CS249963B1 - Method of intensive rosy ceramic dye stuff preparation - Google Patents

Method of intensive rosy ceramic dye stuff preparation Download PDF

Info

Publication number
CS249963B1
CS249963B1 CS839583A CS839583A CS249963B1 CS 249963 B1 CS249963 B1 CS 249963B1 CS 839583 A CS839583 A CS 839583A CS 839583 A CS839583 A CS 839583A CS 249963 B1 CS249963 B1 CS 249963B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
zirconium
dye
formation
silica
Prior art date
Application number
CS839583A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Miroslav Trojan
Original Assignee
Miroslav Trojan
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 filed Critical Miroslav Trojan
Priority to CS839583A priority Critical patent/CS249963B1/en
Publication of CS249963B1 publication Critical patent/CS249963B1/en

Links

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Využívá se nízkoteplotního tříslož-. kového mlneralizátoru, obsahujícího molybden sodný, hexafluorokřemičitan sodný a hydroxid lithný, jež v kombinaci s chloridem ev. fluoridem železnatým /nejlépe tetrahydrátem chloridu železnatého/ umožňuje vznik křemičitanu zirkoničitého z výchozích oxidů /křemičitého a zirkoničitého/ již při nízké teplotě výpalu a to současně se vznikem barvicích hematitových částeček, zachycujících se tak velmi účinně do vznikající zirkonové struktury křemičitanu. Barvítko je vhodné k intenzivnímu vybarvování keramických zejména boritokřemičitanovýoh glazur, do růžového odstínu.Low-temperature three-component is used. a molybdenum-containing mineralizer sodium, sodium hexafluorosilicate and lithium hydroxide in combination with chloride ev. ferrous fluoride (preferably ferric chloride tetrahydrate) it allows the formation of zirconium silicate from starting oxides / silica and zirconium / already at low temperature firing, and at the same time with the formation of staining hematite particles trapping so very effectively into the emerging zirconium silicate structure. The dye is suitable for intense in particular, coloring ceramic boron silicate glazes, in pink.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy keramického barvítka, které při aplikaci dodává keramickým glazurám intenzivní růžové zbarvení. Jedná se o barvítko zirkon - hematitového typu, připravující se za relativně nízkých teplot výpalu.The present invention relates to a process for preparing a ceramic colorant which, when applied, imparts an intense pink color to the ceramic glazes. It is a dye of zircon - hematite type prepared at relatively low firing temperatures.

Keramická barvítka, jejichž základem je křemičitan zirkoničitý se zirkonovou strukturou, se připravují výpalem směsi obsahující zpravidla v téměř stechiometriokém poměru oxid zirkoničitý a oxid křemičitý a dále sloučeniny s mineralizačníml účinky /nejčastěji halogenidy sodné/ spolu se sloučeninami poskytujícími barvící oxidy, v případě růžového barvítka to je bud síran železnatý nebo oxid-hydroxid železitý.Ceramic dyes based on zirconium silicate with a zircon structure are prepared by firing a mixture containing generally in a stoichiometric ratio of zirconium dioxide and silica and compounds with mineralizing effects (most commonly sodium halides) together with compounds providing coloring oxides, in the case of a pink dye. is either ferrous sulfate or ferric oxide hydroxide.

Výpal těchto směsí je třeba provádět na teploty vyšší než 750-800 °C, zpravidla pak na teplotu v rozmezí 900-1 000 °C. Mechanismus tvorby tohoto barvítka ukazuje, že skutečně intenzivního růžového odstínu je možné docílit jedině za současného vzniku barvicích částeček hematitu a bezbarvých mikrokrystalků křemičitanů zirkoničitého se zirkonovou strukturou, do nichž se hematlt zachycuje a vybarvuje je.Firing of these mixtures should be carried out at temperatures higher than 750-800 ° C, usually at temperatures between 900-1000 ° C. The mechanism of formation of this dye shows that a truly intense pink shade can only be achieved with simultaneous formation of hematite staining particles and colorless microcrystals of zirconium silicate with a zirconium structure into which the hematite is trapped and stained.

