Неорганічний пігмент синьо-зеленого кольору

МПКб С03С1/04 Неорганічний пігмент синьо-зеленого кольору Винахід стосується керамічної промисловості, а саме до створення пігментів з використанням відходів гальванічних виробництв - гальванічних шламів. Аналіз цих відходів показав, що вміст в них дорогих та дефіцитних для України сполук кольорових металів значний, а співвідношення оксидів (гидроксида) кольорових металів наближається до складу деяких неорганічних пігментів енньо-зеленої гами кольорів, що виготовляються для багатотонажних потреб лакофарбної промисловості, промисловості будівельних матеріалів та декорування керамічних виробів. Відомі енньо-зелевд пігменти, промисловий синтез яких проводиться з використан ням чистих оксидів кольорових металів ( А.С.МИ2Ш35 (СССР),МКИ С 03 С Ум. Кера мический пигмент голубого цвета /И.В.Пнщ,Г.И.Ротман,З.А.Романенко н др.Заявл.02.07.85;Опубл.07.01.87вБ.И.т;А-с.Жт^ пит мснт/М.С.БиблиаііівніШ,Н.С.Велостоцкая,Г.А.5ІковлеваЗаявл.12.04.87;Опу6л.7.08.89 в Б.И. №29; А.с. №1273338, МКИ 4 СОЗ С'/м- Керамический пигмент сине-зеленого цвета./ А.Н. Демидовская , Т.Н. Кукушкина , О.Т. Ирклиевская н др.-Заявл.2.07.85.Опу6л30ЛІ.86вБ.Ит4;Ах^065358(ССЄР),СЖЗС^ Б.ИШ. Недоліком відомих пігментів є використання при їх одержанні чистих оксидів металів та багатокомпонентність при цьому їх складі, що призводить до економічно неефективного використання цих дорогих компонентів шихт, особливо при виготовленні невеликих партій пігментів. Найбільш близьким до пропонованих є промисловий пігмент синьо-зеленої гами кольорів, одо синтезуються в системі СогОэ-СггОэ-АЬСН -ZnO, до складу якого входять чисті реагентні оксиди кобальту (111)» хрому(111), алюмінію (111) та цинку, а саме: синьозелений пігмент, масове співвідношення компонентів в якому становить,мас.%: СогОз-1416; АЬОз -53.8-63.0; СггОз -20-25; ZnO- 3.0-5.2 (А.с№1281534,МКИ4СОЗС1/о4.Кфамический z пигмент бирюзового цвета./Г.Н.Кукушкина,А.Н.Демидовская, О.Т. Ирклисвская и др.Заявл.02.07.85, Опубл. 07.01.87 в Б.И.Ш). Цей пігмент поширений у використанні, тому що дає глибокий стійкий синьозелений колір. Головним недоліком зазначеного пігменту є дефіцитність використаних реактивних чистих оксидів хрому(111), кобальту(111), алюмінію ( 1 1 1 ) , цинку та їх висока ціна, а відповідно і висока собівартість цих пігментів. В основу винаходу покладена задача розробитн такий неорганічний пігмент синьозелених кольорів, в якому нове співвідношення оксидів кольорових металів разом з введеним до них гальванічним шламом дозволено б значно зменшити собівартість синтезованих пігментів порівняно з існуючими. Окрім того, вирішується проблема утилізації гальванічних шламів, що сприяє охороні навколишнього середовища. Поставлена задача досягається тим, що в неорганічному пігменті синьо-зеленого кольору, який має в своєму складі чисті реагентні оксиди кобальту(Ш), алюмшію(Ш), цинку, новим э те, що в якості колористичної основи містить гальванічний шлам у вигляді суміші оксидів ZnO, Fe2O3, MgO, CuO, Na2O, CaO, SiO2, а також оксид хрому(111) з масовою долею не меньш ніж 40% в сухому матеріалі, а масове співвідношення заліза до хрому становить не більше 1:5. При цьому масова доля компонентів в перерахунку на оксиди в синтезованих пігментах має таке співвідношення: CoiOs 5.7 -10.3 АііОз 67.0-68.9 ZBO - 8.79 -9.62 CnOs 6.5! -10.9 5 FeiOj 1.19-2.0 MgO 0.40-0.44 СиО - 0.03 -1.12 NaiO - 0.68 0.04 0.73 1.23 SK>2 - 0.33 0.56 Якщо врахувати масову долю оксидів у конкретному гальванічному шламі (мас.