CS237365B1 - Mixture for preparation of pink ceramic zirconium-type pigment - Google Patents

Mixture for preparation of pink ceramic zirconium-type pigment Download PDF

Info

Publication number
CS237365B1
CS237365B1 CS657383A CS657383A CS237365B1 CS 237365 B1 CS237365 B1 CS 237365B1 CS 657383 A CS657383 A CS 657383A CS 657383 A CS657383 A CS 657383A CS 237365 B1 CS237365 B1 CS 237365B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
pigment
temperature
preparation
zirconium
silica
Prior art date
Application number
CS657383A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Miroslav Trojan
Ivana Svobodova
Jirina Zitova
Original Assignee
Miroslav Trojan
Ivana Svobodova
Jirina Zitova
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 Miroslav Trojan, Ivana Svobodova, Jirina Zitova filed Critical Miroslav Trojan
Priority to CS657383A priority Critical patent/CS237365B1/en
Publication of CS237365B1 publication Critical patent/CS237365B1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Příprava růžového keramického pigmentu zirkonového typu - s příměsí £ - EepOx za teplot 600 až 630 °C, tj. o 150 až 35Ο oc nižších než jsou teploty doposud používané, umožňuje složení mineralizétoru přidávaného ke směsi základních výchozích oxidů (zirkoničitého a křemičitého) a oxidhydroxidu železítého5 uplatňuje se příznivý vliv hydroxidu lithnéhoj který v kombinaci s hexafluorokřemičitanem sodným i chloridem sodným snižuje teplotu tvorby pigmentu pod 700 oc. Další snížení teploty pak způsobuje přídavek molybdenanu amonného, resp. oxidu molybdenového, kdy šestimocný molybden přechází na čtyřmocný za uvolňování-aktivního kyslíku, se silnými mineralizačnimi účinky snižujícími teplotu tvorby pigmentu až na 600 °C. Výpalek je bez další úpravy použitelný jako pigment do glazur a není třeba ho vypírat, nebot obsahuje jen malé množství rozpustných složek. Vynález může mít použití v keramickém průmyslu, kde by umožnil jednoduchou přípravu kvalitního pigmentu, za energeticky výhodných podmínek.Preparation of pink ceramic pigment zirconia type - with the addition of £ - EepOx at temperatures of 600 to 630 ° C, ie 150 to 35ΟC lower than the temperature so far used, allows the composition of the mineralizer added to the base feed mixture oxides (zirconium and silica) and ferric oxide hydroxide 5 is employed the beneficial effect of lithium hydroxide which has been found in combination with sodium hexafluorosilicate even sodium chloride reduces the temperature of formation pigment below 700 ° C. Further temperature reduction then adds molybdate ammonium, respectively. molybdenum oxide when hexavalent molybdenum is converted to tetravalent with release of active oxygen, with strong oxygen mineralizing effects pigment formation temperature up to 600 ° C. The blank is usable without further modification as a pigment in glazes and no need for it to wash because it contains only a small amount soluble components. The invention may be of use in the ceramic industry where it would allow simple preparation of quality pigment under favorable conditions.

Description

Vynález se týká směsi pro přípravu růžového keramického pigmentu zirkonového typu; umožňuje syntézu pigmentu při teplotách podstatně nižších než jsou teploty používané u dosavadních způsobů přípravy.The invention relates to a composition for the preparation of a pink ceramic zirconium pigment; it allows pigment synthesis at temperatures substantially lower than those used in prior art methods.

Růžový keramický pigment zirkonového typu je syntetický křemičitan zirkoničitý, v jehož mikrokrystalcích se zirkonovou struk turou jsou zachyceny částečky <^-Fe20^, které jim dodávají růžový barevný odstín. Částečky barvícího oxidu železitého jsou syntetizovaným křemičitanem obaleny (uzavřeny), takže při aplikaci pigmentu do keramických glazur jsou chráněny vůči agresivnímu prostředí roztavené glazury; jinak by docházelo k reakci oxidu se složkami v glazuře za ztráty barevného odstínu.The pink ceramic zirconium pigment is a synthetic zirconium silicate in which microspheres with a zirconium structure retain particles of < - &gt; - Fe2O4 which give them a pink hue. The ferric oxide staining particles are coated (sealed) with the synthesized silicate so that, when the pigment is applied to the ceramic glazes, they are protected from the aggressive environment of the molten glaze; otherwise, the oxide would react with the components in the glaze to lose color.