Při výpalu částečně přechází sloučenina železa z výchozí směsi, reakcí s mineralizátory, na halogenid železnatý. Ten pak reaguje s výchozím oxidem křemičitým za současného vzniku hematitu a tetrahalogenidu křemičitého, jenž reakcí s výchozím oxidem zirkoničitým umožňuje vznik mikrokrystalků křemičitanů zirkoničitého.Upon firing, the iron compound is partially converted from the starting mixture, by reaction with mineralizers, to the ferrous halide. It then reacts with the silica starting to form hematite and silica tetrahalide, which reacts with the zirconium starting material to form microcrystals of zirconium silicate.

Přímé použití halogenidů železnatých v doposud používaných výchozích směsích pro přípravu růžových zirkonových pigmentů nebylo však účinné vzhledem k poměrně vysokým teplotám výpalu nutným k uskutečnění reakce tvorby křemičitanů zirkoničitého v těchto směsích» přechod, do výchozích směsí přímo přidaných halogenidů železnatých, na barvicí hematit totiž probíhá při teplotách podstatně nižších.However, the direct use of ferrous halides in the starting mixtures used to prepare pink zirconium pigments has not been effective due to the relatively high firing temperatures necessary to effect the reaction of forming zirconium silicates in these mixtures. temperatures substantially lower.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že k přípravě intenzivního růžového zirkon-hematitového barvítka se využívá výchozí směsi obsahující 42 až 48 hmot. % oxidu zirkoničitého, 19 až 23 hmot. % oxidu křemičitého, 10 až 30 hmot. % chloridu ev. fluoridu železnatého s výhodou tetrahydrátu chloridu železnatého a 12 až 17 hmot. %, s výhodou 13,5 až 15,5 hmot. % třísložkového nízkoteplotního mineralizátoru.The process according to the invention consists in using a starting mixture containing 42 to 48% by weight of an intense pink zirconia-hematite dye. % zirconia, 19 to 23 wt. 10 to 30 wt. % chloride ev. % ferrous fluoride, preferably ferrous chloride tetrahydrate and 12 to 17 wt. %, preferably 13.5 to 15.5 wt. % of a three-component low temperature mineralizer.

Vzhledem k relativně nízké teplotě vzniku křemičitanů /okolo 600 °C/, umožněné nízkoteplotním mineralizátorem, proběhne přechod halogenidů železnatého na hematit prakticky souběžně s tvorbou křemičitanů zirkoničitého. Barvicí hematitové částečky se tak zachycují do zirkonových mikrokrystalků velmi účinně a dodávají jim intezivního červenorůžového zabarvení.Due to the relatively low silicate formation temperature (about 600 ° C), made possible by the low-temperature mineralizer, the transition of ferrous halides to hematite takes place virtually concurrently with the formation of zirconium silicates. Thus, the hematite staining particles are trapped in the zirconium microcrystals very effectively and give them an intense red-pink coloration.

Nízkoteplotní třísložkový mineralizátor obsahuje molybdenan sodný /dihydrát/, hexafluorokřemlčitan sodný a hydroxid llthný /monohydrát/, v molárním poměru 1 : 0,76 až 1,00 : 2,51 až 3,20 s výhodou 1 : 0,83 až 0,93 : 2,70 až 3,00.The low temperature three-component mineralizer comprises sodium molybdate (dihydrate), sodium hexafluorosilicate and lithium hydroxide (monohydrate), in a molar ratio of 1: 0.76 to 1.00: 2.51 to 3.20, preferably 1: 0.83 to 0.93 : 2.70 to 3.00.

Při kalcinacl výchozí směsi se projevují jednak silné mineralizační účinky lithných iontů uvolňovaných z hydroxidu a dále účinky tetrafluoridu křemičitého uvolňovaného z hexafluorokřemičitanu, ten může ihned vstupovat do reakce s oxidem zirkoničitým za vzniku křemičitanu zirkoničitého.The calcination of the starting mixture shows both the strong mineralization effects of lithium ions released from the hydroxide and the effects of silica tetrafluoride released from hexafluorosilicate, which can immediately react with zirconium oxide to form zirconium silicate.

