CS249454B1 - Způsob přípravy hnědého zirkonového pigmentu s obsahem iontů teluru - Google Patents

Abstract

Přípravě hnědého keramického pigmentu, jehož základem Je křemičitan zirkoničitý se zirkonovou strukturou zbarvený substitučními nabitými poruchami iontů teluru. Jejich vznik a existenci umožňují dále přítomné nebarevné substituční poruchy iontů molybdenu nebo wolframu. , . , „ Výchozí směs, vedle základních oxidů zirkoničitého a křemičitého, obsahuje mineralizétory, hexafluorokřemičitan disodný a hydroxid lithný a dále oxidy, amonné či alkalické soli ěestimocného molybdenu nebo wolframu a alkalické sloučeniny či kyseliny Šestimocného nebo čtyřmocného teluru. Kalcinací směsi připravený bezbarvý křemičitan zirkoničitý eeapo promytí přežíhá na teplotu nad 1250 °C, kdy přejde na intenzívně hnědě zbarvený pigment, vhodný k vybarvování všech druhů keramických glazur. Vynález může mít použití v keramickém průmyslu.

Description

Vynález se týká přípravy hnědého pigmentu zirkonového typu s obsahem iontů teluru. Umožňuje syntézu pigmentu intenzivního barevného odstínů k vybarvování keramických glazur.

K chemicky, tepelně i barevně nej stabilnějSim keramickým pigmentům patří pigmenty zirko» nového typu. Jejich základem je syntetický křemičitan zirkoničitý se zirkonovou strukturou. Čistý křemičitan je bezbarvý. Do jeho struktury vSak lze zabudovat příměsi některých iontů jako barevné poruchy. Nebo lze některé tepelně stabilní barevné částice, např. oxidů, nechat zarůst, jako tzv. vměstky, do syntetizovaných zirkonových mikrokrystalů. První skupina zirkonových pigmentů barevná strukturními poruchami, představuje nejintenzivněji zbarvené pigmenty Pigment tohoto typu věak v hnědém barevném odstínu není dosud znám. Známy jsou pouze pigmenty hnědých odstínů druhého typu, barevné vměstky částic některých spinelů. Vzhledem k malé barevné sytosti těchto vměstkových pigmentů je však po jejich aplikaci vybarveni glazur jen světle hnědé.

Pigment připravený podle vynálezu tentD nedostatek odstraňuje a představuje křemičitan zirkoničitý se zirkonovou strukturou intenzívně zbarvený do hnědého odstínu pomocí iontů tělu ru jako barevných strukturních poruch. Podstata jeho přípravy podle vynálezu epočívá v tom, že se promísí za sucha 40 až 56 % s výhodou 47 až 49 % hmotnosti oxidu zirkoničitého, 20 až 28 % s výhodou 23 až 25 % hmotnosti oxidu křemičitého, 3 až 10 % s výhodou 5 až 7 % hmotnosti hexafluorokřemičitanu disodného, 1,5 až 7 % s výhodou 2,5 až 5 % hmotnosti hydroxidu lithného, 0,5 až 20 $ s výhodou 3 až 8 S6 hmotnosti oxidu nebo amoné soli, nebo alkalické soli nebo soli alkalických zemin šestimocného molybdenu nebo šestimocného wolframu » 3 ti 25 Ϊ s výhodou 7 až 14 % hmotnosti alkalické soli, nebo soli alkalických zemin, nebo kyseliny šestimocného nebo čtyřmocného teluru.

Směs se vypaluje rychlostí 3 až 30 °C/min na teplotu v rozmezí 650 až 900 °C s výhodou v rozmezí 700 až 800 °C, s výdží na této teplotě po dobu 0,5 až 5 h (podle druhu použitého oxidu zirkoničitého a podle použité teploty výpalu v uvedeném rozmezí). Výpalem dochází k syntéze křemičitanu zirkoničitého se zirkonovou strukturou, který je základem pigmentu. Použité složení výchozí směsi (výrazné mineralizační účinky hexafluorokřemičitanu disodného a hydroxidu lithného) umožňuje syntézu při relativně nízké teplotě výpalu a zárověň umožňuje účinný vznik poruch ve struktuře zirkonových mikrokrystalků. Tyto poruchy jsou způsobené lonty teluru a molybdenu či wolframu ve čtyřmocném stavu, do kterého při výpalu směsi a vzniku křemičitanu příslušné ionty přešly.

