RU2044013C1 - Method for production of heat-resistant ceramic pigments - Google Patents
Method for production of heat-resistant ceramic pigments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044013C1 RU2044013C1 SU4947538A RU2044013C1 RU 2044013 C1 RU2044013 C1 RU 2044013C1 SU 4947538 A SU4947538 A SU 4947538A RU 2044013 C1 RU2044013 C1 RU 2044013C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zirconium
- chromophore
- pigment
- silicon
- production
- Prior art date
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical class Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 7
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 17
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 abstract 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 229910003447 praseodymium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);praseodymium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Pr+3].[Pr+3] MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 3
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 3
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011045 chalcedony Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910003451 terbium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- SCRZPWWVSXWCMC-UHFFFAOYSA-N terbium(iii) oxide Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Tb+3].[Tb+3] SCRZPWWVSXWCMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения термостойких керамических пигментов на основе смеси оксидов кремния и тугоплавких металлов, например циркония, гафния, с хромоформными добавками, и может быть использовано при получении керамических плиток, санитарно-строительных изделий и фарфоро-фаянсовой посуды, а также керамических мембран. The invention relates to a technology for producing heat-resistant ceramic pigments based on a mixture of silicon oxides and refractory metals, for example zirconium, hafnium, with chromoform additives, and can be used to obtain ceramic tiles, sanitary-engineering products and porcelain and earthenware dishes, as well as ceramic membranes.
Известен способ получения силикатов циркония или гафния путем взаимодействия гексахлорцирконата или гексахлоргафната щелочного металла с двуокисью кремния при нагревании до температуры 950 1100оС в присутствии кислорода с последующими операциями промывки, фильтрации и сушки продукта [1]
Известен способ получения керамических пигментов путем смешивания дозированных количеств исходных компонентов: оксида марганца, железного купороса, цинкового купороса и калиевой селитры с последующим мокрым или сухим помолом смеси, сушкой полученной шихты при 90 130оС, обжигом ее при температуре 900 1400оС. Пигмент далее подвергают мокрому размолу с удалением влаги на центрифугах сушки и затаривания [2]
Недостатком указанных способов является неравномерность дисперсного состава полученных керамических пигментов и громоздкость технологической схемы производства, значительный расход минерализатора (калиевой селитры).A known method of producing silicates of zirconium or hafnium by reacting hexachlorocirconate or hexachlorogaphnate of an alkali metal with silicon dioxide when heated to a temperature of 950 1100 about In the presence of oxygen with subsequent washing, filtering and drying the product [1]
A known method of producing ceramic pigments by mixing metered quantities of the starting components: manganese oxide, iron sulfate, zinc sulfate and potassium nitrate, followed by wet or dry grinding of the mixture, drying the resulting mixture at 90 130 about C, firing it at a temperature of 900 1400 about C. Pigment further subjected to wet grinding with the removal of moisture in a centrifuge drying and packaging [2]
The disadvantage of these methods is the uneven dispersion of the obtained ceramic pigments and the bulkiness of the technological scheme of production, a significant consumption of the mineralizer (potassium nitrate).
Наиболее близким к изобретению является способ получения керамических циркониевых пигментов из эквимолярной смеси оксидов кремния и циркона с хромоформными добавками из группы оксидов железа, хрома, никеля, празеодима и тербия, взятых в количестве 0,1 0,3 моля. Эти компоненты подвергают мокрому смешиванию с минерализаторами из группы, включающей кремнефтористый натрий, фтористый натрий, литий, алюминий, криолит, взятые в количестве 0,05 0,1 моля, затем мелят, сушат и прокаливают при температуре 600 1300оС с дальнейшей переработкой пигмента по обычной технологии [3]
Известная технология получения керамических пигментов исходит из необходимости использования в качестве исходного сырья оксидов тугоплавких металлов, циркония, гафния, для получения которых необходима довольно сложная схема производства, включающая вскрытие исходного сырья, перевод целевого компонента в водо- или кислоторастворимое соединение, очистку растворов от примесей, выделение целевого продукта, сушку и прокалку.Closest to the invention is a method for producing ceramic zirconium pigments from an equimolar mixture of silicon oxides and zircon with chromoform additives from the group of iron, chromium, nickel, praseodymium and terbium oxides taken in an amount of 0.1 to 0.3 moles. These components are wet mixed with mineralizers from the group including sodium silicofluoride, sodium fluoride, lithium, aluminum, cryolite, taken in an amount of 0.05 0.1 mol, then they are ground, dried and calcined at a temperature of 600 1300 о С with further processing of the pigment by conventional technology [3]
The well-known technology for the production of ceramic pigments proceeds from the need to use refractory metal oxides, zirconium, hafnium as a feedstock, to obtain which a rather complex production scheme is required, including opening the feedstock, converting the target component into a water- or acid-soluble compound, and cleaning solutions of impurities, the selection of the target product, drying and calcination.
