ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛАЗУРИ КОРИЧНЕВОГО ЦВЕТА
MIXTURE FOR MAKING BROWN-COLOURED GLASE

Изобретение относится к технологии силикатов и касается составов глазурей для нанесения на керамическую плитку, кирпич, майоликовые изделия.
2
2
3
2
3
2
2
3
Известна глазурь для нанесения на облицовочную плитку, изразцы, изделия хозяйственно-бытового назначения, которая с целью повышения термостойкости включает следующие компоненты, мас.%: SiO - 62.0-64.0; AlO - 4.0-8.0; СаО - 2.0-4.0; MgO - 2.0-4.0; FeO - 14-15; KO - 1.0-2.0; BO - 8.0-10.0 (Пат. 2315724, Россия, С03С 8/00 Глазурь. Щепочкина Ю.А., Опубл. 27.01.2008). Недостатком данного изобретения является то, что все оксиды вносятся в состав глазури с химически чистыми соединениями, что значительно повышает стоимость глазури.
2
3
2
2
3
2
-7
-1
3
Прототипом изобретения выбрана шихта для получения фриттованной окрашенной глазури, содержащая, мас.%: отработанный ванадиевый катализатор - 40-55, BO - до 20, SiO - не менее 35, AlO - 6, NaO - не более 4, сумма СаО и MgO - от 5. Отработанный ванадиевый катализатор имеет следующий состав, мас.%: 43,39 О, 18.90 Si, 10.30 С, 10.20 S, 9.09 K, 4.20 V, 2.01 Na, а также Al, Са, Fe, Cu, Zn (менее 1%). Синтез стекла проводили в температурном интервале 1350-1420°С с выдержкой при максимальной температуре 1.5-2 ч. Стекло имеет следующие свойства: ТКЛР - (57.22-73.31)·10 К, температура начала размягчения 510-620°С, плотность 2420-2620 кг/м, микротвердость 4990-5683 МПа. Синтезированные стекла характеризуются прозрачностью, окрашены в черный цвет, имеют блестящую поверхность. Оптимальный интервал обжига глазури 950-1050°С (Радченко С.Л., Радченко Ю.С., Орехова С.Е. Получение глазурных покрытий на основе отработанных ванадиевых катализаторов. / Стекло и керамика. 2009, №4, с.29-31). Недостатком прототипа является небольшое содержание отработанного ванадиевого катализатора в составе шихты и высокие температуры фриттования, что приводит к удорожанию глазури.
Задачей изобретения является получение глазури для нанесения на керамическую плитку, кирпич, изразцы, майоликовые изделия, снижение себестоимости глазури за счет применения недорогого сырья.
2
3
2
2
5
2
3
2
2
3
Поставленная задача решается путем добавления к прокаленному отходу ванадиевого катализатора (СВД) оксида кальция СаО и оксида железа FeO, последующего фриттования и помола. Шихта для получения глазури коричневого цвета содержит прокаленный отработанный СВД-катализатор состава, мас.%: SiO - 73.81, VO - 8.33, AlO - 5.95, KO - 11.91, а также содержит СаО и FeO при следующем содержании ингредиентов, мас.%:
Отработанный прокаленный катализатор СВД
77-80
СаО
8-10
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
10-15
Глазурь является легкоплавкой, температурный интервал плавления (фриттования) 1150-1250°С, температура растекания 950-1050°С. Глазурь рекомендуется для нанесения на керамическую плитку, кирпич, майоликовые изделия.
2
5
Сырьевыми материалами для СВД являются природный диатомит, оксид ванадия (V) и сульфат калия. Диатомит содержит 90% аморфного кремнезема в виде панцирей диатомовых водорослей, скелетов радиолярий и губок, 2-7% кварца, остальное - полевые шпаты, глауконит, слюда. СВД представляет собой гранулы, которые имеют окраску желтого цвета, вызванную равномерно распределенным по поверхности носителя (диатомита) оксидом ванадия, VO.
Пример изготовления глазури
Компоненты шихты, мас.%: прокаленный отработанный СВД-катализатор (химический состав представлен в табл.2), измельченный до прохождения через сито №0063 - 77, оксид кальция (в виде мела) СаО - 8 (в пересчете на оксид), оксид железа - 15 смешивают, фриттуют при температуре 1200°С. Фритту подвергают тонкому помолу до остатка на сите №0056 не более 0.2%.
2
3
2
3
Оксид кальция вводится в шихту для снижения температуры плавления глазури. При содержании СаО менее 8 мас.% температурный интервал плавления глазури сдвигается в более высокотемпературную область, что связано с дополнительными энергозатратами. Повышение содержания СаО более 10 мас.% негативно влияет на свойства глазури - снижает прозрачность и блеск. Красящий оксид FeO вводится в состав глазури для получения требуемого цвета. Количества вводимого FeO менее 10 мас.% не достаточно для получения требуемого цветового оттенка, а введение данного хромофора более 15 мас.% не дает улучшения окраски.
Выбранный температурный интервал фриттования 1150-1250°С соответствует температурному интервалу плавления глазури.
-7
-1
3
Представленные глазури обладают следующими свойствами: ТКЛР -(72.6-74.3)·10 град, плотность - 2598-2619 кг/м, показатель преломления 1.42-1.47, температура растекания глазури 950-1050°С.
2
2
5
2
3
2
Преимуществом предлагаемого изобретения является снижение затрат при использовании в составе шихты глазури недорогого сырья -отработанного СВД-катализатора, содержащего оксиды SiO, VO, AlO, KO.
В таблицах 1 и 2 приведен химический состав отработанного СВД-катализатора (до и после прокаливания).
В таблице 3 приведен компонентный состав глазурей.
В таблице 4 приведен химический состав глазурей.
В таблице 5 представлены свойства глазурей.
Таблица 1
Химический состав СВД-катализатора, мас.%
SiO<sub>2</sub>
V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>O
SO<sub>3</sub>
62
7
5
10
16
Таблица 2
Химический состав прокаленного СВД-катализатора, мас.%
SiO<sub>2</sub>
V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>O
73.81
8.33
5.95
11.91
Таблица 3
Компонентный состав глазурей, мас.%
№ глазури
свд
СаО
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Г-1
80
10
10
Г-2
78
9
13
Г-3
77
8
15
Таблица 4
Химический состав глазурей, мас.%
№ глазури
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
СаО
K<sub>2</sub>O
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
Г-1
59.1
4.8
10.0
9.5
10.0
6.6
Г-2
57.5
4.7
9.0
9.3
13.0
6.5
Г-3
56.8
4.6
8.0
9.2
15.0
6.4