专利名称：锡系陶瓷色素的制备方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷色素，特别是一种锡系陶瓷色素及其制备方法。
现有锡系列陶瓷色素制备方法，广泛选用二氧化锡、碳酸钙、石英、重络酸钾、氧化铁、氧化锑、氧化猛、氧化铜、氧化钛、五氧化二钒、氧化钴、硼砂为原料，以窑炉为主要制备手段，如《陶瓷》1994年第4期报道《玛瑙红高温陶瓷色剂的研究和应用》，由于选用的工业纯二氧化锡一般是用硝酸法生产，会产生一定数量的二氧化锡粗晶。另外，现有的生产工艺以窑炉为主要制备手段，燃料、窑炉利用率低，开放式煅烧模式，会使色素成份挥发，从而改变了色素成份，影响产品质量，而且增加成本。
本发明目的是提供一种选用金属锡和碳酸钙直接酸解，制造锡系陶瓷色素的方法。采用密封方法煅烧陶瓷色剂，使色素成份挥发降低，色剂质量提高，并且减低成本。
本发明的目的是通过以下途径达到的1、用金属锡、碳酸钙与盐酸加入反应器中酸化溶解而制得氯化亚锡、氯化钙。
2、用氯化亚锡溶液与氯化钙溶液或(和)硅酸钠水溶液混合共同沉淀结晶合成呈色载体。
3、把氢氧化钙制成乳液分散于硼酸水溶液中，产生共同沉淀结晶，制成矿化剂。
4、色素呈色剂是用锑酸钠、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸氧钛、硫酸钴、氯化锰、偏钒酸钠、重络酸钾之中的一种或几种中和反应或还原合成。
5、上述2、3、4三步骤反应终点PH＝7-9，将它们混合，得色素基料。
6、色素基料经洗涤、脱水、困料、挤出成型、平码装密。
7、煅烧窑完全密封，最高煅烧温度为1150℃-1350℃，煅烧时间240-480分钟，温度控制方法为全程匀速升温，低于最高烧煅烧温度50°以及最高煅烧温度各恒温30公钟，煅烧终点氧源保持正压，煅烧产物经粉碎至600目，用水漂洗，脱水烘于，即得产品。
更进一步说，本发明目的还可以通过以下途径达到1、以金属锡0.26-0.63、碳酸钙0-0.6、硅酸钠0-0.6摩尔比配方为呈色载体。
2、以三氧化二硼0-0.02、氢氧化钙0-0.02摩尔比配方为矿化剂。
为制备不同的锡系陶瓷色素，又可以按以下方法实现1、锡络红陶瓷色素以金属锡0.25-0.32，碳酸钙0.28-0.35，硅酸钠0.26-0.5，矿化剂0-0.02，重铬酸钾0.001-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1180℃-1280℃，煅烧时间360-420分钟。
2、锡特白陶瓷色素以金属锡0.4-0.55，碳酸钙0.4-0.55，硅酸钠0-0.4，矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1250℃-1350℃，煅烧时间360-420分钟。
3、锡钛黄陶瓷色素以金属锡0.4-0.55，碳酸钙0.04-0.05，硫酸氧钛0.015-0.02，矿化剂0-0.02，摩尔比为配方，最高煅烧温度1200℃-1300℃，煅烧时间330-380分钟。
4、锡锑灰陶瓷色素以金属锡0.5-0.63，硅酸钠0-0.4，锑酸纳0.01-0.015矿化剂0-0.02，摩尔比为配方。最高煅烧温度1150℃-1250℃，煅烧时间330-360分钟。
5、锡灰绿陶瓷色素以金属锡0.5-0.63，氯化猛0.05-0.06，硫酸亚铁0.015-0.02，硫酸铜0.015-0.02、硫酸钴0.004-0.005，硅酸钠0-0.4，矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1230℃-280℃，煅烧时间330-360分钟。
6、锡钴蓝陶瓷色素以金属锡0.25-0.32，硅酸钠0.26-0.5，硫酸钴0.03-0.05，矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1200℃-1250℃，煅烧时间330-360分钟。
7、锡钴紫陶瓷色素以金属锡0.5-0.6，重铬酸钾0.005-0.009，硫酸钴0.01-0.015，矿化剂0-0.02，硅酸钠0-0.4摩尔比为配方，最高煅烧温度1250℃-1280℃，煅烧时间330-380分钟本发明选用金属锡和碳酸钙直接酸解处理，实现分子级的均匀混合，产生具有高分散度超细颗粒组成的锡酸钙晶体，色剂配方中有70％左右理想的锡酸钙晶体，再加上共同沉淀的着色剂，矿化剂和25％左右十分稳定的SiO2，所以可以确保色剂配方中呈色载体的质量和数量。把现有色素制备方法在原料上粗放工艺改为精细化工。能准确地应用配方原理设计锡系陶瓷色素的色调。本发明采用密封方法煅烧陶瓷色剂，在煅烧过程中补充氧源，把金属蒸气的挥发控制到最低限度，使码系陶瓷色素质量大幅提高，而成本有所降低。在相同质量条件下，本发明方法可以减少配方中二氧化锡绝对含量10％以上。
