Công nghệ sản xuất chất màu gốm sứ lê văn thanh, nguyễn minh phương pdf

Μ
866.3

ĂN THANH
YỄN MINH PHƯƠNG

L 2 5 0‫ﺍ‬,T
Th

CỘNG
NGHỆ
o
_/
٠
SAN p Ấ T

; ٠٠:
r‫؛‬Ũ i i iŨi f U: ì i ' Ì^j. r. | i!../>‫■؛‬
r i■'■ .٠
/

'■

ẩ / ệ ^■ ■
:■٠‫ﺹﺉ‬
:‫ﺏ‬,ự .

j-y.ì :Ί:■■

..Μ ٠
: /■,■ -l't.‫ﺀ‬,- ■‫ﻝ‬ị:,.r- :■:i

d


TS. LÊ VĂN THANH - KS. NGUYÊN MINH PHƯƠNG

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

CHẤT MÀU GỐM Sứ
(Tái bản)

ỊĩRƯŨ‫؛‬Ĩ6Bfc، HỌCHHÍ١Ĩ٠‫ & ؛‬ẠN

THƯ vs Ị n

3003562

NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG
HÀ NÒI - 2009

٥١


M (H )،Ấ l!

Trong đ(ĩi sống xã hội ngày Iiav, các sản phá!n gốm sứ inỹ nghệ١gốm sú'
، !ân ، lụ!ig \'à gốm sứ công nghiệp khỏim nhũ'!ig râl đa dạng, pliong phú vể
chUng loỉỊÌ, mẫu mS và hlnli ddng mà cồn dược trang tri, phủ các loại chất
mẩu khác nliait \'ớì nhiềư tiết till hoa v٥n rất d‫ ؟‬p him clio g‫؛‬á trị thấm mỹ
của chUng loại sán phẩm này dư، rc' níing lẻn rất cao. Nghệ tliưật trang tri các
s^n phẩm gốm sú' bằng các chai indii gố!n sứ đã \'à dítng dược phổ biến I'â't

rộng răi và ngày càng dược hoàn lliíện nâng lèn một tẩm cao mới, ddp ứng
tlioả mẫn clto mọi nhu cầu sử dụng của con người. PliU các chất mầu gốm sứ
trên bề mặt cdc sản phẩm gốm sứ btio dảm cho các liình ảnh trang tri nghệ
tliưật của chUng có độ bền vĩnh cửu. Khác với các cliấl mầu hữu co, các chất
mầu gố!n sứ có độ bền rất Ciio chOng lại cdc lác dỌng ciia ánh sáng, của
nhiệt độ, !nOi trường và bền măi vOi thời gitin.
Cítc chất mầu gốm sứ là hỗn liợp các piemen klioáng chỊu nhiệt và du'ọc
kết h،?p hoặc là ١,'ớì các tliUy t'inl'1 dỗ ch‫'؛‬،v (dối v،١i cdc chat !nầu trên men),
hoặc la v،'ri các pliOi liệu gốm sú' và các lo‫؛‬.ii men (dối với cdc chat mầu dưới
men.), ho(،c là các thiiy tin li mẩu có Ihanlt phẩn dặc biệt. N ltu vậy các piemen
la nguOn nguyCn liệu cơ biin đổ chd tạo Cilc' chai mầu gốm sứ. Các piemen
uốm sú' tliuờng la các aluininilt hoặc CÍÍC silicát thu،)c loại spinel, vilem íl,
sraniíl, corund, silim anít, trong một sỏ trti'،١n٤
i h(.,p la các phốt plidt,
m ỏlipdílt, v،١nphramai va vanadat. Cilc picinen dược dặc trung bơi khả nàng
l-i.to mẩu cao, bền vững vĩnh cr'ru với c‫؛‬lc lác dộng của liOa liọc, ánh sáng, các
loại dầu ntỡ va nhiột độ cao.

cac châ.t dẫn mầu ti'ong cdc picmeii la các ỏxýt cLia các nguyên tố B, Al,
Bi, Fe, Co, Cd, Mn, Cu, Ni, Cr, Pb, Zn \'à các loại kliác.
Cílc piemen gốm sU dược tliu nhận bằns các cácli sau : Nung các muối,
các ồxýt hoặc các hydrôx('l của các kini loại tu'ơng ứng ; hoặc la bằng cách
dồng thời lắng dọng các hydrOx‫ ؛‬t của các inuổi cacbOnát và sau dó nung
các cặn l‫؛‬، ng dọng ; cUng nliu' bằng cách Itung nOng cliảy các muối và cdc
liỗi'1 hợp.


Để thu nhận được các piemen, các chất hóa học khác nhau có trong thành
phần của chúng cần phải được trộn rất cẩn thận. Việc này thường được thực
hiện bằng các cách sau đây :

a) Nghiền các chất ban đầu với nước ở trong máy nghiền bi, phuơng pliáp
này chỉ sử dụng đối với các chất chóng tan trong nước.
b) Nung nóng chảy hai hoặc nhiều muối của kim loại trong nước kết tinh
của chúng và sau đó thiêu kết cho tới dạng ôxýt và rửa kỹ lưỡng.
c) Lắng đọng từ dung dịch nước các phối liệu muối kim loại, rửa kỹ
lưỡng, sấy cặn lắng đọng và sau đó hòa tan tất cả các muối mầu, làm mất
nước bằng bay hơi và sấy khô.
d) Tẩm ướt bằng dung dịch nước các muối mầu của ôxýt nhôm, ôxýt
silíc, cao lanh, ôxýt kẽm, v .v ...
Thực tế sản xuất các piemen chỉ ra rằng càng trộn kỹ bao nhiêu thì chất
lượng các piemen càng tốt bấy nhiêu. Trộn là một trong những công đoạn
quan trọng và quyết định nhất.
Công đoạn tiếp theo là nung hỗn hợp thu nhận được. Trong khi nung, đặc
trưng của môi trường khí (ôxýt hóa hoặc khử) có một ý nghĩa rất quan trọng,
bởi vì khi nung thì các hợp chất hóa học khác nhau trong hỗn họp thường
xuyên xảy ra các phản ứng hóa học rất phức tạp mà cho đến nay vẫn chưa
được nghiên cứu kỹ. Khi nung các piemen kẽm thì môi trường khí phải nhất
thiết là ôxy hóa vì nếu môi trường khác sẽ có thể xảy ra quá trình khử các
ôxýt thành kim loại dẫn tới piemen có thể thành phế thải. Ngược lại, khi
chuẩn bị các piemen crôm cần phải bảo đảm môi trường khử để có thu nhận
được mầu có tông mầu rực rỡ hơn.
Quá trình nung các piemen thường thực hiện ở nhiệt độ cao (900.C 1400“C) trong một thời gian nhất định. Chẳng hạn khi chuẩn bị các piemen
côban mầu tím thường nung ở nhiệt độ 1300“c - 1320.C vì ở nhiệt độ thấp
hơn thì các piemen này sẽ không có một tông mầu tím đồng nhất. Các
piemen mầu vàng hoặc mầu vàng tươi thường nung ở nhiệt độ không cao
lắm. Nhiệt độ nung có ảnh hưởng rất lớn tới sự hình thành các piemen. Rất
nhiều các silicát bền vững chỉ trong một khoảng nhiệt độ nhất định, còn sau
đó sẽ thay đổi mầu hoặc sẽ bị phân hủy. Chỉ có một số rất ít silicát khi làm
nguội giữ được mầu sắc ban đầu. V í dụ silicát mầu nâu của ôxýt sắt khi

4


luiiig ớ I١hiệt độ cao hơn !2(.)()('c sẽ ‫ ازا‬٧à silicál của ôxýt phân hủy thành ôxy
sắt hóa tiị lial. COn k lii làm ngnội chậm 1‫ ؛ﺍ؛‬tiio tlihnli silicat ôxýt sắt với mầu
sắc ban đẩu. Kâ't nhiều silicát ở nliiệt độ 9()()''c - I0(t0''c cho mầu sắc rất sặc
sơ, song (V nhiột độ cao lion 1‫؛‬ỊÌ cb mẩu !'ất kliiic. Chang hạn sihcát cUa ôxvt
lổng khi nung ó nhiột độ 12()0"c có mẩu ،10 I'ất ،lẹp, còn nếu nung nhiệt độ،
ca،) hơn ờ I200"c thi lại cho mầu vhng nâu. ở nhiột độ cao thl các aluininát
lồng rất bền vững. Dã xác định ،1u'Ợc I'ằns klii có mặt õxýt nhOm lioặc axít،
bo!'íc thi mầu xanh của silíciít ỏxýt ،lồng sẽ bị cliuvển thành mầu xanh la
cây. TliOrig tliuờng ôxýt nhOin tliUc ،lẩy clio các pliản ứng hình thành các
silicát tạo mầu, tẫng vận tốc phản ứng và trong nliiều trương hợp tham gia

