Шихта для получения глазури светло-коричневого цвета

Шихта для получения глазури светло-коричневого цвета

Реферат

Изобретение относится к технологии получения глазурей для нанесения на керамическую плитку, кирпич, фаянсовые, майоликовые изделия.

Известна глазурь, используемая для покрытия кирпича, керамической плитки, черепицы (патент №2322411 РФ, С03С 8/04 Глазурь. Щепочкина Ю.А., Опубл. 20.04.2008, Бюл. №11). Глазурь имеет следующий состав, мас.%: SiO₂ 40,0-45,0; Аl₂О₃ 5,0-7,0; CaO 8,0-10,0; MgO 20,0-25,0; K₂O 2,0-4,0; Fе₂О₃ 2,0-4,0; В₂O₃ 4,0-6,0; MnO₂ 2,0-4,0; ZnO 2,0-4,0; TiO₂ 2,0-4,0. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости глазури до 60-80 циклов и термостойкости до 18-20 циклов. Варку фритты проводят при температуре 1300°С, глазурную суспензию закрепляют обжигом при температуре 950°С. Недостатком глазури является высокая температура фриттования и использование чистых химических веществ в качестве сырьевых материалов, что является причиной удорожания глазури.

Прототипом изобретения является шихта для получения фриттованной окрашенной глазури, содержащая, мас.%: отработанный ванадиевый катализатор 40-55, В₂O₃ до 20, SiO₂ не менее 35, Аl₂О₃ 6, Na₂O не более 4, сумма CaO 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, Ca, 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, температуру 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 высокая температура фриттования.

Задачей изобретения является получение фриттованной глазури с пониженной температурой фриттования, снижение себестоимости глазури за счет применения недорогого сырья.

Поставленная задача решается путем смешивания прокаленного отхода ванадиевого катализатора СВД (сульфованадат-диатомитовая масса), нефелинового шлама и оксида натрия Na₂O, последующего фриттования шихты и помола. Шихта для получения глазури светло-коричневого цвета, включает оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂O₃, Fe₂O₃, Na₂O, K₂O, V₂О₅, при этом глазурь содержит оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂О₃, Fе₂O₃, Na₂O, K₂О в виде нефелинового шлама при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

отход ванадиевого катализатора (СВД)	43-47
нефелиновый шлам	43-47
Na2O	10

Температура фриттования шихты 1100-1150°С. Глазурь рекомендуется для нанесения на керамическую плитку, кирпич, майоликовые изделия.

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, V₂O₅.

Пример изготовления глазури

Компоненты шихты, мас.%: отход ванадиевого катализатора (СВД), прокаленный при температуре 850°С и измельченный до прохождения через сито №0063 - 45, нефелиновый шлам, измельченный до прохождения через сито №0063 - 45 и Na₂O - 10 смешивают, фриттуют при температуре 1100-1150°С. Фритту подвергают тонкому помолу до остатка на сите №0056 не более 0.2%.

Температуры фриттования ниже 1100°С не достаточно для плавления всех компонентов шихты и гомогенизации расплава, повышение температуры фриттования выше 1150°С не целесообразно и энергетически не выгодно.

Представленная глазурь обладают следующими свойствами: ТКЛР - 67.0×10^-7 град^-1, плотность - 2773 кг/м³, показатель преломления 1.54.

Преимуществом предполагаемого изобретения является понижение температуры фриттования и снижение затрат при использовании 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) и нефелинового шлама.

В таблице 2 приведен компонентный состав глазурей.

В таблице 3 приведен химический состав глазурей.

В таблице 4 представлены свойства глазурей.

Таблица 1
Химический состав исходного сырья, мас.%
Вид сырья
	SiO2	Аl2O3	CaO	MgO	Fе2О3	Na2O	K2O	V2O5
Нефелиновый
шлам	30.64	3.86	55.97	1.525	4.79	2.27	0.95	-
Ачинского
глиноземного
комбината
Прокаленный
отработанный	73.8	6.0	-	-	-	-	11.9	8.3
СВД-
катализатор

Таблица 2
Компонентный состав глазурей, мас.%
№ глазури	СВД	НШ	Na2O
Г-9	47	43	10
Г-10	45	45	10
Г-11	43	47	10

Таблица 3
Химический состав глазурей, мас.%
№ глазури	SiO2	Аl2O3	CaO	MgO	Fе2O3	Na2O	K2О	V2O5
Г-9	48.0	4.5	24.0	0.6	2.0	11.0	6.0	3.9
Г-10	47.0	4.4	25.3	0.7	2.1	11.0	5.8	3.7
Г-11	46.1	4.4	26.3	0.7	2.2	11.1	5.6	3.6

Таблица 4
Свойства глазурей
№ глазури	ТКЛР, 10-7 град-1	Плотность, кг/м3	Показатель преломления	Температурный интервал плавления фритты, °С	Температурный интервал обжига, °С
Г-9	66.64	2777	1.53	1100-1150	950-1050
Г-10	67.0	2773	1.54	1100-1150	950-1050
Г-11	65.51	2812	1.490	1100-1150	950-1050

Шихта для получения глазури светло-коричневого цвета, включающая оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂О₂, Fе₂О₃, Na₂O, K₂О, V₂О₅, при этом глазурь содержит оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂О₃, Fе₂О₃, Na₂O, K₂O в виде нефелинового шлама при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Отход ванадиевого катализатора (СВД)	43-47
Нефелиновый шлам	43-47
Na2O	10