RU2033398C1 - Decorative stone cast and charge for preparing of decorative stone cast - Google Patents
Decorative stone cast and charge for preparing of decorative stone cast Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033398C1 RU2033398C1 SU5031124A RU2033398C1 RU 2033398 C1 RU2033398 C1 RU 2033398C1 SU 5031124 A SU5031124 A SU 5031124A RU 2033398 C1 RU2033398 C1 RU 2033398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- decorative
- decorative stone
- stone cast
- charge
- mgo
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0063—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing waste materials, e.g. slags
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к новым видам материалов из силикатных расплавов из горно-промышленных отходов и может быть использовано при производстве изделий декоративно-художественного назначения. The invention relates to new types of materials from silicate melts from mining wastes and can be used in the manufacture of decorative and artistic products.
Известно декоративное глушеное стекло, содержащее SiO2, Al2O3, B2O3, Na2O, P2O5, TiO2 при следующих соотношениях компонентов, мас. SiO2 46,0-53,4 Al2O3 5,0-9,4 B2O3 18,5-28,2 Na2O 8,5-10,0 P2O5 1,8-4,0 TiO2 5,5-9,0
Это синее с голубыми разводами стекло характеризуется высокой декоративностью, однако для его производства требуются дефицитные и дорогостоящие материалы, в частности чистые оксиды и соли.Known decorative extinguished glass containing SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , Na 2 O, P 2 O 5 , TiO 2 in the following ratios of components, wt. SiO 2 46.0-53.4 Al 2 O 3 5.0-9.4 B 2 O 3 18.5-28.2 Na 2 O 8.5-10.0 P 2 O 5 1.8-4 0 TiO 2 5.5-9.0
This blue glass with blue streaks is highly decorative, however, its production requires scarce and expensive materials, in particular pure oxides and salts.
Наиболее близким из известных технических решений к предложенному является декоративное каменное литье, включающее SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, TiO2, B2O3.The closest known technical solutions to the proposed one is decorative stone casting, including SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO, Fe 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , B 2 O 3 .
Такое декоративное каменное литье обладает высоким декоративным качеством, позволяет получать широкую цветовую гамму материалов: желто-зеленых, светло-серых, бежевых, коричневых, белых, светло-голубых, розовых и лиловых оттенков. Кроме того, часть компонентов сырьевой смеси пользуется достаточным распространением и имеет невысокую стоимость. В частности, в качестве полевошпатового компонента могут быть использованы кварцевые порфиры, геллефлинты, анортовиты, нефелиновый, нефелин-полевошпатовый и кварц-полевошпатовый концентраты. Эгириновый концентрат, хотя и менее распространен, может быть также отнесен к недорогим компонентам. Однако и это является основным недостатком прототипа, декоративное каменное литье характеризуется высокими содержаниями двуокиси титана (TiO2 9,5-25,0%). В связи с этим обязательным компонентом сырья является минерал, содержащий титан в анионной группе: сфен или перовскит. Оба эти минерала малораспространены, концентраты их дороги, а перовскит, кроме того, иногда имеет повышенную радиоактивность.Such decorative stone casting has a high decorative quality, allows you to get a wide range of colors of materials: yellow-green, light gray, beige, brown, white, light blue, pink and purple shades. In addition, part of the components of the raw mix is quite widespread and has a low cost. In particular, quartz porphyries, helleflints, anorthovites, nepheline, nepheline-feldspar and quartz-feldspar concentrates can be used as a feldspar component. Aegirine concentrate, although less common, can also be classified as an inexpensive component. However, this is the main disadvantage of the prototype, decorative stone casting is characterized by high contents of titanium dioxide (TiO 2 9.5-25.0%). In this regard, an essential component of the raw material is a mineral containing titanium in the anionic group: sphene or perovskite. Both of these minerals are rare, their concentrates are expensive, and perovskite, in addition, sometimes has increased radioactivity.
