+

RU2534875C1 - Mixture for producing tin sphene structured pink pigment - Google Patents

Mixture for producing tin sphene structured pink pigment Download PDF

Info

Publication number
RU2534875C1
RU2534875C1 RU2013134099/03A RU2013134099A RU2534875C1 RU 2534875 C1 RU2534875 C1 RU 2534875C1 RU 2013134099/03 A RU2013134099/03 A RU 2013134099/03A RU 2013134099 A RU2013134099 A RU 2013134099A RU 2534875 C1 RU2534875 C1 RU 2534875C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pigment
mixture
ceramic
sphene
pigments
Prior art date
Application number
RU2013134099/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Борисовна Седельникова
Валерий Матвеевич Погребенков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2013134099/03A priority Critical patent/RU2534875C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534875C1 publication Critical patent/RU2534875C1/en

Links

Landscapes

  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to ceramic production, particularly to production of ceramic pigments. The mixture for producing pink pigment contains the following components in wt %: nepheline sludge 44.0-44.7, silicon oxide SiO2 15.4-15.6, tin oxide SnO2 38.6-39.2, chromium oxide Cr2O3 0.5-2.0. Synthesis temperature of the pigment is 1150-1250°C. The pigment is used to produce underglaze and overglaze ceramic paints.
EFFECT: low synthesis temperature of the pigment, cheap ceramic pigments and recycling alumina wastes.
3 tbl

Description

Область использования изобретения - производство керамических изделий, пигментов, красок. В настоящее время для строительной индустрии требуются декоративные строительные материалы, при производстве которых используются керамические пигменты, краски, декоративные глазури. Обычно для получения пигментов и красок используют высокосортное дорогостоящее сырье. Для массового строительства необходимы недорогие, доступные пигменты на основе нетрадиционного сырья - природных минералов и техногенных отходов.The scope of the invention is the production of ceramic products, pigments, paints. Currently, the construction industry requires decorative building materials, the production of which uses ceramic pigments, paints, decorative glazes. Usually, high-grade, expensive raw materials are used to produce pigments and paints. Mass construction requires inexpensive, affordable pigments based on unconventional raw materials - natural minerals and industrial waste.

Пинковые пигменты, как правило, получают в системе CaO-SnO2-SiO2.Pink pigments are typically obtained in the CaO — SnO 2 —SiO 2 system .

Известен розовый пигмент оптимального состава, моль: 0.4 CaO, 0.2 SnO2, 0.4 SiO2 и 0.0023 Cr2O3. Установлено, что пинковые пигменты имеют кристаллическую структуру, аналогичную структуре природного минерала сфена CaTiSiO5. Синтез этого соединения осуществляется при температуре 1350°C из станната кальция и титаната кальция (Филиппова Э.А., Быстриков А.С. Исследование хромсодержащих керамических пигментов на основе двуокиси олова // Стекло и керамика. - 1973. - №2. - С. 26-27). Недостатком изобретения является высокая температура синтеза, что приводит к энергетическим затратам.The pink pigment of optimal composition is known, mol: 0.4 CaO, 0.2 SnO 2 , 0.4 SiO 2 and 0.0023 Cr 2 O 3 . It was established that pink pigments have a crystalline structure similar to that of the natural mineral sphene CaTiSiO 5 . The synthesis of this compound is carried out at a temperature of 1350 ° C from calcium stannate and calcium titanate (Filippova E.A., Bystrikov A.S. Study of chromium-containing ceramic pigments based on tin dioxide // Glass and ceramics. - 1973. - No. 2. - C . 26-27). The disadvantage of the invention is the high synthesis temperature, which leads to energy costs.

Известен также розовый пигмент состава, мас.%: оксид олова - 45.6, мел - 32.7, кварцевый песок - 14.6, хромпик - 3.6, бура - 3.5. Мел, кварц, оксид олова тщательно перемешивают, пропитывают раствором хромпика, буры и обжигают в окислительной среде при 1300°C. Лучшее развитие окраски пигмент приобретает при повторном обжиге (Туманов С.Г., Филиппова Э.А. Изучение условий образования и структуры пинковых пигментов // Стекло и керамика. - 1968. - №4. - С. 37-39). Недостатком данного изобретения является также высокая температура синтеза и необходимость дополнительного обжига (прототип).Also known is pink pigment composition, wt.%: Tin oxide - 45.6, chalk - 32.7, quartz sand - 14.6, chrompeak - 3.6, borax - 3.5. Chalk, quartz, tin oxide are thoroughly mixed, impregnated with a solution of chrompick, borax and calcined in an oxidizing medium at 1300 ° C. The pigment acquires the best color development upon repeated firing (Tumanov SG, Filippova EA. Study of the conditions for the formation and structure of pink pigments // Glass and Ceramics. - 1968. - No. 4. - S. 37-39). The disadvantage of this invention is also the high synthesis temperature and the need for additional firing (prototype).

