RU2270176C2 - Method for production of ammonium alum-based pigments - Google Patents
Method for production of ammonium alum-based pigments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270176C2 RU2270176C2 RU2004109826/03A RU2004109826A RU2270176C2 RU 2270176 C2 RU2270176 C2 RU 2270176C2 RU 2004109826/03 A RU2004109826/03 A RU 2004109826/03A RU 2004109826 A RU2004109826 A RU 2004109826A RU 2270176 C2 RU2270176 C2 RU 2270176C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- alum
- heated
- pigments
- chromophore
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к керамической промышленности, в частности к производству термостойких пигментов для декорирования фарфоровых и фаянсовых изделий.The invention relates to the ceramic industry, in particular to the production of heat-resistant pigments for decorating porcelain and earthenware.
Известен ряд традиционных способов получения керамических пигментов, в которых основным компонентом служит оксид алюминия Al2О3. Источником Al2О3 могут служить глинозем, каолин, пегматит, полевые шпаты и другие алюмосиликаты. Основным требованием к исходным для получения пигментов материалам является высокая степень чистоты [1, 2, 3].A number of traditional methods for producing ceramic pigments are known, in which alumina Al 2 O 3 is the main component. Alumina, kaolin, pegmatite, feldspars and other aluminosilicates can serve as a source of Al 2 O 3 . The main requirement for the starting materials for obtaining pigments is a high degree of purity [1, 2, 3].
Известен способ [4] получения пигментов по традиционной технологии, включающей операции:A known method [4] of obtaining pigments by traditional technology, including operations:
- приготовление шихты совместным помолом компонентов в шаровых мельницах;- preparation of the mixture by joint grinding of components in ball mills;
- сушка шихты до определенной влажности;- drying the mixture to a certain moisture content;
- протирка шихты через сита;- wiping the mixture through sieves;
- обжиг пигментов;- firing pigments;
- мокрый помол пигментов в шаровых мельницах;- wet grinding of pigments in ball mills;
- сушка пигментов.- drying of pigments.
Недостатком этого способа является то, что в процессе обработки компонентов в шаровых мельницах и прочем технологическом оборудовании вносятся посторонние примеси, загрязняющие основной продукт, а также использование в качестве сырья веществ, которые, как правило, не отвечают требованиям чистоты. К недостаткам также следует отнести длительность процесса, большое количество переделов, высокую энерго- и металлоемкость.The disadvantage of this method is that during the processing of components in ball mills and other technological equipment, impurities are introduced that pollute the main product, as well as the use of substances that, as a rule, do not meet the purity requirements. The disadvantages also include the duration of the process, a large number of redistributions, high energy and metal consumption.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является получение пигментов способом соосаждения, [5], включающим операции:Closest to the proposed invention is the production of pigments by coprecipitation, [5], including operations:
- приготовление растворов солей металлов определенной концентрации, служащих в качестве компонентов пигмента;- the preparation of solutions of metal salts of a certain concentration, serving as components of the pigment;
- осаждение гидроксидов из раствора щелочами;- precipitation of hydroxides from solution with alkalis;
- вакуумное фильтрование;- vacuum filtration;
- сушка полученной смеси;- drying the resulting mixture;
- обжиг пигментов;- firing pigments;
- помол пигмента до определенного гранулометрического состава.- grinding the pigment to a specific particle size distribution.
Недостатком этого способа является низкая экономическая эффективность в результате больших необратимых потерь массы пигмента (до 42%) [5].The disadvantage of this method is the low economic efficiency as a result of large irreversible loss of pigment mass (up to 42%) [5].
Заявленное изобретение направлено на устранение указанных недостатков.The claimed invention is aimed at eliminating these disadvantages.
Предпосылкой изобретения является проблема создания стойких неорганических пигментов для отражающих эталонных мер единиц координат цвета несамосветящихся объектов.The background of the invention is the problem of creating persistent inorganic pigments for reflecting reference measures of color coordinate units of non-self-luminous objects.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи получения чистых пигментов, т.е. без посторонних примесей, с резким повышением выхода доли годного продукта, а также существенного упрощения технологического процесса с соответствующим возрастанием экономической эффективности.The present invention is based on the solution of the problem of obtaining pure pigments, i.e. without impurities, with a sharp increase in the yield of suitable product, as well as a significant simplification of the process with a corresponding increase in economic efficiency.
