一種能降低生產(chǎn)成本的綠色陶瓷色料的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能降低生產(chǎn)成本的綠色陶瓷色料的生產(chǎn)方法，屬于陶瓷色料的制備【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的生產(chǎn)方法，以在非氧化氣氛下煅燒后的制革富鉻污泥代替氧化鉻作為發(fā)色原料；發(fā)色原料單獨(dú)或者和輔料于非氧化氣氛下煅燒得綠色陶瓷色料。采用該方法制備的綠色陶瓷色料與制革富鉻污泥直接作為原料制備的色料相比，存在以下優(yōu)點(diǎn)：顏色為鮮艷翠綠色，沒有六價(jià)鉻離子溶出問題。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能降低生產(chǎn)成本的綠色陶瓷色料的生產(chǎn)方法，屬于陶瓷色料的制 備【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種能降低生產(chǎn)成本的綠色陶瓷色料的生產(chǎn)方法

【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷色料是現(xiàn)代陶瓷制品不可缺少的裝飾材料。隨著人們生活質(zhì)量的提高和居 住環(huán)境的美化，各種各樣的陶瓷制品已進(jìn)入千家萬(wàn)戶。因此，陶瓷色料的穩(wěn)定性和色調(diào)的 多樣性已成為當(dāng)前陶瓷色料發(fā)展的目標(biāo)?？v觀所用的綠色陶瓷顏料，在制備中大多以氧化 鉻作為發(fā)色劑并引入相應(yīng)數(shù)量的天然礦物原料及鈣、鎂、硼、鋅、鈷等氧化物配制而成。如 CN101875568公開的一種陶瓷高溫釉用綠色色料的制備方法，CN1044944公開的綠色無機(jī) 顏料的制備方法，CN102775187公開的一種耐高溫翠綠色陶瓷色料及制備方法，均以氧化鉻 作為綠色發(fā)色原料。但是，綠色陶瓷色料現(xiàn)有的制備方法，以氧化鉻作為發(fā)色原料存在生產(chǎn) 成本較高的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠顯著降低生產(chǎn)成本且所獲得產(chǎn)品性能好的綠色 陶瓷色料的生產(chǎn)方法。
[0004] 在探索降低綠色陶瓷色料生產(chǎn)成本的過程中發(fā)現(xiàn)，制革富鉻污泥是制革鉻鞣廢水 加堿沉淀后得到的固體廢棄物，其中富含鉻，可以代替氧化鉻作為綠色發(fā)色原料，從而顯著 降低生產(chǎn)成本。但是，將制革富鉻污泥代替氧化鉻直接作為原料所制備的綠色陶瓷色料，性 能較差，存在著色料顏色為灰色、大量六價(jià)鉻離子溶出的問題。而制革富鉻污泥經(jīng)過特定預(yù) 處理操作之后再作為原料，所制備的綠色陶瓷色料的性能明顯改善。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種能降低生產(chǎn)成本的綠色陶瓷色料的生產(chǎn)方法，包括下述步驟： (1) 以在非氧化氣氛下煅燒后的制革富鉻污泥代替氧化鉻作為發(fā)色原料； (2) 發(fā)色原料單獨(dú)或者和輔料于非氧化氣氛下煅燒； 所述輔料為：能夠與發(fā)色原料配合使用制備出綠色陶瓷色料的原料。
[0006] 所述非還原氣氛是指一氧化碳、氫氣、氮?dú)鈿夥諚l件。
[0007] 采用該方法制備的綠色陶瓷色料(與制革富鉻污泥直接作為原料制備的色料相 比)，存在以下優(yōu)點(diǎn)：顏色為鮮艷翠綠色，幾乎沒有六價(jià)鉻離子溶出問題。發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)研究 過程中還發(fā)現(xiàn)，制革富鉻污泥在煅燒后再洗滌與洗滌之后再煅燒相比，煅燒之后洗滌富鉻 污泥中鉻離子流失較少，以洗滌后富鉻污泥作為原料所制備的綠色陶瓷色料的著色性能提 高。所以，上述方法中，優(yōu)選的，在非氧化氣氛下煅燒后的制革富鉻污泥經(jīng)球磨洗滌之后作 為發(fā)色原料使用；具體操作為：將制革富鉻污泥粉碎后放入氣氛爐中，在非氧化氣氛下煅 燒，冷卻后球磨水洗至水不再為黃色，然后干燥。
[0008] 步驟（1)中，制革富鉻污泥的煅燒溫度的變化與所制備的色料的品質(zhì)有密切關(guān)系。 溫度過低，所制備色料偏灰色，色料在使用過程中容易產(chǎn)生氣泡、針眼、開裂的問題；溫度過 高，制革污泥燒結(jié)成塊不易粉碎，部分無機(jī)鹽不能出去，使色料成色泛黃。而在1KKTC? 1300°C煅燒后的富鉻污泥為原料生產(chǎn)的綠色色料性能較好。所以，上述方法，優(yōu)選的，步驟 (1)中制革富鉻污泥的煅燒溫度為1100-1300°c，保溫時(shí)間為30?120min ;最優(yōu)選的，于 1250°C 保溫 60min。