.với vai trờ cliínli trong các pliảit ứng này
Trêit cơ sơ các kinh nghiệm sản xuất ‫ﺀ‬1‫ ﺓ‬.xác nhận được rằng khi nung ở
nliỉệt độ khOng cao lắm ti'ong một klioíing iliOi gian liên tục thi sự ảnh hường
.hoàn toàn khác so với khi nung ỏ' nliiệt độ cao ti'ong một thời gian ngắn
Xuất phát từ đó người ta đã tliiết lập các ، !uy trinh cống nghệ khác nhau dể
tổng hợp clio loại piemen này hoặc lo‫؛‬ii piemen khác mà chất lượng cùa
.chUng phụ thưộc khOng những vào nliiệt độ nung mà cả thời gian nung
Chẳng hạn inuOn nhận dược mầu sắt dỏ tưo'i till klii nung piemen sắt phải
(tliLíc hiện ỏ nliiệt độ 800.C, nẽ'u intiốn có du'ợc mầu sẫm hơn (dỏ .sẫm, tim
thl phải nung ơ nhiệt độ cao hơn hoặc với thò'‫ ؛‬gian dài hơn. Chế độ nung các
piemen pliụ tliuộc vào cắc thành phdn ctia chUng và dirợc xác định bằng con
.dường thríc nghiệm

Sau klri nung các piemen thu dược ở dạng bột hoặc là lảng cứng phụ
thuộc vào bản chất tự nhiên cUa cliilng. Các piemen ỏ' dạng tảng ciíng sẽ
lược nghiền mịn. Các phương líệii sử dtiiig clio mi.it' dích này I'ất da dạng và،

pliụ thuộc vào bản chất vật lý Cilc sản pl١ẩ!n tliu dưọ'c sau nung. Để clìuẩn bị
các mầu trên men thi các cliấl ban dầ، i có ti'ong thành phần cùa chUng dược
trộn và nghiền mỊn trong máy nghiền bi. Việc dịith lượng dược thực híện
theo tỷ lệ 1 : 1 : 1, nghĩa là inột phần bột mịn chat mầu với một phần nước
١'à một pliần bi nghíền. Thơi gian ngliiền chất mầu tlao dộng trong khoảng
giơ, kê't thUc thơi gian nghiền ، lược xác định bằng phần còn lại 192- 168
ti'ên sàng 10.000 lỗ/cm‫ ؛‬٩uá 0 ,2%. Sau khi nghiền„ chat là khbng dược vượt
mầu dược I'ửa với mục dícli gíảm lối tlilổu các muối tan có trong dó và sau
dó sấy kliO ١'à sàng dể loại các hạt tliO. Sau khi sấy và loại bỏ các hạt thô
chiing ta thu dược chất mầu cần tliiết .


Các châ't mầu gốm sứ phải ‫؛‬hỏa măn các yêu cầu cơ bản sau dây
٠ Phải bển vững với tác dộng cùa nhiệt độ cao trong quá tiìnli dua mầu

lên sản phẩm gốm.
٠ Không b‫ ؛‬tác dộng hòa tan các chất nóng chảy, các loại men và chất chảy.
٠ Dễ dàng phủ trang tri lên sản phẩm.
٠ Có tinh kinh tế.

Dê' có thể dồng thời luân thù toàn bộ các yêu cầu nêu trên là rất khó. Yêu
cầu khó nhất là làm sao phải thu nhận dược tOng mầu cần thiết. ThOng
thường mỗi một tOng mầu chỉ có thể thu nhận dược khi phối hợp biột số
lượng thành phẩn rất hạn chê'. Một số hệ nguyên tố hóa học cơ bản sử dụng
dể thu nhận chất mầu gốm sứ hiện nay dược giới thiệu ở bảng 1.
r

Bảng 1. Các hệ nguyên tố hóa học cơ bản sử dụng
dể sản xuất các chất mầu gốm sU
Mắu

Xanh

Xanh lá cày

Váng

Da cam

Dỏ

Tim

Nâu

Den

Trắng

Co.A!

C٥-Cr

.Pb.Sb

Cà-Se-S

Cú-Se-S

Au-AI

Fe-C٢٠Zn

Pe-C٢-Co

Sn٥ 2

Co-Zn

C o -C ٢-Zn

Pb-Sb٠5n

PbCr.4

CO-‫ﺍﺝ‬

C o -C ٢-AI

Pb-Sb-Ζη

V -P b

C o -A !-Z n

C o -C ٢-Si

Co . A I .S ì

Cr

ν -δ η

Cr-Sn-Ca

C٢-Si

ν -Ζ η

Cr-δη-δΙ

Pe-C٢-Mn Pe"C٢-Co٠Ni
Au-AI

Fe-Cr

Pe-Cr-Co.Mn

TiQ,
NaP

C r-C a -F
C٢-B ٢

C r-δη

ZrOj

Pe - 0

Cr-Zn

PbMoO.
P e .0

Sb٠TĨ-Cr

P e -0

V

٠M n٠P

ν -δ ΐ
ν-δί-ΑΙ
PbCrO^
BaCr.4
ЗгСЮд
ZnC٢04

Cr-Cu

СеОг
As?٠3

Sb٠Tĩ-Cr


sử clLin2 bàì k\' hệ Iiíỉuvên tỏ hóa học cơ báii nào trone số các hệ đã nêu ra
có tliê thiết lập dưực inộl dãy lôntỉ mầu khác nhau khi thay dổi tỷ lệ các chất
dua vào trong thành phần của chúng. Các tông mầu khác nhau có thể tạo thành

bằng con đườne khác nhờ việc khác nhau khi lựa cliọn các nguyên liệu sử dụng
(các ôxýt, các muối cácbônál v.v...), hoặc bằng các phương pháp chuẩn bị các
hỗn h(rp ô.xýt kim loại, hoặc nhiệt độ nung kết thúc quá trình hoặc đặc trưng
của ngọn lứa hoặc mức độ sạch cũng như dộ mịn níỉuyên liệu ban đầu.
Trong các chất mầu gốm sứ sử dụng, ngoài các picmen còn có các chất
trợ dung và một số chất khác được đưa thêm vào thành phần các chất mầu
nhằm tăng độ bén và cường độ của chúng.
٦'hco đặc tính sử dụng các chất mầu gốm sứ được chĩa thành hai loại: chất

mầu lên men (đễ chảy hoặc được gọi là chất mầu nhẹ lửa) và chất mầu dưới
men (khó chảy hoặc là chất mầu nặng lửa).
Các chất mầu trên men sử dụng đế trang trí cho các sản phẩm gốm xốp và
sứ. Chúng được phủ một lớp mỏng lên trên bề mặt sản phẩm đã phủ men
nung sơ bộ. Chúng tạo ra trên bề mặt một lớp phim mỏng, gắn chật với bề
mặt xương gốm sứ khi nung trong lò nung ở nhiệt độ 720“C - 850.C. Các
chất mầu trên men sau khi phủ chúng trên men của xương gốm sứ và nung
thường có độ bóng rất đẹp và tông mầu rất sáng, nhưng về mật hóa học và cơ
học thì chúng kém bền hơn so với các chất mầu dưới men. Chủng loại các
chất mầu trên men rất phong phú.
Các chất mầu dưới men thường được phủ trực tiếp lên các sản phẩm đã
nung sơ bộ hoặc đã sấy khô, sau đó các sản phẩm này được phủ men và
chúng dược nung cùng nhau. Nhờ có một lớp men bc١ng và trong suốt che
phủ trên lớp chất mầu nên các chất mầỊi nÙY bám rất chặt trên bề mặt sản
phẩm và có mầu rất đẹp. Tuy nhiên chủng loại chất màu dưới men rất hạn
chế, bởi chỉ có rất ít các ôxýl mầu của kim loại chịu đựng được nhiệt độ cao
mà không bị phân hủy. Trong chủng loại các chất mấu dưới men cho gốm
xốp nung ở nhiệt độ 1160.C - 1200“c không có dược các tông mầu rực rỡ.
Còn chủng loại chất mầu dưới men cho sứ nung tới nhiệt độ 1400.C cho tới
nay thì chỉ có một số rất ít chất mầu. Song các chất mầu này với những đặc
lính thẩm mỹ và độ bền vững rất cao đã trở nên rất quý giá, vì vậy phát triển

mớ rộng chủng loại gam chất mầu dưới men này đang là một nhiệm vụ quan
trọng trong lĩnh vực tổng hợp chất mầu gốm sứ của các nhà khoa học trên
thế gk)i hiện nay.

