Неорганічний пігмент рожевого кольору

MnK6C03CL/04 Неорганічний пігмент рожевого кольору Винахід стосується керамічної промисловості, а саме до створення пігментів з використанням відходів гальванічних виробництв - гальванічних шлашв. Аналіз цих відходів показав, що вміст в них дорогих та дефіцитних для України сполук кольорових металів значний, а співвідношення оксидів (гидроксидів) кольорових металів наближається до складу деяких неорганічних пігментів, що виготовляються для багатотонажних потреб яако-фарбної промисловості, промисловості будівельних матеріалів та декорування керамічних виробів. Відомі охристі пігменти, промисловий синтез яких проводиться з використанням чистих оксидів кольорових металів (А.С. №1430374 (СССР), МКИ С03С1/04 Подглазурная краска для фаянса/ Ирклиевская О.Т.Демидовская А.Н. Кукушкина Г.Н. и др.- Заявл.04.03.87; Опубл. 15.10.88 в Б.И,№38; Мороз И.И. и др. справочник по форфоро-фаянсовой промышленности М; Легкая индустрия, т 2, 1980 с.294, таблица 9-52, состав 40 ) 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 цри виготовленні невеликих партій пігментів. Найбільш близьким до пропонованих є промисловий пігмент охристої гами кольорів, що синтезуються в системі SnO2-CaO-SK>2СГгОз* до складу якого входять чисті реагентні оксиди олова, хрому(Ш), кальцію та кремнію, а саме: рожевий пігмент, масове співвідношення компонентів в якому становить,мас.%: Snt>2 -82.1, Сг2Оз -2.65, СаО15.25 (Вану В. Пинковые красители, красно-розовые пигменты. -Sprechsaal keram.glos Email, Silikate.1964, 97,№8, c.177-181;). Цей пігмент поширений у використанні. Головним недоліком зазначеного пігменту є дефіцитність використаних реактивних чистих оксидів хрому(ііі), олова, кальцію, кремнію та їх висока ціна, а відповідно висока собівартість цих пігментів, а також нестабільність кольору. В основу винаходу покладена задача розробити такий неорганічний пігмент рожевого кольору, в якому нове співвідношення оксвдів кольорових металів разом з введеним до нього гальванічним шламом призвело би до значного зменшення собівартості 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 рожевого кольору, який має в своєму складі чисті реагентні оксиди олова(ІУ), кремнію та кальцію новим є те, що він містить гальванічний шлам , до складу якого входять оксиди цинку, зализа(Ш), нікелю, міді, аяюмінію(Ш), кальцію, магнію та кремнію. Якщо врахувати масову долю оксидів у конкретному гальванічному шламі (мас.%:; ZaO - 0.21; Р^Оз - 1.98; СоО - 2.79; А12О3-1.05, NiO14.87; CaO-5L74; MgO- 24.91; SiO2- 2.45) шихтовий склад пігментів буде мати таке масове співвідношення компонентів, мас.%: Гальванічний шлам - 28.0-39.0 SnO2 - 34.0-51.0 SiOj - 11.0-34.0 Cr2O3 - 1.0 Масова доля компонентів в перерахунку на оксиди в синтезованих пігментах має таке співвідношення, мас. %: CaO - 34.00-51.00 - 14.48-20.17 Cr2O3 - 1.00 AI2O3 - 0.29-0.42 ZnO - 0.06-0.08 Fe2O3 - 0.55-0.71 CnO - 0.78-1.09 MO - 4.16-5.79 SiO2 - 11.96-34.78 MgO - 6.99-9.72 SnOj Таким чином, таке співвідношення дозволяє знизити собівартість пігментів, а введення до складу шихти гальванічних шламів, що не утилізуються покращує екологічне становище в районах їх зберігання. Для отримання пігментів було зашихтовано 6 сумішей інгредієнтів. Шихтовий та хімічний склад яких наведені в таблицях 1 та 2 відповідно. ч Спосіб одержання пігментів з використанням гальванічних шламів проводять за нижчеприведеною методикою. Гальванічний шлам попередньо обпалюють при температурі 900°С для 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 тем-пературі (120±10)°С до кінцевої вологості 0.3 мас.%, а потім просіюють крізь сито №4 (100 отв/см2) до повного проходження та проводять обпалення при 1300°С протягом 11 годин з витриманням 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. Насичений та стійкий охристий колір забезпечує оптимальне співвідношення гальванічного відходу і компоненту шихти. В таблиці 3 представлено властивості пігментів, синтезованих із шихт, приведених в таблиці 2. Як видно з таблиці 3, колористичні та декоруючі властивості синтезованих пігментів охристої гами кольорів відповідають вимогам діючих стандартів. При цьому реалізуються повна заміна оксиду хрому(Ш) на гальванічний шлам та зменшення витрат оксиду заліза(ііі), що призводить до значного зменшення собівартісті синтезованих пігментів порівняно з існуючими. f Таблиця 1 Складники Гальванічний шлам SnO2 Запропоновані 1 2 3 28.0 35.0 38.0 ] Позалімітні 4 5 25.0 45.0 Відомі 6 51.0 34.0 49.0 37.0 26.5 82.1 SiO2 20.0 34.0 11.0 37,5 28.0 Cr2O3 1.0 1.0 1.0 0.5 0.5 2.65 СаО 15.25 Яскравий Темний Світлий Рожеворожеворожево рожевогірвЙ малгновий малиновий малнновий Колір Рожевокоричневий Рожевобежевий Таблиця 2 Оксиди мас. % SnO2 1 51.0 SiO2 2 34.0 Індекс шихти 3 4 49.0 37.0 5 26.5 20.69 34.75 11.96 38.12 29.2 СаО 14.48 16.05 20.17 12.93 23.28 15.25 Сг2О3 1.0 1.0 1.0 0.5 0.5 2.65 А12О3 0.29 0.33 0.42 0.26 0.47 ZnO 0.06 0.07 0.08 0.05 0.09 NiO 4.16 4.61 5.79 3.72 6.60 Fc2O3 0.55 0.61 0.77 0.49 0.89 CuO 0.78 0.86 1.09 0.70 1.26 MgO 6.99 7.72 9.72 6.23 11.21 Колір Світлий Яскравий рожеворожеко* малтновдй магошовий Темний рожевомалиновий Роясевосірнй Рожевокорнчневий г 6 82.10 Рожевобежевий Таблиця 3. Показники од.вимір Колір, візуально Якість забарвленої поверхні за ГОСТ 28390-89 ГОСТ 28391-89 Чистота тону,% І 2 Яскравий Світлий рожево рожевомалиновий малиновий ВІДП віцп 48.8 Стійкість до стійк росчшшої дії розплавленої глазурі стійк Стійкість до 49.5 Індекс шихти 3 4 5 Темний рожевомалиновий ВІДП Рожевосірий РожевоРожевокоричневий бежевнй віцп ВІДП 49,2 48.7 49.3 6 ВІДП 11.5 стійк СТІЙК стійк стійк СТІЙК СТІЙК стійк стійк СТІЙК стійк температури политого обпаду (10001300°С) Окрім того, вирішується проблема утилізації екологічно небезпечних гальванічних шламів, що сприяє поліпшенню екологічного становища у районах накопичення та складування цих шламів. Таким чином, заявлене співвідношення гальванічного шламу та ок сидів кольорових металів в шихті пігментів дозволяє отримати рожеві пігменти промислового призначення з якісними показниками, що відповідають стандартним вимогам.