Целью изобретения является получение стеклокристаллических материалов с высокими декоративными качествами без малораспространенных и дорогостоящих компонентов сырьевой смеси, расширение минерально-сырьевой базы для декоративного каменного литья и утилизация горно-промышленных отходов. The aim of the invention is to obtain glass-crystalline materials with high decorative qualities without the rare and expensive components of the raw material mixture, the expansion of the mineral resource base for decorative stone casting and the disposal of mining and industrial waste.
Это достигается тем, что декоративное каменное литье, включающее SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, K2O, B2O3, содержит дополнительно Р2О5 при следующих соотношениях компонентов, мас. SiO2 40,77-47,24 Al2O3 6,26-9,11 FeO 0,48-1,72 Fe2O3 0,20-4,95 CaO 27,35-29,58 MgO 2,42-5,77 Na2O 2,07-3,71 K2O 4,24-6,41 B2O3 0,20-4,15 P2O5 0,73-2,06
В качестве сырья для получения декоративного каменного литья используют маложелезистые кварц-полевошпатовые породы, карбонатиты, мелилититы и буру при следующем соотношении компонентов, мас.This is achieved by the fact that decorative stone casting, including SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, CaO, MgO, Na 2 O, K 2 O, B 2 O 3 , additionally contains P 2 O 5 in the following the ratio of components, wt. SiO 2 40.77-47.24 Al 2 O 3 6.26-9.11 FeO 0.48-1.72 Fe 2 O 3 0.20-4.95 CaO 27.35-29.58
As raw materials for decorative stone casting, low-iron quartz-feldspar rocks, carbonatites, melilitites and borax are used in the following ratio of components, wt.
Маложелезистые
полевошпатовые породы 27,2-51,0 Карбонатиты 16,9-43,6 Мелилититы 1,8-49,8 Бура 0,5-10,0
В качестве маложелезистых кварц-полевошпатовых пород используют керамические пегматиты, плагиопегматиты (отходы при добыче керамических пегматитов).Low iron
feldspar rocks 27.2-51.0 Carbonatites 16.9-43.6 Melilitites 1.8-49.8 Borax 0.5-10.0
Ceramic pegmatites, plagiopegmatites (waste from the extraction of ceramic pegmatites) are used as low-iron quartz-feldspar rocks.
Карбонатиты и мелилититы представляют собою вскрышные породы и в настоящее время направляются в отвал. Carbonatites and melilitites are overburden rocks and are currently sent to the dump.
Химический состав сырьевых материалов приведен в таблице 1. The chemical composition of the raw materials is given in table 1.
По сравнению с прототипом (и с аналогом) в предложенном составе полностью исключен титансодержащий компонент как наиболее дефицитный и дорогостоящий. Содержания титана в готовом стекле отвечают фоновым содержаниям этого компонента в силикатных породах. В прототипе же этот компонент играет решающую роль, так как именно он обеспечивает процесс ликвации, ответственный за возникновение декоративного эффекта. При снижении TiO2 ниже нижнего предела по прототипу ликвация не происходит и декоративный эффект не возникает.Compared with the prototype (and with an analogue) in the proposed composition, the titanium-containing component is completely excluded as the most scarce and expensive. The titanium content in the finished glass corresponds to the background content of this component in silicate rocks. In the prototype, this component plays a decisive role, since it is it that provides the process of segregation, responsible for the occurrence of a decorative effect. When reducing TiO 2 below the lower limit of the prototype, segregation does not occur and the decorative effect does not occur.