7


Chương I

NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT CÁC CHÂT MẦU GỐM sứ

1.1. CÁC HỆ SPINEL c ơ BẢN
Các chất mầu gốm sứ có độ bền đặc biệt đều có thể thu nhận được khi sử
dụng các ôxít kim loại hoặc các hỗn hợp của chúng với các ỏxýt nhôm
AI9O3, ôxít silíc SÌO2, ôxít kẽm ZnO và các ôxít khác ; còn các loại spinel và
các hợp chất tương tự của chúng nhờ có đặc trưng của cấu trúc tinh thể (sự
xếp đặt nguyên tử rất chắc đặc) mà rất bền vững dưới tác động của nhiệt độ
cao và các hợp chất hóa học khác.
Các spinel là các hợp chất hóa học dạng AO.R2O được kết tinh ở hệ lập
phương. Tuy nhiên hiện nay do nhiều nguyên nhân khác nhau mà giới hạn
sự kết tinh ở hệ lập phương đã được loại bỏ và thuật ngữ spinel được phổ cập
cho các loại hợp chất của hệ này mà không phụ thuộc vào chúng kết tinh ở
dạng hệ nào.
Trong tự nhiên các spinel rất ít gập và một số spinel thì hoàn toàn không
tồn tại. Chính vì thế mà việc tổng hợp các spinel là đối tượng của rất nhiều
công trình nghiên cứu.
Trong số các cation hóa trị 2 có ý nghĩa nhất trong các hợp chất spinel
này là các nguyên tố Cu, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Pb, Mn, Fe, Co, Ni.
Các cation hóa trị 3 thường gặp là Al, Cr, Mn, Fe và ít gặp hơn là Ga, In,
La, Ti, V, Sb.

Để nhận được các spinel thường sử dụng các phương pháp khác nhau,
trong đó phổ biến nhất là tổng hợp chúng ở nhiệt độ cao (các phản ứng ở pha
rắn, cũng như trong sự có mặt của các phản ứng nóng chảy). Bằng các con
đường như trên có thể thu nhận được hầu hết các loại spinel được biết đến
cho đến thời điểm hiện nay.
Phương pháp tổng hợp các spinel trong pha rắn có một ý nghĩa đặc biệt vì
trong trường hợp này có thể dễ dàng thu nhận được các chất ở dạng sạch
hoàn toàn không có tạp chất.

8


1.1.1. Hệ spinel với ôxít magiê
Nhờ có những đạc trưng về tính cliấi cũng như khả năng thu nhận dễ dàng
của spinel
nên chúng có giá trị nhất đối với chất mầu gốm sứ. Các spinel
magiồ dềư được nghiên cứu khá kỹ lưỡng.

7’rong tự nhiên thường gặp các spinel magiê sau đây : MgAl704, MgCr204
ở dạng dung dịch rắn trong crômíl FcCr04, MgFe704 (magiêziôpherit). Tất cả
các spinel này và các spinel khác đều thu nhận được bằng con đường nhân
tạo. Trong số các spinel thì spinel MgAl2Ơ4 được nghiên cứu rất kỹ về cả
phương pháp tổng họp và các tính chất của nó. Spinel này kết tinh ở hệ lập
phương và có độ cứng rất cao. Nhiệt độ nóng chảy cửa nó là 2135.C. về mặt
hóa học nó rất bền vững, ở nhiệt độ cao chịu được các tác động xâưi thực
của các chất nóng chảy khác nhau, spinel này tạo thành các dung dịch rắn
với một dãy các spinel mầu. Vì vậy nó là spinel cơ bản để thu nhận được các
chất mầu gốm sứ rất bền và đẹp.
Trong sản xuất các chất mầu gốm sứ và vật liệu chịu lửa, hệ MgO - Q2O3
có ý nghĩa rất lớn, vì vậy nó đã được rất nhiều các công trình nghiên cứu đề

cập tới. Trong công trình của mình, giáo sư A.X.Bêrêrnôi đã khẳng định
rằng sự hình thành MgCr204 trong pha rắn diễn ra với vận tốc rất cao so với
sự hình thành MgAl7Ơ4 và trong thực tế sự hình thành này kết thúc trong
khoảng thời gian 2 giờ ngay ở nhiệt độ 1350٧c , thấp hơn khoảng 150‫؛‬١c so
với MgAl204.
1.1.2. Hệ spinel với ôxít kẽm
Các nghiên cứu sự hình thành các spinel kẽm ở pha rắn đã được thực hiện
rất cụ thể vì hệ spinel này rất thuận lọi trong việc thực nghiệm.
Aliiminát kẽm (ganít) ZnAl2Ũ4 có mật trong tự nhiên, nhưng ngay trong
thế kỷ XIX nó đã được thu nhận nhẩn tạo lừ các chất nóng chảy. Thời gian
gđn đây họp chất này đã được tổng hợp bằng cách cho phản ứng trong pha
rắn các hỗn hợp ZnO và AI7O3. ZnAl204 kết tinh ở hệ lập phương và có hệ
sô' chiết suất ánh sáng 1,805 . Nhiệt độ nóng chảy ở 1930.C. Hợp chất này ở
dạng các dung dịch rắn với các spinel tạo mầu mạnh khác (như côban,
niken, v.v...) có giá trị rất lớn. Các dung dịch rắn này đã được giáo sư X.G.
Tumanốp nghiên cứu rất kỹ và chúng là các chất mầu gốm sứ rất tuyệt vời
với đô bền khá cao.


Rất nhiều công trình khoa học nghiên cứu tổng hợp ZnCr2()4. Trong thế
kỷ XIX hợp chất này đã thu nhận được bằng cách nung nóng chảy ZnO và
Cr^O^ có cho thêm các chất khoáng hóa, còn hiện nay thường được tổng hợp
bằng các phản ứng trong pha rắn. Khi có mật chất nóng cháy KCl thì
ZnCi-704 tạo thành rất tốt ngay ở nhiệt độ 1000٧ c. Hợp chất này kết tinh ở
hệ lập phương. Nó có mầu nâu xanh và có thể sử dụng rất tốt trong chất mầu
gốm sứ.
Ferit kẽm ZnFe204 kết tinh ở hệ lập phương và có mầu nâu. Các ferit
kẽm, côban và niken thu nhận được từ các hyđrôxít khi đun sôi chúng trong
nước, nhưng các ferit Mg, Ba hoặc Pb thì không thể thu nhận từ phương
pháp này. Giáo sư X.G.Tumanốp đã thu nhận các hợp chất này bằng các

phản ứng ở trạng thái rắn như các spinel kẽm khác như ZnCo204٠
1.1.3. Hệ spinel với ôxít côban
Aluminát côban C0AI2O4 được thu nhận bằng các phản ứng trong pha rắn
có sự tham gia của các chất khoáng hóa. C0AI2O4 là một trong những chất
mầu tím gốm sứ đẹp nhất. Hợp chất này có hệ số chiết suất ánh sáng cao
(> 1,76) và nhiệt độ nóng chảy của nó là 1960.C.
Giống như aluminát, crômít côban CoCr204 cũng đã thu nhận được rất
nhiều lần. Trong phản ứng ở pha rắn ngay ở nhiệt độ lOOO.C và sau 2 giờ đã
tạo thành rất mạnh hợp chất mầu xanh tím CoCr204, kết tinh ở hệ lập
phương như C0AI2O4.
Ferit côban CoFe2Ũ4 có thể hình thành trong các phản ứng ở pha rắn
hoặc khi đun sôi ở dạng các hyđrôxít. Các chất mầu nâu đen này kết tinh ở
hệ lập phương. Ngoài ra còn có spinel hợp chất CoO. C02O3. Trong chủng
loại chất mầu gốm sứ còn sử dụng Ôrtôtitanát côban 2 C0O.TÌO2 hoặc
C02TÌO4 được nhuốm mầu xanh lá cây.
1.1.4. Hệ spinel với ôxít niken
Aluminát níken NÌAI2O4 hình thành hoặc ở pha rắn khi nung các ôxít,
hoặc khi đun sôi các cặn hyđrôxít.
Hỗn hợp NiO và AI2O3 khi nung tới 690.C ban đầu có mầu nâu, sau đó ở
730“c chuyển sang mầu xanh sáng. Nhiệt độ càng tăng lên thì mầu của nó
càng sẫm lại. NÌAI7O4 kết tinh ở hệ lập phương. Hệ số chiết suất ánh sáng