Поставленная задача предлагаемого изобретения достигается тем, что в способе согласно изобретению используемые в качестве источника Al2О3, алюмоаммиачные квасцы Al2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O, смешиваются с одной из растворимых воде солей металла из ряда Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Pr, смесь помещают в печь в корундовом тигле и нагревают до температуры синтеза пигмента в зависимости от выбранного металла и выдерживают при этой температуре в течение времени, необходимого для получения пигмента. Нагревание осуществляется ступенчато: сначала до температуры 200°С до отделения кристаллизационной воды из алюмоаммиачных квасцов и растворения в ней соли металла, затем выдерживают при этой температуре в течение 120 минут, после чего продолжают нагрев до упаривания раствора и разложения солей металлов (алюминия и одного из хромофоров - Ti, V, Cr, Mn, Fe, Со, Ni, Pr) до чистых оксидов и выдерживают при температуре 800°С 60 минут; далее в том же корундовом тигле нагревают смесь до температур 1250-1500°С, охлаждают печь и выгружают готовый продукт.The objective of the invention is achieved by the fact that in the method according to the invention used as a source of Al 2 O 3 , aluminum ammonium alum Al 2 (SO 4 ) 3 · (NH 4 ) 2 SO 4 · 24H 2 O, are mixed with one of the water-soluble salts metal from a series of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Pr, the mixture is placed in an oven in a corundum crucible and heated to the temperature of the synthesis of the pigment, depending on the selected metal and kept at this temperature for the time required to obtain the pigment . The heating is carried out in steps: first, to a temperature of 200 ° C until the crystallization water is removed from the alum-aluminum alum and the metal salt is dissolved in it, then it is kept at this temperature for 120 minutes, after which the heating is continued until the solution is evaporated and the metal salts (aluminum and one of chromophores - Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Pr) to pure oxides and incubated at a temperature of 800 ° C for 60 minutes; then in the same corundum crucible the mixture is heated to temperatures of 1250-1500 ° C, the furnace is cooled and the finished product is unloaded.
Согласно изобретению смесь помещают и получают конечный продукт в одном и том же тигле.According to the invention, the mixture is placed and the final product is obtained in the same crucible.
Кроме того, материал тигля, в котором проходит синтез, выбирается по признаку идентичности химического состава с основным компонентом пигмента, что исключает возможность загрязнения посторонними примесями основного продукта.In addition, the crucible material in which the synthesis takes place is selected on the basis of the identity of the chemical composition with the main component of the pigment, which eliminates the possibility of contamination with extraneous impurities of the main product.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналоге, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого способа, следовательно, заявляемый способ соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about the analogue, allowed to establish that the applicant did not find analogues characterized by signs that are identical to all the essential features of the proposed method, therefore, the claimed method meets the criteria "novelty" and "inventive step".
Сущность изобретения состоит в том, что используется свойство алюмоаммиачных квасцов при нагревании выделять кристаллизационную воду, в которой растворяются соли металлов-хромофоров. Процесс выделения воды и разложения солей протекает при активном перемешивании реакционной смеси в результате выделения газов, и за счет этого происходит равномерное распределение компонентов по всему объему.The essence of the invention lies in the fact that the property of aluminum-alum alum is used during heating to isolate crystallization water, in which salts of chromophore metals are dissolved. The process of water evolution and decomposition of salts proceeds with active stirring of the reaction mixture as a result of gas evolution, and due to this there is a uniform distribution of components throughout the volume.
Сущность способа поясняется конкретным примером реализации изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:The essence of the method is illustrated by a specific example of the invention with reference to the accompanying drawings, which depict the following:
на фиг.1 - температурный режим обработки пигмента;figure 1 - temperature treatment of the pigment;
на фиг.2 - спектральная кривая поглощения.figure 2 - spectral absorption curve.
