ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

шихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного сфена

Классы МПК:C03C1/04 глушители стекла, например фториды и фосфаты; пигменты 
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-07-19
публикация патента:

Изобретение относится к керамическому производству, в частности, к получению керамических пигментов. Техническим результатом изобретения является понижение температуры синтеза пигмента, удешевление керамических пигментов и утилизация отхода производства глинозема. Шихта для получения пинкового пигмента содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: нефелиновый шлам 44.0-44.7, оксид кремния SiO2 15.4-15.6, оксид олова SnO2 38.6-39.2, оксид хрома Cr2O 3 0.5-2.0. Температура синтеза пигмента составляет 1150-1250°C. Пигмент применяют для получения подглазурных и надглазурных керамических красок. 3 табл.

Область использования изобретения - производство керамических изделий, пигментов, красок. В настоящее время для строительной индустрии требуются декоративные строительные материалы, при производстве которых используются керамические пигменты, краски, декоративные глазури. Обычно для получения пигментов и красок используют высокосортное дорогостоящее сырье. Для массового строительства необходимы недорогие, доступные пигменты на основе нетрадиционного сырья - природных минералов и техногенных отходов.

Пинковые пигменты, как правило, получают в системе CaO-SnO 2-SiO2.

Известен розовый пигмент оптимального состава, моль: 0.4 CaO, 0.2 SnO2, 0.4 SiO2 и 0.0023 Cr2O3. Установлено, что пинковые пигменты имеют кристаллическую структуру, аналогичную структуре природного минерала сфена CaTiSiO5. Синтез этого соединения осуществляется при температуре 1350°C из станната кальция и титаната кальция (Филиппова Э.А., Быстриков А.С. Исследование хромсодержащих керамических пигментов на основе двуокиси олова // Стекло и керамика. - 1973. - № 2. - С. 26-27). Недостатком изобретения является высокая температура синтеза, что приводит к энергетическим затратам.

Известен также розовый пигмент состава, мас.%: оксид олова - 45.6, мел - 32.7, кварцевый песок - 14.6, хромпик - 3.6, бура - 3.5. Мел, кварц, оксид олова тщательно перемешивают, пропитывают раствором хромпика, буры и обжигают в окислительной среде при 1300°C. Лучшее развитие окраски пигмент приобретает при повторном обжиге (Туманов С.Г., Филиппова Э.А. Изучение условий образования и структуры пинковых пигментов // Стекло и керамика. - 1968. - № 4. - С. 37-39). Недостатком данного изобретения является также высокая температура синтеза и необходимость дополнительного обжига (прототип).

Задачей изобретения является получение пинкового керамического пигмента со структурой Sn-сфена, улучшение потребительских свойств пигментов за счет их удешевления.

Поставленная задача решается следующим образом. В соответствии с прототипом шихта для получения пинкового керамического пигмента включает кальцийсодержащее силикатное сырье, оксид кремния, оксид олова и красящее вещество оксид хрома Cr2O 3. В качестве кальцийсодержащего силикатного сырья в шихту вводят отход глиноземного производства - нефелиновый шлам. Для обеспечения стехиометрического состава сфена CaO·SnO 2·SiO2 вводят оксиды кремния SiO2 и олова SnO2. При этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

нефелиновый шлам 44.0-44.7;

оксид кремния SiO2 15.4-15.6;

оксид олова SnO2 38.6-39.2;

оксид хрома Cr2O3 0.5-2.

Затем следует обжиг смеси при температуре 1150-1200°C и помол. Пигмент рекомендуется для получения керамических красок, окрашивания керамических масс и глазурей.

Красящий оксид Cr2O3 вводится в состав пигмента для получения розового цвета. Количества вводимого Cr2 O3 менее 0.5 мас.% недостаточно для получения требуемого цветового оттенка, а введение данного хромофора более 2 мас.% не дает улучшения окраски.

