керамическая масса

Формула изобретения

Керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая каолин, глину беложгущуюся, кварцевый песок, пегматит, глинозем и фарфоровый бой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кварцевый концентрат - побочный продукт обогащения топазкварцевой породы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Каолин - 40 - 42

Глина беложгущаяся - 9,5 - 10

Кварцевый песок - 0,1 - 13

Пегматит - 24 - 25

Глинозем - 0,1 - 2

Бой фарфоровых изделий - 6 - 7

Кварцевый концентрат - 3 - 17,8

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к получению фарфоровых изделий, например бытового фарфора.

Известна керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая в своем составе необогащенный каолин, обогащенный каолин, глину, бентонит, фарфоровый бой и в качестве кварцсодержащего компонента - кварц-полевошпатовый песок. Недостатком данной массы является высокая температура обжига изделий и невысокая белизна [1].

Известна керамическая масса для получения фарфоровых изделий, включающая в себя глину, каолин, полевой шпат, магнезит, глинозем, бентонит, кварцевый песок, концентрат вторичных кварцитов. Недостатками данной массы являются высокая температура обжига и наличие в составе массы значительного количества SO₃, вносимого за счет минерала алунита, присутствующего в составе концентрата вторичных кварцитов. При обжиге алунит разлагается с выделением вредных газообразных оксидов серы, которые, кроме всего прочего, способствуют образованию таких видов брака, как "прыщ" и "пузырь" [2].

Наиболее близкой к предлагаемой является масса для получения фарфоровых изделий, включающая в себя, мас.%:

Каолин - 42

Глина - 7

Пегматит - 17

Кварцевый песок - 26

Фарфоровый бой - 6

Глинозем - 2

Недостатками данной керамической массы является высокая температура обжига и невысокие показатели прочности и белизны изделий [3].

Задачей предлагаемого изобретения является снижение температуры спекания и повышение прочности и белизны фарфоровых изделий за счет введения в состав массы в качестве кварцсодержащего компонента отхода обогащения топаз-кварцевой породы - кварцевого концентрата.

Предлагаемая керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий содержит в своем составе, мас.%:

Каолин - 40-42

Глина беложгущаяся - 9,5-10

Кварцевый песок - 0,1-13

Пегматит - 24-25

Глинозем - 0,1-2

Бой фарфоровых изделий - 6-7

Кварцевый концентрат - 3-17,8

Увеличение количества кварцевого концентрата ведет к понижению прочности изделий, а уменьшение - к увеличению температуры обжига.

Подготовку массы производят совместным тонким мокрым помолом сырьевых компонентов в шаровой мельнице уралитовыми шарами до остатка на сите N 0063 менее 1%. Керамические изделия формуются методами шликерного литья в гипсовые формы или пластическим формованием. Затем полуфабрикат подвяливается в естественных условиях и сушится при температуре 100-110^oC.

Утильный обжиг высушенного полуфабриката производится при температуре 850-900^oC, после чего изделия при необходимости глазуруют. Окончательный (политой) обжиг производят при температуре 1240-1320^oC.

Пример.

Для подготовки массы каменистые компоненты (кроме кварцевого концентрата) дробят на щековой дробилке до размера зерна менее 3 мм и пропускают через магнитный сепаратор. Кварцевый концентрат, получаемый в виде тонкоизмельченного продукта с преимущественным размером частиц менее 100 мкм, также подвергается магнитной сепарации. Затем измельченные компоненты подвергают совместному мокрому тонкому помолу в фарфоровой мельнице уралитовыми шарами до остатка на сите N 0063 менее 1% (составы масс приведены в таблице 1) при влажности шликера 33-35%. Из готового шликера методом литья в гипсовые формы или из обезвоженного шликера (влажность 19-22%) пластическим формованием оформляют изделия, которые затем обжигают в печи при температуре 850-900^oC. Химические составы используемых компонентов приведены в таблице 2. Проутеленные изделия при необходимости глазуруют и обжигают при температуре 1240-1320^oC. Свойства обожженных изделий приведены в таблице 3.

Так как кварцевый концентрат является побочным продуктом при обогащении топазкварцевой породы при получении топаза, в его химическом составе наличествует фтор.

Понижение температуры обжига объясняется повышением реакционной способности стеклофазы за счет понижения ее вязкости под действием F^- анионов. Действие фтор-иона также положительно влияет на повышение белизны благодаря его глушащему действию на силикатные расплавы. Фтор-ион как эффективный минерализатор ускоряет процесс муллитообразования в каолине, что положительно сказывается на увеличении прочности при пониженных температурах обжига.

Источники информации

1. А.С. N 1178734 МКИ C 04 B 33/24.

2. А.С. N 1070132 МКИ C 04 B 33/24.

3. Мороз И.И. и др. Справочник по фарфоро-фаянсовой промышленности. - М: Легкая индустрия, 1980. - т. 2.- с. 53-55.