Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Об использовании отходов горловского комбината «Стирол» для окрашивания стекломатериалов и покрытий

 

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОТХОДОВ ГОРЛОВСКОГО КОМБИНАТА «СТИРОЛ» ДЛЯ ОКРАШИВАНИЯ СТЕКЛОМАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ

 

В настоящее время к глазурованным материалам предъявляются особые требования. Они должны одновременно сочетать в себе устойчивость к механическому разрушению, высокую прочность на изгиб, а так же относительно невысокий коэффициент теплового расширения с пониженной температурой термообработки. Отвечающие этим требованиям глазурные покрытия характеризуются высокой стоимостью реагентов и сложной технологией изготовления [1]. Существующая технология получения цветных покрытий предусматривает введение во фритту специальных красителей (пигментов) при совместном помоле. Окрашивание глазури обеспечивается за счет диспергирования в ней твердых частиц красителя или растворения окрашивающего соединения в ионном состоянии в стекловидной фазе. В зависимости от устойчивости пигментов к воздействию алюмосиликатного расплава, которым является глазурная фритта, изменяется качество окрашивания глазури. На данный момент известно лишь небольшое количество пигментов устойчивых к воздействию алюмосиликатного расплава, что существенно обедняет цветовую гамму предлагаемых покрытий [2].

Наиболее перспективным способом окрашивания глазурных стекол является введение в их состав различных соединений переходных металлов, которые при химическом взаимодействии с компонентами алюмосиликатного расплава и специальной термической обработке позволяют получить сложные соединения класса шпинелидов, гранатов и др. отвечающие химической формуле RO*R2O3 [3]. В состав таких красителей могут входить следующие оксиды: Fe2O3, Al2O3, FeO, CoO, NiO, Cr2O3, CuO, ZnO, MgO и другие. Эти оксиды, как правило, составляют основу техногенных продуктов.

В качестве окрашивающей добавки, вместо дорогостоящих пигментов, мы использовали отходы – «Афенаш» Горловского комбината «Стирол».

Химический состав отхода:

Al2O3 (84%), MgO (12%), CoO ( 4%).

Отходы (АМК) мы использовали в составах фриттованных глазурей, а также в составах кристаллизующихся стекол, используемых для получения пористых стеклокристаллических материалов (СКМ).

Перед использованием отходы подвергались термической обработке в муфельной печи при температуре 9000С и выдержке 10 мин. Химический состав фритты 13-14:

SiO2 (49%), AL2O3 (10%), B2O3 (15%), K2O (4%), CaO (12%), MgO (10%). Варка фритты проводилась в корундовых тиглях объемом 400 мл. в лабораторной электрической печи. Температура варки фритты 13500С, выдержка при данной температуре 50 мин.

Шликеры готовили мокрым совместным помолом в шаровой мельнице, продолжительность помола 14 часов (до остатка на сите №0056 0.15-0.3%). Составы помольных смесей представлены в таблице 1.

Таблица 1

Составы помольных смесей (мас. ч.)

Состав

Г-10

Г-15

Г-20

Г-25

Г-30

Фритта 13-14

58.5

55.25

52

48.75

45.5

Отход «АМК»

6.5

9.75

13

16.25

19.5

Вода

35

35

35

35

35

 

Глазурь наносили на керамические изделия методом полива. Обжиг производили в селитовой печи (в течение 30 мин. с выдержкой 6 мин.) в интервале температур 880 – 10000С, с шагом 300С. Наиболее качественные покрытия фиолетового цвета для облицовочных плиток и декоративных керамических изделий были у состава Г-15 температура обжига - 9400С, ТКЛР – 5.6*10-6 град-1, блеск – 72 %, термостойкость – 1700С, микротвердость – 4900 МПа. Пористый стеклокристаллический материал получали по порошковой технологии с использованием CaCO3 в качестве газообразователя, при анологичных условиях термообработки. Закристаллизованный материал имеет фиолетовую окраску и характеризуется пористостью в пределах 38-60%, высокой термостойкостью (4000С) и механической прочностью (12 МПа).

1 2