Керамические пигменты на основе природных минералов и техногенных отходов

• Автор: Седельникова, Мария Борисовна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 132 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор отечественной и зарубежной литературы
1.1 Получение и исследование керамических
пигментов.
1.1.1 Основы синтеза и классификации керамических пигментов.
1.1.2 Развитие представлений о кристаллической структуре и способах получения керамических пигментов.
1.2 Теория цветообразования.
1.2.1 Общие сведения о цвете.
1.2.2 Факторы, обусловливающие окраску неорганических веществ.
1.2.3 Цветовые измерения.
1.3 Получение керамических пигментов на
основе структуры силикатов.
1.3.1 Предпосылки для создания керамических пигментов на основе структуры силикатов.
1.3.2 Получение керамических пигментов с использованием природных силикатов.
1.4 Необходимость и возможность использова-
ния промышленных отходов для получения керамических пигментов.
1.5 Обобщение литературных данных и опреде-
ление задач получения и исследования керамических пигментов на основе нетрадиционного сырья.
Глава 2. Объекты и методы исследования.
2.1 Тремолит, диопсид.
2.2 Волластонит.
2.3 Цеолит.
2.4 Тальк.
2.5 Методы исследования.
2.5.1 Химический анализ.
2.5.2 Рентгенографический анализ.
2.5.3 Термический анализ.
2.5.4 Спектрофотометрический анализ.

2.5.5 Определение кислотоустойчивости кера-
мических красок
2.5.6 Методика получения керамических пигментов. 52 Глава 3.Получение керамических пигментов на
основе природных кальций- магниевых силикатов
3.1 Факторы, определяющие возможность изо-
морфных замещений в природных каяьций-магниевых силикатах
3.2 Физико-химические процессы, происходящие
при термической обработке тремолита
3.3 Синтез керамических пигментов с диопси-
довой структурой на основе тремолита и диопсида
Глава 4. Получение керамических пигментов на
основе цеолита
Глава 5. Получение керамических пигментов на
основе талька
5.1 Синтез пигментов со структурой метаси-
ликата магния на основе талька
5.2 Синтез пигментов со структурой форстерита
на основе талька
5.3 Получение пигментов со структурой диопси-
да из талька
Глава 6. Получение керамических пигментов на
основе волластонита
6.1 Получение пигментов с волластонитовой
структурой из волластонита
6.2 Синтез пигментов с диопсидовой структурой
из волластонита
6.3 Синтез пигментов с анортитовой структурой
из волластонита. '
Глава 7. Получение керамических пигментов на
основе отработанных катализаторов нефтехимического производства
Основные выводы по работе
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Керамические пигменты представляют собой жаростойкие кристаллические соединения, имеющие в своей основе или определенную кристаллическую структуру, или твердый раствор.
Получают керамические пигменты в результате высокотемпературного синтеза из чистых химических веществ, причем температура обжига достигает 1300-1400°С. Такая технология получения делает керамические пигменты самым дорогим сырьем в производстве фарфоро-фаянсовых и майоликовых изделий.
Для удешевления пигментов необходимо обратиться к недорогим к распространенным сырьевым материалам, таким,как природное минеральное сырье и промышленные отходы. Это позволит также решить проблему применения сопутствующих пород, комплексного использования добываемого природного сырья.
Научная классификация керамических пигментов построена по структурному принципу. Особенности синтеза пигментов также определяются типом кристаллической структуры. Использование природных минералов позволит расширить число типов кристаллических структур, которые могут служить основой для синтеза керамических пигментов, тем более что на основе структуры одного минерала можно получить ряд других кристаллических решеток.
Из всех природных минералов особенно выделяются силикаты своей способностью к изоморфному обмену. Это качество очень важно, поскольку в результате изоморфного вхождения красящих ионов в кристаллическую решетку силикатов получаются устойчивые окрашенные жаростйкие соединения, которые могут использоваться как керамические красители.
В связи с этим целью представленной работы было получение керамических пигментов на основе природных силикатов: тремолита, ди-опсида, волластонита, талька, цеолита( клинсштилолита). Эти породы имеют мономинеральный состав и высокую степень чистоты (отсутсвие красящих примесей).
Основными задачами данной работы были: получение керамических пигментов на основе перечисленных минералов с помощью подшихтовоч-ных материалов, в результате синтеза без изменения их кристаллической структуры; синтез на основе одного минерала ряда пигментов с другими кристаллическими структурами; изучение закономерностей и
Продолжение таблицы
-1_ 2 з 4 t~J 6 rj і Р 9 10
TiOg 0,1 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 не опр
АІ2О3 0,2 0)19 0,21 0,21 0)19 0,13 0,24 0,29 0,26 '
Feoüq 0,08 0)09 0)11 0,13 0)17 0,07 0)11 0,17 0,09
УпО о; en 0)01 0,01 0,02 0)02 0)01 0,02 0,02 0)02
MgO 17,88 15,42 11,37 7,03 3,5 17,51 13,71 2,76 18,35
СаО 26)21 27)29 19)74 12,15 6,84 28)91 28)54 12,82 25,35
NapO 0,07 0,11 0,08 0.08 0,08 0,08 0,12 0.І1 0,13
К20 0)04 0,07 0)05 0)06 0)06 0)03 0)09 0)06 0)05
F2O5 0)02 0)04 0)05 0)06 0)05 0)07 3,88 5,51
СОо 1)6 5,16 3,52 2)09 1,73 8)36 3)91 1,35
НоГГ 0.08 0)09 0)08 0)07 0,07 0)08 0,12 0)11 0,1
НрСЙ 0,23 0)19 0,19 0)17 0,18 0,18 0,23 0,24 0,21
F - - - - - - 0)26 0,36
Сумма 99,84 100,04 99,67 99,61 99,89 99,76 100,1 100,0 99
. Минеральный состав

Диопоид Тремо- 92,4 3, 3 78,5 3,9 58,3 2,6 36,9 1,1 17,8 ІД 78,3 70,5 2,7 14,4 0,5 не опр не опр

Форсте- - - - - - 3,1 - - не опр

Кварц 0,7 5,9 31,0 8,1 57,2 77,2 - 8,7 6В, 5 не опр
Кальцит 3,6 11,7 4,7 3,9 12,6 8,9 3,1 не опр
доломит - - - - - 5,9 - не опр
Апатит — — ~ 0,1 — ОД 9,2 13,5 не опр
Примечание: 1 - диопсидиты;
2 - кварц-кальцитсодержащие диопсидиты
( 75-90% диопоида);
3 - породы кальцит-кварц-диопсидовые
С 50-75% диопоида);
4 - породы кальцит-диопоид-кварцевые
( 25-50% диопоида); о - кальцит-диопсидовые кварциты С более 75% кварца) ;
6 - недонасыщенные кремнеземом
( содержащие форстерит и доломит) диопсидиты; 7,3- апатитсодержащие разновидности
( 7 - существенно диопсидовые; 8 - кварцевые) ;
9 - диопоиды из кварц-диопсидовых пород.
Все железо приведено в форме оксида. Суммы анализов фторсодержащих пород даны с поправкой на фтор. Средние минеральные сос-