CS239870B1

CS239870B1 - Způsob přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typuZpůsob přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typu

Info

Publication number: CS239870B1
Application number: CS84612A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Trojan
Original assignee: Miroslav Trojan
Priority date: 1984-01-27
Filing date: 1984-01-27
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS61284A1

Abstract

Vynález se týká přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typu s příměsí vanadu, za teplot 580 až 600 °C, tj. o 150 až 30Ó °C nižších než jsou teploty doposud používané při přípravě tohoto pigmentu jinými způsoby. Umožňuje to složeni výchozi směsi, která vedle základních výchozích oxidů zirkoničitého a křemičitého a barvícího oxidu vanadičného nebo vanadičnanu amonného, obsahuje hydroxid lithný, hexafluorokřemičitan sodný, molybdenan amonný nebo oxid molybdenový a chlorid sodný, které snižuji teplotu tvorby pigmentu pod 600 UC. Pigment je vhodný k vybarvování keramických glazur s teplotou glazování do 1100°C do modrého barevného odstínu. Vynález je použitelný v keramickém průmyslu; umožňuje přípravu kvalitního pigjnentu za energeticky výhodných podmínek.

Description

(54) Způsob přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typu

Vynález se týká přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typu s příměsí vanadu, za teplot 580 až 600 °C, tj. o 150 až 30Ó °C nižších než jsou teploty doposud používané při přípravě tohoto pigmentu jinými způsoby.

Umožňuje to složeni výchozi směsi, která vedle základních výchozích oxidů zirkoničitého a křemičitého a barvícího oxidu vanadičného nebo vanadičnanu amonného, obsahuje hydroxid lithný, hexafluorokřemičitan sodný, molybdenan amonný nebo oxid molybdenový a chlorid sodný, které snižuji teplotu tvorby pigmentu pod 600 ^UC. Pigment je vhodný k vybarvování keramických glazur s teplotou glazování do 1100°C do modrého barevného odstínu. Vynález je použitelný v keramickém průmyslu; umožňuje přípravu kvalitního pigjnentu za energeticky výhodných podmínek.

239 870 (51) Int. Cl.’

C 04 B 33/14

239 870

Vynález se týká způsobu přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typu, umožňujícího syntézu pigmentu při teplotách nižších, než jakých se používá při dosavadních způsobech·

Základem modrého keramického pigmentu zirkonového typu je syntetický křemičitan zirkoničitý. V jeho struktuře, odpovídající minerálu zirkonu, jsou zachyceny ionty otyřmocného vanadu, jako substituční nenabité poruchy na místě zirkonia ^vZr» které dodávají syntetizovaným raikrokrystalkům křemičitanu výrazné modré zbarvení. Připravují se výpalem směsí obsahujících zpravidla v téměř steohiometrickém poměru oxid zirkoničitý a křemičitý a dále sloučeniny s minerálizačními účinky (nejčastěji halogenidy sodné^ev. draselné), spolu se sloučeninami poskytujícími barvící ionty vanadu - nejčastěji oxid vanadičný či vanadičnan amonný. Výpal těchto směsí je třeba provádět na teploty minimálně 700 °C, zpravidla pak na teploty v rozmezí 750 až 900 °C, s dobou výpalu 2 až 6 hodin. Za těchto teplot však již dochází k výraznějšímu těkání složek mineralizátoru ze směsi, což má za následek nižší stupně zreagování pigmentu. Zplodiny navíc mají při dlouhodobějším působení nepříznivý vliv na vyzdívku pecí. Doposud používané teploty výpalu také vedou k nežádoucí aglomeraci vznikajících částeček pigmentu. S tím pak souvisí i nutnost loužení za horka či mokrého mletí pigmentů, před jejich aplikací do glazury.

Výše uvedené nedostatky nemá způsob přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typu podle vynálezu, jehož

-3239 870 podstata spočívá v tom, že se smísí 53,5 až 58,5 %,s výhodou 55 až 57 %,hmotnosti oxidu zirkoničitého, 24,5 až 26,5 %_zs výhodou 25 až 26 %_zhmotnosti oxidu křemičitého, 6 až 7 %,s výhodou 6,3 až 6,7 %_zhmotnosti hexafluorokřemičitanu disodného, 2,8 až 3,4 s výhodou 3 až 3,2 %,hmotnosti monohydrátu hydroxidu lithného, až 2,4 %_ts výhodou 2,1 až 2,3 %,hmotnosti chloridu sodného, až 4 %,s výhodou 3,3 až 3,7 %,hmotnosti tetrahydrátu heptamolybdenanu hexaamonného, nebo 2,5 až 3,3 %_ta výhodou 2,8 až