Недостатками способа-прототипа являются:
неравномерность дисперсного состава полученных керамических пигментов за счет переизмельчения одних компонентов шихты и недоизмельчения других;
недостаточная интенсивность окраски керамических пигментов вследствие неравномерности дисперсного состава их порошков;
значительный расход хромоформных добавок.The disadvantages of the prototype method are:
uneven dispersion of the obtained ceramic pigments due to over-grinding of some components of the mixture and under-grinding of others;
insufficient intensity of coloring of ceramic pigments due to the uneven dispersion of their powders;
significant consumption of chromoform additives.
Целью изобретения является уменьшение размера частиц и усиление интенсивности окраски пигмента и уменьшение дозировки хромоформной добавки. The aim of the invention is to reduce particle size and increase the color intensity of the pigment and reduce the dosage of chromoform additives.
Это достигается способом получения термостойких пигментов на основе соединений кремния и циркония путем смешивания растворов хлоридов или нитратов циркония и хромоформного металла, взятых в мольном соотношении 1:0,01 0,05 с тонкодисперсным оксидом кремния при числе Re 20 ˙104 5,0 ˙104. Полученную суспензию обрабатывают аммиаком до рН 8 9, осадок отжимают на фильтре, сушат и подвергают обработке минерализатором из группы, включающей фториды и хлориды лития, натрия, алюминия и их смеси с последующей термообработкой при 700 900оС, охлаждением до 50 100оС, перемешиванием и повторным нагревом до 1100 1300оС со скоростью нагрева 5 10оС в мин. Минерализатор в шихту добавляют также перед второй стадией термообработки при 1100 1300оС. Возможно использование в качестве тонкодисперсной окиси кремния пылей из печей прокалки технологических газов производства хлоридов циркония и кремния.This is achieved by the method of producing heat-resistant pigments based on silicon and zirconium compounds by mixing solutions of zirconium chloride and nitrate and chromoform metal taken in a molar ratio of 1: 0.01 0.05 with finely divided silica with the number Re 20 ˙ 10 4 5.0 ˙ 10 4 . The resulting suspension is treated with ammonia to
Отличительные признаки изобретения:
применение в качестве исходного сырья водорастворимых соединений хлоридов или нитратов циркония и хромоформных добавок;
мольное соотношение указанных солей циркония и хромоформных металлов, равное 1:0,01 0,05 (3 6 мас.);
взаимодействие растворов хлоридов или нитратов циркония и хромоформных металлов с тонкодисперсным оксидом кремния с перемешиванием при числе Re 2,0˙104 5 ˙104 и обработка полученной суспензии раствором аммиака до рН 8 9;
термообработка полученной шихты при температуре 700 900оС с последующим охлаждением, перемешиванием и повторным нагревом до 1100 1300оС со скоростью нагрева 5 10оС;
введение минерализатора перед второй стадией термообработки при температуре 1100 1300оС;
возможность использования в качестве тонкодисперсного оксида кремния отходов существующего производства диоксида циркония и четыреххлористого кремния пылей из печей сжигания технологических газов.Distinctive features of the invention:
the use of water-soluble compounds of zirconium chlorides or nitrates and chromoform additives as feedstock;
the molar ratio of these salts of zirconium and chromoform metals, equal to 1: 0.01 0.05 (3 6 wt.);
the interaction of solutions of zirconium chlorides or nitrates and chromoform metals with finely divided silica with stirring at a number of Re 2.0 × 10 4 5 × 10 4 and processing the resulting suspension with an ammonia solution to
heat treatment of the resulting mixture at a temperature of 700 900 about With subsequent cooling, stirring and reheating to 1100 1300 about With a heating rate of 5 10 about ;
the introduction of the mineralizer before the second stage of heat treatment at a temperature of 1100 1300 about ;
the possibility of using waste products of the existing production of zirconium dioxide and silicon tetrachloride as dust from finely divided silica from furnaces for the combustion of process gases.
Сущность способа заключается в том, что в качестве исходного сырья для получения керамических пигментов используют водо- или кислоторастворимые соли хлориды или нитраты компонентов пигмента, являющиеся промежуточными соединениями при получении оксидов металлов. Это позволит снизить потери пигмента за счет исключения ряда технологических операций: осаждение гидроокисей, основного сульфата, карбоната, их сушка, прокалка. The essence of the method lies in the fact that as the starting material for the production of ceramic pigments, water- or acid-soluble salts of chlorides or nitrates of the pigment components are used, which are intermediate compounds in the preparation of metal oxides. This will reduce pigment losses by eliminating a number of technological operations: precipitation of hydroxides, basic sulfate, carbonate, their drying, calcination.