ПримерExample
В корундовый тигель засыпают алюмоаммиачные квасцы Al2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O и азотно-кислый кобальт Со(NO3)2·6Н2O в отношении 10:1 из расчета на оксиды алюминия и кобальта. Навески компонентов не перемешивают. Тигель помещают в камерную печь и нагревают по заданной программе: скорость подъема температуры 10 градусов в минуту, при температуре 200°С делают выдержку в течение 120 минут, затем с той же скоростью доводят температуру до 800°С и делают выдержку 60 минут. Окончательный обжиг проводят при температуре 1250°С в течение 60 минут. После охлаждения печи выгружают из тигля готовый пигмент. Время проведения процесса без учета охлаждения печи 8 часов (фиг.1).Alumina alum Al 2 (SO 4 ) 3 · (NH 4 ) 2 SO 4 · 24H 2 O and nitric acid cobalt Co (NO 3 ) 2 · 6Н 2 O in a ratio of 10: 1 based on aluminum oxides are poured into the corundum crucible and cobalt. Weighed components do not mix. The crucible is placed in a chamber furnace and heated according to a predetermined program: the rate of temperature rise is 10 degrees per minute, at a temperature of 200 ° C, hold for 120 minutes, then bring the temperature to 800 ° C at the same speed and hold for 60 minutes. Final firing is carried out at a temperature of 1250 ° C for 60 minutes. After cooling the furnace, the finished pigment is discharged from the crucible. The process time without taking into account the cooling of the furnace is 8 hours (Fig. 1).
Техническим результатом изобретения явилось получение тонкодисперсных порошков пигментов без применения традиционных способов предварительного смешивания компонентов и помола конечного продукта. Кроме того, пигменты отличаются чистым, ярким цветом, что подтверждается характером спектральных кривых поглощения, имеющих четко выраженный максимум и круто падающие склоны (фиг.2).The technical result of the invention was to obtain finely divided pigment powders without the use of traditional methods of pre-mixing the components and grinding the final product. In addition, the pigments have a clean, bright color, which is confirmed by the nature of the spectral absorption curves having a pronounced maximum and steeply falling slopes (figure 2).
Способ имеет весьма простую технологию.The method has a very simple technology.
По мнению заявителя, изобретение соответствует критерию "промышленная применимость". Критерий "промышленная применимость" подтверждается актуальностью способа и его практической привязкой к производственным технологиям.According to the applicant, the invention meets the criterion of "industrial applicability". The criterion of "industrial applicability" is confirmed by the relevance of the method and its practical binding to production technologies.
В приведенном выше описании настоящего изобретения был раскрыт конкретный пример его осуществления. Однако очевидно, что могут быть реализованы различные его варианты и видоизменения без отхода от сущности и объема патентных притязаний изобретения.In the above description of the present invention, a specific example of its implementation has been disclosed. However, it is obvious that its various options and modifications can be implemented without departing from the essence and scope of patent claims of the invention.
Источники информацииInformation sources
1. Визир В.А., Мартынов М.А. Керамические краски - Киев: Техника. 1964. - 256 с.1. Vizir V.A., Martynov M.A. Ceramic paints - Kiev: Technique. 1964 .-- 256 s.
2. Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. - Л.: Химия. 1974.2. Belenky E.F., Riskin I.V. Chemistry and technology of pigments. - L .: Chemistry. 1974.
3. Туманов С.Г. Синтез керамических красок. Физико-химические основы керамики. - М.: Промстройиздат. 1956. - С 273-292.3. Tumanov S.G. Synthesis of ceramic paints. Physico-chemical foundations of ceramics. - M .: Promstroyizdat. 1956. - From 273-292.