Pigment se podle dosavadních způsobů připravuje výpalem výchozí směsi, obsahující základní výchozí oxidy ZrC^ a ^θ2 v m0“ lárním poměru rovném (čí alespoň blízkém) jedné, dále obsahuje tzv. chromofor a mineralizátory. Jako mineralizátory se nejčastěji používají halogenidy sodné či draselné a jako chromofor sloučeniny železa, umožňující při kalcinaci směsi vznik dC-Fe^O^ (nej častěji síran Železnatý, ev. oxid-hydroxid železitý). Pravidlem však je, že při přípravě kvalitního pigmentu buS chromofor, nebo sloučeniny v mineralizátoru obsahují v dostatečném množství síranové ionty. Používané teploty výpalu jsou u jednotlivých způsobů v rozmezí 800 až 1000 °C, přičemž zpravidla se pracuje při teplotách v jeho horní polovině (930 až 950 °0) s dobou výpalu 0,5 až 5 hodin. Vzhledem k poměrně velkému obsahu síranové složky je většinou třeba provádět, před aplikací do glazury, ještě vyprá ní výpalků vodou, ev. zředěnou minerální kyselinou.The pigment according to the prior art is prepared by firing of the starting mixture containing the basic starting oxides ZrCl 2 and θ 2 in a molar ratio equal (or at least close to one), further comprising so-called chromophore and mineralizers. Sodium or potassium halides are most commonly used as mineralizers, and iron compounds are used as chromophore for the formation of dC-Fe2O4 (most often ferrous sulphate or iron oxide-hydroxide) when calcining the mixture. As a rule, however, when preparing a high-quality pigment, either the chromophore or the compounds in the mineralizer contain sulfate ions in sufficient quantities. The firing temperatures used in the individual processes are in the range of 800 to 1000 [deg.] C. and are generally operated at temperatures in the upper half (930 to 950 [deg.] C.) with a firing time of 0.5 to 5 hours. Due to the relatively high content of sulphate component, it is usually necessary, before application to the glaze, to wash the stillage with water, ev. dilute mineral acid.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že směs proThe essence of the process according to the invention is that the mixture for

237 365 přípravu růžového keramického pigmentu zirkonového typu na bázi oxidu zirkoničitého, oxidu křemičitého, chloridu sodného a oxid-hydroxidu železitého, obsahuje hmotnostně* 49,5 až 52,5 % oxidu zirkoničitého, 22,5 až 24 % oxidu křemičitého, 1,3 až 2,0 % chloridu sodného, 5 až 12 % oxid-hydroxidu železitého (vzorce FeO(OH) ) a dále 4,8 až 6,2 % hexafluorokřemíčitanu sodného, 2,3 až 3,1 % hydroxidu lithného (vzorce LiOH · 1^0 ) a 6 až 10 % molybdenanu amonného (vzorce (NH^gMOyOg^ · 4 1^0 ) ev. 5 až 8,2 % oxidu molybdenového; s výhodou pak směs obsahuje 50,4 až 51,4 % oxidu zirkoničitého, 23,0 až 23,5 % oxidu křemičitého, 1,55 až 1,7 % chloridu sodného, 7,0 až 10,0 % oxid-hydroxidu železitého (vzorce FeO(OH) ) a dále 5,35 až 5,5 % hexafluorokřemíčitanu sodného,237 365 preparation of a pink zirconium-type ceramic pigment based on zirconium dioxide, silica, sodium chloride and ferric oxide, containing by weight 49.5 to 52.5% zirconia, 22.5 to 24% silica, 1.3 up to 2.0% sodium chloride, 5 to 12% ferric oxide hydroxide (formula FeO (OH)), and 4.8 to 6.2% sodium hexafluorosilicate, 2.3 to 3.1% lithium hydroxide (formula LiOH · 6 to 10% of ammonium molybdate (formula (NH 4 gMOyOg 4 · 4 1 ^ 0) or 5 to 8.2% molybdenum oxide, preferably the mixture contains 50.4 to 51.4% zirconium oxide , 23.0 to 23.5% silica, 1.55 to 1.7% sodium chloride, 7.0 to 10.0% ferric oxide (FeO (OH)), and 5.35 to 5, 5% sodium hexafluorosilicate,