10


1,875 nhiệt độ nOng chay 2020"c. NÌAI2O4 tạo thành các dung dỊch rắn VỚI
cả NiO, cũng như vớí cả АІ2.3Crômít niken N ìC i)0 4 du'ợc lạo thành C !١U yếu bằng các phản ứng trong
pha rắn. Các nghiên cứu về Ronghen chỉ. ra rằng, hệ N1,0 - СГ2О3 chỉ có một
hợp chất duy nhât là NiCt^O..
Ferit niken có mặt tiong tự nhiên ờ dạng khoáng trevOrít N1FC204. Họp

chut này da tliu nhận bằng cácli tổng liợp ớ pha rắn hoặc dun nOng các cặn
hydrOxít, nó kết tinh ở hệ lập phương và có mầu nâu dỏ với các vết tim.
Giáo su N.G.Tưmanốp da thu nhận bằng phản Ung trong pha rắn spinel
NÌC02O4. ngoài ra dược biết rằng ồxít NÌ3O4 cUng là một loại spinel.

1.2. NGGYEN LIỆƯ d ể SẢN XưẤT CÁC CHẤT MẦU' GỐM s ứ
Các nguyẻn liệu dể sản xuất các chất mẩu gốm sứ thương sử dụng các
Oxít và các hợp chất ciia các nguyên tố Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Sb, Cd, Sn, Zn,
A l, Cl, Pt, In, Au, Ag và các loại khác. Các nguyên liệu dể sản xuất các chất
mầu gốm sứ phải sạch về bản chất hóa học và khOng có bất cứ tạp chất nào
trong thành phần ciia chUng.
Chuẩn bỊ và gia cOng các nguyên liệu có ý nghĩa quyết định trong việc
sảỉi xuất chất mầu gốm sứ, vì vậy các phương pháp chuẩn bị, các chế độ
cOng nghệ phù hợp phải tuyệt dối tuân thủ nghiêm ngặt.
1.2.1. Hợp chất ciia cOban Co
Ôxít C()ban hóa trị hai CoO bột mẩu oliu, ờ nhiột độ 2800.C bắt dầu
phân hiiy, milt ôxy ; ở nhiệt độ I8'١c CoO hâ'p thụ Oxy dể tạo ,thành C03O4.
Thu nhận CoO bằng cách nung nOng kim loại Co hoặc Co(OH)2 và С0СО3.
-

Clorít côban СоСІі-бНіО - tinh thể mầu dỏ hoặc mầu da cam, ở nhiệt độ
49'"c chuyển hóa thành С0СІ2. 4Η2Ο, ờ nhiệt độ 58٥c thành C0CI2.2H2O
và ờ nhiệt độ 90.C thành C0CI2.H2O. Mất nước hoàn toàn ở nhiệt độ
I40"c . С0СІ2 mất nước có mầu xanh tim. Hợp chất này tan trong nước và
axít dậm dặc, thu nhận clorít cOban bằng cácli hOa tan Oxft cô ban trong
axít clohydrít HCl.
Niĩrát côbatĩ CoiNOj):■ 6Η2Ο - là tinh thể mầu'dỏ rực, hút nước và dễ
hoà tan trong nước. Thu nhận bằng cách hòa tan các Oxít, hydrOxít, sunfit
hoiặc cácbơnát cOban trong axít nitric.

11


Simịíít côban C0SO4. 7H2O - tinh thể mầu hồng, dễ tan trong nước.
Trong tự nhiên thường gập ỏ dạng khoáng biberít. C0SO4 không nước có
mầu hồng.
Cácbônát côhan CoCO Ị - tinh thể bột mầu đỏ hồng, khi nung .sẽ phân
hủy ở nhiệt độ nóng chảy, không tan trong nước nhưng dễ tan trong axít.

٠٠

Axêiát côbcm (CHjCOO)2Co. 4H2O - tinh thể mầu đỏ, tan trong nước.
ôxíí hóa trị hai - õxít côhan CoO. c 2 i - C oịO^ - bột mầu nâu.
ôxít côhan CoyOj - bột mầu đen xám, không tan trong nước, tan trong
axít tách O2 và tạo muối côban hóa trị hai, ở nhiệt độ 600.C - 700.C chuyển
sang C03O4 :
6 C07O3 —у 4 C03O4 + O2
ở nhiệt độ 1150٥c - 1200.C chuyển thành CoO :
2 C09O3 —^ 4 CoO + O2
Hiện tượng tách ôxy có thể gây hại do các bọt khí ôxy phá hủy tính trọn
vẹn của men.
Ôxít côban được chế tạo bằng nung Со(МОз)2 ở nhiệt độ thấp. Như một
sản phẩm kỹ thuật, ôxít côban thường có chứa một lượng nhỏ tạp chất các kim
loại khác (như niken, mănggan, sắt). Ôxít côban nhiễm bẩn .sẽ không cho
phép thu nhận được các chất mầu sạch vì tạp chất ảnh hưỏíng lên sự tạo mấu.
1.2.2. Các hợp chất của crôm Cr
Ôxít crôm Cr2Ỡj - hạt tinh thể khó nóng chảy, mầu xanh lá cây sẫm,
không tan trong nước, axít, kiềm và có đặc tính đặc biệt bền vững đối với tác
động của ánh sáng, của môi trường, nhiệt độ cao và của các loại khí độc hại
(như SO2, H2S). Trong thiên nhiên ôxít crôm thường gặp ở dạng khoáng sắt crôm Ре0.Сг90з.

Thu nhận được ôxít crôm chủ yếu bằng cách tiến hành khử quặng ciômít
kali bằng lưu huỳnh và than khi nung luyện hỗn hợp này ở khoảng 130O.C.
Để chế tạo các loại chất mầu gốm sứ thường sử dụng ôxít crôm, nhận được
bằng cách nung luyện anhyđrít crôm СгОз trong môi trường khử ở nhiệt độ
1300.С - 1320.C.
Ôxít crôm ở dạng sạch cho mầu xanh lá cây còn ở dạng hợp chất với ôxít
thiếc, kẽm, canxi, côban và các chất khác cho nhiều mầu khác nhau.

12


Yêu cầu kỹ thuật đối với ôxít cròm kỹ thuật được giới thiệu trong bảng 2 .
Bảng 2. Yêu cầu kỹ thuật của òxít cròm kỹ thuật
Hàm lượng cho từng loại mác. %
Thành phấn
OX-E

OX-B

O X -1

O X-2

98

98

98

97.5

s không lớn hơn

0.03

0.06

-

-

Chất tan trong nước, không lớn hơn

0.75

١0,75

0.75

0.75

Cr tính cho Cf203 không nhỏ hơn

Hyđrôxít crôm Cr(OH)j. 2H2O - bột vô định hình, mầu xanh xám hay
xanh lá cây xám, tan trong axít và không tan trong nước.
Clonta crôm CrCỈỊ. 6H2O - tồn tại ở dạng tinh thể hạt nhỏ hoặc dạng bột
tinh thể mầu xanh lá cây xẫm, tan trong axít và không tan trong nước.
Niírát crôm C r(N O j)j. 9H2O - tinh thể mầu đen, ngậm nước dễ tan
trong nước.
Sitnfáí crôm Cì-yịSO^). ỔH2O - bột mầu xanh lá câv hoặc các phiến mầu

xanh lá cây xẫm, tan trong nước.
Phèn crôm K2Cr2(SO^). I2H2O - là các linh thể mầu tím sẫm, tan trong
nước, chúng thường được chế tạo bằng cách khử bicrômát kali với sự có mật
một lượng cần thiết axít suníuaríc H9SO4.
Crômíi FeO. C i'20 j hay FeCì 204 là loại khoáng hệ lập phưctng, thường
có chứa tạp chất magiê và nhôm, có mầu nâu đen.
Anhyđríc crôm C rjO j - tinh thể mầu đỏ sẫm ngậm nước, là chất ôxy hóa
mạnh. Khi tiếp xúc có thể đốt cháy rượu cũng như đốt cháy giấy và các chất
hữu cơ khác, dễ tan trong nước tạo axíl crôm H2Cr04· ở 250.C có thể tách
ra 0 và Cr2Ơ3; rấl độc, cần bảo quản Cr203 trong bình kín có nút nhám.
Theo yêu cầu kỹ thuật anhyđríc crôm kỹ thuật phải có dạng các phiến
nhỏ dày 1 - 3 mm, mầu tím đỏ nhạt hoặc sẫm và có thành phần, % :
0 - 9 0 3 ..............................................