下面结合实施例对本发明方法作详细说明实例1用三号金属锡锭368公斤加温熔融倒入冷水中激成锡花，再将(472公斤31％的盐酸加入反应器中进行酸解，锡花全部溶解后加入350公斤石灰石粉，石灰石粉全部溶解后澄清过滤。再加入30公斤重铬酸钾饱和水溶液加入100升8波美度氯化钠水溶液和1010公斤五水硅酸钠配制的饱和水溶液进行反应。反应终点PH＝9。最后加入60公斤矿化剂，混匀沉淀后用离心机脱水、困料、挤压成型、码窑、送密封炉氧化煅烧。温度控制方法20℃、1∶55℃360公钟匀速升温，1215℃保温30分钟，1265℃保温30分钟。冷却后用万能粉碎机破碎成小于200目的粉料，再入砂磨机磨至600目出料，用离心机脱水、洗涤、甩干，最后用烘干机干燥至水分小于1％。检验包装即制得锡铬红陶瓷色剂实例2用三号金属锡锭368公斤加温溶融倒入冷水中激成锡花，再将1472公斤31％的盐酸加入反应器中进行酸解，锡花全部溶解后加入330公斤石灰石粉，石灰石粉全部溶解后澄清过滤。加碳酸铵饱和水溶液、反应终点PH＝9。再加60公斤矿化剂，混匀沉淀后用离心机脱水、困料、成型、码窑、送密封炉氧化煅烧。温度控制方法20℃-1350℃480分钟匀速升温。1300℃保温30分钟，1350℃保温30分钟。冷却后用万能粉碎机破碎成小于200目的粉料，再入砂磨机磨至600目出料，用离心机脱水、洗涤、甩干、最后用烘干机干燥至水份小于1％。检验包装即制得锡特白陶瓷色剂。实例3用三号金属锡锭368公斤加温溶融倒入冷水中激成锡花，再将700公斤31％的盐酸加入反应器中进行酸解，锡花全部溶解后澄清过滤。加入30升8波美度氯化钠水溶液，380公斤五水硅酸钠配制的饱和水溶液进行反应。反应终点PH＝9。达不到可用碳酸铵饱和水溶液调整。再加入30公斤硫酸氧钛配制的饱和水溶液、40公斤偏钒酸铵配制的饱和水溶液、60公斤矿化剂，混匀沉淀后用离心机脱水、困料、挤压成型、码窑、送密封炉氧化煅烧。温度控制方法20℃-1265℃360公钟匀速升温，1215℃保温30分钟，1265℃保温30分钟。冷却后用万能粉碎机破碎成小于200目的粉料，再入砂磨机磨至600目出料，用离心机脱水、洗涤、甩干。最后用烘干机干燥至水份小于1％。检验包装即制得锡钛黄陶瓷色剂。实例4用三号金属锡锭368公斤加温溶融倒入冷水中激成锡花，再将700公斤31％的盐酸加入反应器中进行酸解，锡花全部溶解后加入30公斤锑酸钠配制的饱和水溶液，澄清过滤后再加碳酸铵饱和水溶液沉淀。反应终点PH＝9。最后加入60公斤矿化剂，混匀沉淀后用离心机脱水、困料、成型、码窑、送密封炉氧化煅烧。温度控制方法20℃-1250℃360分钟匀速升温，1200℃保温30分钟，1250℃保温30分钟。冷却后用万能粉碎机破碎成小于200目的粉料，再入砂磨机磨至600目出料，用离心机脱水、洗涤、甩干，最后用烘干机干燥至水份小于1％。检验包装即制得锡锑灰陶瓷色剂。实例5用三号金属锡锭368公斤加温溶融倒入冷水中激成锡花，再将700公斤31％的盐酸加入反应器中进行酸解，锡花全部溶解后加入30公斤锑酸钠配制的饱和水溶液、30公斤硫酸铜配制的饱和水溶液、10公斤硫酸钴配制的饱和水溶液、50公斤氯化锰配制的饱和水溶液、澄清过滤，再加碳酸铵饱和水溶液沉淀。反应终点PH＝9。最后加入60公斤矿化剂，混匀沉淀后用离心机脱水、困料、挤压成型、码窑、送密封炉氧化煅烧。温度控制方法20℃-1265℃360分钟匀速升温，1215℃保温30分钟，1265℃保温30分钟。冷却后用万能粉碎机破碎成小于200目的粉料，再入砂磨机磨至600目出料，用离心机脱水、洗涤、甩干。最后用烘干机干燥至水份小于1％。检验包装即制得锡灰绿陶瓷色剂。实例6
用三号金属锡锭368公斤加温溶融倒入冷水中激成锡花，再将700公斤31％的盐酸加入反应器中进行酸解，锡花全部溶解后澄清过滤。加入150升8波美度氯化钠水溶液，1500公斤五水硅酸钠配制的饱和水溶液进行反应。反应终点PH＝9。达不到可用酸溶液调整。再加入60公斤硫酸钴配制的饱和水溶液、60公斤矿化剂，混匀沉淀后用离心机脱水、困料、成型、码窑、送密封炉氧化煅烧。温度控制方法20℃-1250℃360公钟匀速升温，1200℃保温30分钟，1250℃保温30分钟。冷却后用万能粉碎机破碎成小于200目的粉料，再入砂磨机磨至600目出料，用离心机脱水、洗涤、甩干。最后用烘干机干燥至水份小于1％。检验包装即制得锡钛钴蓝陶瓷色剂。实例7用三号金属锡锭368公斤加温溶融倒入冷水中激成锡花，再将700公斤31％的盐酸加入反应器中进行酸解，锡花全部溶解后加入7公斤重铬酸钾配制的饱和水溶液澄清过滤。再加碳酸铵饱和水溶液沉淀。反应终点PH＝9。再加入20公斤硫酸钴配制的饱和水溶液，60公斤矿化剂、混匀沉淀后用离心机脱水、困料、成型、码窑、送密封炉氧化煅烧。温度控制方法20℃-1265℃360分钟匀速升温，1215℃保温30分钟，1265℃保温30分钟。冷却后用万能粉碎机破碎成小于200目的粉料，再入砂磨机磨至600目出料，用离心机脱水、洗涤、甩干。最后用烘干机干燥至水份小于1％。检验包装即制得锡钴紫陶瓷色剂。