[0009] 研究試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于Cr203、Cr-Al、Cr-Al-Si、Cr-Ca-Si這四種系統(tǒng)的綠色陶瓷色 料來說，采用在非氧化氣氛下經(jīng)過1KKTC?1300°C煅燒后的制革富鉻污泥作為發(fā)色原料 與采用氧化鉻作為發(fā)色原料相比，其性能相當(dāng)。所以，本發(fā)明的方法優(yōu)選適用于制備Cr 203、 Cr-Al、Cr-Al-Si、Cr-Ca-Si系陶瓷色料。所以，上述方法，所述輔料優(yōu)選為：A1203、A1 (0H)3 、Si02、石英、硼酸、硼砂、生石灰、螢石、高嶺土中的一種或多種。在采用本發(fā)明的方法制 備上述四種系統(tǒng)的綠色陶瓷色料時(shí)，原料配比可以采用現(xiàn)有以氧化鉻為原料的配比、煅燒 條件采用現(xiàn)有原料配比對(duì)應(yīng)的煅燒條件，然后，用相當(dāng)量的、在非氧化氣氛下經(jīng)過ll〇〇°C? 1300°C煅燒后的制革富鉻污泥代替氧化鉻即可。
[0010] 所以，采用上述方法制備Cr203、Cr-Al、Cr-Al-Si、Cr-Ca-Si這四種系統(tǒng)的綠色陶 瓷色料的步驟為： (1) 在非氧化氣氛下，于1KKTC?1300°C煅燒制革富鉻污泥，得富鉻污泥煅燒產(chǎn)物； (2) 按質(zhì)量百分比來稱取下列原料： 富鉻污泥煅燒產(chǎn)物 40?100% A1203 或 A1 (0H) 3 0 ?60% Si02或石英 0?50% 硼酸或硼砂 0?20% 生石灰或螢石 0?50% 高嶺土 0?50% ; (3) 將原料按一定的比例混合均勻，經(jīng)粉碎、干燥制成混合料；將混合料置于氣氛爐中 在非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為l〇〇〇°C?1300°C，保溫時(shí)間為0. 5?4小時(shí)；冷卻，洗滌， 得綠色陶瓷色料。
[0011] 采用不同的原料配比、不同煅燒條件制備的綠色陶瓷色料的性能有所差異，本發(fā) 明通過對(duì)經(jīng)過1KKTC?1300°C煅燒后的制革富鉻污泥和其他原料之間的配比、煅燒條件 進(jìn)行調(diào)整，獲得了性能進(jìn)一步改善的綠色陶瓷色料。具體來說： 將非氧化氣氛下經(jīng)過1100°C煅燒60min后的制革富鉻污泥65%、A1203 8%、Si02 21%、硼 酸6%，經(jīng)球磨、干燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1250°C、煅燒30min，再經(jīng)冷卻、洗滌， 得綠色陶瓷色料； 或者，將非氧化氣氛下經(jīng)過1300°C煅燒30min后的制革富鉻污泥75%、高嶺土 20%、硼 酸5%，經(jīng)球磨、干燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1250°C、煅燒30min，再經(jīng)冷卻、洗滌， 得綠色陶瓷色料； 或者，將非氧化氣氛下經(jīng)過1300°C煅燒30min后的制革富鉻污泥60%、A1203 20%、CaO 20%，經(jīng)球磨、干燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1280°C、煅燒60min，再經(jīng)冷卻、洗滌，得 綠色陶瓷色料； 或者，將非氧化氣氛下經(jīng)過ll〇〇°C煅燒60min后的制革富鉻污泥50g，經(jīng)球磨、過篩、干 燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1200°C、煅燒30min，再經(jīng)冷卻、洗滌，得綠色陶瓷色料； 所述百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
[0012] 采用上述制備方法均能獲得性能較好的綠色陶瓷色料。
[0013] 有益效果 本發(fā)明采用的對(duì)制革富鉻污泥煅燒的方法，實(shí)現(xiàn)了從制革富鉻污泥中有效回收鉻的目 的，提高了富鉻污泥的利用率；達(dá)到了環(huán)境保護(hù)與資源化利用的目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益 和社會(huì)效益；降低成本，原料廉價(jià)、設(shè)備要求低、操作簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0014] 本發(fā)明所制備的綠色陶瓷色料粉末狀；具有良好的熱穩(wěn)定性；呈色純；具有良好 的遮蓋力；良好的蔽光性；優(yōu)異的耐化學(xué)品性；不溶于水和有機(jī)溶劑；容易分散、適用溫度 范圍廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為實(shí)施例3綠色陶瓷色料實(shí)物圖； 圖2為實(shí)施例3陶瓷樣板顏色實(shí)物照； 圖3為實(shí)施例3綠色色料XRD圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 按照表1的方式準(zhǔn)備原料A1-A6 :