Обжиг при температуре ниже 1150°C не приводит к образованию достаточного количества кристаллической фазы оловянного сфена и обеспечению стабильной окраски пигмента, а повышение температуры обжига выше 1200°C не способствует улучшению цветовых свойств пигмента. Выдержка при максимальной температуре не менее 0.5 часа позволяет окончательно завершить процессы фазообразования кристаллической структуры пигмента и цветообразования.

Преимуществом предлагаемого изобретения является использование недорогого сырья - отработанного нефелинового шлама, содержащего в своем составе кроме оксидов CaO и SiO2 красящий оксид Fe2O3 , что способствует получению более насыщенной окраски пигмента.

В таблице 1 приведен химический состав нефелинового шлама.

В таблице 2 приведены шихтовые составы пигментов.

В таблице 3 представлены цветовые характеристики пигментов.

Пример изготовления пигмента

Компоненты шихты, мас.%: нефелиновый шлам, измельченный до остатка на сите № 0063 не более 2% - 44.5, оксид кремния SiO2 в виде кремниевой кислоты безводной - 15.5, оксид олова SnO 2 в виде оксида - 39.0, оксид хрома Cr2O 3 в виде оксида - 1.0, смешивают мокрым способом, высушивают при температуре 100°C и обжигают при температуре 1200°C. После обжига пигмент измельчают до остатка на сите № 0063 не более 0.2%. Составы пигмента приведены в таблице 2.

Представленные составы пигмента обладают следующими физико-химическими свойствами: цвет пигмента розовый, дополнительная длина волны 497-499 нм, чистота тона - 11-21%. Цветовые характеристики пигментов приведены в таблице 3. Полученные пигменты могут использоваться для получения подглазурных, надглазурных красок (при добавлении флюса), окрашенных керамических масс, глазурей.

Таблица 1
Вид нефелинового шламаСодержание оксидов, мас.%
SiO2 Al2O3 Fe2O3CaO MgONa2O K2Oшихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного   сфена, патент № 2534875 mпрк
Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината 29,123,674,55 53,201,45 2,160,904,96

Таблица 2
№ пигментаКомпонентный состав пигментов, мас.%
Нефелиновый шламSiO2 SnO2Cr2O3
144.7 39.215.6 0.5
2 44.539.015.5 1.0
3 44.038.6 15.42.0

Таблица 3
№ пигментаКоординаты цветностишихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного   сфена, патент № 2534875 *, нмЧистота тона p, %
xy
10,38 0,41497 11
20,39 0,30498 15
30,41 0,29499 21
шихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного   сфена, патент № 2534875 * - дополнительная длина волны

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Шихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного сфена, включающая оксид кремния SiO2, оксид олова SnO2 и красящее вещество оксид хрома Cr2 O3, отличающаяся тем, что в шихту для получения стехиометрического состава сфена дополнительно вводят кальцийсодержащее силикатное сырье - нефелиновый шлам, при этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

нефелиновый шлам 44.0-44.7, оксид кремния SiO2 15.4-15.6, оксид олова SnO 2 38.6-39.2, оксид хрома Cr2O3 0.5-2.0.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2534875

patent-2534875.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C03C1/04 глушители стекла, например фториды и фосфаты; пигменты 

Патенты РФ в классе C03C1/04:
способ получения алюмоникелевого пигмента -  патент 2482143 (20.05.2013)
шихта для получения керамического пигмента муллитового состава бирюзового цвета -  патент 2478584 (10.04.2013)
шихта для получения керамического пигмента синего цвета в системе cao-mgo-sio2 -  патент 2424988 (27.07.2011)
смесь для получения керамической краски -  патент 2423326 (10.07.2011)
сырьевая смесь для получения термостойких неорганических пигментов, способ получения термостойких неорганических пигментов и устройство для его осуществления -  патент 2418830 (20.05.2011)
керамический пигмент -  патент 2403213 (10.11.2010)
смесь для получения керамической краски -  патент 2400438 (27.09.2010)
керамический пигмент -  патент 2398746 (10.09.2010)
шихта для получения керамического пигмента со структурой геленита желто-коричневого цвета -  патент 2389697 (20.05.2010)
керамический пигмент зеленый -  патент 2387603 (27.04.2010)


Наверх