ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФРИТТОВАННОЙ ГЛАЗУРИ СИНЕГО ЦВЕТА
MIXTURE FOR PRODUCING BLUE-COLOURED UNFITTED GLAZE

Изобретение относится к технологии получения керамических изделий и касается составов глазурей для нанесения на фарфоровые и фаянсовые изделия.
2
3
2
2
3
2
-7
-1
3
Известна шихта для получения фриттованной окрашенной глазури, содержащая, мас.%: отработанный ванадиевый катализатор - 40-55, ВO - до 20, SiO - не менее 35, АlO - 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, Сu, 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 K, температуру 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 шихты является высокая температура фриттования.
2
2
5
2
3
2
2
3
2
3
Прототипом изобретения является шихта для получения глазури коричневого цвета, включающая оксиды SiO, VO, А1O, КO, в виде отработанного СВД-катализатора, оксид кальция СаО, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксид железа FeO при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: отработанный прокаленный СВД катализатор 77-80, оксид кальция СаО 8-10, оксид железа FeO 10-15.
Температурный интервал фриттования глазури 1150-1250°С.
-7
-1
3
Глазурь обладает 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. (Патент РФ №2406712. Шихта для получения глазури коричневого цвета. Седельникова М.Б., Погребенков В.М., Недопекина Е.В., Опубл. 20.12.2010, Бюл. №35). Недостатками данной шихты является необходимость предварительного фриттования, что связано с большими энергетическими затратами, и низкие температуры растекания, что определяет область использования данной глазури для низкотемпературных керамических масс.
Задачей изобретения является получение глазури для нанесения на фарфоровые и фаянсовые изделия, снижение себестоимости глазури за счет применения недорогого сырья и исключения стадии фриттования.
Поставленная задача решается путем добавления к прокаленному отходу ванадиевого катализатора (СВД) нефелинового шлама, полевого шпата и оксида кобальта СоО и совместного помола шихты. Шихта для получения глазури синего цвета содержит прокаленный отход ванадиевого катализатора (СВД - сульфованадат на диатомите), нефелиновый шлам и СоО при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
отход ванадиевого катализатора (СВД)
23-25
нефелиновый шлам
23-25
полевой шпат
50
СоО
2
Глазурь рекомендуется для нанесения на фарфоровые, полуфарфоровые и фаянсовые изделия.
2
5
Сырьевыми материалами для ванадиевого катализатора (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. Ванадиевый катализатор (СВД) представляет собой гранулы, которые имеют окраску желтого цвета, вызванную равномерно распределенным по поверхности носителя (диатомита) оксидом ванадия, VO.
2
2
Нефелиновый шлам - продукт переработки природных нефелиновых руд и получения глинозема. Основными химическими компонентами нефелинового шлама являются СаО и SiO, соответствующие молярному отношению СаО:SiO, равному 2:1, и составляющие в сумме 85-88%. Минералогический состав нефелинового шлама представлен, в основном, двухкальциевым силикатом, в качестве второстепенных фаз присутствуют гидросиликаты кальция, гидроферриты и др.
Пример изготовления глазури
Отход ванадиевого катализатора (СВД), прокаленный при температуре 850°С, нефелиновый шлам, полевой шпат Чупинского месторождения измельчают до прохождения через сито №0063. Компоненты шихты, мас.%: отход ванадиевого катализатора (СВД) - 25, нефелиновый шлам - 23, полевой шпат - 50 и СоО - 2, смешивают, подвергают совместному тонкому помолу мокрым способом до остатка на сите №0056 не более 0.2%. Полевой шпат вводится в шихту как расплавообразующий компонент с целью исключения стадии фриттования. Оксид кобальта вводится в шихту для придания глазури насыщенной синей окраски.
Представленная глазурь обладают следующими свойствами: ТКЛР -
-7
-1
3
76.97×10 град, плотность - 2659 кг/м, показатель преломления 1.502, температурный интервал растекания - 1200-1230°С.
Преимуществом предлагаемого изобретения является снижение затрат за счет исключения стадии фриттования и использования в составе шихты глазури недорогого сырья - отхода ванадиевого катализатора (СВД) и нефелинового шлама.
В таблице 1 приведен химический состав исходных сырьевых материалов: отхода ванадиевого катализатора (СВД), нефелинового шлама, чупинского полевого шпата.
В таблице 2 приведен компонентный состав глазурей.
В таблице 3 приведен химический состав глазурей.
В таблице 4 представлены свойства глазурей.
Таблица 1Химический состав исходного сырья, мас.%
Вид сырья
SiO<sub>2</sub>
Аl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
СаО
MgO
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Na<sub>2</sub>O
K<sub>2</sub>O
V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината
30.64
3.86
55.97
1.52
4.79
2.27
0.95
-
Прокаленный отход ванадиевого катализатора (СВД)
73.80
6.0
-
-
-
-
11.9
8.3
Чупинский полевой шпат
63.13
21.57
0.83
0.50
0.30
1.63
12.04
-
Таблица 2Компонентный состав глазурей, мас.%
№ глазури
СВД
НШ
Полевой шпат
СоО
Г-1
23
25
50
2
Г-2
24
24
50
2
Г-3
25
23
50
2
Таблица 3Химический состав глазурей, мас.%
№ глазури
SiO<sub>2</sub>
А1<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
СаО
MgO
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Na<sub>2</sub>O
K<sub>2</sub>O
V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
СоО
Г-1
56.20
13.13
14.40
0.63
1.35
1.38
9.00
1.91
2.0
Г-2
56.63
13.16
13.83
0.62
1.30
1.36
9.11
1.99
2.0
Г-3
57.07
13.18
13.29
0.60
1.25
1.32
9.22
2.07
2.0
Таблица 4Свойства глазурей
№ глазури
ТКЛР, 10<sup>-7 </sup>град<sup>-1</sup>
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Показатель преломления
Температурный интервал растекания, °С
Г-1
78.65
2607
1.538
1200-1250
Г-2
77.52
2621
1.517
1200-1250
Г-3
76.97
2659
1.502
1200-1230