В предложенном составе аналогичную роль играет Р2О5. Однако процессы ликвации в фосфорсодержащих системах протекают при строго ограниченных содержаниях алюминия и щелочей. Эти системы нетехнологичны, так как расплавы образуются при высоких температурах (выше 1500оС) и характеризуются высокой вязкостью. Частично этот недостаток устраняется применением буры. Однако при высоких ее содержаниях ухудшается процесс частичной кристаллизации, что отрицательно сказывается на физических и декоративных свойствах материала. Для полного устранения указанного недостатка приходится увеличивать по сравнению с известными составами содержания СаО и MgO, а при более высоких, чем верхний заявляемый предел содержания этих компонентов, ликвация не происходит и декоративный эффект исчезает. Декоративный эффект исчезает и при увеличении отношения MgO/CaO.In the proposed composition, a similar role is played by P 2 O 5 . However, segregation processes in phosphorus-containing systems occur with strictly limited aluminum and alkali contents. These systems are low-tech, as melts are formed at high temperatures (above 1500 C) and are characterized by high viscosity. Partially this drawback is eliminated by the use of borax. However, at its high contents, the process of partial crystallization worsens, which negatively affects the physical and decorative properties of the material. To completely eliminate this drawback, it is necessary to increase the content of CaO and MgO in comparison with the known compositions, and at higher than the upper claimed limit of the content of these components, segregation does not occur and the decorative effect disappears. The decorative effect also disappears with an increase in the MgO / CaO ratio.
Содержания других компонентов не оказывают большого влияния на декоративные свойства каменного литья. Их соотношения определяются содержанием в сырье. The contents of other components do not significantly affect the decorative properties of stone casting. Their ratios are determined by the content in the raw materials.
Примеры конкретного выполнения изобретения, приведенные в таблице 2, соответствуют технологическому процессу, включающему плавление шихты, уложенной в два слоя, при температуре 1400-1450оС в течение 1 ч, формование расплава при одновременном его охлаждении до 600оС и последующую кристаллизацию при температуре 700-800оС. Охлаждение образцов самопроизвольное от температуры кристаллизации до комнатной в течение 14-16 ч. В зависимости от выбранной температуры кристаллизация протекает более или менее полно. При низкой температуре (700оС) материал окрашен в темные синие тона разной интенсивности. При наиболее высокой температуре преобладают светлые, почти белые и голубые тона.Examples of particular embodiment of the invention shown in Table 2 correspond Process comprising melting of the charge, laid in two layers at a temperature of 1400-1450 ° C for 1 hour, the melt molding, while it is cooled to 600 ° C and subsequent crystallization at a temperature 700-800 о С. The cooling of the samples is spontaneous from crystallization temperature to room temperature for 14-16 hours. Depending on the selected temperature, crystallization proceeds more or less completely. At low temperature (700 ° C) material is colored dark blue tone of varying intensity. At the highest temperature light, almost white and blue tones prevail.
При использовании карбонатных продуктов с меньшим содержанием Р2О5, а следовательно, более низком (менее 0,7%) содержании последнего в литье, ликвация не происходит и материал получается однотонным черного цвета. При использовании более богатых фосфором апатит-карбонатных руд декоративный эффект обнаруживается, однако в литье наблюдаются включения непроплавившегося апатита, что приводит к возникновению локальных напряжений и микротрещин. Кроме того, увеличивается вязкость расплава.When using carbonate products with a lower content of P 2 O 5 , and therefore a lower (less than 0.7%) content of the latter in casting, segregation does not occur and the material turns out to be monophonic black. When using apatite-carbonate ores richer in phosphorus, a decorative effect is detected, but inclusions of non-melted apatite are observed in casting, which leads to local stresses and microcracks. In addition, the viscosity of the melt increases.
Таким образом, предлагаемый состав позволяет достичь необходимого технического результата: при его плавлении происходит ликвация, расплав имеет низкую вязкость, а при отжиге происходит частичная кристаллизация, что обеспечивает возникновение декоративного эффекта. Следовательно, предлагаемое техническое решение дает возможность получить каменное литье из более дешевого и распространенного сырья, не ухудшая декоративные качества материала. Thus, the proposed composition allows you to achieve the desired technical result: during its melting, segregation occurs, the melt has a low viscosity, and upon annealing, partial crystallization occurs, which ensures the appearance of a decorative effect. Therefore, the proposed technical solution makes it possible to obtain stone casting from a cheaper and more common raw material, without compromising the decorative qualities of the material.