4. Процессы керамического производства под ред. У.Д.Кингери. - М.: Издательство иностранной литературы. -1969. - Ч.1У. 22 с.4. Ceramic production processes, ed. W.D. Kingery. - M .: Publishing house of foreign literature. -1969. - Part 1U. 22 sec
5. Пищ И.В., Залевская Т.Л., Путилина Е.Н. Синтез пигментов методом соосаждения. Стекло и керамика. №3.5. Food I.V., Zalevskaya T.L., Putilina E.N. Synthesis of pigments by coprecipitation. Glass and ceramics. Number 3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004109826/03A RU2270176C2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Method for production of ammonium alum-based pigments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004109826/03A RU2270176C2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Method for production of ammonium alum-based pigments |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004109826A RU2004109826A (en) | 2005-10-10 |
| RU2270176C2 true RU2270176C2 (en) | 2006-02-20 |
Family
ID=35850763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004109826/03A RU2270176C2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Method for production of ammonium alum-based pigments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2270176C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1629262A1 (en) * | 1988-12-27 | 1991-02-23 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Ceramic grey pigment |
| US5106419A (en) * | 1990-03-07 | 1992-04-21 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Glass-stable colored pigments |
| RU2121463C1 (en) * | 1997-07-07 | 1998-11-10 | Федеральный центр двойных технологий "Союз" | Method of preparing ceramic pigment |
-
2004
- 2004-04-01 RU RU2004109826/03A patent/RU2270176C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1629262A1 (en) * | 1988-12-27 | 1991-02-23 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Ceramic grey pigment |
| US5106419A (en) * | 1990-03-07 | 1992-04-21 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Glass-stable colored pigments |
| RU2121463C1 (en) * | 1997-07-07 | 1998-11-10 | Федеральный центр двойных технологий "Союз" | Method of preparing ceramic pigment |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПИЩ И. В. и др. Синтез пигментов методом соосаждения. Стекло и керамика, 1992, № 3, с. 22-23. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004109826A (en) | 2005-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Molla et al. | Microstructure, mechanical, thermal, EPR, and optical properties of MgAl2O4: Cr3+ spinel glass–ceramic nanocomposites | |
| Abdelghany et al. | Role of SrO on the bioactivity behavior of some ternary borate glasses and their glass ceramic derivatives | |
| DK172348B1 (en) | Preparation method for the production of polycrystalline alpha-aluminum materials | |
| JP2023068864A (en) | Basic aluminum lactate solution for forming ceramics and method of making same | |
| CN106517273B (en) | A kind of production technology for preparing low sodium boehmite | |
| RU2270176C2 (en) | Method for production of ammonium alum-based pigments | |
| Ibrahim et al. | Preparation and characterization of ultrafine alumina via sol–gel polymeric route | |
| US2210892A (en) | Process for recovering magnesium oxide | |
| RU2336228C1 (en) | Method of obtaining jewellery personificated diamond | |
| Haq et al. | Characterization of monodispersed γ-Al2O3 particles, synthesized by homogeneous precipitation under reflux boiling | |
| RU2004496C1 (en) | Method of magnesium aluminate production | |
| RU2194014C1 (en) | Method of finely divided yttrium oxide powder preparing | |
| RU2737169C1 (en) | Method of producing corundum ceramics | |
| RU2312940C1 (en) | Method for preparing mullite from kaolin | |
| RU2078041C1 (en) | Method of magnesium sulfate producing | |
| RU2598728C1 (en) | Method of producing nanostructured powder of zirconium tungstate | |
| RU2355639C2 (en) | Method of receiving of aluminium sulfate | |
| CN109179432B (en) | Low-calcium calcined black talc production equipment, low-calcium calcined black talc and preparation method thereof | |
| JPS63252927A (en) | Production of fine particle powder of sodium hexatitanate | |
| RU2116254C1 (en) | Method of preparing zirconium dioxide | |
| Jamarun et al. | Synthesis And Characterization Carbonate Apatite From Bukit Tui Limestone, Padang, Indonesia | |
| Jianlei et al. | Preparation of magnesium oxide and potassium magnesium phosphate cement from lithium-extracting magnesium slag | |
| RU2363742C1 (en) | Method for extraction of precious components out of coal ashes and slags | |
| RU2376244C1 (en) | Calcium aluminate synthesis method | |
| RU2107666C1 (en) | Method of preparation of mixture for production of glass |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090402 |