ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛАЗУРИ СВЕТЛО-КОРИЧНЕВОГО ЦВЕТА Российский патент 2011 года по МПК C03C8/02 

Изобретение относится к технологии получения глазурей для нанесения на керамическую плитку, кирпич, фаянсовые, майоликовые изделия.

Известна глазурь, используемая для покрытия кирпича, керамической плитки, черепицы (патент №2322411 РФ, С03С 8/04 Глазурь. Щепочкина Ю.А., Опубл. 20.04.2008, Бюл. №11). Глазурь имеет следующий состав, мас.%: SiO₂ 40,0-45,0; Аl₂О₃ 5,0-7,0; CaO 8,0-10,0; MgO 20,0-25,0; K₂O 2,0-4,0; Fе₂О₃ 2,0-4,0; В₂O₃ 4,0-6,0; MnO₂ 2,0-4,0; ZnO 2,0-4,0; TiO₂ 2,0-4,0. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости глазури до 60-80 циклов и термостойкости до 18-20 циклов. Варку фритты проводят при температуре 1300°С, глазурную суспензию закрепляют обжигом при температуре 950°С. Недостатком глазури является высокая температура фриттования и использование чистых химических веществ в качестве сырьевых материалов, что является причиной удорожания глазури.

Прототипом изобретения является шихта для получения фриттованной окрашенной глазури, содержащая, мас.%: отработанный ванадиевый катализатор 40-55, В₂O₃ до 20, SiO₂ не менее 35, Аl₂О₃ 6, Na₂O не более 4, сумма CaO и MgO от 5. Отработанный ванадиевый катализатор имеет следующий состав, мас.%: 43,39 О, 18.90 Si, 10.30 С, 10.20 S, 9.09 K, 4.20 V, 2.01 Na, а также Al, Ca, Fe, Cu, Zn (менее 1%). Синтез стекла проводили в температурном интервале 1350-1420°С, с выдержкой при максимальной температуре 1.5-2 ч. Стекло имеет следующие свойства: ТКЛР - (57.22-73.31)·10^-7 К^-1, температуру начала размягчения 510-620°С, плотность 2420-2620 кг/м³, микротвердость 4990-5683 МПа. Синтезированные стекла характеризуются прозрачностью, окрашены в черный цвет, имеют блестящую поверхность. Оптимальный интервал обжига глазури 950-1050°С (Радченко С.Л., Радченко Ю.С., Орехова С.Е. Получение глазурных покрытий на основе отработанных ванадиевых катализаторов. / Стекло и керамика. 2009. - №4, с.29-31). Недостатком прототипа является высокая температура фриттования.

Задачей изобретения является получение фриттованной глазури с пониженной температурой фриттования, снижение себестоимости глазури за счет применения недорогого сырья.

Поставленная задача решается путем смешивания прокаленного отхода ванадиевого катализатора СВД (сульфованадат-диатомитовая масса), нефелинового шлама и оксида натрия Na₂O, последующего фриттования шихты и помола. Шихта для получения глазури светло-коричневого цвета, включает оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂O₃, Fe₂O₃, Na₂O, K₂O, V₂О₅, при этом глазурь содержит оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂О₃, Fе₂O₃, Na₂O, K₂О в виде нефелинового шлама при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

отход ванадиевого катализатора (СВД) 43-47 нефелиновый шлам 43-47 Na₂O 10

Температура фриттования шихты 1100-1150°С. Глазурь рекомендуется для нанесения на керамическую плитку, кирпич, майоликовые изделия.

Сырьевыми материалами для ванадиевого катализатора (СВД) являются природный диатомит, оксид ванадия (V) и сульфат калия. Диатомит содержит 90% аморфного кремнезема в виде панцирей диатомовых водорослей, скелетов радиолярий и губок, 2-7% кварца, остальное - полевые шпаты, глауконит, слюда. Ванадиевый катализатор (СВД) представляет собой гранулы, которые имеют окраску желтого цвета, вызванную равномерно распределенным по поверхности носителя (диатомита) оксидом ванадия, V₂O₅.