> 98,5

Chất không hòa tan trong nước ..,

<

0,2

Sunfát (SO4) ...................................

<

0,4

K im loai kết tủa bởi Na 2C0 3 .......

<

0,7

13


Bicrômát kali K2Ci'20y - tinh thê mầu vàng da cam. Dễ tan trong nước, ở
nhiệt độ cao sẽ phân hủy :

2 K 2Cr2Ơ7 = 2 K 2CrƠ4 + Cr203 + 3 0
K2Cr907 được chế tạo bằng cách, ồxy hóa crômít FeO. Ci'203 - là các
chất khoáng giàu crôm nhất trong tự nhiên.
Theo yêu cầu kỹ thuật bicrômát kali có mầu đỏ da cam và dam bảo như
nêu trong bảng 3 .
Crômát kali K2Cr,07 - tinh thể nhỏ mầu vàng, dễ tan trong nước.
Bảng 3. Yêu cầu kỹ thuật của bicrômát kali
Hàm lượng cho từng loại, %
Thành phần

Bicrômát kali, không nhỏ hơn
Độ ẩm, không lớn hơn
Cản không tan trong nước, không lớn hơn

1

2

98,5

97.2

1.0

1.5

0,15

0,25

1.2.3. Các hợp chất sắt Fe
Siin/át sắt FeSO^. 7H2O - tinh thể mầu xanh lá cây sáng, dễ tan trong
nước. Khi nung nóng sáu phân tử nước kết tinh sẽ mất, còn phán tử nước kết
tinh thứ 7 chí mất ở 300“c. Theo yêu cầu kỹ thuật suníát sắt kỹ thuật phải ở
dạng tinh thể có kích thước khác nhau, mầu xanh nước biển pha xanh lá cây
và có các thông số nêu trong bảng 4 .
Bảng 4. Yêu cầu kỹ thuật suníát sắt kỹ thuật
Hàm lượng chứa trong các loại, %
Thành phần

1

2

PeSO^

>

53,0

47.0

Axíí suntuaric tự do

<

0,25

1.0

Chất không hòa tan

<

0.4

1.0

__________________________________ __ ________________________________ II

ôxít sắt Fe2Ũj - dạng bột mầu gạch không tan trong nước. Cho phép chế
tạo mầu từ đổ tươi cho đến đỏ sẫm. Trong tự nhiên gặp ở dạng quặng sắt, có
thể được chế tạo bằng cách nung luyện các muối sắt khác nhau thường là
dùng sunfát sắt FeS04 ٠7H9O.

14


Cloriííi sắi F e d ị . ỐH2O - tinh thể mầu vàng, rất hút ẩm, tan trong nước,
rượu và ête.

Nitrái sắt FeịNOj)ị. 9HyO - tinh tliế trong suôi mầu tím nhạt, tan trong nước.
1.2.4. Hợp chất mãngan Mn
SiuiỊcit mànqan МпЗОф ПН2О (n = 0, /, 2 , 3, 4, 5 , 6, 7) trong tự nhiên
gập ở dạng MnS04. 7H9O và M11SO4. H7O. Thu nhận suníát măngan chủ
vốu từ ôxít inăngan MnƠ2 tự nhiên. MnS04 không nước có dạng tinh thể
mầu hồng nhạt, tan trong nước nhưng không tan trong rượu. Khi nung
nhiệt độ cao chuyển sang МП3О4 ; trong không khí dần dần chuyển thành
MnS04^ ЗН2О.
Ôxít mcbìịịun MiĨ20j hoặc lù MnO. M11O2 - dạng bột mầu nâu sẫm hay
mầu đen, tới 940٧c МП7О3 ổn định, còn 0 nhiệt độ trên 940.C chuyển hóa
thành МП3О4 và giải phóng ôxy. ôxít mãngan được tạo thành chủ yếu do
nung luyện trong không khí hỗn họp MnƠ2 và muối nhôm với axít nitríc
hoặc axít ôxalát.
Điôxít măngan MnOj - bột tinh thể mầu đen, khi nung MnƠ7 phân tách
theo chu trình :

3 M11O7 —^ M113O4 + O7
МП3О4

Мп٦Оз +■ MnO

Về đặc điểm МПО7 là ôxít lưỡng tính mang tính chất axít yếu. Trong tự
nhiên thường gặp ớ dạng khoáng pirôliuzit, tinh thể khoáng này mầu thép
xám, khi tán nhỏ chuyển thành bột mầu đen và ở dạng này được dùng để chế
lạo bột mầu. Độ sạch của pirôliuzit dao dộng trong một khoảng rộng đáng
kế, dể chế tạo mầu phải chọn nguyên liệu có chất lượng cao.
1.2.5. Các hựp chất niken Ni
Оxít niken hóa trị hai NiO - bột mầu vàng, bền vũng ở nhiệt độ cao. Không
tan trong amôniắc và trong axít đậm đặc. NiO được tạo thành do nung luyện
hvđrát niken, muối clorua niken hay muối nitrát niken trong điều kiện thiếu

không khí hay nung ôxít niken NÌ7O3 có phun H2 ở 190“c - 230.C.
Nilrát niken Ni(NOj)2■ 6H2O - dạng tinh thể mầu xanh lá cây pha vàng,
lan trong nước và rượu ; N!(N03)7. 6H7O được tạo thành do hòa tan ôxít

15


niken hóa trị hai, hyđrát niken, cácbònát niken hay niken nguyên chất trong
axít nitric.
Sunfal niken NÌSO4. 7H2O - tinh thể mầu xanh lá cây pha mầu vàng, tan
trong nước. NÌSO4. 7H2O được chế tạo tại các nhà máy theo cách tinh chế
đồng, tại đây chúng lích tụ trong bể điện từ, khi làm lạnh tách ra ở dạng
NÌSO4. 7H9O. Suníát niken tinh khiết được tạo ra từ hyđrát niken, muối
clorua niken hay niken kim loại khi hòa tan chúng trong H2SO4 loãng.
Theo yêu cầu kỹ thuật NÌSO4. 7H2O phải đảm bảo các chỉ tiêu nằm trong
bảng 5 .

Axêtát niken (CHjCOO)2Ni - tinh thể mầu xanh lá cây, tan trong nước.
ôxíi niken N Ì20j - bột mầu đen, không tan trong nước, thường chứa một
lượng nước thay đổi. Khi nung dễ dàng mất phần ôxy và thành NÌ3O4. Ôxít
niken sử dụng chủ yếu để thay đổi tông mầu của các chất mầu khác.
1.2.6. Các hợp chất của đồng Cu
ỏxít đồng hóa trị một Cιι^O - bột tinh thể mầu đỏ tươi, không tan trong
nước. Trong tự nhiên thường gặp ở dạng khoáng cuprít CU2O và chancopirít
СиРеЗз- CU2O thu nhận thông thường bằng cách nung nóng chảy trực tiếp
CUCI2 với xôđa hoặc là nung mạt đồng với ôxít đồng trong chén nung đậy
kín hoặc bằng cách nung nóng tấm đồng trong lò nung với một lượng nhỏ
không khí.
ôxít đồng CuO - bột hoặc là cục xốp mầu đen, không tan trong nước
nhưng tan trong NH3 tạo ra dung dịch mầu xanh, dễ khử hyđrô và CO2 trong

đồng kim loại. Trong thiên nhiên CuO thường gặp ở dạng khoáng telôrít
CuO. CuO nhân tạo thu được bằng cách nung liên tục que đồng, mạt đồng
trong môi trường không khí đầy đủ.