Tím se slabě exotermni reakce tvorby křemičitanů rozbíhá» v této fázi se velmi příznivě projeví silné mineralizační účinky aktivního kyslíku uvolňovaného z molybdenanu sodného. Výrazné celkové mineralizační účinky třísložkového mineralizátoru tak umožňují dostatečné zreagování výchozích oxidů /křemičitého a zirkoničitého/ na křemičitan zirkoničitý se zirkonovou strukturou již při teplotách okolo 600 °C.As a result, the weak exothermic reaction of the formation of silicates starts. In this phase, the strong mineralization effects of the active oxygen released from the sodium molybdate are very beneficial. The significant overall mineralization effects of the ternary mineralizer thus allow sufficient reacting of the starting oxides (silica and zirconium) to zirconium silicate with a zircon structure already at temperatures of about 600 ° C.

Aktivní kyslík uvolňovaný z molybdenanu přitom silně přispívá i k oxidaci železnaté složky na železltou a tím k tvorbě barvicího hematitu při teplotách odpovídajících vzniku křemičitanu.The active oxygen released from the molybdate also strongly contributes to the oxidation of the ferrous component to the ferrous component and thus to the formation of dyeing hematite at temperatures corresponding to the formation of silicate.

Halogenidové anionty, uvolňované z halogenidu železnatého, mají na reakci tvorby křemičitanu rovněž příznivý vliv, nebot vtahují do reakce další zrna oxidu křemičitého za vzniku vysoce reaktivního tetrahalogenidu křemičitého.The halide anions released from the ferrous halide also have a beneficial effect on the silicate formation reaction, as they attract additional silica grains into the reaction to form a highly reactive silica halide.

Všechny složky výchozí směsi se promísí za sucha a směs se vypaluje na teploty 600 až 640 °C po dobu 1 až 3 hodin /podle druhu použitého ZrOj/} rychlost vzestupu teploty je poměrně vysoká: 5 až 10 °C/min, aby bylo co nejrychleji dosaženo teploty výpalu a nedocházelo k předčasné oxidaci Fe11 na Fe111, tj. ještě před dosažením teploty vzniáoi^křemičitanu.All components of the starting mixture are dry blended and the mixture is baked at a temperature of 600 to 640 ° C for 1 to 3 hours (depending on the type of ZrOj used) the temperature rise rate is relatively high: 5 to 10 ° C / min to the firing temperature was reached most rapidly and no premature oxidation of Fe 11 to Fe 111 occurred, i.e. before the temperature of silicate formation occurred.

S výhodou se použije převrstvení výchozí směsi, volně sypané ve vypalovací nádobě, vrstvou alespoň 1 cm práškovitého tepelně stálého a k probíhajícím reakcím inertního materiálu /např. jemně mletý minerál zirkon, ev. již vypálené zirkonhematitové barvítko/.Preferably, a coating of at least 1 cm of powdered thermally stable powder is applied to the starting mixture, loosely poured in the baking vessel, and to the ongoing reactions of inert material (e.g. finely ground mineral zircon, ev. already baked zirconhematite dye.

Vzhledem k určité soudržnosti vypálené směsi, lze pak po zchladnutí vrstvu práškovitého materiálu lehce odstranit /sesypat/, aniž by došlo k znečištění produktu. Výpalek je před aplikací do glazury ještě možno vyloužit vodou za horka k odstranění jeho rozpustných podílů.Due to a certain consistency of the fired mixture, after cooling the layer of powdered material can be easily removed without any contamination of the product. The slurry can still be removed with hot water to remove its soluble fractions prior to application to the glaze.