【權(quán)利要求】
1. 一種能降低生產(chǎn)成本的綠色陶瓷色料的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括下述步驟： (1) 以在非氧化氣氛下煅燒后的制革富鉻污泥代替氧化鉻作為發(fā)色原料； (2) 發(fā)色原料單獨(dú)或者和輔料于非氧化氣氛下煅燒； 所述輔料為能夠與發(fā)色原料配合使用制備出綠色陶瓷色料的原料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)方法，其特征在于，在非氧化氣氛下煅燒后的制革富鉻污泥 經(jīng)球磨洗滌之后使用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（1)的煅燒溫度為1100-1300°C，保 溫時(shí)間 30-120min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟（1)的煅燒溫度為1250°C，保溫時(shí)間 為 60min〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的生產(chǎn)方法，其特征在于，將制革富鉻污泥粉碎后放入氣氛爐中，在 非氧化氣氛下煅燒，冷卻后球磨水洗至水不再為黃色，然后干燥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述輔料為：A1203、A1(0H)3、Si0 2、石英 、硼酸、硼砂、生石灰、螢石、高嶺土。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)方法，其特征在于， (1) 在非氧化氣氛下，于1KKTC?130(TC煅燒制革富鉻污泥，然后球磨洗滌、干燥，得 富鉻污泥煅燒產(chǎn)物； (2) 按質(zhì)量百分比來稱取下列原料： 富鉻污泥煅燒產(chǎn)物 40?100% A1203 或 A1 (OH) 3 0 ?60% Si02或石英 0?50% 硼酸或硼砂 0?20% 生石灰或螢石 0?50% 高嶺土 0?50% ; (3) 將原料按一定的比例混合均勻，經(jīng)粉碎、干燥制成混合料；將混合料置于氣氛爐中 在非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為l〇〇〇°C?1300°C，保溫時(shí)間為0. 5?4小時(shí)；冷卻，洗滌， 得綠色陶瓷色料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的生產(chǎn)方法，其特征在于， 將非氧化氣氛下經(jīng)過1KKTC煅燒60min、球磨洗滌、干燥后的制革富鉻污泥65%、A1203 8%、Si02 21%、硼酸6%，經(jīng)球磨、干燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1250°C、煅燒30min，再 經(jīng)冷卻、洗滌，得綠色陶瓷色料； 或者，將非氧化氣氛下經(jīng)過1300°C煅燒30min、球磨洗滌、干燥后的制革富鉻污泥75%、 高嶺土 20%、硼酸5%，經(jīng)球磨、干燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1250°C、煅燒30min，再 經(jīng)冷卻、洗滌，得綠色陶瓷色料； 或者，將非氧化氣氛下經(jīng)過1300°C煅燒30min、球磨洗滌、干燥后的制革富鉻污泥60%、 A1203 20%、Ca0 20%，經(jīng)球磨、干燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1280°C、煅燒60min，再經(jīng) 冷卻、洗滌，得綠色陶瓷色料； 或者，將非氧化氣氛下經(jīng)過ll〇〇°C煅燒60min、球磨洗滌、干燥后的制革富鉻污泥50g， 經(jīng)球磨、過篩、干燥、非氧化氣氛下煅燒，煅燒溫度為1200°C、煅燒30min，再經(jīng)冷卻、洗滌， 得綠色陶瓷色料； 所述百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
【文檔編號(hào)】C04B41/86GK104108953SQ201410312647
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】杜毅, 李彥春, 李中付, 陳忠濤, 孫丹丹 申請(qǐng)人:齊魯工業(yè)大學(xué)