Задачей изобретения является получение пинкового керамического пигмента со структурой Sn-сфена, улучшение потребительских свойств пигментов за счет их удешевления.The objective of the invention is to obtain a ceramic ceramic pigment with the structure of the Sn-sphene, improving the consumer properties of the pigments due to their cheapening.

Поставленная задача решается следующим образом. В соответствии с прототипом шихта для получения пинкового керамического пигмента включает кальцийсодержащее силикатное сырье, оксид кремния, оксид олова и красящее вещество оксид хрома Cr2O3. В качестве кальцийсодержащего силикатного сырья в шихту вводят отход глиноземного производства - нефелиновый шлам. Для обеспечения стехиометрического состава сфена CaO·SnO2·SiO2 вводят оксиды кремния SiO2 и олова SnO2. При этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:The problem is solved as follows. In accordance with the prototype, the mixture for producing a ceramic ceramic pigment includes calcium-containing silicate raw materials, silicon oxide, tin oxide and a coloring substance chromium oxide Cr 2 O 3 . As a calcium-containing silicate raw material, alumina production waste - nepheline sludge is introduced into the charge. To ensure a stoichiometric composition of the sphene CaO · SnO 2 · SiO 2, silicon oxides SiO 2 and tin SnO 2 are introduced. Moreover, these components are taken in the following ratio, wt.%:

нефелиновый шлам 44.0-44.7;nepheline sludge 44.0-44.7;

оксид кремния SiO2 15.4-15.6;silicon oxide SiO 2 15.4-15.6;

оксид олова SnO2 38.6-39.2;tin oxide SnO 2 38.6-39.2;

оксид хрома Cr2O3 0.5-2.chromium oxide Cr 2 O 3 0.5-2.

Затем следует обжиг смеси при температуре 1150-1200°C и помол. Пигмент рекомендуется для получения керамических красок, окрашивания керамических масс и глазурей.This is followed by firing the mixture at a temperature of 1150-1200 ° C and grinding. Pigment is recommended for ceramic paints, staining of ceramic materials and glazes.

Красящий оксид Cr2O3 вводится в состав пигмента для получения розового цвета. Количества вводимого Cr2O3 менее 0.5 мас.% недостаточно для получения требуемого цветового оттенка, а введение данного хромофора более 2 мас.% не дает улучшения окраски.Coloring oxide Cr 2 O 3 is introduced into the pigment to obtain a pink color. The amount of introduced Cr 2 O 3 less than 0.5 wt.% Is not enough to obtain the desired color shade, and the introduction of this chromophore more than 2 wt.% Does not improve the color.

Обжиг при температуре ниже 1150°C не приводит к образованию достаточного количества кристаллической фазы оловянного сфена и обеспечению стабильной окраски пигмента, а повышение температуры обжига выше 1200°C не способствует улучшению цветовых свойств пигмента. Выдержка при максимальной температуре не менее 0.5 часа позволяет окончательно завершить процессы фазообразования кристаллической структуры пигмента и цветообразования.Firing at temperatures below 1150 ° C does not lead to the formation of a sufficient amount of the crystalline phase of tin sphene and ensuring a stable pigment color, and increasing the firing temperature above 1200 ° C does not contribute to improving the color properties of the pigment. Exposure at a maximum temperature of at least 0.5 hours allows you to finally complete the phase formation of the pigment crystal structure and color formation.

Преимуществом предлагаемого изобретения является использование недорогого сырья - отработанного нефелинового шлама, содержащего в своем составе кроме оксидов CaO и SiO2 красящий оксид Fe2O3, что способствует получению более насыщенной окраски пигмента.An advantage of the invention is the use of inexpensive raw materials - spent nepheline sludge, which contains in addition to the oxides CaO and SiO 2 a coloring oxide Fe 2 O 3 , which contributes to a more saturated pigment color.