Výhody způsobu podle vynálezu spočívají v kvalitě barvítka, které vykazuje vysoký stupeň zreagování na křemičitan zirkoničitý s relativně vysokým obsahem v něm zachyceného hematitu; při aplikaci do keramických glazur je vybarvuje do intenzivně růžového odstínu.The advantages of the process according to the invention reside in the quality of the colorant which shows a high degree of reaction to zirconium silicate with a relatively high content of hematite retained therein; when applied to ceramic glazes, it is colored intensely pink.

Další výhoda je v nízké, z energetického hlediska, velmi příznivé teplotě výpalu a rovněž v technologické nenáročnosti přípravy barvítka.A further advantage is in the low, energy-efficient, very favorable firing temperature and also in the technological undemanding of dye preparation.

Příklad 1 *Example 1 *

100 g čištěného minerálu baddeleyitu /ZrO2/, 45 g oxidu křemičitého, 50 g tetrahydrátu chloridu železnatého a 35 g nízkoteplotního třísložkového mineralizátoru, obsahujícího 16 g dihydrátu molybdenanu sodného, 11 g hexafluorokřemičitanu sodného a 8 g monohydrátu hydroxidu lithného, bylo smícháno za sucha a v porcelánové nádobě převrstveno 1 až 1,5 cm vrstvou mletého minerálu zirkonu a zahříváno rychlostí 10 °C/min na teplotu 620 °C, která byla udržována po dobu 2 h.100 g of purified baddeleyite (ZrO2) mineral, 45 g of silica, 50 g of ferrous chloride tetrahydrate and 35 g of low temperature three-component mineralizer containing 16 g of sodium molybdate dihydrate, 11 g of sodium hexafluorosilicate and 8 g of lithium hydroxide monohydrate were dry over a 1 to 1.5 cm layer of ground zirconium mineral in a porcelain vessel and heated at 10 ° C / min to 620 ° C, which was held for 2 h.

Po zchladnutí a sesypání vrstvy minerálu zirkonu byl výpalek vyloužen vodou za horka; získané barvítko je vhodné k vybarvení keramických zejména boritokřemičitanovýoh glazur do intenzivního růžového odstínu.After cooling and pouring off the zirconium mineral layer, the lime was extracted with hot water; The dye obtained is suitable for coloring ceramic, especially borosilicate, glazes to an intense pink.

Příklad 2 g syntetického oxidu zirkoničitého, 39,5 g oxidu křemičitého, 22 g fluoridu železnatého a 29 g nízkoteplotního mineralizátoru, obsahujícího 13 g dihydrátu molybdenanu sodného, 9,5 g hexafluorokřemičitanu sodného a 6,5 g monohydrátu hydroxidu lithného, bylo smícháno za sucha a v keramické nádobě převrstveno 1 až 2 cm vrstvou již připraveného, vylouženého růžového barvítka /z příkladu 1/ a zahříváno rychlostí 5 °C/min na teplotu 630 °C, která byla udržována po dobu 2 h. Výpalek je po zpracování loužením vodou za horka použitelný jako růžové keramické barvítko.Example 2 g of synthetic zirconia, 39.5 g of silica, 22 g of ferrous fluoride and 29 g of a low temperature mineralizer containing 13 g of sodium molybdate dihydrate, 9.5 g of sodium hexafluorosilicate and 6.5 g of lithium hydroxide monohydrate were dry mixed. and in a ceramic vessel overlaid with a 1 to 2 cm layer of the prepared leached pink dye (from Example 1) and heated at a rate of 5 ° C / min to 630 ° C, which was held for 2 h. heat usable as pink ceramic dye.

