PL127985B1 - Method of manufacture of spinel ceramic colours - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania spinelowych barwników ceramicznych sluzacych do barwienia szkliw i mas ceramicznych.Barwniki spinelowe stanowia zwiazki jednego lub kilku tlenków pierwiastków z grupy metali przejsciowych np.: Fe, Co, Cr, Mn, V i Cu z AI2O3 i/lub Si02. Dotychczas znany jest sposób, polegajacy na wymieszaniu drobno zmielonego zestawu surowcowego, skladajacego sie z tlenków i lub soli np.: weglanów, azotanów pierwiastków z grupy metali przejsciowych AI2O3 i/lub SiC2, mineralizatorów np.: NaCl, NaF, H3BO3 i/lub modyfikatorów np.: ZnO, MgSC4, CaO, wypraze¬ niu w temperaturze 1373-1573 K, rozdrobnieniu uzyskanego spieku, a po wymyciu mineralizato¬ rów i wysuszeniu poddaniu go procesowi deaglomeracji czastek.W sklad zestawu przewaznie wchodzi 20-30% tlenków wzglenie mieszaniny tlenków z solami i 15-70% tlenku glinu lub krzemionki. Taki wieloskladnikowy zestaw surowcowy jest trudny do ujednorodnienia, a proces ujednorodniania niedogodny ze wzgledu na powstajace pyly. Dla przeprowadzenia procesu syntezy, który jest zwiazany z procesami dyfuzji w fazie stalej, stosuje sie wysokie temperatury i dlugie okresy wyzarzania.Stwierdzono wedlug wynalazku, ze jakosc barwników spinelowych mozna znacznie poprawic i sposób ich wytwarzania uproscic, jezeli w procesie wyprazania surowca tlenkowego uzyje sie surowiec tlenkowy ujednorodniony w procesach przemyslowych. Takim surowcem tlenkowym w procesie wytwarzania barwników spinelowych jest zdeaktywowana masa katalizatorów, stosowa¬ nych w procesach :katalitycznych 1? zwlaszcza w procesach katalizy heterogennej, np.: w procesach syntezy butadienu z butanów, hydrodealkilacji pochodnych alkilowych benzenu, reformowania benzyn, hydroodsiarczania olejów napedowych i innych frakcji pochodzenia karbo i petrochemi¬ cznego oraz w innych procesach katalitycznych, bedaca produktem odpadowym w tych procesach.Zdeaktywowane masy tych katalizatorów zawieraja kompozycje tlenków stosowanych do wytwa¬ rzania barwników spinelowych tj.: tlenków metali np.: Fe, Co, Cr, Ni, V i Cu oraz AI2O3 lub Si02 jako nosniki tych tlenków, osadzonych na ich powierzchni i moga byc stosowane, jak wykazaly badania jako podstawowy surowiec tlenkowy do wytwarzania barwników spinelowych.Wysoka jednorodnosc masy katalizatora zapewniaja warunki technologiczne jego wytwarza¬ nia, które w poczatkowym okresie produkcji polegaja zwykle na mieszaniu roztworów uzyskanych2 127 985 z rozpuszczenia w wodzie róznych soli oraz przemyslowe warunki jego eksploatacji, polegajace na ogrzewaniu katalizatora w temperaturze zaleznej od procesu tj. przewaznie 527-1073 K w czasie od 2500-40000 godzin, pod cisnieniem 5-70atm. w atmosferze redukcyjnej, najczesciej wodoru, a okresowo co kilka miesiecy przez okolo 150 godzin w atmosferze ulteniajacej. Warunki te wplywaja na ujednorodnienie masy poprzez migracje jonów w masie.W przypadku gdy zdeaktywowany katalizator sam w sobie zawiera pelna kompozycje reagen¬ tów, koniecznych do wytworzenia barwnego produktu o zadanej barwie, wówczas stanowi on pelna kompozycje zestawu surowcowego. Natomiast w przypadku, gdy kompozycja ta jest niewy¬ starczajaca stosuje sie dodatki modyfikujace barwe.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze zdeaktywowana mase w ilosci 70-100% wago¬ wych katalizatora, zawierajaca tlenki metali, jak podano wyzej oraz AI2O3 lub SiC2, niezbedne do uzyskania zadanej barwy produktu, lub z dodatkiem H3BO3 w ilosci 0-10% wagowych, ZnO w ilosci 0-10% wagowych, Fe203 w ilosci 0-15% lub z dodatkiem róznych soli np.: ZnCb w ilosci 0-15% wagowych CaCCh w ilosci 0-20% wagowych, NaCl w ilosci 0-15% wagowych wypraza sie w temperaturze 1373-1573 K, po czym uzyskany produkt rozdrabnia sie. Uzyskane sposobem wedlug wynalazku barwniki wykazuja czyste barwy niebieskie od jasno do intensywnie niebieskiej oraz odcienie zieleni i bezu.Zaleta wynalazku jest wyeliminowanie zmudnych procesów ujednoradniania • masy oraz wykorzystanie odpadowego produktu przemyslowego, jakim sa zdeaktywowane masy katalizato¬ rów. Wynalazek wyjasniaja blizej przyklady jego wykonania.Przyklad I. 100 kg zdeaktywowanego katalizatora typu CoO ¦ M0O3/AI2O3 wyprazono w temperaturze 1553-1573 K przez 1 godzine. Otrzymany spiek rozdrobniono na sucho i dodano go w ilosci 3% do szkliwa i masy ceramicznej. Uzyskano barwe niebieska szkliwa i masy.Przykladu. 