利用制革污泥制備黑色陶瓷色料的方法及產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用制革污泥制備黑色陶瓷色料的方法及產(chǎn)品，屬于色料制備【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明將制革污泥洗滌干燥之后、完全代替氧化鉻直接作為原料使用，可以制備出既能坯用也能釉用、且黑度明顯提高的黑色陶瓷色料；這樣一來，簡化了制備工序，縮短生產(chǎn)周期，進一步降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明將制革污泥經(jīng)過“在非氧化氣氛下煅燒，然后球磨、洗滌、干燥”這一預(yù)處理操作之后再作為原料使用，所制備的黑色陶瓷色料，其使用溫度提高，著色性能提高，用量減少，色料在洗滌及使用過程中不會存在大量Cr6+溶出。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用制革污泥制備黑色陶瓷色料的方法及產(chǎn)品，屬于色料制備技 術(shù)領(lǐng)域。 利用制革污泥制備黑色陶瓷色料的方法及產(chǎn)品

【背景技術(shù)】
[0002] 黑色陶瓷色料是裝飾材料中很重要的一種色料，黑釉以其純正、凝重的裝飾效果 倍受人們青睞。一般制備黑色色料采用的是晶體著色：鉻、鐵、錳、鎳、銅、鈷等金屬氧化物 形成同晶混合型尖晶石晶體。黑色陶瓷色料價格受氧化鈷價格影響而居高不下，一定程度 限制了黑色色料的大批量生產(chǎn)和應(yīng)用。目前已有研究利用含鉻廢渣制備坯用黑色陶瓷色料 的方法：在950-1050°C下煅燒之后的工業(yè)廢渣鉻泥、氧化鐵和氧化鉻混合、在1180-1250°C 煅燒1小時、粉碎得產(chǎn)品。但是該方法，氧化鉻沒有完全被工業(yè)廢渣鉻泥代替，其成本仍然 較高，且黑度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個發(fā)明目的在于：提供一種能夠進一步降低生產(chǎn)成本、產(chǎn)品既能坯用 也能釉用且品質(zhì)好的制備黑色陶瓷色料的方法。
[0004] 本發(fā)明的目的另一個發(fā)明目的在于：提供一種上述方法所制備的黑色陶瓷色料。
[0005] 制革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；是一種工 業(yè)廢渣鉻泥。為了進一步降低生產(chǎn)成本，發(fā)明人首先想到是用制革污泥完全代替氧化鉻作 為原料。但是實驗發(fā)現(xiàn)，用制革污泥完全代替氧化鉻作為原料，采用已有的方法處理污泥， 利用其制備黑色陶瓷色料存在以下問題：黑度較低、顏色不純正、高溫條件下性能不穩(wěn)定、 著色性能較差及洗滌使用過程中存在大量Cr6+溶出的問題。
[0006] 發(fā)明人經(jīng)研究實驗發(fā)現(xiàn)：將制革污泥洗滌干燥之后、完全代替氧化鉻直接作為原 料使用，可以制備出既能坯用也能釉用、且黑度明顯提高的黑色陶瓷色料；這樣一來，簡化 了制備工序，縮短生產(chǎn)周期，進一步降低了生產(chǎn)成本。但是，這種黑色陶瓷色料存在高溫條 件下性能不穩(wěn)定、著色性能差及洗滌使用過程中存在Cr6+溶出的問題。而制革污泥經(jīng)過 "在非氧化氣氛下煅燒，然后球磨、洗滌、干燥"這一預(yù)處理操作之后再作為原料使用，所制 備的黑色陶瓷色料，其使用溫度提高，著色性能提高，用量減少，色料在洗滌及使用過程中 不會存在大量Cr6+溶出。
[0007] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案是： 一種利用制革污泥制備黑色陶瓷色料的方法，原料經(jīng)粉碎、煅燒得產(chǎn)品；其改進之處在 于：用洗滌干燥后的制革污泥代替氧化鉻作為原料， 或者將制革污泥預(yù)處理之后代替氧化鉻作為原料；所述預(yù)處理：在非氧化氣氛下煅 燒，然后球磨、洗滌、干燥。
[0008] 實驗研究發(fā)現(xiàn)：制革污泥預(yù)處理條件的變化，對黑色陶瓷色料的色度值、粉碎難易 程度有明顯影響。
[0009] 將制革污泥在1050°C以下非氧化氣氛下處理之后所得煅燒物容易粉碎；但是，以 該煅燒物作為原料使用，所制備的黑色陶瓷原料，其黑度較低、黑色不純正，偏紅色。
[0010] 將制革污泥在1300°C以上非氧化氣氛下處理之后，所得煅燒物難以粉碎；以該煅 燒物作為原料使用，所制備的黑色陶瓷原料，其黑度低、黑色不純正，偏紅棕色。
[0011] 將制革污泥在1100-1300°C非氧化氣氛下處理之后，所得煅燒物容易粉碎；以該 煅燒物作為原料使用，所制備的黑色陶瓷原料，其黑度高、黑色純正。
[0012] 所以，上述方法，優(yōu)選的，所述預(yù)處理：優(yōu)選的在1100-1300°C非氧化氣氛下處理 3(Tl80min。上述方法，最為優(yōu)選的預(yù)處理為：1250°C處理60min。
[0013] 上述方法中，原料的粉碎、煅燒采用常規(guī)處理手段，本發(fā)明采用的是：粉碎過300 目，煅燒溫度為900-1300°C，煅燒時間為30-180min。
[0014] 上述方法，所用原料還包括根據(jù)所要制備的黑色陶瓷色料晶體體系確定的、氧化 鉻以外的金屬氧化物；所述制革污泥的用量為ΚΓ60%。
[0015] 制備不同晶體體系黑色陶瓷色料所需要的原料不同，目前，無鈷黑色陶瓷色 料晶體體系包括：Cr_Fe體系，Ni-Cr-Fe體系，Ni-Cr-Fe-Cu體系，Ni-Cr-Fe-Mn體系， Ni-Cr-Fe-Mn-Cu等體系。所以，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所要制備的黑色陶瓷色料的晶體 體系確定選用哪種或哪幾種金屬氧化物及其用量。所以，上述方法，所述金屬氧化物為三氧 化二鎳、氧化銅、二氧化錳、三氧化二錳、碳酸錳、硫酸亞鐵、氧化亞鎳和稀土氧化物中的一 種或多種。
[0016] 上述方法，所述原料優(yōu)選為： 25-70%制革污泥，30-75%氧化鐵； 或者，30-50%制革污泥，20-50%氧化鐵，10-30%三氧化二鎳； 或者，45-55%制革污泥，20%氧化鐵，15-20%三氧化二鎳，10-15%氧化銅； 或者，30-60%制革污泥，20-40%氧化鐵，5-25%三氧化二鎳，5-20%三氧化二錳； 或者，30-50%制革污泥，15-44%氧化鐵，15-30%三氧化二鎳，1-10%三氧化二錳，10-30% 氧化銅。根據(jù)此用量比例所制備的黑色陶瓷色料的品質(zhì)較好。
[0017] 上述方法對不同晶體體系的黑色陶瓷色料品質(zhì)的改善程度不同；其中，對 Ni-Cr-Fe-Cu晶體體系的混合型尖晶石晶體黑色陶瓷色料性能的改善程度最大，所獲得的 Ni-Cr-Fe-Cu晶體體系黑色陶瓷色料性能最好；其原料為：制革污泥45-55%，氧化鐵20%， 氧化銅10-15%, 15-20%三氧化二鎳。最優(yōu)配比為：制革污泥50 %,氧化鐵20%,氧化銅 15%，15%三氧化二鎳。
[0018] 原料不同，煅燒溫度、保溫時間不同；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所選用的原料及用 量，相應(yīng)的調(diào)整制備黑色陶瓷色料時的煅燒溫度和時間。
[0019] 一種黑色陶瓷色料，采用上述任意一種方法制備而成。
[0020] 有益效果 采用本專利處理污泥可最大限度的提純固化氧化鉻，同時，避免在色料煅燒后，洗滌過 程中大量Cr6+離子的溶出，即污染環(huán)境又浪費鉻材料； 用制革污泥完全代替氧化鉻，進一步降低成本； 簡化制備工序，從而縮短生產(chǎn)周期； 所制備的黑色陶瓷色料，黑度高、色純正、穩(wěn)定性好、即可坯用也可釉用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為實施例2色料產(chǎn)品的XRD圖； 圖2為實施例2的樣品圖片； 圖3為實施例2、3、4色料產(chǎn)品的XRD圖。