В таблице 1 приведен химический состав нефелинового шлама.Table 1 shows the chemical composition of nepheline sludge.

В таблице 2 приведены шихтовые составы пигментов.Table 2 shows the charge composition of the pigments.

В таблице 3 представлены цветовые характеристики пигментов.Table 3 presents the color characteristics of the pigments.

Пример изготовления пигментаPigment Production Example

Компоненты шихты, мас.%: нефелиновый шлам, измельченный до остатка на сите №0063 не более 2% - 44.5, оксид кремния SiO2 в виде кремниевой кислоты безводной - 15.5, оксид олова SnO2 в виде оксида - 39.0, оксид хрома Cr2O3 в виде оксида - 1.0, смешивают мокрым способом, высушивают при температуре 100°C и обжигают при температуре 1200°C. После обжига пигмент измельчают до остатка на сите №0063 не более 0.2%. Составы пигмента приведены в таблице 2.The components of the mixture, wt.%: Nepheline sludge, crushed to a residue on sieve No. 0063 no more than 2% - 44.5, silicon oxide SiO 2 in the form of anhydrous silicic acid - 15.5, tin oxide SnO 2 in the form of oxide - 39.0, chromium oxide Cr 2 O 3 in the form of oxide is 1.0, mixed wet, dried at a temperature of 100 ° C and fired at a temperature of 1200 ° C. After firing, the pigment is crushed to a residue on sieve No. 0063 of not more than 0.2%. The pigment compositions are shown in table 2.

Представленные составы пигмента обладают следующими физико-химическими свойствами: цвет пигмента розовый, дополнительная длина волны 497-499 нм, чистота тона - 11-21%. Цветовые характеристики пигментов приведены в таблице 3. Полученные пигменты могут использоваться для получения подглазурных, надглазурных красок (при добавлении флюса), окрашенных керамических масс, глазурей.The presented pigment compositions have the following physicochemical properties: the color of the pigment is pink, the additional wavelength is 497-499 nm, and the purity of the tone is 11-21%. The color characteristics of the pigments are shown in table 3. The obtained pigments can be used to obtain underglaze, overglaze paints (with the addition of flux), painted ceramic masses, glazes.

Таблица 1Table 1 Вид нефелинового шламаType of nepheline sludge Содержание оксидов, мас.%The content of oxides, wt.% SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 CaOCaO MgOMgO Na2ONa 2 O K2OK 2 O Δmпрк Δm prk Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбинатаNepheline sludge from Achinsk Alumina Refinery 29,1229.12 3,673.67 4,554,55 53,2053.20 1,451.45 2,162.16 0,900.90 4,964.96

Таблица 2table 2 № пигментаPigment no. Компонентный состав пигментов, мас.%The composition of the pigments, wt.% Нефелиновый шламNepheline sludge SiO2 SiO 2 SnO2 Sno 2 Cr2O3 Cr 2 O 3 1one 44.744.7 39.239.2 15.615.6 0.50.5 22 44.544.5 39.039.0 15.515.5 1.01.0 33 44.044.0 38.638.6 15.415.4 2.02.0

Таблица 3Table 3 № пигментаPigment no. Координаты цветностиColor coordinates λ*, нмλ *, nm Чистота тона p, %Tone purity p,% xx yy 1one 0,380.38 0,410.41 497497 11eleven 22 0,390.39 0,300.30 498498 15fifteen 33 0,410.41 0,290.29 499499 2121 λ* - дополнительная длина волныλ * - additional wavelength

Claims (1)