Claims (2)

1. Způsob přípravy intenzivního růžového keramického barvítka zirkon-hematitového typu vyznačený tím, že výchozí směs, obsahující 42 až 48 % hmotnosti oxidu zirkoničitého, 19 až 23 % hmotnosti oxidu křemičitého, 10 až 30 % hmotnosti chloridu nebo fluoridu železnatého a 12 až 17 % hmotnosti, s výhodou 13,5 až 15,5 % hmotnosti třísložkového nízkoteplotního mineralizátoru, obsahující dihydrát molybdenanu sodného, hexafluorokřemičitan sodný a monohydrát hydroxidu lithného v molárním poměru 1 : 0,76 až 1 : 2,51 až 3,2, s výhodou 1 : 0,83 až 0,93 : 2,7 až 3, se prcmísí za sucha a potom se zahřívá rychlostí 5 až 10 °c/min na teplotu 600 - 640 °C, která je udržována po dobu 1 až 3 h.A process for preparing an intense pink ceramic dye of the zirconia-hematite type, characterized in that the starting mixture comprises 42 to 48% by weight of zirconia, 19 to 23% by weight of silica, 10 to 30% by weight of iron chloride or fluoride and 12 to 17% by weight, preferably 13.5 to 15.5% by weight of a three-component low temperature mineralizer comprising sodium molybdate dihydrate, sodium hexafluorosilicate and lithium hydroxide monohydrate in a molar ratio of 1: 0.76 to 1: 2.51 to 3.2, preferably 1% by weight : 0.83 to 0.93: 2.7 to 3 is premixed dry and then heated at a rate of 5-10 ° C / min to 600-640 ° C, which is maintained for 1 to 3 hours. 2, Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se zahřívání směsi provádí při převrstvení této směsi alespoň 1 cm silnou vrstvou minerálu zirkonu nebo již vypáleného zirkonhematltového barvítka.2. A method according to claim 1, characterized in that the heating of the mixture is carried out when the mixture is overlaid with an at least 1 cm thick layer of zirconium mineral or already fired zircon-haemalt dye.
CS839583A 1983-11-14 1983-11-14 Method of intensive rosy ceramic dye stuff preparation CS249963B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS839583A CS249963B1 (en) 1983-11-14 1983-11-14 Method of intensive rosy ceramic dye stuff preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS839583A CS249963B1 (en) 1983-11-14 1983-11-14 Method of intensive rosy ceramic dye stuff preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS249963B1 true CS249963B1 (en) 1987-04-16

Family

ID=5434415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS839583A CS249963B1 (en) 1983-11-14 1983-11-14 Method of intensive rosy ceramic dye stuff preparation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS249963B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2848905B2 (en) Gray-black encapsulated pigment and method for producing the same
US2992123A (en) Yellow ceramic pigments
Monrós et al. Different kinds of solid solutions in the V2O5-ZrSiO4-NaF system by sol-gel processes and their characterization
US3166430A (en) Iron ceramic pigment
CS249963B1 (en) Method of intensive rosy ceramic dye stuff preparation
US3510332A (en) Process for the production of zirconium-praseodymium yellow pigments
US3012898A (en) Yellow pigments
Trojan A blue-violet zirconium silicate pigment with admixtures of condensed cobalt phosphates
JPH0640728A (en) Brown or grey sealed pigment and preparation thereof
US3544347A (en) Process for the production of zirconium-vanadium blue pigments
US3168410A (en) Praseodymium-cerium yellow
US3514303A (en) Production of zirconium silicate pigments
US3539371A (en) Ceramic pigments produced with the aid of peroxy compounds
US3201270A (en) Inorganic coloring materials
US3528835A (en) Preparation of colored ceramic pigments based on synthetic zircon
Trojan Synthesis of a green-blue zirconium silicate pigment
US4358321A (en) Lead-free ceramic pink-coloring material consisting of chromium-tin-calcium-silicon-alkali metal oxide plus bismuth and/or phosphorus oxide and process
EP1314762B1 (en) Method for obtaining dyes for ceramic and glass, particularly for substrates and coatings, and dyes obtained thereby
CS269098B1 (en) Method of intense rose zirconium pigment preparation with orange shade
JPS58225158A (en) Colorant for ceramic
CS239870B1 (en) Method of processing of blue ceramic pigment on zircin base
CS248541B1 (en) Grey-and-black- zirconium pigment
US3592673A (en) Process for making ceramic coloring materials
US2759844A (en) Ultramarine pigment and method of making same
US3528834A (en) Production of ziroconium-based ceramic pigments containing iron