权利要求
1.一种制锡系列陶瓷色素的方法，其特征在于a、用金属锡、碳酸钙与盐酸加入反应器中酸化溶解而制得氯化亚锡、氯化钙。b、用氯化亚锡溶液与氯化钙溶液或(和)硅酸钠水溶液混合共同沉淀结晶合成呈色载体。c、把氢氧化钙制成乳液分散于硼酸水溶液中，产生共同沉淀结晶，制成矿化剂。d、色素呈色剂是用锑酸钠、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸氧钛、硫酸钴、氯化锰偏钒酸钠、重络酸钾之中的一种或几种中和或还原反应合成。e、上述a、b、c三步骤反应终点PH＝7-9，将它们混合，得色素基料。f、色素基料经洗涤、脱水、困料、成型、平码装窑。g、煅烧窑完全密封，煅烧最高温度为1150℃-1350℃，煅烧时间240-480分钟，温度控制方法为全程匀速升温，低于最高烧煅烧温度50°以及最高煅烧温度各恒温30公钟，煅烧终点氧源保持正压，煅烧产物经粉碎至600目，用水漂洗，脱水烘干，即得产品。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于a、以金属锡0.26-0.63、碳酸钙0-0.6、硅酸钠0-0.6摩尔比配方为呈色载体。b、以三氧化二硼0-0.02，氢氧化钙0-0.02摩尔比配方为矿化剂。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于以金属锡0.25-0.32，碳酸钙0.28-0.35，硅酸钠0.26-0.5，矿化剂0-0.02，重铬酸钾0.001-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1180℃-1280℃，煅烧时间360-420分钟。
4.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于以金属锡0.4-0.55，碳酸钙0.5-0.55，硅酸钠0-0.4，矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1250℃-1350℃，煅烧时间360-420分钟。
5.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于以金属锡0.4-0.55，碳酸钙0.04-0.05，硫酸氧钛0.015-0.02，矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1200℃-1300℃，煅烧时间330-380分钟。
6.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于以金属锡0.5-0.63，硅酸钠0.04，锑酸纳0.01-0.015矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1150℃-1850℃，煅烧时间330-360分钟。
7.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于以金属锡0.5-0.63，氯化锰0.05-0.06，硫酸亚铁0.015-0.02，硫酸铜0.015-0.025，硫酸钴0.004-0.005，硅酸钠0-0.4，矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1230℃-1280℃，煅烧时间330-360分钟。
8.根据权利要求1或2所述方法、其特征在于以金属锡0.25-0.32，硅酸钠0.26-0.5，硫酸钴0.03-0.05，矿化剂0-0.02摩尔比为配方，最高煅烧温度1200℃-1250℃，煅烧时间330-360分钟。
9.根据权利要求1或2所述方法。其特征在于以金属锡0.55-0.6，重铬酸钾0.005-0.009，硫酸钴0.01-0.015，硅酸钠0-0.4，矿化剂0-0.02摩尔比为配方、最高煅烧温度1250℃-1280℃，煅烧时间330-380分钟。
全文摘要
本发明涉及陶瓷色素制备方法,采用金属锡与碳酸钙直接酸解,用密封电窑煅烧,煅烧过程中补充氧源,防止金属蒸气挥发,使色素质量大幅提高,并能准确应用配方原理设计锡系色素,而且成本降低,可适用于陶瓷色剂企业或锡冶炼企业。
文档编号C04B33/14GK1182060SQ9711839
公开日1998年5月20日 申请日期1997年10月28日 优先权日1997年10月28日
发明者袁景华 申请人:袁景华