【具體實施方式】
[0022] 按照表1的方式準(zhǔn)備原料A1-A6 :

【權(quán)利要求】
1. 一種利用制革污泥制備黑色陶瓷色料的方法，原料經(jīng)粉碎、煅燒得產(chǎn)品；其特征在 于：用洗滌干燥后的制革污泥代替氧化鉻作為原料， 或者將制革污泥預(yù)處理之后代替氧化鉻作為原料；所述預(yù)處理：在非氧化氣氛下煅 燒，然后球磨洗滌、干燥。
2. 根據(jù)權(quán)要求1所述的方法，其特征在于，非氧化氣氛下煅燒溫度為1060-1300°C，時 間為 30-180min。
3. 根據(jù)權(quán)要求2所述的方法，其特征在于，1250°C處理60min。
4. 根據(jù)權(quán)要求1所述的方法，其特征在于，原料粉碎過300目，煅燒溫度為 900-1300°C，煅燒時間為 30-180min。
5. 根據(jù)權(quán)要求1所述的方法，其特征在于，所用原料還包括根據(jù)所要制備的黑色陶瓷 色料晶體體系確定的、氧化鉻以外的金屬氧化物；所述制革污泥的用量為ΚΓ60%。
6. 根據(jù)權(quán)要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬氧化物為三氧化二鎳、氧化銅、二 氧化錳、三氧化二錳、碳酸錳、硫酸亞鐵、氧化亞鎳和稀土氧化物中的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)要求1所述的方法，其特征在于，所述原料為： 25-70%制革污泥，30-75%氧化鐵； 或者，30-50%制革污泥，20-50%氧化鐵，10-30%三氧化二鎳； 或者，45-55%制革污泥，20%氧化鐵，15-20%三氧化二鎳，10-15%氧化銅； 或者，30-60%制革污泥，20-40%氧化鐵，5-25%三氧化二鎳，5-20%三氧化二錳； 或者，30-50%制革污泥，15-44%氧化鐵，15-30%三氧化二鎳，1-10%三氧化二錳，10-30% 氧化銅。
8. 根據(jù)權(quán)要求7所述的方法，其特征在于，制革污泥50%，氧化鐵20%，氧化銅15%， 15 %三氧化二鎳。
9. 一種采用權(quán)利要求1-8中任意一項所述的方法制備的黑色陶瓷色料。
【文檔編號】C04B41/86GK104108952SQ201410312646
【公開日】2014年10月22日 申請日期: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, 陳忠濤, 李中付, 孫丹丹 申請人:齊魯工業(yè)大學(xué)