Смешивание растворов циркония и хромоформных металлов позволяет получить однородный раствор на молекулярном уровне, а также снизить количество хромофорной добавки без снижения интенсивности пигмента. Полученный раствор, содержащий один из основных компонентов и хромоформную добавку, контактирует при интенсивном перемешивании при числе Re 2,0 ˙104 5,0˙104 с тонкодисперсным оксидом кремния.Mixing solutions of zirconium and chromoform metals allows you to get a homogeneous solution at the molecular level, as well as reduce the amount of chromophore additives without reducing the intensity of the pigment. The resulting solution, containing one of the main components and the chromoform additive, is contacted with vigorous stirring at a number of Re 2.0 ˙ 10 4 5.0 ˙ 10 4 with finely divided silica.
Применение водных растворов, содержащих оксид кремния или его соединения, нетехнологично из-за получения устойчивых коллоидных соединений, в которых трудно происходит равномерное распределение других составляющих керамических пигментов. С другой стороны материалы, содержащие коллоидные соединения оксида кремния, невозможно отжимать на фильтр-прессах для отделения влаги. The use of aqueous solutions containing silicon oxide or its compounds is not technologically advanced due to the production of stable colloidal compounds in which uniform distribution of other components of ceramic pigments is difficult. On the other hand, materials containing colloidal silicon oxide compounds cannot be squeezed out on filter presses to separate moisture.
Водную суспензию, состоящую из раствора хлоридов или нитратов циркония и хромоформного металла и твердого диоксида кремния, обрабатывают водным раствором аммиака до рН 8 9 при интенсивном перемешивании, при числе Re 2,0 ˙104 5 ˙104. Обработка суспензии водным раствором аммиака приводит к нейтрализации раствора и переводу водорастворимых соединений в гидроокись. Образующаяся гидроокись при интенсивном перемешивании осаждается на твердой поверхности тонкодисперсного оксида кремния, являющегося своего рода подложкой. Регулируя размер частиц диоксида кремния, можно регулировать размер частиц керамического пигмента и соответственно регулировать интенсивность окраски при неизменном количестве хромоформной добавки.An aqueous suspension consisting of a solution of zirconium chloride or nitrate and chromoform metal and solid silicon dioxide is treated with an aqueous ammonia solution to
Осадок, содержащий гидроокись на поверхности твердых частиц тонкодисперсного оксида кремния, отжимают на фильтре, сушат и подвергают обработке раствором минерализатора. Полученный материал подвергают двухстадийной термообработке при температурах 700 900 и 1100 1300оС. Двухстадийная термообработка полученного материала необходима для получения керамического пигмента с однородным распределением частиц и интенсивностью окраски. Проведение термообработки при 700 900оС обеспечивает полное обезвоживание гидроксидной смеси и последующий перевод их в оксидное состояние при отсутствии агрегирования частиц.The precipitate containing hydroxide on the surface of the fine particles of finely divided silica is pressed on the filter, dried and subjected to treatment with a solution of a mineralizer. The resulting material is subjected to two-stage heat treatment at temperatures of 700 900 and 1100 1300 about C. Two-stage heat treatment of the obtained material is necessary to obtain ceramic pigment with a uniform distribution of particles and color intensity. Conducting the heat treatment at 700 900 ° C ensures complete dehydration hydroxide mixture and then transferring them to an oxide state in the absence of particle aggregation.
После первой стадии прокаливания материал перемешивается и подвергается повторной термообработке при 1100 1300оС. При этой температуре происходит полное формирование пигмента с диффузией хромофора в объем частицы. Экспериментально установлено, что введение минерализатора (фториды и хлориды лития, натрия, алюминия и их смеси) перед второй стадией спекания при температурах 1100 1300оС приводит к усилению интенсивности окраски пигмента по сравнению с введением минерализатора перед первой стадией термообработки при температурах 700 900оС. Необходимость нагрева шихты до температур 1100 1300оС на второй стадии термообработки обусловлена сущностью процесса образования пигмента, при котором хромофор активно диффундирует в матрицу циркона, придавая необходимую интенсивность окраски пигмента. Целесообразно использование в качестве тонкодисперсного оксида кремния отходов производства диоксида циркония и четыреххлористого кремния пылей из печей сжигания технологических газов. Этот отход является весьма чистым по содержанию красящих примесей (содержание железа, хрома, марганца, ванадия и др. составляет 0,005 0,01% каждого). Размер частиц диоксида составляет 0,001 0,5 мкм, что обеспечивает получение требуемого размера частиц керамических пигментов, а следовательно, и его качество.After the first stage calcination the material was stirred and subjected to repeated heat treatment at 1100 1300 ° C. At this temperature, there is complete formation of the pigment with the diffusion of the chromophore into the particle volume. It was established experimentally that introduction of mineralizer (fluorides and chlorides of lithium, sodium, aluminum, and mixtures thereof) before the second step of sintering at temperatures of 1100 1300 ° C leads to increased color intensity of the pigment as compared to administration of mineralizer before the first heat treatment step at 700 900 ° C . The need for heating of the batch to temperatures of 1100 1300 ° C at the second heat treatment step caused pigment formation process entity, wherein the active chromophore is diffused into the matrix of zircon, giving necessary the intensity of pigment coloration. It is advisable to use zirconia and silicon tetrachloride wastes as dusts of fine silicon oxide from dusts from process gas combustion furnaces. This waste is very clean in terms of coloring impurities (the content of iron, chromium, manganese, vanadium, etc. is 0.005 0.01% each). The particle size of the dioxide is 0.001 0.5 μm, which ensures the desired particle size of ceramic pigments, and therefore its quality.