100 kg zdeaktywowanego katalizatora typu Cr^/AbCh wyprazono w tem¬ peraturze 1533 K przez 1 godzine, nastepnie zmielono na mokro i wysuszono. Otrzymany barwnik dodano do szkliwa i masy w ilosci 2%. Uzyskano szkliwo i mase w kolorze pastelowo zielonym, przy temperaturze wypalania 1373 K, a jasno bezowym, przy temperaturze wypalania 1573 K.Przyklad III. 50 kg zdeaktywowanego katalizatora typu Cr203/Al203i 50 kg zdeaktywo¬ wanego katalizatora typu Co -MnOa/AhOs lekko nawilzono woda, a nastepnie rozdrobniono i ujednorodniono w kologniocie. Ujednorodniony zestaw wyprazono w temperaturze 1553 K przez 1 godzine. Uzyskany spiek po rozdrobnienu w mlynie kulowym wysuszono, po czym dodano po 3% do szkliw na plytki okladzinowe i do szkliw na wyroby sanitarne. Szkliwa zostaly zabarwione na kolor bezowy, przy czym powierzchnie szkliw odznaczaly sie wysoka jakoscia.Przyklad IV. Do 100 kg zdeaktywowanego katalizatora typu Co • M0O3/AI2O3 rozdrob¬ nionego w mozdzierzu mechanicznym clo uziarnienia 0% pozostalosci na sicie o boku oczka 60 jum dodano 5 kg chlorku sodu, 5 kg kwasu bornego technicznego oraz 10 kg weglanu wapnia. Cala mase proszków mieszano wstepnie w mieszadle typu V, a nastepnie w mieszadle szybkoobroto¬ wym. Tak przygotowana mieszanine prazono w temperaturze 1373 K przez 1 godzine, a nastepnie rozdrobniono w mlynie kulowym na mokro. Uzyskano barwnik do szkliw i mas ceramicznych o intensywnym niebieskim kolorze.Pr zy kla d V. Do 100 kg zdeaktywowanego katalizatora typu Cr203/Al203 rozdrobnionego w mlynie kulowym na sucho do uziarnienia 0% pozostalosci na sicie o boku oczka 60/zm dodano 5 kg chlorku sodu, 5 kg kwasu bornego technicznego, 10 kg tlenku zelazowo-zelazawego i 16 kg chlorku cynku. Mieszanine te po ujednorodnieniu prazono w temperaturze 1553 K przez 1 godzine, a nastepnie rozdrobniono w mlynie kulowym na mokro. Uzyskano barwnik do szkliw i mas ceramicznych w kolorze bezowym.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania spinelowych barwników ceramicznych do barwienia szkliw i mas cerami¬ cznych, bedacych zwiazkami tlenków metali np. Fe, Co, Cr, Ni, V i Cu z AI2O3 i/lub Si02, znamienny tym, ze zdeaktywowana mase katalizatora, stosowanego w procesach katalitycznych, ujednorodniona w procesie jego wytwarzania i eksploatacji, zawierajaca tlenki tych metali osa¬ dzone na nosniku, zwl&szcza AI2O3 i/lub Si02, w ilosci 70-100% wagowych z dodatkiem H3BO3 w ilosci 0-10% wagowych, ZnO w ilosci 0-10% wagowych, Fe203 w ilosci 0-15% wagowych lub z127 985 3 dodatkiem róznych soli np: ZnCl2 w ilosci 0-15% wagowych, CaC03 w ilosci 0-20% wagowych, NaCl w ilosci 0-15% wagowych wypraza sie w temperaturze 1373-1573 K, po czym uzyskany produkt rozdrabnia sie. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania spinelowych barwników ceramicznych do barwienia szkliw i mas cerami¬ cznych, bedacych zwiazkami tlenków metali np. Fe, Co, Cr, Ni, V i Cu z AI2O3 i/lub Si02, znamienny tym, ze zdeaktywowana mase katalizatora, stosowanego w procesach katalitycznych, ujednorodniona w procesie jego wytwarzania i eksploatacji, zawierajaca tlenki tych metali osa¬ dzone na nosniku, zwl&szcza AI2O3 i/lub Si02, w ilosci 70-100% wagowych z dodatkiem H3BO3 w ilosci 0-10% wagowych, ZnO w ilosci 0-10% wagowych, Fe203 w ilosci 0-15% wagowych lub z127 985 3 dodatkiem róznych soli np: ZnCl2 w ilosci 0-15% wagowych, CaC03 w ilosci 0-20% wagowych, NaCl w ilosci 0-15% wagowych wypraza sie w temperaturze 1373-1573 K, po czym uzyskany produkt rozdrabnia sie. PL