PROCESS FOR PREPARING COLOURING BODIES CONTAINING ZIRCONIUM SILICATE

Abstract: 1. A process for the production of zirconium silicate colouring materials in which discrete inorganic coloured pigment particles are sealed, by reacting zirconium oxide with silica and coloured pigments or coulored pigment-forming substances in the presence of mineralizers at temperatures above 600 degrés C characterized in that a zirconium oxide with specific surfaces of from 12 to 200 m**2/g is used.

Description: Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern, in die diskrete anorganische Buntpigmentteilchen eingebaut werden, durch Umsetzung von Zirkonoxid mit Kieselsäure und Buntpigmenten bzw. Buntpigmente bildenden Substanzen in Gegenwart von Mineralisatoren bei Temperaturen oberhalb 600 OC. In der DE-PS 23 12 535 werden sogenannte Einschlusspigmente beschrieben, bei denen Buntpigmente als diskrete Phase in glasurstabilen durchsichtigen Kristallen von beispielsweise Zirkonsilikat eingeschlossen sind. Als Buntpigmente werden hierbei vorzugsweise Sulfide und Selenide von Kadmium, Zink und Quecksilber bzw. deren Mischkristalle verwendet. Diese Farbkörper werden hergestellt durch Umsetzung von Zirkonoxid mit Kieselsäure und Buntpigmenten bzw. Buntpigmente bildenden Substanzen in Anwesenheit von Mineralisatoren bei Temperaturen oberhalb 600 OC, vorzugsweise bei 800 bis 1200 OC. Dabei werden die Buntpigmente als diskrete Phase von dem sich bildenden Zirkonsilikat umschlossen und sind so glasurstabil und säureunlöslich. Allerdings wird bei diesem Herstellungsverfahren ein grosser Teil des Buntpigments nicht eingeschlossen und muss mit einer Säure aus dem Glühprodukt entfernt werden. Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern zu finden, in die diskrete anorganische Buntpigmentteilchen eingebaut werden, durch Umsetzung von Zirkonoxid mit Kieselsäure und Buntpigmenten bzw. Buntpigmente bildenden Substanzen in Gegenwart von Mineralisatoren bei Temperaturen oberhalb 600 Cr bei dem die Ausbeute an Farbkörpern erhöht wird bzw. die Menge der nichteingebauten Buntpigmente wesentlich verringert werden kann. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Zirkonoxid mit spezifischen Oberflächen von 12 bis 200 m2/g eingesetzt wird, wobei die Oberfläche nach BET durch Stickstoffadsorption bestimmt wird. Besonders bewährt haben sich Zirkonoxide mit spezifischen Oberflächen von 12 bis 20 mê/g. Die Buntpigmente bestehen vorzugsweise aus Sulfiden, Seleniden oder Sulfoseleniden von Kadmium, Zink und/oder Quecksilber. Auch Telluride können eingesetzt werden. Dabei werden vorteilhafterweise die Sauerstoffverbindungen der Metalle und Schwefel in Form von Thiosulfat oder Sulfat als Ausgangssubstanzen verwendet. Besonders gute Ausbeuten erhält man, wenn die Buntpigmente und die Kieselsäure in Form von mit einer Kieselsäurehülle versehenen Buntpigmenten eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in der DE-PS 23 23 481 beschrieben sind. Wenn man ein solches Kieselsäureeinschlusspigment mit Zirkonoxid 2 einer spezifischen Oberfläche von 12 - 200 m /g und einer Alkaliverbindung, wie Lithiumfluorid, als Mineralisator auf 800 bis 1200 OC erhitzt, bildet sich aus der Silikathülle und dem Zirkonoxid in guter Ausbeute eine Zirkonsilikathülle, die resistent gegen Glasflüsse und gegen Säure ist. Vorteilhafterweise werden die Ausgangssubstanzen in einem Mischaggregat mit hohem Energieeintrag, wie beispielsweise einer Kugelmühle, unter Verdichtung homogen vermischt. Die Glühbehandlung erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, wie z. B. in einer Glühschnecke oder einem Drehrohrofen. Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutern: Beispiel 1 20 g Kadmiumsulfid werden mit 100 g Kieselsol (entspricht 40 g Si02) und 60 g Zirkonoxid (spez. Oberfläche 120 m2/g) und 2 g Lithiumfluorid in einer Kugelmühle zwei Stunden homogen gemischt. Das Mischgut wird dabei stark verdichtet (auf 10 % des Ausgangsvolumens). Nach der Glühung in einem Elektroofen bei 1000 OC wird das erhaltene Produkt aufgemahlen und mit konz. HN03, gekocht. Es wird ein rotes Einschlusspigment erhalten. Beispiel 2 20 g Kadmiumsulfoselenid werden mit 40 g Kieselsäure, 2 60 g Zirkonoxid (spez. Oberfläche 20 m2/g) und 2 g Lithiumfluorid homogen gemischt und in einer Glühschnecke 1 Stunde bei 1000 OC geglüht. Das Glühprodukt wird nach dem Aufmahlen in konz. HN03 gekocht. Das resultierende rote Einschlusspigment eigent sich zur Einfärbung von Glasuren. Beispiel 3 100 g eines Kieselsäureinschlusspigments aus Cd (S Se ), hergestellt nach der DE-PS 23 23 481, mit einem Si02 - Gehalt von 80 % werden mit 120 g Zr02 (spez. Oberfläche 12 m2/g) und LiF als Mineralisator homogen gemischt und bei 1000 C geglüht. Das Glühgut wird aufgemahlen und in konz. HNO3 gekocht. Nach Neutralisation und Trocknung kann das erhaltene rote Einschlusspigment zur Einfärbung von geeigneten Glasuren verwendet werden.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern, in die diskrete anorganische Buntpigmentteilchen einge schlossen werden, durch Umsetzung von Zirkonoxid mit Kieselsäure und Buntpigmenten bzw. Buntpigmente bilden den Substanzen in Gegenwart von Mineralisatoren bei Temperaturen oberhalb 600 OC, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zirkonoxid mit spezifischen Oberflächen von 12 bis 200 mê/g eingesetzt wird. 2. Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Zirkonoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 12 bis 20 mê/g verwendet wird. 3. Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Buntpigmente aus Sulfiden, Seleniden, und/oder Telluriden des Kadmiums, Zinks und/oder Quecksilbers bestehen. 4. Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kieselsäure in Form einer die Buntpigmentteilchen um gebenden Kiesel säurehülle eingesetzt wird 5. Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern nach Anspruch l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten in einem Mischaggregat mit hohem Energie eintrag homogen vermischt und dabei verdichtet werden. 6. Verfahren zur Herstellung von Zirkonsilikat-Farbkörpern nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischgut einer kontinuierlichen Glühbehandlung unter worfen wird.

Inventors: FISCHER, ROBERT, DR. DIPL.-CHEM., HINRICHS, WOLFGANG, KLEINSCHMIT, PETER, DR. DIPL.-CHEM., MULLER, HARTMUT, DR. DIPL.-CHEM., Müller, Hartmut, Dr. Dipl.-Chem.
Applicants: DEGUSSA AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: C09C1
IPC codes: C09C1