Введение к работе
Актуальность темы: В настоящее время керамические пигменты получают в результате высокотемпературного синтеза из чистых химических веществ, что обусловливает их высокую стоимость. В целях удешевления пигментов, снижения температуры синтеза целесообразно обратиться к доступным и распространенным сырьевым источникам -природным минералам и отходам промышленного производства. Это позволит решить и другие проблемы, в частности наладить выпуск недорогих пигментов на основе местного минерального сырья на ряде керамических заводов, более полно и комплексно использовать породы, добываемые для других отраслей промышленности, применять для получения керамических пигментов промышленные отходы, способствуя тем самым организации безотходных производств.
Научные представления о процессах синтеза керамических пигментов , связанные с особенностями их кристаллической структуры, находятся в развитии. Использование природных минералов дает возможности расширить количество видов кристаллических структур, которые могут служить основой для керамических пигментов, что способствует обогащению существующей палитры пигментов. Поэтому исследование возможности получения керамических пигментов на основе природного минерального сырья и закономерностей их синтеза является актуальної! задачей.
Диссертационная работа была выполнена в рамках госбюджетной темы : "Разработка технологических принципов и приемов нетрадиционного использования силикатного сырья Сибири в производстве стекло материалов, твердеющих композиций и керамических материалов"; программы "Сибирь", подпрограмма 6.01 "Новые материалы и технологии, тема 2.26.2.6 ; Государствешюй научно-технической программы "Экогорметкомплекс будущего" по разделу "Цеолиты России".
Цель работы: Синтез керамических пигментов на основе природных кальций-магниевых силикатов и цеолита, а также отработанных катализаторов нефтехимического производства, изучение закономерностей и особенностей их фазообразования.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
-получить керамические пигменты на основе структуры природных минералов, без изменения этой структуры, с помощью различных добавок ;
-синтезировать на основе структуры одного минерала керамические пигменты с различными кристаллическими структурами;
-получить керамические пигменты на основе отработанного каталитического комплекса Циглера-Натта, используемого в нефтехимическом производстве;
-изучить закономерности и особенности синтеза керамических пигментов на основе природных минералов и техногенных отходов.
Научная новизна:
-в работе впервые была показана возможность получения и изучены процессы синтеза керамических пигментов на основе природных минералов: тремолита, диопсида, цеолита(клиноптилолита);
-расширена классификация керамических пигментов, так как впервые получены пигменты с кристаллической структурой метасиликата магния и цеолита(клиноптилолита);
-установлены пределы изоморфного вхождения хромофоров в кристаллическую решетку минералов;
-изучено влияние количества и вида хромофоров на протекание процессов синтеза различных кристаллических структур пигментов.
Практическая ценность. Разработаны составы и получены керамические пигменты для подглазурных и надглазурных красок на основе природных минералов. Оптимальные температуры синтеза пигментов составляют 1000-1250С. За счет применения высокочистого природного минерального сырья достигнуто значительное удешевление пигментов.
Реализация работы. Полученные керамические пигменты опробованы на ТОО "Майолика" пос.Богашево, Томская обл. Составы пигментов на основе отработанных катализаторов нефтехимического производства опробованы и внедрены в производство на ООО "Олефин" г.Томск.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: региональной научно-практической конференции.Томск, 1994г.; на научно-технической конференции "Керамика в народном хозяйстве", Москва, 1994 г. ; Всероссийском совещании " Наука и технология силикатных материалов в современных условиях рыночной экономики", Москва, 1995 г.; Международной конференции "Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций", Белгород, 1995г.; научно-практической конференции, посвященной 100-летию ТПУ, Томск, 1996г.; молодежной конференции молодых ученых по химии и химической технологии, Москва 1996г.; Первом международном научном симпозиуме "Молодежь и проблемы геологии", Томск 1997г.; научно-технической конференции "Резервы производства строительных материалов", Барнаул, 1997г.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из семи глав и основных выводов, содержит 19 рисунков, 38 таблиц. Список литературы насчитывает 113 источников.