16


N ilrcìi (lốiìịỉì C u í N O ị )]■ J I I ]() - ‫ ؛‬íiili ttic ‫ ﺍﺍﺃ؛ﺍﺍﺍ‬٠
١
‫ﺍﺍ!ﺍ؛‬١den, tan ‫ﻙ'ﺍ‬
‫ ﺃﺃ‬1‫ﺓ‬
‫ ﺃ‬tiong
! ١ư(١'e \'à ‫( اا'ا‬.,‫ ا ا‬.

S iin jiit ،/‫')؛‬,,٧CHSO4. SU }() 1‫ﻻ"ﺍ‬
!‫ﻵﺍ‬1‫ﺍﺍ ﺍﺍ‬1‫ﺍ‬1‫ ﺍ!ﺍ‬٠
ng khoáng khancantit..:!có ،')' I
١
g !à linh thế 1Ỏ'!1 mẩn xanh'!Suiifal dd 1‫ ﺍﺍ!؛‬và !'ất ‫ﺍ‬1‫ﺓ‬tan tiong nước. K ill nung
dCii 1(.)()''C n١
‫"؛‬it di 4 phiìn tủ' nu'0'c linlt ‫ﺃ‬1‫ﺍ ﺍﺍﺍ‬1‫ﺍﺍ‬, ttic n‫'؛‬،ng nliiệt 1‫ﺝ‬
‫ ﺍﺍ‬١c thu'233
du't.١
'c hột ‫ﺍﺍ‬٦
‫؛‬1‫ ﺍﺍ‬Ii'ắng € ‫ﺃﺃ‬8 0 ‫ﺏ‬
m ‫؛‬٠
، l hoàn loltn nu'(','c. dliu nliận đu'ợc .sunfdl dồng
cliLi ١
'‫ ﺍﺍﺍ‬hi١
nư Cíich hda litn các' phê'lh ‫؛‬ii dổiiũ ‫'ﺍﺃ‬،١

‫؛ﯪﺍ‬IXit HjSO^ dậm dặc lioặc
h‫؛‬١
nư Ciícli clio v ‫؛‬،o H 2S0 . ‫؛‬١
'm cd thtra ở.xv ‫'ﺍﺍﺃ‬do. Ti'on،ỉ bảng 6 là yêu cổu kỹ
,thu(،t vứi .sunldt đổng

Bang 6 . ١'‫ ﻻﺓ‬cầu kỹ tliuạt ciia siiutíit ،lỏ٠١g
Hàm lượng cho ‫؛‬ừng loại. ٥/٥

Ttiàah phẳn

1

2

98

94

- Sắt, khOng lởn hơn

0.08

0.06

. Axíl suntuarlc tự do, khống lớn hơn

0.25

0.25

. Cặn khOng tan, khOng ‫ﺍ‬ơn hơn

0.1

0.1

0.015

0.015

- Suntat đống, khOng nhỏ hơn

. A sen. khOng lơn hơn

Ỉ . 2.7 . Các họp chất ciia antimon Sb
ô.xít ، //,‫ﺭﺍﺭﺍ‬,‫ ﺍﺭﺭ ؛‬/‫ﺭ‬، ‫ﺩ‬، ‫ ﺭ‬//'/'/‫ﺭ‬،‫ﺭ‬5 /‫ﺭ‬2‫ ﻥ‬bột ‫ﺍ؛ﺍﺍﺍ‬1‫ ﺍﺍ‬li'ắng, kliOng tan tiong nu'O'c ‫؛‬،xíl
sunkuaric loSng. ١
.
'à Íixít nitiic HNO^, clií tan trong axil clolivdríc HCl ١
'à axíl
sunl'uaric H2SO4. ‫ ذ‬Kill dOt nbng sẽ có m،'‫؛‬u ١ '‫ ؛‬ing, liong tụ' nliiên thường gặp ơ
di.ưig klioiíng ١
.
'‫؛‬
،
trong lonlimit Vi'،xbpalonít. C)xíl aitlimon hba tiị ba Sb2
0
١
phOi h‫؛‬.,'p vdi Oxít clil de s‫'؛‬،n xuítl châ'l mẩu v‫'؛‬،ng vl، edit) thêm ÔXÍI thiếc, mẩu

vàng n‫'؛‬،v sd I'‫؛‬٠
،t bền.
‫■ا‬-

,

‫ﰈ‬
‫ﺫ‬
.١
‫ﱂ'ﺯ‬
،//,/,’/?,،,,; h(>a

năm ShiOỹ bột ‫ ﺍﺍﺓﺍﺍﺍ‬vàng Irtng, kill nung sẽ lan
trong iixít tic i dậm dặc. Trong tự nhiCn 81‫ﺍ‬2(‫ﺯ‬٩ Ihirt'tng gặp ‫ ﺓ‬díỊiig klioáng

xtibionít. 81‫ﺍ‬2(-‫ﺩ‬٩. 5 ‫ﻻ‬2() và pliỏngeríl Sb٦() ٦. H2 O . ٦
٠
'1‫ ﺍﺍﺍ‬nhận 5‫ﺍ‬32‫ﻯ‬٩bằng cách
dốt iiOng antimon kiin logi hoặc các Oxít tliấp ‫؛‬intinion ١
'.^
Oi HNO
s. Cíic hp’p chất cUa cadimi Cd .1.2
SiuifcU ،'،/‫ ﺭ‬/'‫ ﺯﺭ?ﺭ‬SCdSOkị. 8 11]0 - tinh tliể mẩu trắng, tan trong nước.
‫’ﺡ‬،‫ﺭ‬،'/‫ﺩ‬،‫ﺭﺯ‬,،‫؛‬/ Cíidimi CdCO j - bột mẩu trắng, kliOiig tíiii trong nước, nil ưng
٧c phân hủy thành CdO()dễ tan và pliân liLiv ti'ong iixít. Kill dốt iiOng trên

30

và CO2- Trong tụ' nliiên tliưting gặp ờ dạng khoílng rất hiếm ởtavít.

17


Axêtát cađimi (CHjC00)2Cd. 2 H 2 O - tinh thế mầu trắng lan trong nước.
Simfít cudimi CdS - bột vô định hình có mầu vàng chanh tới mầu vàng da
cam, không tan trong nước, kiềm và axít loãnơ. Trong tự nhiên gặp 0 dạng
khoáng gricônít. Trong kỹ thuật CdS thu nhận được bằng cách nung nóng
chảy Cd hoặc ôxít của nó với lưu huỳnh hoặc nun‫ ؟‬nóng muối Cd cũng như
làm lạnh từ dung dịch nước muối Cd bằng H,s.
1.2.9. Các hợp chất của bitmút Bi
Nitrát hitmúí Bi(NO2)2- 5H2O - tinh thể mầu trắng trong suốt, tan trong
axít và phân hủy bằng nước tạo thành muối. Khi nung chuyển hóa thành ôxít
bitmút hóa trị ba BÌ2O3. Thu nhận nitrát bitmút bằng cách hòa tan Bi kim
loại trong axít nitríc.
1.2.10. Các hợp chất cua nhôm AI
ôxít nhôm AÌ2O2 - bột mầu trắng là ôxít lưỡng tính. Nó đóng vai trò khi là
kiềm, khi là axít và sẽ trung hòa các thành phần có thừa. Có nó trong picmen
gốm sứ .sẽ tãng mạnh độ bền vững ở nhiệt độ cao và các dung dịch của men
gốm sứ. Đưa vào picmen gốm sứ thường sử dụng ôxít nhôm sạch, cao lanh,
íenspát và pecmatit.
Phèn nhôm kaìi Kal(S04)2■ I2H2O - tinh thể trắng trong suốt, tan rất khó
trong nước lạnh, song tan nhanh trong nước nóng. Khi nung phèn nhôm kali
nóng chảy và mất nước tinh thể và trở thành bột trắng. Yêu cầu kỹ thuật của
phèn nhôm kali cho trong bảng 7 .
Bảng 7. Yẽu cầu kỹ thuật của phèn nhôm kali
Hàm lượng cho từng loại, %
Thành phán

1

2

10.5

10.2

- Sắt tính theo Fe203 , không lớn hơn

0.002

0.15

٠Cặn không tan. không lớn hơn

0.04
٠

0.02

٠òxít nhôm AI2 O3 , không nhỏ hơn

1.2.11. Các hợp chất của chì Pb
ôxít chì PbO -,bôt vô đinh hình mầu vàng. Trong kỹ thuật PbO được biết
ỏ hai dạng thù hình : vô định hình và tinh thể. PbO tinh thể thu được khi
nóng chảy kim loại chì trong môi trường ôxy hóa.