Обоснование режимов. Justification of the modes.
Установлено, что соотношение компонентов хлоридов или нитратов циркония и хромоформных металлов 1:0,01 0,03 является оптимальным. При уменьшении доли хромофорной добавки, т.е. при указанном соотношении 1:0,009; 1:0,008 и т. д. снижается интенсивность окраски пигмента, при увеличении доли хромоформной добавки, т.е. при указанном соотношении 1:0,06; 1:0,007 и т.д. интенсивность окраски не возрастает, но увеличивается расход хромофора, что экономически нецелесообразно. Обработка полученной суспензии водным раствором аммиака до рН меньше 8 (т.е. 7, 6 и т.д.) приводит к неполноте осаждения тугоплавкого металла и хромофорных добавок из их водорастворимых соединений на поверхности суспензированного диоксида кремния. При рН больше 9 осаждение хотя и происходит более полно, но сопровождается перерасходом водного раствора аммиака. Контакт указанных солей циркония и хромоформных добавок с тонкодисперсным оксидом кремния и обработка этой суспензии водным раствором аммиака осуществляется при перемешивании при числе Re2,0˙104. Меньшее число Re при 15000, 10000 и т.д. приводит к повышенному содержанию свободного диоксида кремния в керамическом пигменте (более 3% SiO2) за счет недостаточного распределения диоксида кремния в суспензии вследствие появления ликвационных зон. Это приводит к химической неоднородности керамического пигмента и ухудшения его качества. При числе Re 5˙104 (т.е. при 60000, 70000 и т.д.) наблюдается недостаток диоксида кремния в пигменте и появление свободного оксида циркония, вследствие выноса диоксида кремния на поверхность суспензии. При этом нарушается стехиометрический состав пигмента и ухудшается его качество.It was found that the ratio of the components of zirconium chlorides or nitrates and chromoform metals 1: 0.01 0.03 is optimal. With a decrease in the proportion of chromophore additives, i.e. with the indicated ratio of 1: 0.009; 1: 0.008, etc., the pigment color intensity decreases, with an increase in the proportion of chromoform additives, i.e. with the specified ratio of 1: 0.06; 1: 0.007, etc. the color intensity does not increase, but the consumption of the chromophore increases, which is not economically feasible. Processing the resulting suspension with an aqueous ammonia solution to a pH of less than 8 (i.e., 7, 6, etc.) leads to incomplete deposition of the refractory metal and chromophore additives from their water-soluble compounds on the surface of suspended silica. At a pH above 9, although precipitation occurs more fully, it is accompanied by an overrun of an aqueous solution of ammonia. The contact of the indicated zirconium salts and chromoform additives with finely divided silica and the treatment of this suspension with an aqueous ammonia solution is carried out with stirring at a number of Re2.0 × 10 4 . A smaller number of Re at 15000, 10000, etc. leads to an increased content of free silicon dioxide in the ceramic pigment (more than 3% SiO 2 ) due to the insufficient distribution of silicon dioxide in the suspension due to the appearance of segregation zones. This leads to chemical heterogeneity of the ceramic pigment and the deterioration of its quality. With the number Re 5 ˙ 10 4 (i.e., at 60,000, 70,000, etc.), there is a lack of silicon dioxide in the pigment and the appearance of free zirconium oxide due to the transfer of silicon dioxide to the surface of the suspension. In this case, the stoichiometric composition of the pigment is violated and its quality deteriorates.