Пример изготовления глазури

Компоненты шихты, мас.%: отход ванадиевого катализатора (СВД), прокаленный при температуре 850°С и измельченный до прохождения через сито №0063 - 45, нефелиновый шлам, измельченный до прохождения через сито №0063 - 45 и Na₂O - 10 смешивают, фриттуют при температуре 1100-1150°С. Фритту подвергают тонкому помолу до остатка на сите №0056 не более 0.2%.

Температуры фриттования ниже 1100°С не достаточно для плавления всех компонентов шихты и гомогенизации расплава, повышение температуры фриттования выше 1150°С не целесообразно и энергетически не выгодно.

Представленная глазурь обладают следующими свойствами: ТКЛР - 67.0×10^-7 град^-1, плотность - 2773 кг/м³, показатель преломления 1.54.

Преимуществом предполагаемого изобретения является понижение температуры фриттования и снижение затрат при использовании в составе шихты глазури недорогого сырья - отхода ванадиевого катализатора (СВД) и нефелинового шлама.

В таблице 1 приведен химический состав исходных сырьевых материалов: отхода ванадиевого катализатора (СВД) и нефелинового шлама.

В таблице 2 приведен компонентный состав глазурей.

В таблице 3 приведен химический состав глазурей.

В таблице 4 представлены свойства глазурей.

Таблица 1 Химический состав исходного сырья, мас.% Вид сырья                   SiO₂ Аl₂O₃ CaO MgO Fе₂О₃ Na₂O K₂O V₂O₅ Нефелиновый                 шлам 30.64 3.86 55.97 1.525 4.79 2.27 0.95 - Ачинского                 глиноземного                 комбината                 Прокаленный                 отработанный 73.8 6.0 - - - - 11.9 8.3 СВД-                 катализатор                

Таблица 2 Компонентный состав глазурей, мас.% № глазури СВД НШ Na₂O Г-9 47 43 10 Г-10 45 45 10 Г-11 43 47 10

Таблица 3 Химический состав глазурей, мас.% № глазури SiO₂ Аl₂O₃ CaO MgO Fе₂O₃ Na₂O K₂О V₂O₅ Г-9 48.0 4.5 24.0 0.6 2.0 11.0 6.0 3.9 Г-10 47.0 4.4 25.3 0.7 2.1 11.0 5.8 3.7 Г-11 46.1 4.4 26.3 0.7 2.2 11.1 5.6 3.6

Таблица 4 Свойства глазурей № глазури ТКЛР, 10^-7 град^-1 Плотность, кг/м³ Показатель преломления Температурный интервал плавления фритты, °С Температурный интервал обжига, °С Г-9 66.64 2777 1.53 1100-1150 950-1050 Г-10 67.0 2773 1.54 1100-1150 950-1050 Г-11 65.51 2812 1.490 1100-1150 950-1050

Изобретение относится к технологии получения глазурей для нанесения на керамическую плитку, кирпич, фаянсовые, майоликовые изделия. Техническим результатом является снижение температуры фриттования глазури, снижение себестоимости глазури за счет применения недорогого сырья, утилизация отходов производства. Указанный технический результат достигают тем, что шихта для получения глазури светло-коричневого цвета содержит прокаленный отход ванадиевого катализатора (СВД), нефелиновый шлам и оксид натрия Na₂O, при следующем содержании ингредиентов, мас.%: отработанный СВД-катализатор 43-47, нефелиновый шлам 43-47, Na₂O 10. Смесь подвергают фриттованию при температуре 1100-1150°С и помолу. 4 табл.

Шихта для получения глазури светло-коричневого цвета, включающая оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂О₂, Fе₂О₃, Na₂O, K₂О, V₂О₅, при этом глазурь содержит оксиды SiO₂, CaO, MgO, Аl₂О₃, Fе₂О₃, Na₂O, K₂O в виде нефелинового шлама при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Отход ванадиевого катализатора (СВД) 43-47 Нефелиновый шлам 43-47 Na₂O 10