення ефекту забарвлення склопокриття (до 50 мас.%). Найбільш близьким до запропонованого винаходу є керамічний пігмент коричневого кольору, що включає мас.%: SiO2 62,81-64,73; Аl2О 3 8,02-8,71; Fе2О3 3,62-3,78; ТіO2 0,38-0,47; CaO 7,15-8,41; MgO 0,01-0,04; Na2O 1,64-2,40; K2O 2,33-2,42; MnO 9,48-11,53; SO3 1,06-1,18 [А.с. 1337355 (СССР), МКИ 4 С03С1/04. Керамический пигмент коричневого цвета. Какабадзе Г.М., Боржоян Э.А., Хачидзе Р.Д., БИ №34, 1987] (прототип). Недоліками прототипу є: - можливість отримання вузької гами кольорів (лише коричневого забарвлення); - довготривала витримка при максимальній температурі випалу пігменту (З години). Задачею винаходу є розробка складів керамічного пігменту з розширеною гамою коричневого кольору, з низькими матеріальними та енергозатратами за рахунок використання в якості основного компонента - шлаку теплоелектроелектростанцій шляхом активної взаємодії в процесі випалу його складових (зокрема оксидів заліза) з іншими компонентами пігментної шихти і утворенням сполук типу шпінелей, які і виступають в якості основних хромофорів при формуванні стійкого коричневого забарвлення. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований пігмент, який включає SiO2, АІ2 О3, Fе2O3 , CaO, MgO, Na 2O і К2О відповідно до винаходу додатково містить FeO, Сr2О3 і NiO при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: 4 SіО2 35,57-36,90 АІ 2О 3 15,62-16,21 Fе2О3 3,17-3,29 CaO 2,84-2,94 MgO 0,66-0,68 Na2O 0,78-0,81 К2О 0,78-0,81 FeO 11,81-12,25 Сr2О3 8,71-19,20 NiO 8,71-19,20 Сутність винаходу полягає в наступному. Готують ши хту, в якості сировинних компонентів якої виступає паливний шлак, а також оксиди хрому та нікелю, сумісним тонким помелом в кульовому млині до розміру повного проходження часток крізь сито 10000отв/см 2 після чого завантажують у капселя та випалюють з витримкою при максимальній температурі 1200°С на протязі 1 години. Гранульований шлак теплоелектроелектростанцій є вторинним продуктом високотемпературної обробки твердого палива, практично не містить залишків горючих компонентів, відрізняється достатньо високою однорідність та представлений не менше ніж на 95мас.% склоподібною фазою, до складу якої входить до 17мас.% оксиду заліза у двовалентному стані і, як наслідок, володіє підвищеною реакційною здатністю. В процесі синтезу запропонованого керамічного пігменту, завдяки відзначеним особливостям шлаку, активно відбуваються процеси шпінелеутворення. Згідно даних рентгенофазового аналізу в складі отриманого пігменту в якості основних хромофорів містяться хроміт та ферит нікелю (відповідно NiCr2O4 і NіFе3O4), а також оксид нікелю (NiO), кількісне співвідношення яких обумовлює формування стійкого коричневого забарвлення різної інтенсивності. Після синтезу пігменту здійснюють його тонкий помел до розміру часток не більше 5-10мкм і подальше введення до складу глазурей в кількості до 6мас.ч. (понад 100мас.% їх сухої складової). Одержані після випалу глазурні покриття, які містять запропонований пігмент, відрізняються високою якістю, рівномірним яскравим та стабільним забарвленням від світло-коричневого до темнокоричневого в широкому температурному інтервалі (1150-1250°С). Приклади конкретного виконання винаходу наведені в таблиці. 5 84521 6 Таблиця Хімічний склад та характеристики запропонованого пігменту Склад глазурі, мас. % Номер пігменту SіО2 АІ 2О 3 Fе2О3 CaOMgO Na2O К2О MnO ТіО2 SO3 FeO Cr2O3 NiO 1 36,9016,21 3,29 2,94 0,68 0,81 0,81 35,5715,62 3,17 2,83 0,66 0,78 0,78 - 11,8119,20 9,60 3 36,9016,21 3,29 2,94 0,68 0,81 0,81 - 12,2517,42 8,71 4 35,5715,62 3,17 2,83 0,66 0,78 0,78 Тривалість витримки, год - 12,2517,42 8,71 2 Температура синтезу пігменту, °С - 11,81 9,60 19,20 1200 Прототип 62,81 8,02 3,62 8,41 0,01 1,64 2,3311,530,47 1,16 Аналіз приведених даних свідчить про те, що запропонований склад керамічного пігменту у межах заданого кількісного співвідношення компонентів у порівнянні з прототипом дозволяє отримати достатньо широкий спектр інтенсивності та насиченості коричневого кольору випалених склопокриттів, а також значно скоротити час ви Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 1 1200 3 Колір глазурних покриттів Світлокоричневий Коричневий Темнокоричневий Темнокоричневий Коричневий тримки при максимальній температурі випалу, що, в свою чергу, суттєво позначиться на зниженні собівартості керамічної продукції в цілому. Запропонований винахід може бути успішно використаний для отримання кольорових глазурованих виробів різного функціонального призначення. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601