專利名稱：錫基陶瓷色料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錫基陶瓷色料的制造方法，具體涉及鉻錫紅系列陶瓷色料的制造方法。
陶瓷色料是指用于陶瓷制品裝飾著色的材料，是由純凈的非金屬氧化物(如SiO2、CaO)與某些金屬氧化物經(jīng)高溫煅燒而形成的穩(wěn)定的化合物，成品為粉狀，使用時，將其加入事先配制好的相應(yīng)基礎(chǔ)釉(液狀)中進(jìn)行研磨、調(diào)整，制成釉漿，再將釉漿噴涂到瓷坯表面，經(jīng)高溫煅燒(施釉)后使陶瓷制品呈穩(wěn)定的顏色。根據(jù)所使用的不同種類的金屬氧化物，陶瓷色料分為錫基、鋯基等多種系列，每一系列又依據(jù)色料呈色的不同分為多種色別。
錫基陶瓷色料是其中一大系列，有園子紅色、瑪瑙紅色、酒紅色、辣椒紅色、玫瑰紅色、栗紅色、棗紅色、銻灰色、海水藍(lán)色、釩錫黃色等數(shù)十種。由于錫基陶瓷色料能夠呈現(xiàn)豐富多彩的顏色，其高雅的色彩倍受人們喜愛，加之施釉過程中色彩易于調(diào)控，呈色能力強(qiáng)，呈色均勻穩(wěn)定、無毒，特別是自二十世紀(jì)八十年代以來，一些以天然氣、石油液化氣及電能為燃料能源的可嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛的煅燒設(shè)備得以廣泛應(yīng)用，更使錫基陶瓷色料的應(yīng)用得以迅速發(fā)展，因此，盡管其價格昂貴，但仍被廣泛用于各類陶瓷制品特別是高中檔陶瓷制品(如衛(wèi)生潔具和高級墻地磚等)的裝飾著色上，使其成為近年來在建筑及衛(wèi)生陶瓷市場上較緊俏的陶瓷色料之一，對錫基陶瓷色料的研究也隨之變得極其活躍。
錫基陶瓷色料的生產(chǎn)，已有半個多世紀(jì)的歷史，生產(chǎn)廠家也很多，生產(chǎn)方法主要為固相合成法，雖然有人研究過化學(xué)共沉淀及溶膠凝膠法等濕法，但未見有工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的報道。目前國內(nèi)生產(chǎn)均采用傳統(tǒng)的固相兩步合成法工藝，即先將金屬錫制成二氧化錫，再將二氧化錫與石英粉、輕質(zhì)碳酸鈣、著色劑等經(jīng)過配料、混合、研磨、煅燒合成、潤磨、洗滌、干燥而得。濕法二氧化錫在制備過程中，不可避免地產(chǎn)生NO、NO2氣體和含酸廢氣，盡管采取措施加以治理，但仍然會對環(huán)境造成污染，因而傳統(tǒng)的制造錫基陶瓷色的工藝，存在著流程長、污染嚴(yán)重、錫損失大、成本高等一系列問題，在一定程度上制約著錫基陶瓷色料的應(yīng)用與發(fā)展。
本發(fā)明在研究了錫基陶瓷色料的著色機(jī)理后，根據(jù)金屬錫與其氧化物的物理化學(xué)性質(zhì)，提出一步制取錫基陶瓷色料的方法，即金屬錫不必采用硝酸法先制成酸法二氧化錫，而是直接與石英粉、輕質(zhì)碳酸鈣熔融氧化后制成陶瓷色料。
本發(fā)明的目的在于提供了一種流程簡單、成本低，用金屬錫替代二氧化錫直接生產(chǎn)錫基陶瓷色料的制造方法。
本發(fā)明提供的金屬錫替代二氧化錫生產(chǎn)錫基陶瓷色料的依據(jù)是常溫下金屬在空氣中保持穩(wěn)定，在150℃以上時金屬錫與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)生成SnO、SnO2。主要的化學(xué)反應(yīng)有
在一定條件下可將金屬錫轉(zhuǎn)化為二氧化錫，以滿足燒制錫基陶瓷色料的需要。
本發(fā)明提供的制造方法的工藝條件如下1、金屬錫熔融造渣將金屬錫與助熔劑、礦化劑按一定比例加入反應(yīng)鍋，在400-800℃下不斷進(jìn)行攪拌研磨，金屬錫被加熱到150℃時開始發(fā)生氧化反應(yīng)，隨著溫度的升高金屬錫氧化反應(yīng)的速度加快，二氧化錫的轉(zhuǎn)化率也隨之提高。