2,73 až 2,8 % hydroxidu lithného (vzorce LiOH · ^0 ) a 7,0 až2.73 to 2.8% lithium hydroxide (LiOH · 4 O);

8,5 % molybdénanu amonného (vzorce (ΝΗ^)^Μθγθ2^ · 4 ^0 ), ev·8.5% ammonium molybdate (formula (ΝΗ ^) ^ Μθγθ2 ^ · 4 ^ 0), or

5,7 až 6,9 % oxidu molybdenového. Uvedené složky se za sucha promísí a směs se vypaluje na teploty 600 až 630 °C (podle druhu použitého oxidu zirkoničitého), po dobu 1 až 3 hodin (podle druhu oxidu a podle teploty výpalu v uvedeném rozmezí). Při kalcinaci směsi reaguje nejprve hydroxid lithný s hexafluorokřemíčitaném sodným za uvolňování lithných a fluoridových iontů, které mají silné mineralizační účinky. Dále se z hexafluorokřemíčitanu uvolňuje křemičitá složka jednak ve formě plynného tetrafluoridu křemičitého a jednak v podobě kapalné skelné fáze typu křemičitanu sodného; ty jsou v kalcinované směsi složkami pohyblivými a s jejich pomocí se v počátku reakce uskutečňuje přenos křemičité složky k zrnům ZrC^· Spolu s mineralizujícími složkami pak působí na oba základní výchozí oxidy (především na Sií^), a rozbíhají mírně exotermní reakci tvorby křemičitanu zirkoničitého. Přispívá k tomu i voda uvolňovaná v podobě vodní páry při reakci hydroxidu lithného s hexafluorokřemíčitaném; ta zároveň umožňuje přechod malé části fluoridových iontů na fluorovodík, který rovněž působí na povrch zrn základních výchozích oxidů, a podporuje tak jejich vstup do reakce. Na halogenid Částečně přechází i železítá složka, která reaguje s SiC^ za vzniku tetrahalogenidu křemičitého a oxidu železitého (hematitu); tetrahalogenid pak reaguje se ZrO2 za vzniku mikrokrystálků ZrSiO^ se zirkonovou strukturou, do kterých se vznikající částice <£ -Γβ2θβ zachycují. Uvedená působení jednotlivých složek vypalované směsi snižují teplotu reakce tvorby5.7 to 6.9% molybdenum trioxide. The ingredients are dry blended and baked at a temperature of 600 to 630 ° C (depending on the type of zirconia used) for 1 to 3 hours (depending on the type of oxide and the firing temperature within the range). In calcining the mixture, lithium hydroxide first reacts with sodium hexafluorosilicon to release lithium and fluoride ions, which have strong mineralization effects. Further, the silica component is released from hexafluorosilicate both in the form of gaseous silica tetrafluoride and in the form of a liquid glass phase of the sodium silicate type; these are movable components in the calcined mixture and by means of which the transfer of the silica component to the ZrCl3 grains takes place at the beginning of the reaction. This is also due to the water vapor released in the reaction of lithium hydroxide with hexafluorosilicon; it also permits the transition of a small fraction of fluoride ions to hydrogen fluoride, which also acts on the grain surface of the parent starting oxides, thereby promoting their entry into the reaction. The iron (III) component is also partially converted to the halide, which reacts with SiCl 2 to form silica and iron (III) hematite; tetra then reacted with ZrO 2 to form the microcrystals of the zircon ZrSiO ^ structure in which the resulting particles <£ -Γβ2θβ capture. Said actions of the individual components of the fired mixture reduce the temperature of the formation reaction