18


Axêtút (С1ЧлС0())2РЬ - tinh thể mầu ti'ắng١tan trong nước.

Miniitm Ư bp4 hoặc IPbO . PhO} - bột tinh thể mịn có mầu từ đỏ da cam
tu'ơi lứi mầu dỏ. Tan trong axíi, khOng tan trong nước. РЬзО^ thu dược bằng
cách !tung liên lục PbO ờ nhiệt độ 450" c - 500" c theo phan ứng :
6РЬО + 02 = 2 Р Ь з04
1.2.12. Các h ٠.,p chất của Bo
Axít boríc Н3ВО3 - tinh thế khOng mầu, tan ít trong nước. Khi nung
Н3ВО3 phân liUy tliànli B2O3 và nước :
гН зВО з^ВзО з + ЗНзО
lìorcic N02840?. ỈOH2O - chất tinh thể mầu trắng, dễ tan trong nước.
Nung ờ 350''c - 400" c borắc mất hoàn toàn nước, ở 741."c borắc nOng chảy
١'à tan rât nhiều Oxít kim loại.
Bo !'ắc khi nung do mất nước nên bị phồng rộp, vì vậy trước klii sử dụng
nó phai dốt nOng. Theo yêu cầu kỹ thuật borắc kỹ thuật phải dạt, % :
Na2B4٢47١kliOng nhỏ h o n .................... 49,5
Cặn khOng tan trong nước, kliOiig lớn hon 0,3
Na2C03 ١khOng lớn hoit . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,7
Na2S04 ١khOng lớn lion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

0,5

1.2.13. Các hợp chất cUa kẽm Zn
Ớ.١',7 kẽm ZnO - bột mầu ti'ắng, khOng tan trong nước. Khi nung nOng
trỏ thành mầu vàng, nhung khi làm lạnh lại ti'ở ١'ề mầu ti'ắng. Trong tự
nhiẻn thường gặp ở dạng khoáng xincata. Ôxít kẽm dưa vào thành phần
chất mầu g(')'m sứ ờ dạng bột kẽm trắng \'à cácbônát kẽm. Bột kẽm ti'ắng
thư dược tù' kim logi hoặc từ quặng kẽm bằng cách nung cliUng ở nhiệt
độ cao.
Clorít kẽm 1 2

‫ﺃﺃ‬0 ‫ﺃ‬

- tinh thể mẩu trắng tan trong nước.

Simýát kẽm InSOậ. 7 2 ‫ﺭ‬-‫ﱂ‬
٠ - tinh thể mịn mầu ti'ắng rất dễ tan trong nước.
Khi nung pltân hUy thànli kẽm, anhydrít và Oxy. Theo yêu cầu kỹ thuật
suniai kẽm có chất lượng nhu giOi thiệu ờ bảng 8.
ríxêtát kẽm (СН зС00)21п. 2H2O - tinh thể mầu trắng rất dễ tan trong nước.

19


Bail‫ »؛‬X. ١'‫ ااذذاا ااخ‬kv tkiii)‫ ؛‬Clia ‫اااأة‬،'٤١٤ kẽiii.
Hàm lượng cho từng loại, %
Thành phần

1

- Kẽm, khOng nhỏ hơn

22,5

21,8

. Muối sắt tinh cho FeO, khOng lớn hơn

0,02

0,1

- Axít suntuaríc tự do tinh cho 8 ()‫ ﺗﺎ‬, khOng nhỏ hơn

0,05

0,1

- Cận khOng tan trong nước, khOng nhỏ hơn

0,04

0.3

- Muối cloric tinh cho Cl, khOng lớn hơn

0,2

0,3

- Mn tinh cho MnO, khOng lớn hơn

0,04

0,2

- Đổng, chi, cadimi ٧a niken tinh cho chi, khOng lớn hơn

0,01

0,03

J.2.14. l'hỉè'c và tá t h ٠/p that tiia thict Sn
Tỉìiểc Sn

-

K li١١ loiii

I ii ể n i ‫ﺍﺍﺓﺍﺍﺍ‬

liắ iis cỏ cảu tiUc linh ‫ﺃ‬1‫ﺓﺍ‬

‫ﻝ‬
'‫ﺓ‬гипц.

Trong

kliOng k ill ỏ' nhiệt độ binh ihườne khOng bỊ ôxy hóa, nhu'ng ớ dạng nóng
chiiy Ihl lừ lừ biên ihlinh Oxíl ihiếc, Cílc axít loăng không tác dụng với thiCc.

Clorít tlìiêc SiìCI}■ ]HỵO - lin li thể khOng mầu, dỗ tiin ti'ong nước. Trong
kliOng klií ôxy liOa ở liong các axíl Cílc muối tliiếc. Bíio 4 ٧‫ ﺍﻟﺔ‬SnCl2. ‫ﺃﺍﺓ‬2‫ﻩ‬
tiong Cilc lọ tliUv lin li đ‫؛‬،v nắp kỹ có gắn .sáp.

d v /7 lliiếc SiiO] - Bộl mầu l!'ắng, là ỏxít lưỡng tínli có nhiều tínlì châ't ‫؛‬ixít.
Trong tự nhiên thường gặp ỏ dạn‫؛‬ỉ đá lliiếc - t!uặng thiê'c quan trọns nhất. ٧ề
mặt kỹ tliuật SnO‫ ؛‬tliu dược bằng cách dốt nón‫؛‬ỉ thiếc kim loại trong khOng
k l í í ; S11O 2 tliu dưọc ờ nliiệl độ cao lilt bển vũ'ng với Cííc loại axít và kiểm.

1.2.15. C át họp thất tiia títan 1'‫؛‬
íilan ưiO} - Bột mẩu ưắng hoặc mầu vàng nlii.it, kliOng lan trong

niKíc vli axít, kidm lodiig. Kill dốt nỏniỉ ١'ớì H2SO4 dậm dặc dc cliuyổn thành
tlung dịcli. Cdc khodng lilan quan ti-ọng nliấl là titanOmagidnit FeTiO^.
11FC3O4, imcnit FcTiO;,, xphen CaFcSiO ٩ vi lulin TÌO2.
ỡ /’í )..١
٠
/',

Clorii titan I'iC h - chi'i'1 Idng kliOng miiu, lidt. nước 111‫ﺍﺍﺭ؛‬1‫ ﺍ‬vli bay lioi tio iig
klidiig kill.

1.2.16. C at họp that tlia kali K
Nitriit kali K N O j - Tiiili thể kliOiig mẩu liliili tlioi, tan trong nước. 0
độ tiCii 500‫ﺍﺍ‬€ pliâii IlUv vli íỉiải pliOiig Оху :
2 K N ٢)_١= K 2( ) t N 2 5 0 ‫؛‬

20


T rong cỏn ‫؛‬z n‫>؛‬hiệp KNO ;, ‫'!ﺍ!'ﺍ ﺍﺍﺍﺍﺍ‬،.,'‫ ﺍ‬bang |-)lián ^1'ng !rao đổi giữa NaN( ) ١
\' à К С ! 1)0 ‫ ﺍﺍ‬iroiỉg pliiin Lrng g ‫ ؛‬rì'a U N O ‫'\ ؛‬à K iC O ?, !‫ ﺍﺍ()(ﺍ‬.!К С
icl)óiiái kali K^C O j (1’ồ n il) - b()l')') ‫ﺍ‬١‫;ﺍ‬٠
‫ ﺍﺍ ؛‬trắng, til!) nhanh trong nước. Hút
nn'(١
'c manli, biio

‫ﺍ‬١‫ﺍﺍﺍ؛ﻻ‬

K^Cb),ì tronư Citc tliíiiiũ kin, Trons kỹ lhư(il K 2CƠ 3 tliri

n't.rc chLi vếư bàng cách cho k lií c t .)2 Ii'،c!، ‫ﺍ‬1‫'\ﯪﺍﺍﺍ‬.b'i KOIT

I.T. MỘT b ố NGUYÊN LIỆU K llÁ C su'Đ Ụ N G ĐỂ s ả n XUẤT C h At
'tẨ u g ố m s ủ .^