3,1 %_zhmotnosti oxidu molybdenového a 3 až 4 %_ťs výhodou 3,3 až 3,7 hmotnosti oxidu vanadičného, nebo 3,8 až 5,2 % a výhodou 4,2 až 4,8 %_zhmotnosti vanadičnanu amonného. Získaná směs se zahřívá rychlostí 5 až 10 °C za min.na teplotu 580 až 600 °C s výdrží po dobu 1 až 3 h na této teplotě. Při kalcinaci směsi se projevuje kombinace silných minerálizačnich účinků hydroxidu lithného a hexafluorokřemičitanu disodného ve směsi s chloridem sodným. Uvolňuje se tetrahalogenid křemičitý a alkalický křemičitan, které zajištují transport křemičité složky ve vypalované směsi k zrnům oxidu zirkoničitého, již při teplotách okolo 500 °C. Heptamolybdenan hexaamonný (nebo oxid molybdenový) uvolňuje při těchto teplotách aktivní kyslík, který má rovněž velmi silné mineralizační účinky. To pak v

umožňuje reakci tvorby křemičitanu zirkoničitého se zirkonovou strukturou již při relativně nízkých teplotách výpalu. Vanadičný ion z výchozího oxidu vanadičného (nebo vanadičnanu amonného, který v průběhu kalcinace na oxid vanadičný rovněž přechází) se zachycuje ve struktuře vznikajícího křemičitanu jako substituční nenabitá porucha a dodává mu intenzivní modré zav barvení. Stejně tak molybdenový ion přechází při uvolňování aktivního kyslíku na molybdeničitý a ten se rovněž zachycuje do struktury křemičitanu, jako substituční nenabitá porucha na místě zirkonia. Tato porucha vsak nezpůsobuje žádné zabarvení pigmentu, takže výsledný barevný odstín neruší. Nebrání také vstupu barvících iontů vanadu do struktury křemičitanu. Výpalek je možné po zchladnutí ještě vyloužit vodou za horka, k odstranění vodorozpustnýoh podílů. Těch vsak jsou poměrně malá množství, takže operaci loužení není nutné provádět. Pigment se použije k vybarvování keramických glazur, s teplotou

239 870 glazování do 1100 °C, do módrých barevných odstínů.

Výhody způsobu podle vynálezu spočívají v tom, že k přípravě modrého keramického pigmentu zirkonového typu se použijí nízké,, z energetického hlediska výhodné teploty výpalu - o 1 50 až 300 °C nižší než jsou teploty u způsobů doposud používaných. Kvalita pigmentu (barevnost, stupeň zreagování na křemičitan zirkoničitý) je přitom minimálně odpovídající pigmentům připravovaným dosavadními způsoby.

Příklad 1

11,2 g oxidu zirkoničitého (čištěný minerál baddelyit ), g oxidu křemičitého, 1,3 g hexafluorokřemičitanu disodného,

0,6 g monohydrátu hydroxidu lithného, 0,4 g chloridu sodného,

0,6 g oxidu molybdenového a 0,9 g vanadičnanu amonného bylo smícháno za sucha a zahříváno rychlostí 5 °C/min na teplotu 580 °C, která byla udržována po 2 h. Po zchladnutí byl získán modrý pigment obsahující 84 % křemičitanu zirkoničitého, vhodný pro vybarvení keramických glazur s teplenou glazování do 1100 °C. Příklad 2 g syntetického oxidu zirkoničitého, 5 g oxidu křemičitého, 1,4 g hexafluorokřemičitanu disodného, 0,65 g monohydrátu hydroxidu lithného, 0,45 g chloridu sodného, 0,7 g tetrahydrátu heptamolybdenanu hexaamonného a 0,8 g oxidu vanadičného bylo promícháno za sucha a zahříváno rychlostí 10 °C/min na teplotu 600 °C, která byla udržována po dobu 2 h. Po vyloužení zchladlého výpalku vodou za horka, byl získán modrý keramický pigment s obsahem 82 % křemičitanu zirkoničitého, vhodný pro vybarvování keramických glazur jako v příkladě 1.

Claims

P'RED MET VYNÁLEZU

239 870

Způsob přípravy modrého keramického pigmentu zirkonového typu,vyznačující se tím, že se smísí 53,5 až 58,5 %,s výhodou 55 až 57 %_řhmotnosti oxidu zirkoničitého, 24,5 až 26,5 s výhodou 25 až 26 %_zhmotnosti oxidu křemičitého, 6 až 7 %, s výhodou 6,3 až 6,7 hmotnosti hexafluorokřemičitanu disodného, 2,8 až 3,4 %₍a výhodou 3 až 3,2 hmotnosti monohydrátu hydroxidu lithného, 2 až 2,4 %,a výhodou 2,1 až 2,3 %_zhmotnosti chloridu sodného, 3 až 4 s výhodou 3,3 až 3,7 ^hmotnosti tetrahydrátu heptamolybdenanu hexaamonného, nebo 2,5 áž 3,3 %/ s výhodou 2,8 až 3,1 %_zhmotnosti oxidu molybdenového a 3 až 4 %, s výhodou 3,3 až 3,7 %_fhmotnosti oxidu vanadičného, nebo 3,8 až 5,2 s výhodou 4,2 až 4,8 % hmotnosti vanadičnanu amonného a získaná směs se zahřívá rychlostí 5 až^;Í0 °C za min na teplotu 580 až 600 °C s výdrží po dobu 1 až 3 h na této teplotě.