Термообработка материала, состоящего из гидроксидов основного компонента и хромоформной добавки с диоксидом кремния, при температуре ниже 700оС не обеспечивает полной дегидратации влаги на первой стадии и приводит к агрегированию материала при термообработке на второй стадии при температурах 1100 1300оС при прочих равных условиях, что ухудшает интенсивность окраски пигмента. Термообработка при температуре выше 900оС на первой стадии также нежелательна, поскольку при этом возникает опасность агрегирования частиц за счет их спекания. Установлено, что термообработка при температурах свыше 900оС недостаточно дегидратированных гидроксидов приводит к агрегированию частиц. Это особенно проявляется при быстром нагреве до температур свыше 900оС. При проведении термообработки при температурах ниже 1100оС на второй стадии наблюдается недостаточная диффузия хромофора в матрицу циркона, что неблагоприятно сказывается на интенсивности окраски пигмента. Увеличение температуры свыше 1300оС нежелательно поскольку это, хотя и улучшает диффузию хромофора, но приводит к значительному агрегированию частиц за счет спекания пигмента, вызывает необходимость последующего помола и отрицательно сказывается на качество продукта. Установлено, что скорость нагрева на второй стадии термообработки должна составить 5 10оС в мин. Снижение скорости нагрева до величины меньше 5оС/мин нецелесообразно из-за увеличения продолжительности самой термообработки. Увеличение свыше 10оС/мин также нецелесообразно, поскольку приводит к неравномерности дисперсного состава полученного пигмента вследствие различия температурного градиента в прокаливаемой массе пигмента. Укрепление частиц в зонах, близких к нагревателю (подина и верхний слой массы), и снижение размера частиц в толще прокаливаемого материала приводит к неравномерной окраске в соответствующих зонах.Heat treatment material consisting of hydroxides main component and hromoformnoy additives of silica, at a temperature below 700 ° C does not ensure complete dehydration of moisture in the first stage leads to aggregation of the material in the heat treatment in the second stage at temperatures of 1100 1300 ° C under otherwise equal conditions, which worsens the color intensity of the pigment. Heat treatment at temperatures above 900 ° C in the first step is also undesirable, since in this case there is a risk of aggregation of the particles due to sintering. It is found that heat treatment at temperatures above 900 C. insufficiently dehydrated hydroxides leads to aggregation of particles. This is particularly evident when rapid heating to temperatures above 900 C. During the heat treatment at temperatures below 1100 ° C in the second step there is insufficient diffusion of the chromophore in a matrix of zircon, which adversely affects the color intensity of the pigment. Increasing the temperature over 1300 ° C is not desirable because it enhances and although the diffusion of the chromophore, but results in significant aggregation of the particles due to sintering pigment necessitates subsequent grinding and adversely affects the product quality. It was found that the heating rate in the second stage of heat treatment should be 5 10 о С per min. A decrease in the heating rate to a value of less than 5 ° C / min is impractical due to an increase in the duration of the heat treatment itself. An increase of more than 10 about C / min is also impractical, since it leads to uneven dispersion of the obtained pigment due to differences in temperature gradient in the calcined pigment mass. The strengthening of particles in areas close to the heater (bottom and top layer of the mass), and a decrease in particle size in the thickness of the calcined material leads to uneven coloring in the corresponding zones.
П р и м е р 1. 0,5 л хлоридного раствора, содержащего растворимого циркония в пересчете на диоксид в количестве 65,6 г (т.е. 0,53 г/моль и 0,05 л хлоридного раствора, содержащего растворимого празеодима в пересчете на оксид в количестве 6,9 г, т.е. 0,021 г/моль смешивают. Полученную смесь контактируют с тонкодисперсным диоксидом кремния 0,01 0,05 мкм, взятым в количестве 31,5 г, т.е. 0,53 г/моль, причем суспензия интенсивно перемешивается мешалкой при числе Re 3,5 ˙104. Полученную суспензию обрабатывают водным раствором аммиака, взятым в количестве 150 мл до рН 8,0. Осадок фильтруют и сушат.EXAMPLE 1. 0.5 L of a chloride solution containing soluble zirconium in terms of dioxide in an amount of 65.6 g (i.e. 0.53 g / mol and 0.05 L of a chloride solution containing soluble praseodymium in terms of oxide in the amount of 6.9 g, ie 0.021 g / mol is mixed.The resulting mixture is contacted with finely divided silica 0.01 0.05 μm, taken in an amount of 31.5 g, i.e. 0, 53 g / mol, wherein the slurry is intensively stirred with a stirrer at among
