RU2055085C1 - Dye for glaze and method for its production - Google Patents

Abstract

FIELD: production of glazed ceramics. SUBSTANCE: slime of nickel plating and chrome plating is washed by technical water till chloride content in it is not more 0.5 mass %. Then it is dried within 8-9 h at 115-120 C and crushed in ball mill till size of particles is 20-80 Cl^-1. Proposed dye contains (mass %): copper hydroxide 2.0-15.0, zinc hydroxide 4.0-6.0, nickel(II) hydroxide 2.0-13.0, calcium hydroxide 36.0-46.0, aluminium hydroxide 3.0-8.5, ferrum (III) hydroxide 8.0-32.0, silicium hydroxide 1.0-4.0, chromium (III) hydroxide 2.0-6.0, SO $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2-}}{\text{4}}$ 0.1-0.3, H₂O1.2-1.4 and water. Density thus prepared dye is 3850-5500 m²/g, its specific surface is 7.0-11.2, index of refraction is 2.2-2.4. EFFECT: improves quality of desired dye, improves efficiency of method. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к получению керамических красителей глазури для производства сантехники, облицовочной плитки и других керамических изделий. The invention relates to the production of ceramic glaze dyes for the production of plumbing, tiles and other ceramic products.

Известен керамический пигмент, включающий кислородсодержащие соединения кремния, кальция, алюминия, железа, хрома и никеля [1]
Недостатком известного пигмента является наличие в нем токсичных соединений, сложность его получения и недостаточно высокие показатели его качества.Known ceramic pigment, including oxygen-containing compounds of silicon, calcium, aluminum, iron, chromium and nickel [1]
A disadvantage of the known pigment is the presence of toxic compounds in it, the complexity of its preparation and insufficiently high quality indicators.

Известен способ получения красителя глазури, включающий приготовление шихты из составляющих краситель кислородсодержащих соединений металлов, прессование из полученной смеси брикетов, их термообработку и последующее измельчение термообработанного продукта [2]
Недостатком известного способа является сложность аппаратурного оформления процесса, обусловленная применением высокого давления, а также наличие токсичных соединений в полученном пигменте и недостаточно высокие показатели его качества.A known method of producing a dye of glaze, including the preparation of a mixture of the components of the dye of oxygen-containing metal compounds, pressing from the resulting mixture of briquettes, their heat treatment and subsequent grinding of the heat-treated product [2]
The disadvantage of this method is the complexity of the hardware design of the process, due to the use of high pressure, as well as the presence of toxic compounds in the obtained pigment and insufficiently high indicators of its quality.

Целью изобретения является получение экологически чистого красителя глазури, предназначенной для производства сантехники и облицовочной плитки с показателями качества на высоком уровне, при простом аппаратурном оформлении процесса его получения. The aim of the invention is to obtain an environmentally friendly glaze dye, intended for the production of plumbing and tiles with quality indicators at a high level, with a simple hardware design of the process of obtaining it.

Это решается красителем глазури, включающим кислородсодержащие соединения кремния, алюминия, кальция, железа, хрома и никеля, который в качестве кислородсодержащих соединений указанных металлов содержит их гидроксиды и дополнительно гидроксиды меди и цинка, а также примеси хлоридов, сульфатов и воды при следующем соотношении компонентов, мас. гидроксид меди 2,0-15,0 гидроксид цинка 4,0-6,0; гидроксид никеля (II) 2,0-13,0; гидроксид кальция 36,0-46,0; гидроксид алюминия 3,0- 8,5; гидроксид железа (III) 8,0-32,0; гидроксид кремния 1,0-4,0; гидроксид хрома (III) 2,0-6,0; Сl^-1 0,1-0,3; SO $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2-}}{\text{4}}$ 1,2-1,4; вода остальное.This is solved by the dye of the glaze, including oxygen-containing compounds of silicon, aluminum, calcium, iron, chromium and nickel, which as oxygen-containing compounds of these metals contains their hydroxides and additional hydroxides of copper and zinc, as well as impurities of chlorides, sulfates and water in the following ratio of components, wt. copper hydroxide 2.0-15.0 zinc hydroxide 4.0-6.0; nickel (II) hydroxide 2.0-13.0; calcium hydroxide 36.0-46.0; aluminum hydroxide 3.0-8.5; iron (III) hydroxide 8.0-32.0; silicon hydroxide 1.0-4.0; chromium (III) hydroxide 2.0-6.0; Cl ^-1 0.1-0.3; SO $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2-}}{\text{4}}$ 1.2-1.4; water the rest.

