STUDYING THE PHYSICOCHEMICAL REGULARITIES IN THE COLOR- AND PHASE FORMATION PROCESSES OF CLINKER CERAMIC MATERIALS

Abstract

Представлені результати комплексних досліджень, спрямованих на розробку рецеп- турно-технологічних параметрів отриман- ня об’ємно забарвлених клінкерних керамічних матеріалів широкої кольорової гами. Доведена можливість отримання керамічного клінкеру при використанні полімінеральної глинистої сировини за температури 1,000 °С. Показана доцільність заміни у складі мас високовар- тісних керамічних пігментів техногенними матеріалами, що містять оксиди металів змінної валентності: відходами видобування лужно-земельних сієнітів, збагачення пегма- титів та виробництва феротитанових спла- вів. Це відкриває перспективи для зниження собівартості виробництва клінкерних кера- мічних виробів. Досліджено вплив складу сиро- винних композицій на процеси кольоро- та фазоутворення керамічного клінкеру залежно від характеру пічної атмосфери. Встановлено, що забарвлення клінкерної кераміки в корич- невий колір в умовах окислювального випалу обумовлено наявністю фаз гематиту α-Fe2O3 та Mn2O3. При випалі у відновлювально- му середовищі вироби набувають кольору від темно-коричневого до чорного за рахунок утворення магнетиту Fe3O4 та гаусманіту Mn3O4. Теракотовий колір виробів обумовле- ний наявністю фаз гематиту та геденбергіту CaFeSi2O6. Умовою отримання клінкерної кера- міки жовтого кольору є обмеження у складі вмісту Fe2O3 до 3 мас. % та наявність рути- лової фази TiO2. Проілюстровано вплив на характеристики колірності клінкерної кера- міки сумарного вмісту оксидів металів змін- ної валентності Σ(Fe2O3+FeO+MnO+Mn3O4). Визначено співвідношення фазоутворюючих оксидів (Fe2O3+Mn2O3)/(FeO+Mn3O4), Fe2O3/ (Al2O3+CaO) і TiO2/(Al2O3+CaO) та встанов- лені межі їх варіювання, що забезпечують фор- мування кольоротвірних фаз, відповідальних за отримання виробів бажаного кольору в умо- вах окислювального і відновлювального випалу