- 3 237 365 křemičitanu zirkoničitého na 670 až 680 °C. Další snížení teploty je pak způsobeno přídavkem molybdenanu amonného, ev. přímo oxidu molybdenového (na ten molybdenan při kalcinaci stejně přechází). Tento oxid totiž při teplotách nad 500 °C postupně uvolňuje kyslík spolu s přechodem MoVI na MoIV; uvolněný aktivní kyslík se projevuje silným mineralizačním působením, což dále snižuje teplotu reakce tvorby křemičitanu až na 600 °C. Mo^ gg přitom zabudovává do vznikající zirkonové struktury pigmentu, jako substituční nenabitá porucha na místě zirkonia - Mo^p· Tato porucha však nezpůsobuje znatelné zabarvení zirkonových mikrokrystalků, neruší tedy výsledný růžový barevný odstín docílený uzavřenými částečkami oC-Fe^^. Výpalek po zchladnutí není nutné loužit, k odstranění rozpustných složek mineralizátoru, nebol jejich podíl ve výpalku je oproti dosavadním způsobům velmi nízký. Po snadném rozetření (výpalek.má jen malou soudržnost) je možné jej přímo aplikovat do keramických glazur.- 3 237 365 zirconium silicate at 670 to 680 ° C. A further decrease in temperature is due to the addition of ammonium molybdate, respectively. directly molybdenum trioxide (to the molybdenum in calcination anyway). Indeed, at temperatures above 500 ° C, this oxide gradually releases oxygen along with the transition of Mo VI to Mo IV ; the released active oxygen is manifested by a strong mineralization action, which further lowers the silicate formation reaction temperature up to 600 ° C. Mo ^gg incorporates pigment into the resulting zirconium structure as a substitute uncharged disorder at the zirconium site - Mo ^ p. The lime after cooling does not need to be leached to remove the soluble components of the mineralizer, because their proportion in the lime is very low compared to the previous methods. After easy spreading (baking has little cohesiveness) it can be applied directly into ceramic glazes.

Způsob podle vynálezu je výhodný tím, že k přípravě růžového keramického pigmentu zirkonového typu lze použít teplot výpalu o 150 až 350 °C nižšíchAnež je tomu u způsobů doposud používaných v technologické praxi. Kvalita získaného pigmentu je z hlediska barevného odstínu odpovídající pigmentům připraveným dosavadními postupy. Výpalek má vysoký stupeň zreagování na křemičitan zirkoničitý, není zředěn” síranovými ionty (jako u dosavadních způsobů), a nemusí se proto, před aplikací do keramické glazury, pro vádět jeho vypírání vodou ev. minerální kyselinou.The inventive method is advantageous in that, to prepare a pink ceramic pigments can be used as a zirconia type firing temperature of 150 to 350 ° C and lower than the methods currently used in technological practice. The quality of the obtained pigment is in terms of color shade corresponding to the pigments prepared by the prior art. The lime has a high degree of conversion to zirconium silicate, is not diluted with sulphate ions (as in the prior art) and, therefore, does not need to be washed with water prior to application to the ceramic glaze. mineral acid.