Поставленная задача решается также способом получения красителя глазури, включающем термообработку смеси составляющих краситель кислородсодержащих соединений металлов и измельчение термообработанного продукта, в котором в качестве указанной смеси используют гальваношлам процессов хромирования и никелирования, промывают его водой до содержания хлоридов не более 0,5 мас. термообработку ведут при 115-120^оС 8-9 ч, измельчение проводят до тонины помола 20-80 мкм.The problem is also solved by the method of producing a glaze dye, including heat treatment of a mixture of oxygen-containing metal compounds constituting the dye and grinding the heat-treated product, in which galvanizing sludges of chromium and nickel plating are used as the specified mixture, washed with water to a chloride content of not more than 0.5 wt. heat treatment is carried out at 115-120 ^about With 8-9 hours, grinding is carried out to a grinding fineness of 20-80 microns.

Сущность изобретения заключается в разработке технологии получения красителя глазури на базе отходов гальванического производства, в настоящее время не находящих никакого применения и сбрасываемых в отвал (содержащий токсичное вещество Cr(OH)₃, соли тяжелых металлов меди, меди).The essence of the invention lies in the development of technology for the production of glaze dye based on galvanic waste, which is currently not used and dumped into a dump (containing toxic substance Cr (OH) ₃ , salts of heavy metals of copper, copper).

Используемый в качестве исходного сырья гальваношлам получают при осаждении тяжелых металлов в ваннах хромирования и никелирования. Шлам образуется на дне ванны, отделяется и подвергается переработке. Шлам представляет собой сметанообразную массу бурозеленокоричневого цвета с влажностью 80-85 мас. The galvanic sludge used as a feedstock is obtained by precipitation of heavy metals in chromium and nickel plating baths. Sludge is formed at the bottom of the bath, separated and processed. The slurry is a creamy mass of brown-green brown with a moisture content of 80-85 wt.

Согласно данным качественного и количественного анализа гальваношлам содержит наполнитель оксид кальция, цветовые добавки оксиды меди, железа, хрома. Антикоррозионные добавки оксиды цинка, никеля, алюминия и кремния. According to the data of qualitative and quantitative analysis, galvanic sludge contains a filler of calcium oxide, color additives, oxides of copper, iron, chromium. Anticorrosive additives oxides of zinc, nickel, aluminum and silicon.

Изобретение позволяет довести исходное сырье до требуемых кондиций и преобразовать его в краситель с хорошими качественными показателями плотностью, удельной поверхностью, показателем преломления, а также низкой токсичностью. The invention allows to bring the feedstock to the required conditions and convert it into a dye with good quality indicators of density, specific surface area, refractive index, and low toxicity.

Способ получения красителя глазури включает подготовку исходного гальваношлама путем его промывки водой до остаточного содержания хлоридов не более 0,5 мас. При промывке водой происходит введение хлора из исходной массы и промывная вода возвращается в ванны промывки изделий на стадии хромирования и никелирования, что создает замкнутый оборотный цикл по воде. Далее шлам сушат при 105-120^оС в течение 8-9 ч. При этом обеспечивается выделение влаги из шлама, что предотвращает возможное разложение солей при термообработке глазури, т.к. начальная влажность шлама составляет 80-85 мас. Затем продукт подвергают помолу в шаровой или вибромельнице до тонины помола 20-80 мкм. Этот размер частиц является оптимальным для качества глазури.A method of obtaining a glaze dye includes preparing the original galvanic sludge by washing it with water to a residual chloride content of not more than 0.5 wt. When washing with water, chlorine is introduced from the initial mass and the washing water is returned to the product washing baths at the stage of chromium plating and nickel plating, which creates a closed water cycle. Next, the slurry was dried at 105-120 ^C for 8-9 hours. This provides the moisture isolation from a slurry which prevents a possible decomposition of the salts during heat treatment glaze, because the initial moisture content of the sludge is 80-85 wt. Then the product is subjected to grinding in a ball or vibration mill to a grinding fineness of 20-80 microns. This particle size is optimal for glaze quality.