Шихта для получения пинкового пигмента со структурой оловянного сфена, включающая оксид кремния SiO2, оксид олова SnO2 и красящее вещество оксид хрома Cr2O3, отличающаяся тем, что в шихту для получения стехиометрического состава сфена дополнительно вводят кальцийсодержащее силикатное сырье - нефелиновый шлам, при этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
нефелиновый шлам 44.0-44.7, оксид кремния SiO2 15.4-15.6, оксид олова SnO2 38.6-39.2, оксид хрома Cr2O3 0.5-2.0.
A mixture for producing a pink pigment with a tin sphene structure, including silicon oxide SiO 2 , tin oxide SnO 2 and a coloring material, chromium oxide Cr 2 O 3 , characterized in that calcium-containing silicate feedstock, nepheline sludge, is additionally introduced into the mixture to obtain a stoichiometric composition of sphene while these components are taken in the following ratio, wt.%:
nepheline sludge 44.0-44.7, silicon oxide SiO 2 15.4-15.6, tin oxide SnO 2 38.6-39.2, chromium oxide Cr 2 O 3 0.5-2.0.
RU2013134099/03A 2013-07-19 2013-07-19 Mixture for producing tin sphene structured pink pigment RU2534875C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134099/03A RU2534875C1 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Mixture for producing tin sphene structured pink pigment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134099/03A RU2534875C1 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Mixture for producing tin sphene structured pink pigment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534875C1 true RU2534875C1 (en) 2014-12-10

Family

ID=53285696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013134099/03A RU2534875C1 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Mixture for producing tin sphene structured pink pigment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534875C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068819C1 (en) * 1992-10-07 1996-11-10 Игорь Борисович Волчек Mass for fabricating decorative facing tiles
US6569520B1 (en) * 2000-03-21 2003-05-27 3M Innovative Properties Company Photocatalytic composition and method for preventing algae growth on building materials
US6913645B2 (en) * 2001-07-23 2005-07-05 Mcnulty, Jr. William J. Cementitious material
RU2474535C1 (en) * 2011-08-17 2013-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технострой" (ООО Технострой) Method of producing amorphous silicon dioxide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068819C1 (en) * 1992-10-07 1996-11-10 Игорь Борисович Волчек Mass for fabricating decorative facing tiles
US6569520B1 (en) * 2000-03-21 2003-05-27 3M Innovative Properties Company Photocatalytic composition and method for preventing algae growth on building materials
US6913645B2 (en) * 2001-07-23 2005-07-05 Mcnulty, Jr. William J. Cementitious material
RU2474535C1 (en) * 2011-08-17 2013-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технострой" (ООО Технострой) Method of producing amorphous silicon dioxide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Туманов С.Г., Филиппова Э.А. Изучение условий образования и структуры пинковых пигментов, Стекло и керамика, 1968, N4, 37-39. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Costa et al. Ni-doped hibonite (CaAl12O19): a new turquoise blue ceramic pigment
CA2964671A1 (en) Aluminosilicate
CN101157573B (en) A kind of preparation method of colored glaze
Matteucci et al. Colour development of red perovskite pigment Y (Al, Cr) O3 in various ceramic applications
RU2534875C1 (en) Mixture for producing tin sphene structured pink pigment
Li et al. Effect of sepiolite fibers addition on sintering behavior of sanitary bodies
CN113461331A (en) Ceramic glaze material with far infrared radiation function and ceramic rock plate
RU2337889C1 (en) Furnace charge for making olive coloured ceramic pigment
RU2413693C1 (en) Ceramic mixture
Markovska et al. Synthesis and characterization of willemite ceramic pigments suitable for the ceramic industry by utilization of Rice Husk Ash
Akdim et al. Physicochemical characterization of mixtures of the Miocene marl of Fez vicinity, cellulose and pozzolan
RU2389697C1 (en) Mixture for making olive-coloured ceramic pigment with helenite structure
RU2283291C1 (en) Charge for production of the blue color ceramic pigment
RU2498967C1 (en) Method of producing wollastonite ceramic pigments based on dicalcium silicates
Zhu et al. Effects of microstructure on the sky-green color in imitating ancient Jun glazes
RU2521686C1 (en) Raw mixture for manufacture of brick, stones and roof tile
RU2330828C1 (en) Ceramic mixture for making face tiles
Tanisan V-ZrSiO4 ceramic pigments synthesis from m-ZrO2 and different amorphous silica sources
RU2395473C1 (en) Ceramic mixture
RU2223927C1 (en) Ceramic mass
RU2424988C1 (en) MIXTURE FOR PRODUCING BLUE-COLOURED CERAMIC PIGMENT IN CaO-MgO-SiO2 SYSTEM
RU2400438C1 (en) Mixture for preparing ceramic paint
SU1733412A1 (en) Glaze
RU2341465C1 (en) Mixture for making ceramic underglaze brown pigment
JPH0348148B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150720

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载