Полученную массу в количестве 123,9 г обрабатывают водным раствором минерализатора в количестве 0,05 л, содержащего 0,075 г/моль KF, т.е. 4,3 г. Суспензию сушат и прокаливают в муфельной печи в кварцевой кювете при 800оС; время подъема до этой температуры 2,5 ч, выдержка при 800оС 1 ч.The resulting mass in an amount of 123.9 g is treated with an aqueous solution of a mineralizer in an amount of 0.05 L, containing 0.075 g / mol KF, i.e. 4.3, the suspension is dried and calcined in a muffle furnace in a
Кварцевую кювету с шихтой охлаждают до комнатной температуры и тщательно перемешивают шпателем. Вторую стадию термообработки шихты осуществляют путем нагрева со скоростью 8оС/мин в течение 2 ч 40 мин до температуры 1200оС. Выдержка при этой температуре составляет 1 ч. После охлаждения получена масса керамического пигмента общим весом 104,3 г. Массу перетирают в ступке, отбирают пробу для оценки размера зерна и удельной поверхности частиц пигмента. Средний размер зерна 0,5 3,0 мкм, удельная поверхность 6,0 12,0 м2/г. Полученный пигмент имеет ярко-желтый цвет, по интенсивности соответствует интенсивности пигмента аналогичной основы, но с повышенной дозировкой оксида празеодима, составившего 0,12 моль. В данном случае дозировка хромоформа уменьшается по способу-прототипу в 5 раз.A quartz cuvette with a charge is cooled to room temperature and thoroughly mixed with a spatula. A second batch heat treatment step is carried out by heating at a rate of 8 C / min for 2 hours 40 minutes to a temperature of 1200 ° C Holding at this temperature of 1 hour. After cooling, the obtained mass of ceramic pigment weighing 104.3 g The mass ground into mortar, a sample is taken to assess the grain size and specific surface area of the pigment particles. The average grain size of 0.5 to 3.0 μm, the specific surface area of 6.0 to 12.0 m 2 / year The resulting pigment has a bright yellow color, the intensity corresponds to the intensity of the pigment of a similar base, but with an increased dosage of praseodymium oxide, amounting to 0.12 mol. In this case, the dosage of chromoform is reduced by the prototype method by 5 times.
П р и м е р ы 2 6. Методика приготовления керамического пигмента аналогична примеру 1. При проведении процесса, описанного в примере 6, шихту, состоящую из диоксида циркония, кремния и оксида никеля, обрабатывают минерализатором после первой стадии термообработки при температуре 800оС. При проведении процесса, описанного в примере 7, в качестве диоксида кремния используют отходы (пылевую фракцию из сбросных технологических газов, полученных после термического разложения хлоридных компонентов, а именно четыреххлористого кремния, фосгена, различных хлорорганических соединений, а также моноокиси углерода). Химический состав отходов: 92 96% SiO2; 2 3% TiO2; Al2O3 1,0 1,5% Cl остаточный 0,1 0,5% Размер частиц 0,01 (2-3) мкм.PRI me R s 2 6. The method of preparation of ceramic pigment is similar to example 1. When carrying out the process described in example 6, the mixture, consisting of zirconium dioxide, silicon and nickel oxide, is treated with a mineralizer after the first stage of heat treatment at a temperature of 800 about . When carrying out the process described in example 7, waste is used as silicon dioxide (dust fraction from waste process gases obtained after thermal decomposition of chloride components, namely silicon tetrachloride, phosgene, personal organochlorine compounds, as well as carbon monoxide). The chemical composition of the waste: 92 96% SiO 2 ; 2 3% TiO 2 ; Al 2 O 3 1.0 1.5% Cl residual 0.1 0.5% Particle size 0.01 (2-3) microns.
Анализ результатов примеров получения желтых керамических пигментов на основе диоксидов циркония, кремния и оксида празеодима, показывает, что использование добавки хромоформа, оксида празеодима в количестве 0,01 0,03 моль хромофора на моль эквимолярной смеси диоксидов кремния и циркония обеспечивает требуемую интенсивность окраски. В отличие от известных способов получения аналогичных пигментов, где количество хромофоров составляет 0,10 0,30 моль на моль основных компонентов при той же интенсивной окраске пигмента. An analysis of the results of examples of the preparation of yellow ceramic pigments based on zirconia, silicon, and praseodymium oxide shows that the use of an additive of chromoform, praseodymium oxide in an amount of 0.01 0.03 mol of chromophore per mole of an equimolar mixture of silicon dioxide and zirconium provides the required color intensity. In contrast to the known methods for producing similar pigments, where the number of chromophores is 0.10 0.30 mol per mole of the main components with the same intense color of the pigment.