П р и м е р 1. Исходный гальваношлам со стадии осаждения тяжелых металлов в ваннах хромирования и никелирования с влажностью 80 мас. взятый в количестве 2000 кг, имеющий состав, мас. гидроксид меди 3,0; гидроксид цинка 0,7; гидроксид никеля (II) 0,6; гидроксид кальция 8,0; гидроксид алюминия 1,1; гидроксид железа (III) 3,7; гидроксид кремния 0,8; гидроксид хрома (III) 0,5; Сl^-1 0,7; SO $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2-}}{\text{4}}$ 0,7; вода 80,0, промывают технической водой, взятой в количестве 2,5 м³ в течение 0,5 ч до остаточного содержания хлоридов Cl^-1 0,2 мас. Затем продукт сушат в течение 8 ч при 120^оС, а затем его подают в шаровую или вибромельницу для помола до тонины помола 40 мкм. В результате получают 600 кг зеленого красителя, 3-го класса токсичности, плотностью 5200 кг/м³, удельная поверхность 9,5 м³. Показатель преломления 2,3.PRI me R 1. The initial galvanic sludge from the stage of deposition of heavy metals in baths of chromium plating and nickel plating with a moisture content of 80 wt. taken in an amount of 2000 kg, having a composition, wt. copper hydroxide 3.0; zinc hydroxide 0.7; nickel (II) hydroxide 0.6; calcium hydroxide 8.0; aluminum hydroxide 1.1; iron (III) hydroxide 3.7; silicon hydroxide 0.8; chromium (III) hydroxide 0.5; Cl ^-1 0.7; SO $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2-}}{\text{4}}$ 0.7; water 80.0, washed with industrial water taken in an amount of 2.5 m ³ for 0.5 h to a residual chloride content of Cl ^-1 0.2 wt. The product was then dried for 8 hours at ¹²⁰ ° C and then it is fed to the ball or vibration mill for grinding to a fineness of 40 microns. The result is 600 kg of green dye, 3rd class of toxicity, density 5200 kg / m ³ , specific surface area 9.5 m ³ . Refractive Index 2.3.

Данные по составу красителя представлены в таблице (графа I). Data on the composition of the dye are presented in the table (column I).

В таблице представлены данные по составу и свойствам полученных по изобретению красителей глазури (6 примеров). The table presents data on the composition and properties of the glaze dyes obtained according to the invention (6 examples).

Из представленных в таблице данных следует, что полученный по изобретению краситель глазури имеет высокие показатели качества, нетоксичен. From the data presented in the table it follows that the glaze dye obtained according to the invention has high quality indicators and is non-toxic.

Изобретение позволяет получить краситель в экологически замкнутом цикле, т.к. используются отходы производства, ранее сбрасывавшиеся в отвал, а получаемые на стадии промывки воды направить на промывку исходного гальваношлама, а также упростить аппаратурное оформление. The invention allows to obtain a dye in an ecologically closed cycle, because production wastes that were previously dumped into the dump are used, and the water received at the stage of washing is sent to the washing of the initial galvanic sludge, and also to simplify the hardware design.

Claims (1)

1. Краситель глазури, включающий кислородсодержащие соединения кремния, алюминия, кальция, железа, хрома и никеля, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащих соединений указанных металлов он содержит их гидроксиды и дополнительно - гидроксиды меди и цинка, а также примеси хлоридов, сульфатов и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гидроксид меди - 2,0 - 15,0
Гидроксид цинка - 4,0 - 6,0
Гидроксид никеля (П) - 2,0 - 13,0
Гидроксид кальция - 36,0 - 46,0
Гидроксид алюминия - 3,0 - 8,5
Гидроксид железа (III) - 8,0 - 32,0
Гидроксид кремния - 1,0 - 4,0
Гидроксид хрома (III) - 2,0 - 6,0
Хлориды - 0,1 - 0,3
Сульфаты - 1,2 - 1,4
Вода - Остальное
2. Способ получения красителя глазури, включающий термообработку смеси составляющих краситель кислородсодержащих соединений металлов и измельчение термообработанного продукта, отличающийся тем, что в качестве указанной смеси используют гальваношлам процессов хромирования и никелирования, промывают его водой до содержания хлоридов не более 0,5 мас.%, термообработку ведут при 115 - 120^oС 8 - 9 ч и измельчение проводят до тонины помола 20 - 80 мкм.1. Glaze dye, including oxygen-containing compounds of silicon, aluminum, calcium, iron, chromium and nickel, characterized in that as oxygen-containing compounds of these metals it contains their hydroxides and additionally hydroxides of copper and zinc, as well as impurities of chlorides, sulfates and water in the following ratio of components, wt.%:
Copper hydroxide - 2.0 - 15.0
Zinc hydroxide - 4.0 - 6.0
Nickel hydroxide (P) - 2.0 - 13.0
Calcium hydroxide - 36.0 - 46.0
Aluminum hydroxide - 3.0 - 8.5
Iron (III) hydroxide - 8.0 - 32.0
Silicon Hydroxide - 1.0 - 4.0
Chromium (III) hydroxide - 2.0 - 6.0
Chlorides - 0.1 - 0.3
Sulphates - 1.2 - 1.4
Water - Else
2. A method of producing a glaze dye, including heat treatment of a mixture of oxygen-containing metal compounds constituting the dye and grinding the heat-treated product, characterized in that the galvanized sludge of chromium plating and nickel plating is used as this mixture, it is washed with water to a chloride content of not more than 0.5 wt.%, heat treatment is carried out at 115 - 120 ^o With 8 - 9 hours and grinding is carried out to a grinding fineness of 20 - 80 microns.

Images