Керамічні пігменти на основі шлаку доменного виробництва

Встановлено можливість використання доменного шлаку для синтезу рожевих керамічних пігментів (л=617-680 нм) зі структурою олов'яного сфену при використанні в якості одного з основних компонентів сировинних сумішей доменного шлаку (вміст 37 мас.%) та введенням до їх складу 2 мас.ч. оксиду хрому азотнокислою сіллю, створюючи додаткове окислювальне мікросередовище в об'ємі композиційних шихт. Визначено оптико-колориметричні показники емалевих та глазурних склопокриттів з введенням розроблених керамічних пігментів широкої колірної гами. Так, наприклад, для оливково-зелених покриттів л=566-570 нм, КДВ=12,15-21,05%; для синіх - л=573-575? нм, КДВ=3,96-6,18%; для бірюзових - л=496-501 нм, КДВ=6,86-8,31%; для рожевих - л=617-680 нм, КДВ=24,44-33,21%.

Розроблені керамічні пігменти були успішно випробувані в умовах виробництва у складі глазурного та емалевого покриттів.

Ключові слова: керамічний пігмент, гранульований доменний шлак, оптико-колірні характеристики, фазовий склад, помел, випал, емалеві та глазурні покриття.

АННОТАЦИЯ

Шовкопляс О.В. Керамические пигменты на основе шлака доменного производства -Рукопись.

Диссертация на cоискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.11 - технология тугоплавких неметаллических материалов. - Государственное высшее учебное заведение "Украинский государственный химико-технологический университет", Днепропетровск, 2011 г.

Диссертационная работа посвящена разработке научных основ технологии получения новых составов керамических пигментов сине-зеленой и розовой цветовых гамм с использованием доменного гранулированного шлака.

Обоснован выбор базовой системы СaО-Al₂O₃-SіО₂ и сырьевых материалов (технических и вторичных) для исходных шихт исследуемых керамических пигментов.

Впервые проведены систематические исследования особенностей и закономерностей формирования окраски в зависимости от химического состава композиционных шихт системы СaО-Al₂O₃-SіО₂ как на основе технически чистого сырья, так и с использованием доменного шлака при введении в качестве хромофоров оксидов хрома, кобальта и железа.

Экспериментально определено, что для синтеза практических составов пигментов зеленого цвета перспективными являются псевдодвойные кальцийсиликатная и кальцийалюминатная области базовой системы, а для синих и розово-коричневых - алюмосиликатная.

В работе проведены исследования возможности использования доменного шлака для синтеза розовых керамических пигментов со структурой оловянного сфена при использовании в качестве одного из основных компонентов сырьевой смеси доменного шлака (содержание 37 мас.%) и за счет введения в их состав 2 мас.ч. оксида хрома в виде его азотнокислой соли для создания дополнительной окислительной микросреды в объеме композиционных шихт.

Определены оптико-колориметрические показатели эмалевых и глазурных стеклопокрытий с введением разработанных керамических пигментов широкой цветовой гаммы. Так, например, для оливково-зеленых покрытий л=566-570 нм, КДВ=12,15-21,05%; для синих - л=573-575? нм, КДВ=3,96-6,18%; для бирюзовых - л=496-501 нм, КДВ=6,86-8,31%; для розовых - л=617-680 нм, КДВ=24,44-33,21%.

Разработанные керамические пигменты успешно испытаны в условиях производства в составе глазурного и эмалевого покрытий.

Ключевые слова: керамический пигмент, гранулированный доменный шлак, оптико-цветовые характеристики, фазовый состав, помол, обжиг, эмалевые и глазурные покрытия.

SUMMARY

Shovkoplyas O.V. Ceramic pigments based on blast-furnace slag production - the Manuscript.

The dissertation for the scientific degree of Candidate of Technical Sciences in specialty 05.17.11 - technology of refractory nonmetallic materials. - The State Higher Educational Establishment "Ukrainian State Chemical-Technology University", Dnipropetrovsk, 2011.

The dissertation is devoted to the development of scientific bases for technology of new compositions of ceramic pigments of blue-green and pink color schemes using granulated blast furnace slag. The choice of the base system СaО-Al₂O₃-SіО₂ and raw materials for the initial batches of the ceramic pigments under investigation was justified. For the first time a systematic research of peculiarities and regularities of formation of color depending on the chemical composition of the composite batches of СaО-Al₂O₃-SіО₂ both on the basis of technically pure raw materials and using blast furnace slag when added as a chromophore oxides of chromium, cobalt and iron was done.

Experimentally it was found out that for the synthesis of the practical compositions of green-coloured pigments pseudobinary calcium-silicate and calcium-aluminate areas of the base system are perspective, while for the blue and pink-brown pigments aluminum-silicate area is preferable. In this work researches of the possibility of using blast furnace slag for the synthesis of pink ceramic pigments having tin sphene structure when used as a core component of the raw mix of blast furnace slag (content 37 wt.%) by adding 2 parts by weight chromium oxide in the form of its nitrate into their structure and creating oxidative microenvironment in the bulk composition of the mixture were done. The optical-colorimetric indicators of enamel and glaze coverings by means of introduction of the developed of ceramic pigments a wide color range were defined. So, for example for olive-green covers л = 566-570 nm, DRC (diffuse reflectance coefficient)=12,15-21,05% for blue - л=573- 575' nm, DRC=3,96-6,18%; for turquoise - л=496-501 nm, DRC=6,86-8,31%; for pink - л=617-680 nm, DRC=24,44-33,21%.

The developed ceramic pigments in the glaze and enamel coatings have been successfully tested under production conditions.

Keywords: ceramic pigment, granulated blast furnace slag, fiber color characteristics, phase composition, grinding, roasting, enamel and glaze coatings.

Размещено на Allbest.ru