Шихта для получения керамического пигмента

Изобретение относится к технологии получения керамических пигментов для строительной керамики, декорирования изделий из фарфора, фаянса и стекла.Известна шихта для керамического пигмента коричневого цвета, включающая А 12 Оз 2 СаО-3 В 2 Оз 136203, 211, Сг 2 Оз МпО (1).Недостатком известной шихты является большое количество компонентов и большая энергоемкость - спекание при температуре 1 1 ООС в течение 50 минут.Известна шихта для керамического пигмента, включающая диоксид титана,хромсодержащее соединение, триоксид сурьмы, нехромофорный хлорид 1 или Г 1 группы Периодической системы (2).Недостатком известной шихты является длительность получения пигмента с большими энергозатратами - обжиг при 10 ОО-1100 С в течение 2 часов, кроме того, указанная шихта желтого цвета обладает высокой маслоемкостью (24 г/100 г пигмента).Известная также шихта для получения пигмента коричневого цвета, включающая 5102, АЬОЗ, 138203, СаО, МО, ЫЦО, Т 1 О 2, СЦО, М 1 О, С 12 О 3Недостатком известного состава шихты является большое количество компонентов, сложность технологического процесса предварительный помол в течение 6 часов, с последующим обжигом в течение 1 часа при температуре 10001500 С, следовательно увеличивается длительность процесса при повышенных энергозатратах.В основу изобретения положена задача разработать шихту для получения керамического пигмента различных ОТТСНКОВ коричневого цвета С НаИМеНЬШИМИ энерго- и трудозатратами, низкой маслоемкостью.Задача решается тем, что шихта для получения керамического пигмента,включающая ТЮ 2 СаО, согласно изобретению дополнительно содержит Мг,Са 5 О 4 и один оксид из группы Ре 2 О 3, СЩОЗ, СиО, У 2 О 5, 2 пО при следующем со отношении компонентов, мас.Т 1 О 2 43-46 СаО 8-15 один оксид из группы РецОз, СпОз, СЦО, 7205, 2110 О,1-6 М 7-1 1,9 Са 5 О 4 30-33Предлагаемая шихта ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧИТЬ ПИГМСНТ рЗЗЛИЧНЫХ оттенков КО ричневого цвета (от светлого до темного), с наименьшими энергозатратами - тер 3604 3мообработка при температуре 700-80 ОС в течение 2-7 мин, с наименьшими трудозатратами - компоненты шихты мелют. перемешивают и подвергают термообработке, низкой маслоемкостью - 17-21 г/100 г пигмента.Предлагаемая шихта позволяет интенсифицировать энергоемкий процесс реакционного спекания оксидов, проходящий при 100 О-1200 С в течение 1-2 часов за счет перехода к процессу самораспрострсяняющегося высокотемпературного синтеза (СВС), проходящему в течение 2-7 минут при 700-800 С, благодаря чему решают поставленную задачу.Нагревание исходных компонентов до температуры 700-800 С в течение 2-7 минут необходимо для начала экзотермической окислительно-восстановительной реакции между восстановителем, которым является Мд, и окислителем (сульфат кальция). При этом, без дополнительного нагрева развивается температура 11001200 С достаточная для синтезирования титано-кальциевой и титано-магниевой шпинелей, вида СаТйОз, М 3 ТЬО 4 и М 32 Т 1 О 4 от белого до кремового цвета. Добавки одного из оксидов о-металлов П периода Периодической системы при этих температурах (1100-1200 С), внедряясь в кристаллическую решетку, меняют цвет шпинелей СаТйОз, М 3 ТЬО 3, М 32 Т 1 О 4 в пределах от светло - до темно-коричневого цвета в зависимости от внедряемого металла, что подтверждается данными рентгенофазового анализа (РФА).Высокие температуры, развивающиеся при горении, обеспечивают полноту реагирования исходных компонентов и получения однородного по всему объему керамического пигмента, имеющего показатель маслоемкости 17-21 г/100 г пигмента.Количественное соотношение компонентов шихты подобрано экспериментально и определяется условиями протекания самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в результате которого получают пигмент от светло- до темно-коричневого цвета. Отклонение от предельных значений заявляемых компонентов приводит к ухудшению качественных характеристик предлагаемого пигмента.Так, при содержании магния менее 7 мас. и сульфата кальция менее 30 мас. состав не воспламеняется, при содержании магния более 33 мас. - оплавляется.Отклонение от предельных оксидов из группы РедОз, Сг 2 О 3, СцО, 7205, 2 пО приводит к изменению цвета получаемого пигмента, в случае увеличения свыше 6мас./о цвет пигмента будет серо-черным за счет коагуляции чистого металла наповерхности образующейся шпинели, при уменьшении содержания оксидов одного из (Ъметаллов менее 0,1 мас. происходит размывание цвета практически до белого.При содержании оксида титана более 46 мас., а оксида кальция более 15 мас. получаемый пигмент приобретает серый цвет, становится рыхлым, в случае уменьшения количества оксида титана и оксида кальция менее чем 43 мас. и 8 мас., соответственно, получается материал очень плотный по составу, по твердости соответствующий абразивному материалу.Исходные компоненты 46 г. Т 1 О 2 8 гр. СаО 7 гр. Мд, 33 гр. Са 5 О 4 и б гр. Ре 2 О 3 измельчают, тщательно перемешивают, формуют под давлением 15 Мпа и помещают в муфельную печь, разогретую до 750 С. Образец выдерживают в печи 2-7 минут. Это время отводится на предварительный прогрев в течение 1-3 минут,необходимый для начала окислительно-восстановительной реакции и, непосредственно, на сверхскоростной высокотемпературный синтез - 2 мин.Шихта воспламеняется, горит ярким свечением по всему объему. После синтеза, полученный пигмент коричневого цвета перемалывают до тонины, обеспечивающей прохождение через сито 10000 отв/см 1.Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пигмента - светло-коричневый.Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пигмента - коричневый.Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пиг мента - СВСТЛО-КОРИЧНСВЫЙ.Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пигмента - коричневый.Примеры на запредельные значения.Образец получается черного цвета.Таким образом, как видно из таблицы предлагаемая шихта для керамического пигмента позволяет получить новое химическое вещество - керамический пигмент, имеющий цвет от светлого до темно-коричневого. Предлагаемый пигмент обладает рядом преимуществ, таких, как низкая маслоемкость 17-24 г/1 ООг пигмен та, снижение энерго- и трудозатрат при производстве.