Использование хромофора менее 0,01 моль и понижение температур термообработки соответственно до 0,005 и до 600оС и 1000оС на первой стадии и второй приводит к уменьшению интенсивности окраски пигмента, однако сопровождается увеличением крупности зерна пигмента до 5 и более мкм, что приводит к повышенному расходу пигмента. Нарушение параметров гидрометаллургической обработки, т. е. числа Re, при котором происходит контакт водорастворимых компонентов с диоксидом кремния и рН, до которой нейтрализуют смесь аммиачной водой, ухудшает условия контакта, увеличивается неравномерность частиц и вследствие этого ухудшается цветовая характеристика.Using less than 0.01 mol chromophore and lowering the heat treatment temperature respectively to 0,005 and up to 600 ° C and 1,000 ° C in the first stage and second leads to a decrease in intensity of color pigment, but is accompanied by an increase in grain size of the pigment to 5 microns or more, which leads to increased pigment consumption. Violation of the hydrometallurgical treatment parameters, i.e., the Re number at which the contact of the water-soluble components with silicon dioxide occurs and the pH to which the mixture is neutralized with ammonia water, worsens the contact conditions, increases the unevenness of the particles and, as a result, the color characteristic worsens.
В примере 6 указано на применение никелевого хромофора для получения интенсивно зеленой окраски, причем обработка минерализатором осуществляется перед второй стадией спекания. Это обеспечивает интенсивность сочной зеленой окраски при относительно небольших добавках хромофора. В примере 7 эффективность использования добавки оксида хрома при использовании в качестве диоксида кремния пыли технологических газов производства хлоридов и кремния. Диоксид кремния при этом образуется в процессе огневого обезвреживания технологических газов, содержащих четыреххлористый кремний и другие хлорсодержащие компоненты. Example 6 indicates the use of a nickel chromophore to obtain an intensely green color, with the mineralizer being processed before the second sintering stage. This provides the intensity of a juicy green color with relatively small additions of chromophore. In example 7, the efficiency of using an additive of chromium oxide when using dust of technological gases from the production of chlorides and silicon as silicon dioxide. Silicon dioxide is formed in the process of fire neutralization of process gases containing silicon tetrachloride and other chlorine-containing components.
П р и м е р 8. 0,5 л нитратного раствора, содержащего растворимого циркония в пересчете на диоксид в количестве 65,6 г (т.е. 0,53 г/моль) и 0,05 л нитратного раствора, содержащего растворимый празеодим в пересчете на оксид в количестве 6,9 г, т.е. 0,021 г/моль смешивают. Полученную смесь контактируют с тонкодисперсным диоксидом кремния 0,01 0,05 мкм, взятым в количестве 31,5 г, т.е. 0,53 г/моль. Суспензия интенсивно перемешивается мешалкой при числе Re 3,5 ˙104. Полученную суспензию обрабатывают водным раствором аммиака, взятым в количестве 150 мл до рН 8,0, осадок фильтруют и сушат. Полученную массу в количестве 121,7 г обрабатывают водным раствором минерализатора, т.е. 0,05 л, содержащего 0,075 г/моль фтористого калия или 4,3 г. Суспензию сушат и прокаливают в муфельной печи в кварцевой кювете при 800оС. Время подъема до этой температуры составило 2,5 ч, выдержка при 800оС.PRI me R 8. 0.5 l of a nitrate solution containing soluble zirconium in terms of dioxide in the amount of 65.6 g (i.e. 0.53 g / mol) and 0.05 l of nitrate solution containing soluble praseodymium in terms of oxide in the amount of 6.9 g, i.e. 0.021 g / mol are mixed. The resulting mixture is contacted with finely divided silica 0.01 0.05 μm taken in an amount of 31.5 g, i.e. 0.53 g / mol. The suspension is intensively mixed with a stirrer at a number of Re 3.5 ˙ 10 4 . The resulting suspension is treated with aqueous ammonia, taken in an amount of 150 ml to a pH of 8.0, the precipitate is filtered and dried. The resulting mass in the amount of 121.7 g is treated with an aqueous solution of a mineralizer, i.e. 0.05 l containing 0,075 g / mol or potassium fluoride 4.3 g The suspension is dried and calcined in a muffle furnace in a quartz cell at 800 ° C. The time to recovery this temperature is 2.5 hours, soaking at 800 ° C.
П р и м е р 9. Сравнительный по прототипу. 31,8 г диоксида кремния (т.е. 0,52 г/моль SiO2) с размером частиц 0,1 (10-15) мкм, 65,2 г оксида циркония (т. е. 0,53 г/моль ZrO2) с размером частиц 5,0 (50 60) мкм, 69,3 г оксида празеодима (т.е. 0,21 г/моль Pr2O3) с размером частиц 5,0 (50-60) мкм и 4,3 г минерализатора (т.е. 0,075 г/моль KF загружают в фарфоровую мельницу с халцедоновыми шарами, заливают дистиллированной водой в количестве 0,75 л и перемешивают в течение 30 мин. Смесь выгружают на противень и просушивают при температуре 200 300оС до видимых следов влаги. Смесь протирают, загружают в кварцевую кювету и прокаливают при температуре 1200оС в течение часа.PRI me
После охлаждения массу перетирают в агатовой ступке в течение 3 5 мин. Под микроскопом определяют размер частиц и агрегатов керамического пигмента в 50 100 мкм. Остальную массу загружают в фарфоровую мельницу с хальцедоновыми шарами и перемешивают в течение 2 ч. После перемешивания размер частиц составляет 3 (30-40) мкм. При более продолжительном перемешивании достигается и меньший размер частиц. По интенсивности желтой окраски керамический пигмент сравним с пигментом, изготовленным по изобретению. After cooling, the mass is ground in an agate mortar for 3-5 minutes. Under a microscope, determine the particle size and aggregates of the ceramic pigment at 50 to 100 microns. The remaining mass is loaded into a porcelain mill with chalcedony balls and stirred for 2 hours. After mixing, the particle size is 3 (30-40) microns. With longer mixing, a smaller particle size is also achieved. The intensity of the yellow color of the ceramic pigment is comparable to the pigment made according to the invention.