V dalším jsou pak uvedeny příklady provedení:The following are examples of implementation:

Příklad 1 g oxidu zirkoničitého (syntetický ZrO2), 9,1 g oxidu křemičitého (SiO2), 2,1 g hexafluorokřemičitanu sodného (Na2SiFg),Example 1 g of zirconia (synthetic ZrO 2 ), 9.1 g of silica (SiO 2 ), 2.1 g of sodium hexafluorosilicate (Na 2 SiFg),

1,1 g hydroxidu lithného (LiOH . H20), 0,7 g chloridu sodného (NaCl), 3,5 g oxid-hydroxidu železitého (FeO(OH)) a 3,5 g molybdenanu amonného ((ΝΗ^)^Μθγ02^ . 4 H20) bylo smícháno za sucha a zahříváno rychlostí 5 °C/min. na teplotu 630 °C. Tato teplota byla udržována po dobu 2 h. Po ochlazení a rozetření výpalku byl získán pigment Obsahující 85% křemičitanu zirkoničitého, přímo pou237 3651.1 g of lithium hydroxide (LiOH. H 2 0), 0.7 g of sodium chloride (NaCl), 3.5 g of ferric oxide hydroxide (FeO (OH)) and 3.5 g of ammonium molybdate ((^ ΝΗ) Μθγ0 ^ ^ 2. 4H 2 0) were dry mixed and heated 5 ° C / min. to 630 ° C. This temperature was maintained for 2 h. After cooling and trituration of the stillage, a pigment containing 85% zirconium silicate was obtained, directly using 37 365

- 4 žitelný k vybarvování keramických glazur do růžového barevného odstínu, včetně glazur vysokoteplotních (s teplotou glazování okolo 1300 °C).- 4 digestible for coloring ceramic glazes to a pink color, including high-temperature glazes (with a glazing temperature of about 1300 ° C).

Příklad 2 g oxidu zirkoničitého (ZrO2 - čištěný minerál baddeleyit)Example 2 g of zirconia (ZrO 2 - purified mineral baddeleyite)

8,8 g oxidu křemičitého (SiO2), 2,5 g hexafluorokřemičitanu sodného (Na2SiFg), 1,3 g hydroxidu lithného (LiOH . H20), 0,9 g chlo ridu sodného (NaCl), 3,6 g oxid-hydroxidu železitého (FeO(DH)) a 3,0 g oxidu molybdenového (MoO^) bylo smícháno za sucha, zahříváno rychlostí 10 °C/min na teplotu 610 °C, která byla udržována po 2h. Získaný pigment obsahoval 83 % křemičitanu zirkoničitého.8.8 g silica (SiO 2 ), 2.5 g sodium hexafluorosilicate (Na 2 SiFg), 1.3 g lithium hydroxide (LiOH, H 2 O), 0.9 g sodium chloride (NaCl) 3 6 g of ferric oxide (FeO (DH)) and 3.0 g of molybdenum oxide (MoO 4) were dry mixed, heated at 10 ° C / min to 610 ° C, which was maintained for 2h. The pigment obtained contained 83% zirconium silicate.

Claims (1)