%: CaO СггОз -63.29; ZnO - 5.79; Fe2Oj- 11.59; CuO - 0.24; Na2 O - 6.36; CaO -7.13; MgO -2.35; SiCV 3.25) шихтовий склад пігментів буде мати таке масове співвідношення компонентів, мас.%: Гальванічний шлам - 10.3-17.3 COJOJ - 5. 7- 1 0. 3 34 АЬОз Z*O - 67.0- 68.9 -8.1-9.2 Заявлене співвідношення гальванічного шламу та чистих, оксидів кольорових металів в шихті пігментів дозволяє отримати синьо-зелені пігменти з значним зменшенням їх собівартості. Дня отримання пігментів було зашихтовано 6 сумішей інгредієнтів. Шихтовий та хімічний склад їх наведені в таблицях 1 та 2 відповідно. Спосіб одержання пігментів з використанням гальванічних шламів проводять за ннжчепрнведеною методикою. Гальванічний шлам попередньо обпалюють при температурі 900°С дня вилучення органічних домішок. Змішування складників шихти проводять мокрим способом у кульовому млині. При цьому масове співвідношення матеріалу, мелючих тіл та води становить 1:1.3:0.5. Розмелені шихти пігментів висушують при температурі (120±10)°С до кінцевої вологості 0.3 мас.%, а потім просіюють крізь сито №4 (100 отв/см2) до повного проходження та проводять обпаленая при 1300°С протягом 11 годин з втриманням при максимальній температурі 15-20 хвилин. Виготовлений таким чином пігмент використовують для підглазурного декорування фаянсу та приготування надглазурних барвників. Результати политого обпалу фаянсу виявили придатність високохромистих шламів для використування як домішки в пігменти. Насичені та стійкі синій, зелений та синьо-зепений кольори забезпечує оптимальне співвідношення відходу і компоненту шихти. В таблиці З представлено властивості пігментів, синтезованих із шихт, приведених в таблиці 1. Як видно з таблиці 3, колористичні та декоруючі власїивосгі синтезованих пігментів синьо-зеленої гами кольорів відповідають вимогам діючих стандартів. При цьому реалізуються повна заміна оксиду хрому (111) на гальванічний шлам та зменшення витрат оксиду кобальту (111) в 2-2.5 рази, що призводить до значного зменшення собівартісті синтезованих пігментів порівняно з існуючими. Окрім того, вирішується проблема утилізації екологічно небезпечних гальванічних шламів, що сприяє поліпшенню екологічного становища у районах накопичення та складування цихшламів. Таблиця 1 Оеладпкм Пм&іМіиі 10.3 11.5 2 З 17.3 5.0 4 S 20.0 10.3 5.8 5.7 15.0 3.0 15.0 67.0 68.9 68.9 67.0 65.0 58.0 ZnO 8.2 9.2 8.1 8.0 10.0 5.0 MgO 4.2 4.6 5.0 2.0 OJOJ 22.0 ЗіОз VjOs Колір синьо зелений «ній зелений СИНІЙ зелений синьо зелений 1 Гальванічний шлам СогОз Таблиця 2 Оксида мас% СогО) Ьцнкпоіи 10.3 5.8 2 3 5.7 4 15.0 3.0 5 f 15.0 СГЗОЇ 6.51 7.47 10.95 3.16 12.66 22.0 AhOj 67.0 68.9 68.9 67.0 65.0 58.0 ZnO 8.79 9.62 9.1 8.29 11.16 5.0 MgO 4.44 4.73 0.4 5.12 2.47 FejO, 1.19 1.33 2.0 0.58 2.32 CuO 0.03 0.03 0.04 0.01 0.05 NajO 0.68 0.91 1.12 0.32 1.27 CaO 0.73 0.83 1.23 0.36 1.43 V2O5 SiO 0.33 0.38 0.56 0.16 0.64 Колір евньозелений синій зелений СИНІЙ зелений 1 СИНЬО" зелений 5 Таблиця 3. Пмстннки Індекс вили 1 4 5 6 Колір, візуально Якість забарвленої поверхні за ГОСТ 28390-89 ГОСТ 2839139 енньо зелений відп синій зелений синій зелений відп відп відп відп синьо зелений відп Чистота тону,% Огійкість до росчннвоїдії розплавленої глазурі 11-5 стійк 22.7 сгійк 29.0 стійк 22.5 сгійк 28.0 стійк 11.6 стійк Стійкість до температури политого обвалу (ІООО-ІЗОО'О сгійк стійк СТІЙК стійк сгійк сгійк 2 3 Таким чином, заявлене співвідношення гальванічного шламу та оксидів кольорових металів в шихті пігментів дозволяє отримати синьо-зелені пігменти промислового призначення з якісними показниками, що відповідають стандартним вимогам.