Изобретение таким образом обеспечивает: уменьшение размера частиц пигмента до 0,05 3,0 мкм; усиление интенсивности окраски при значительно меньших дозировках хромофора (приблизительно на порядок) по сравнению с известными способами получения керамических пигментов; упрощение технологии производства за счет использования водораствоpимых промпродуктов при производстве диоксидов циркония. The invention thus provides: reducing the particle size of the pigment to 0.05 to 3.0 microns; increased color intensity at significantly lower dosages of the chromophore (about an order of magnitude) compared with known methods for producing ceramic pigments; simplification of production technology through the use of water-soluble industrial products in the production of zirconia.
В таблице приведены результаты испытаний. The table shows the test results.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4947538 RU2044013C1 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Method for production of heat-resistant ceramic pigments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4947538 RU2044013C1 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Method for production of heat-resistant ceramic pigments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2044013C1 true RU2044013C1 (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=21580371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4947538 RU2044013C1 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Method for production of heat-resistant ceramic pigments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2044013C1 (en) |
-
1991
- 1991-06-19 RU SU4947538 patent/RU2044013C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 564268, кл. C 01G 25/00, 27/00, 1977. * |
| 2. Пиш И. В., Масленникова Г. Н. Керамические пигменты. - Минск: Высшая школа, 1987, с.114, 115. * |
| 3. Ермолаева А. И. Керамические циркониевые красители. Труды института НИИстройкерамика "Обжиговые свойства керамических масс и глазурей." - М.: Стройиздат, 1973, вып. 38, с.70 - 75. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2848905B2 (en) | Gray-black encapsulated pigment and method for producing the same | |
| Masó et al. | Optimization of praseodymium‐doped cerium pigment synthesis temperature | |
| US4482390A (en) | Method of protecting pigments with transparent crystalline zircon | |
| Valentín et al. | Synthesis and characterization of vanadium-containing ZrSiO4 solid solutions from gels | |
| Monrós et al. | Different kinds of solid solutions in the V2O5-ZrSiO4-NaF system by sol-gel processes and their characterization | |
| RU2044013C1 (en) | Method for production of heat-resistant ceramic pigments | |
| JPH0725608A (en) | Zirconium mixed silicate pigment composition, method for producing the same, colorant using the same and product colored thereby | |
| CN1137941C (en) | Preparing process of iron oxide red pigment for high-temperature ceramic with iron-containing industrial sludge | |
| JP2885496B2 (en) | Method for producing inorganic oxide pigment | |
| US3561989A (en) | Black fe-cr oxide pigment composition | |
| CN112441845B (en) | A kind of preparation method of low chromatic aberration ceramics | |
| CN102503563B (en) | Preparation method of praseodymium-doped zirconium silicate-based nano pigment | |
| JP5103700B2 (en) | Method for producing low soda alumina | |
| Šulcová et al. | The synthesis of the Ce0. 95− yPr0. 05LayO2-y/2 pigments | |
| EP0708742A1 (en) | Zirconia based opacifiers | |
| Tanisan | V-ZrSiO4 ceramic pigments synthesis from m-ZrO2 and different amorphous silica sources | |
| CN115654926A (en) | Method for reducing natural gas consumption by firing lanthanum cerium oxide in shuttle kiln | |
| Naga et al. | Chromium-zircon pigment | |
| RU2117018C1 (en) | Method of production of ceramic zirconium pigments | |
| US3544347A (en) | Process for the production of zirconium-vanadium blue pigments | |
| JPH07252432A (en) | New pigment substance and its preparation | |
| CN116396636B (en) | Black pigment for ceramic ink-jet printing and preparation method and application thereof | |
| Trojan | Synthesis of a green-blue zirconium silicate pigment | |
| RU2218371C2 (en) | Pigments based on silicon dioxide and ferric oxide, method of their production | |
| JPH0348148B2 (en) |