Jedná se o nenabité substituční poruchy na místě zirkonia Tegp, Mo^-či W^. ^^{8011 t0} poruchy nebarvící a tak jsou v této fézi přípravy pigmentu mikrokrystalky křemičitanu nebarev né (bílé). Vybarvení se docílí teprve jejich samostatným přežíháním na teploty nad ,250 °C, Výpalek se proto déle podle vynálezu promyje vodou za horka, nebo s výhodou zředěnou minerální kyselinou za horka. Ocutraní se tak alkalické zbytky z hydroxidu lithného, z hexafluorokřemičitanu disodného a ze solí teluru, molybdenu či wolframu z výchozí směsi, které by při delším záhřevu na vyšší teploty, způsobovaly rozklad syntetizovaných zirkonových mikrokrystalků.

iromytý výpalek se pak podle vynálezu přežíhá při teplotě 1250 až 1500 °C, s výhodou 350 až i - 30 °C s výdrží alespoň 5 min při této teplotě. (Teplota přežahu nad 1500 °c by již vedla k ...brmickému rozkladu křemičitanu.) Při přežahu dochází k vybarvení zirkonových mikrokrystalků v důsledku změny náboje nenabitých poruch Te^. Tato změna je umožněna přenosem způsobené ionty teluru na místě zirkonia dodávají mikrokrystalkům křemičitanu intenzívně hnědé zbarvení. Přenosem náboje přecházejí do nabitého stavu i poruchy způsobené ionty molybdenu či wolframu; takto vzniklé nabité poruchy jsou věak opět nebarvené a tak konečný barevný ede odstín neruší.

Výsledkem je tedy stabilní intenzívně hnědý zirkonový pigment vhodný k vybarvování všech typů keramických glazur.

VÝhody přípravy hnědého zirkonového pigmentu podle vynálezu spočívají především v kvalitě získaného produktu:

-stupán zreagovění připraveného pigmentu na křemičitan zirkoničitý je vysoký (až 92»

- stabilita pigmentu je velká a lze ho proto použít k vybarvování glazur s vysokou teplotou glazování (okolo 1300 °C)

- hnědý barvený odstín pigmentu je velmi intenzívni a umožňuje tak po aplikaci dostatečně vybarveni glazur i při použití v relativně malých množstvích

Příklad 1 . 160 g oxidu zirkoničitého (Čištěný minerál baddeleyit), 80 g oxidu křemičitého, 20 g hexafluorokřeaičitanu disodného, 15 g monohydrátu hydroxidu llthného, 20 g oxidu molybdenového a 40 g teluranu draselného bylo smícháno za sucha a vypalováno v peci, 3 náběhem 10 °C/min, při teplotě 750 °C po dobu 1 h. Výpalek byl za horka vyloužen zředěnou kyselinou chlorovodíkovou a po oddělení filtrací byl produkt obsahující 90,5 56 křemičitanu zirkoničitého, přežíhdn na teplotu 1400 °C po dobu 2o min. Získaný intenzívně hnědý pigment je vhodný k vybarvování všech druhů keramických glazur s libovolnou teplotou glazováni, do hnědých barevných odstínů.

Příklad 2 g syntetického oxidu zirkoničitého, 23 g oxidu křemičitého, 7 g hexafluorokřemičitanu disodného, 3,5 g hydroxidu llthného (bezvodého), 8 g dodekawolframanu dekaamonného a 10 g kyseliny telurové bylo smícháno za sucha a vypalováno v peci s náběhem 20 °C/min při teplotě 800 °C po dobu 1 h. Výpalek byl za horka vyloužen vodou a po oddělení dekantací byl produkt, obsahující 88 % křemičitanu zirkoničitého, přežíhén na teplotu 1450 °C po dobu 10 min.

Získaný intenzívně hnědý pigment je vhodný k použití jako v příkladu 1₀

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy hnědého zirkonového pigmentu 3 obsahem iontů teluru vyznačený tím, že se suché směs 40 až 56 % s výhodou 47 až 49 % hmotnostních oxidu zirkoničitého, 20 až 28 % s výhodou 23 až 25 % hmotnostních oxidu křemičitého, 3 až 10 56 s výhodou 5 až 7 % hmotnostních hexafluorokřemičitanu disodného, 1,5 až 7 56 s výhodou 2,5 až 5 56 hmotnostních hydroxidu lithného, 0,5 až 20 X s výhodou 3 až 8 X hmotnostních oxidu, nebo amonné soli, nebo alkalické soli, nebo soli alkalických zemin šestimocného molybdenu nebo šestimocného wolframu a 3 až 25 X s výhodou 7 až 14 X hmotnostních alkalické soli, nebo 30IÍ alkalických zemin, nebo kyseliny šestimocného nebo čtyřmocného teluru vypaluje rychlostí 3 až 30 °C/min na teplotu 650 až 900 °C s výhodou 700 až 800 °C s výdrží 0,5 až 5 h na této teplotě, výpalek ae promyje vodou za horka, nebo s výhodou zředěnou minerální kyselinou za horka a poté se přežíhá při 1250 až 1500 °C s výhodou 1350 až 1450 °C po dobu alespoň 5 min při této teplotě.