Claims (1)
Al2O3 6,26 9,11
FeO 0,48 1,72
Fe2O3 0,20 4,95
CaO 27,35 29,58
MgO 2,42 5,77
Na2O 2,07 3,71
K2O 4,24 6,41
B2O3 0,20 4,15
P2O5 0,73 2,06
2. Шихта для получения декоративного каменного литья, включающая маложелезистые полевошпатовые породы и буру, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбонатиты и мелилититы при следующем соотношении компонентов, мас.SiO 2 40.77 47.24
Al 2 O 3 6.26 9.11
FeO 0.48 1.72
Fe 2 O 3 0.20 4.95
CaO 27.35 29.58
MgO 2.42 5.77
Na 2 O 2.07 3.71
K 2 O 4.24 6.41
B 2 O 3 0.20 4.15
P 2 O 5 0.73 2.06
2. The mixture for decorative stone casting, including low-iron feldspar rocks and borax, characterized in that it additionally contains carbonatites and melilitites in the following ratio of components, wt.
Бура 0,5 10,0
Карбонатиты 16,9 43,6
Мелилититы 1,8 49,8Low-iron feldspar rocks 27.2 51.0
Borax 0.5 10.0
Carbonatites 16.9 43.6
Melilitites 1.8 49.8
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5031124 RU2033398C1 (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Decorative stone cast and charge for preparing of decorative stone cast |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5031124 RU2033398C1 (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Decorative stone cast and charge for preparing of decorative stone cast |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2033398C1 true RU2033398C1 (en) | 1995-04-20 |
Family
ID=21598764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5031124 RU2033398C1 (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Decorative stone cast and charge for preparing of decorative stone cast |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2033398C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465237C1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Coloured slag-stone cast product and mixture for making said product |
| RU2527408C2 (en) * | 2012-03-30 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "EUTIT-UA" | Stone casting |
-
1992
- 1992-03-09 RU SU5031124 patent/RU2033398C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1143710, кл. C 03C 10/00, 1985. * |
| Авторское свидетельство СССР N 1454796, кл. C 03C 3/097, 1989. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465237C1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Coloured slag-stone cast product and mixture for making said product |
| RU2527408C2 (en) * | 2012-03-30 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "EUTIT-UA" | Stone casting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108409139A (en) | A kind of stove chun glaze and preparation method thereof | |
| Henderson | Chemical characterization of Roman glass vessels, enamels and tesserae | |
| RU2033398C1 (en) | Decorative stone cast and charge for preparing of decorative stone cast | |
| US3867158A (en) | Silicate glass from blast furnace slag | |
| US3498801A (en) | Phosphate opal glass | |
| US1403752A (en) | Glass and method of making the same | |
| RU2151751C1 (en) | Decorative glass | |
| RU2049753C1 (en) | Raw mixture for decorative-artistic cast making | |
| RU2101240C1 (en) | Decorative glass-crystalline material | |
| RU2033397C1 (en) | Glass for glass ceramic material | |
| RU2004509C1 (en) | Glass for glass ceramic material "aurora" | |
| RU2026836C1 (en) | Glass for glass ceramic material | |
| RU2034804C1 (en) | Decorative glass | |
| SU1143710A1 (en) | Decorative stone casting | |
| JPH0688811B2 (en) | Phase-separated aventurine glass and method for producing the same | |
| SU1544731A1 (en) | Stained glass | |
| SU1659370A1 (en) | Glass | |
| SU1330096A1 (en) | Decorative castable stone | |
| US3615765A (en) | Glaze for ceramic parts and articles | |
| RU2016861C1 (en) | Opaque glass | |
| SU1733412A1 (en) | Glaze | |
| JPS6050753B2 (en) | Processed products of blast furnace slag | |
| JP2000044280A (en) | Red glass and its production | |
| JPS62297240A (en) | Opal glass having color difference between transmission light and reflected and scattered light | |
| SU1726409A1 (en) | Glass for glass-crystalline material |