2、混合潤磨熔融造渣后的物料進(jìn)行篩分，分離出少量未反應(yīng)的金屬錫返回配料，符合要求的物料加入磨中與著色劑及添加劑進(jìn)行進(jìn)一步混合潤磨，使各組分均勻混合，并達(dá)到燒成條件所需要的粒度。
3、煅燒合成將潤磨后的物料干燥后送入煅燒合成，將色素的配料進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，在高溫下發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，最終制成符合要求的有色人造礦物。煅燒合成條件燒成溫度1200-1300℃，升溫時間5-7小時，恒溫時間2-3小時，出料溫度550℃，煅燒合成控制氧化氣氛。
4、燒成物的破碎、漂洗及干燥燒成物的破碎采用濕式潤磨，粒度達(dá)到0.5～30μm，用水洗去未反應(yīng)的殘留物，將洗滌好的色料干燥篩分后即得產(chǎn)品。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、用金屬錫為原料燒制錫基陶瓷色料，流程簡短，避免了二氧化錫生產(chǎn)過程中帶來的一系列環(huán)境污染問題。
2、由于流程短，減少了錫的損失，降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提供的制造方法，除使用金屬錫外，還可以利用錫精煉渣、錫材加工過程中產(chǎn)生的氧化渣等副產(chǎn)品燒制陶瓷色料。
本發(fā)明通過以下實施例進(jìn)一步說明實施例1將金屬錫與碳酸鈣、石英砂按29∶34∶27混合加熱到400-800℃，不斷攪拌研磨1-2小時，冷卻后過篩，篩上末反應(yīng)的金屬錫返回配料，篩下物入磨，按比例加入著色劑鉻的氧化物及添加劑，加入適量的水混合潤磨1-12小時出料，干燥后入煅燒爐，在1200-1300℃溫度下煅燒1-3小時，燒成物冷卻后入潤磨研磨1-2小時，產(chǎn)物用水洗滌2-5次，干燥過篩后得產(chǎn)品園子紅，產(chǎn)品粒度74μm。
實施例2將金屬錫與碳酸鈣、石英砂按40∶30∶28混合加熱到400-800℃，不斷攪拌研磨1-2小時，冷卻后過篩，篩上物末反應(yīng)的金屬錫返回配料，篩下物入磨，按比例加入著色劑鉻氧化物或鉻鹽及添加劑，加入適量的水混合潤磨1-12小時出料，干燥后入煅燒爐，在1200-1300℃溫度下煅燒1-3小時，燒成物冷卻后入潤磨研磨1-2小時，產(chǎn)物用水洗滌2-5次，干燥過篩后得產(chǎn)品瑪瑙紅色料，粒徑74μm。
權(quán)利要求
1.一種錫基陶瓷色料的制造方法，其特征是將金屬錫熔融氧化造渣，加入著色料混合潤磨，煅燒物破碎、漂洗及干燥篩分后得到鉻錫紅陶瓷色料產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫基陶瓷色料的制造方法，其特征是金屬錫熔融氧化造渣的溫度為400-800℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述錫基陶瓷色料的制造方法，其特征是將色素配料進(jìn)行高溫?zé)崽幚淼撵褵铣蓽囟葹?200-1300℃，煅燒時間1-3小時。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種錫基陶瓷色料的制造方法，該方法主要是用金屬錫替代傳統(tǒng)的用“二氧化錫生產(chǎn)錫基陶瓷色料”，其工藝過程包括金屬錫熔融造渣、混合潤磨、煅燒合成、燒成物破碎、漂洗及干燥等工序，產(chǎn)品是鉻錫紅系列陶瓷色料，該方法具有流程簡短，成本低廉，無環(huán)境污染等特點。
文檔編號C04B33/02GK1408676SQ0113326
公開日2003年4月9日 申請日期2001年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月19日
發(fā)明者郭應(yīng)輝, 楊銑 申請人:云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司研究設(shè)計院