Шихта для получения глазури коричневого цвета

Шихта для получения глазури коричневого цвета

Реферат

Изобретение относится к технологии силикатов и касается составов глазурей для нанесения на керамическую плитку, кирпич, майоликовые изделия.

Известна глазурь для нанесения на облицовочную плитку, изразцы, изделия хозяйственно-бытового назначения, которая с целью повышения термостойкости включает следующие компоненты, мас.%: SiO₂ - 62.0-64.0; Al₂O₃ - 4.0-8.0; СаО - 2.0-4.0; MgO - 2.0-4.0; Fe₂O₃ - 14-15; K₂O - 1.0-2.0; B₂O₃ - 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.

Прототипом изобретения выбрана шихта для получения фриттованной окрашенной глазури, содержащая, мас.%: отработанный ванадиевый катализатор - 40-55, B₂O₃ - до 20, SiO₂ - не менее 35, Al₂O₃ - 6, Na₂O - 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^-7 К^-1, температура начала размягчения 510-620°С, плотность 2420-2620 кг/м³, 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.

Поставленная задача решается путем добавления к прокаленному отходу ванадиевого катализатора (СВД) оксида кальция СаО и оксида железа Fe₂O₃, последующего фриттования и помола. Шихта для получения глазури коричневого цвета содержит прокаленный отработанный СВД-катализатор состава, мас.%: SiO₂ - 73.81, V₂O₅ - 8.33, Al₂O₃ - 5.95, K₂O - 11.91, а также содержит СаО и Fe₂O₃ при следующем содержании ингредиентов, мас.%:

Отработанный прокаленный катализатор СВД	77-80
СаО	8-10
Fe2O3	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.

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, V₂O₅.

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%.

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 Fe₂O₃ вводится в состав глазури для получения требуемого цвета. Количества вводимого Fe₂O₃ 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.

Представленные глазури обладают следующими свойствами: ТКЛР -(72.6-74.3)·10^-7 град^-1, плотность - 2598-2619 кг/м³, показатель преломления 1.42-1.47, температура растекания глазури 950-1050°С.

Преимуществом предлагаемого изобретения является снижение затрат при использовании в составе шихты глазури недорогого сырья -отработанного СВД-катализатора, содержащего оксиды SiO₂, V₂O₅, Al₂O₃, K₂O.

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.%
SiO2	V2O5	Al2O3	K2O	SO3
62	7	5	10	16

Таблица 2
Химический состав прокаленного СВД-катализатора, мас.%
SiO2	V2O5	Al2O3	K2O
73.81	8.33	5.95	11.91

Таблица 3
Компонентный состав глазурей, мас.%
№ глазури	свд	СаО	Fe2O3
Г-1	80	10	10
Г-2	78	9	13
Г-3	77	8	15

Таблица 4
Химический состав глазурей, мас.%
№ глазури	SiO2	Al2O3	СаО	K2O	Fe2O3	V2O5
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

Шихта для получения глазури коричневого цвета, включающая оксиды SiO₂, V₂O₅, Al₂O₃, К₂О в виде отработанного СВД-катализатора, оксид кальция СаО, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксид железа Fe₂O₃ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

отработанный прокаленный СВД катализатор	77-80
оксид кальция СаО	8-10
оксид железа Fe2O3	10-15