Ρ δ E D M É T VYNALEZUD δ E D ME D OF THE INVENTION 237 365237 365 Směs pro přípravu růžového keramického pigmentu zirkonového typu na bázi oxidu zirkoničitého, oxidu křemičitého, chloridu sodného a oxid-hydroxidu železitého, vyznačená tím, že obsahuje hmotněné' 49,5 až 52,5 % oxidu zirkoničitého, 22,5 až 24 % oxidu křemičitého, 1,3 až 2,0 % chloridu sodného, 5,0 až 12,0 % oxid-hydroxidu železitého vzorce FeO(OH) , 4,8 až 6,2 % hexafluorokřemičitanu sodného, 2,3 až 3,1 % hydroxidu lithného vzorce LiOH · H20 a 6,0 až 10,0 % molybdenanu amonného vzorce (ΝΗ^)^Μθγ02^ . 4 H20 ev. 5,0 až 8,2 % oxidu molybdenového, s výhodou pak 50,4 až 51,4 % oxidu zirkoničitého, 23,0 až 23,5 % oxidu křemičitého, 1,55 až 1,7 % chloridu sodného, 7,0 až 10,0 % oxid-hydroxidu železitého vzorce FeO(OH) , 5,35 až 5,5 % hexafluorokřemičitanu sodného, 2,73 až 2,8 % hydroxidu lithného (vzorce LiOH · H20) a 7,0 až 8,5 % molybdenanu amonného vzorce (NH^)gMo^02^ . 4 H20 ev. 5,7 až 6,9 % oxidu molybdenového.A composition for the preparation of a pink zirconium-type ceramic pigment based on zirconium dioxide, silica, sodium chloride and ferric oxide, characterized in that it contains by weight 49.5 to 52.5% of zirconia, 22.5 to 24% of silica 1.3 to 2.0% sodium chloride, 5.0 to 12.0% ferric oxide hydroxide of the formula FeO (OH), 4.8 to 6.2% sodium hexafluorosilicate, 2.3 to 3.1% hydroxide LiOH · H 2 O and 6.0 to 10.0% ammonium molybdate of formula (ΝΗ ^) γθγO 2 ^. 4 H 2 0 ev. 5.0 to 8.2% molybdenum dioxide, preferably 50.4 to 51.4% zirconia, 23.0 to 23.5% silica, 1.55 to 1.7% sodium chloride, 7.0 up to 10.0% FeO (OH), 5.35 to 5.5% sodium hexafluorosilicate, 2.73 to 2.8% lithium hydroxide (LiOH · H 2 O), and 7.0 to 8% 5% ammonium molybdate of the formula (NH?) GMO 0 ^ 2 ^. 4 H 2 0 ev. 5.7 to 6.9% molybdenum trioxide.
CS657383A 1983-09-09 1983-09-09 Mixture for preparation of pink ceramic zirconium-type pigment CS237365B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS657383A CS237365B1 (en) 1983-09-09 1983-09-09 Mixture for preparation of pink ceramic zirconium-type pigment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS657383A CS237365B1 (en) 1983-09-09 1983-09-09 Mixture for preparation of pink ceramic zirconium-type pigment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS237365B1 true CS237365B1 (en) 1985-07-16

Family

ID=5413122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS657383A CS237365B1 (en) 1983-09-09 1983-09-09 Mixture for preparation of pink ceramic zirconium-type pigment

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS237365B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Del Nero et al. Yellow Pr-zircon pigments: The role of praseodymium and of the mineralizer
EP0870730A1 (en) Stable anatase titanium dioxide and process for preparing the same
US4047970A (en) Production of calcined ceramic pigments
US3166430A (en) Iron ceramic pigment
CS237365B1 (en) Mixture for preparation of pink ceramic zirconium-type pigment
US6419735B1 (en) Composition based on samarium sesquisulphide, preparation method and use as coloring pigment
RU2108355C1 (en) Inorganic pigment on the base of sulfide of metal and method for its production
US5021092A (en) Method for the preparation of gray-green pigments based on zirconium silicate/vanadium compounds and sodium compound
US3756840A (en) Zirconium pigments
US3554777A (en) Production of pigmentary titanium dioxide
JPH0640728A (en) Brown or grey sealed pigment and preparation thereof
US3510332A (en) Process for the production of zirconium-praseodymium yellow pigments
US3005724A (en) Iron-silica ceramic stain
US3528835A (en) Preparation of colored ceramic pigments based on synthetic zircon
US2477277A (en) Composite lead sulfate-lead silicate pigment and process of manufacture
US2379270A (en) Lead silicate pigments and methods of making same
KR20000058140A (en) Tantalum(V) nitride pigments, process for the production thereof and use thereof
Trojan Synthesis of a green-blue zirconium silicate pigment
US3544347A (en) Process for the production of zirconium-vanadium blue pigments
US2383284A (en) Lead pigments and methods of making same
Mesíková et al. Yellow pigments based on Fe2TiO5 and TiO2
CS269098B1 (en) Method of intense rose zirconium pigment preparation with orange shade
US3539371A (en) Ceramic pigments produced with the aid of peroxy compounds
CS240733B1 (en) Mixture for zircon-type yellow ceramic pigment&#39;s preparation
US3514303A (en) Production of zirconium silicate pigments