,Vàní> All - KhOng tan ti'ong các axít clohyđríc, a.xít sunfuaric, axít nitric
.str tltins ti'ong .sản xuất các cliế phtíni \'ang
Bạc Aí< - Kini lo‫؛‬،i inầư trắns óng iínli, dễ lan 11'ong axít nitric \'à axíl
stiiiluaríc nOng dặc. Trong tự nhiên tliu'ò'ng gặp ờ d‫؛‬،ng các hợp chat Ag2S ١
.TAg2S . 5 ‫ا‬52 ‫ ة‬٦١ sử dụng cho các chê' phẩni b‫؛‬..ic
Cáchôiiál hạc А42СО< - bột mẩu ١ ' kliO tan trong nước, klii dOt nóng àng١
à ،lưới lác dộng của dnh sảng trở nên .síun mẩu tlo bị pliân liUy '\ .
‫'ﺓ‬،‫ﺭ‬/،‫ﺭ‬/ ‫ﺀ‬Se - Se vô dỊnh lilnh, bột mẩu dỏ với l'í trọng 4,26 gr/cm "٦, Se tin li
Se thường gặp ờ dạng tạp chất của .tlĩể bột mẩu tlen với tí trọng 4,8 gr/cm١
CiJc Iiựp ch ‫؛‬١'t Itrti liuỲnh với kim loi.iỉ (nhu' LbS, FeS2). NguOn c liii yếu thu
٩uá trinh chế biê.n nh(،n Se la phd' thiii cLia sdn XLiít I I 2S0 . \’à cận bă cLia
r!iuặng kẽm, cliì. Đế Siln xuTt C'ha't cl١ất mẩu gốm sd' sLi' dung Se tinh thế với

hími lua.tng cda Se kliOng nhò hon 99,95 ('/('.
.C lo r íi han' BaCh■ 211)0 - tiitli thế 11'ong suOi kliOng mẩu. tan trong nước
K lii nung lứi !ЗСКС tltì itiTl nuOc linli the \'،1 tliu duoc ! ٧‫ﺍ‬0 ‫ﺍ‬.kliOiig nước 2
o.xi'i Silic SÌO2 - thường g tp 0 dtuig liiili 11١‫’ \ ﺀ‬.à vỏ dỊnh liìn li

Thạch anh - là khodng pliO bidn nh ‫؛‬٠،'t, 116 có mật trong thành pliần cUa
nlliidu logi ciuặng. Thgch anh cho Silii xuất c liíl chít mẩu gốm sứ pha‫ ؛‬đổng
nlỉi‫؛‬١'t, .sgch với ham lu'ợng SÌO2 cao va cliứa ll t‫؛‬.،١at của sắt.!p c
Díí plìáii - Lịuặng mềm \'ớì lliànli pliẩn chli VCLI la СаСОз sạch, có ít tạp
١a't dxít sắt, cácbônát magid, da'i sét, cát, cdcbon. Vc'ri tạp chat cdcbon, đá'!c
plia'n cO mầu nau, còn với li.،p cliất la bxít .síit clio mau vàng. Lam sạcli đá
plhâ'n kliOi tạp chat bằng cad '1 lắng dọng. K lii nung lới 10ữ0')c đá phâ'n phân

hiUy và giải pliOng CO2 :

С а С О з ^ С а О + СОз

21


v ề phân !OÌỊ‫ ؛‬có díi phâ.n tự nhlCn và đá phấn kỹ thuật. Dể sản xuất c!١â'l
chất mầu gốm sứ sử dụng đá phấn kỹ thuật là sản phẩm cUa quá Irlnh nghiền
uớt hoặc nghiền khô đá phâ'n tự nhiên và lắng dọng.
Đá vôi CaCOj - là tinli thể hạt mịn hoặc hạt thô của CaCO-Ị. Dá vôi tiắng
sử dụng dể sản xuất các loại men trong nhất và chất mẩu gốm sứ.
Cao lanh - quặng chủ yếu từ khoáng caolinít (hydrOsilicát nhOm) AI2O3.
2SÌO2. 2H2O và các tạp chất khác nhu thạch anh, íenspát, mica, granít. Để
loại bỏ các tạp chất của cao lanh thuOng phải tiến hành lọc ướt hoặc lọc khố.
Cao lanh sạcli gồm 40 % AI2O3, 46 % SÌO2 và 14% H2O có mẩu trắng, ở
nhiệt độ 900 .C - 1000.С nước liên kết hóa học hoàn toàn bỊ loại bỏ khỏi
cao lanh.
Nitrát natri N aN O j - ti.nh thể mầu trắng tan trong nước. 1'rong cOng
nghiệp NaNOj thu nhận dược như là sản phẩm phụ của sản xuất axít
nitric HNO3.
Xiit NaOH - chất mầu trắng hút nước mạnh. Trong cOng nghiệp thu nhận
bằng cách diện liOa từ muối ăn và phương pháp hóa học từ xOda.
Axíi niiríc HNOj - là chất'lOng mầu trắng tác dụng với hầu hết kim loại,
ngoại trừ vàng, bạch kim và một số kim loại hiếm. Khi dốt nOng và dưới ánh
sáng bị phan hủy. Tan trong nước với nhiều tỉ lệ khác nhau. Trong cOng
nghiệp HNO3 thu nhận chủ yếu Oxy hóa NH3 có xUc tác. Yêu cầu kỹ thuật
của HNO3 cho trong bảng 9 .
Bảng 9. Yéu cầu kỹ thuật của axít nítríc
Hàm lượng cho từng loạì. %
Thành phán

1

2

٠Axít.suníuaríc (H2SO4 ), không lớn hơn

0.08

' 97
0,12

٠Các ôxít nitơ (N2O4 ), không lớn hơn

0.3

0,4

٠Cặn sau nung, không lớn hơn

0.03

0.03

- Axít nitríc (HNO3). không nhỏ hơn

98

Axít clohyđríc HCI - là dung dịch HCl trong nu'ớc, ở dạng sạch là chất
lỏng trong suốt, bốc khói trong khOng khi, tan nhiều kim loại. Khối lượng
riêng 1,19 và có gần 37% HCl. Hiện nay phương pháp cOng nghiệp chủ yếu

thu nhận HCl là tổng hợp từ 2‫ ﻻ‬và Cl. Theo tiêu chuẩn, HCl tổng hợp có các
hàm lượng, % :

22


HCI, không nhỏ h ơ n ............................................. 31
Sắt (Fe), khỏng lớn h ơ n ........................................0,02
H 2SO4 lính cho S0 3 ١không lớn hcyn....................0,005
As, không lớn h ơ n ............................................... 0,0002
Cận không bay hơi, không lớn h ơ n ..................... 0,2
ơ lix ê rin ClỉyOHCHOHCH2OII - chất lỏng keo vị ngọt, không mùi.
Trono kỹ tluiật, glixêrin thu được bằng cách xà phòng hóa mỡ và bằng
phương pháp hóa học.
Đ exirin ịC (,H ịịị O ị ) ٠ ،hu được từ thủy phân tinh bột, dạng bột vô định
hình và tan trong nước.
Nhựa ỉhôuị’ - keo cứng, giòn mầu thủy tinh trong suốt, không tan trong
nước, tan trong rượu, axêtôn, xăng.
N iirôhen:en Cf,H ỹN O j - chất lỏng có mùi nặng, độc hại.
D ầii !lìônịỊ - chất lỏng không mầu có mùi.

23


Chirơnị‫ ؛‬II

THIẾT BỊ CHO SẢN XUẤT CHẤT MẨU GỐM sú

2.1. CÁC M Á Y TRỘN
Các nguyên liệu ban đầu được trộn trong các máy trộn tang trống hoặc

máy trộn côn, chuyển động nhờ trục hoặc nhờ bộ dẫn động riêng biệt.
Máy trộn tang trống gồm một tang trống hình trụ quay trên ngòng trục cố
định trong hai vòng bi đặt trên bệ máy. Bên trong lang trống dược lót bằng
các tấm sứ hoặc lớp lót quaczit. Trên tang trống có ô cửa để nạp và rút liệu.
Sự đảo trộn nhiều lần trong tang trống khi quay bảo đảm cho việc trộn đều
hoàn toàn.
M áy trộn côn có một ống hình trụ ngắn được gắn vớ.i 2 ống côn. Toàn
bộ thiết bị chuyển dộng chậm trên ngông xung quanh trục vuông góc với
trục các côn. Bên trong máy trộn được lót các tấm sứ. Loại máy trộn này
có khả năng trộn nhanh các chất khô cứng và

C(3

được một hỗn hợp đổng

nhất. Các máv trộn này có thể nạp và rút liệu rất nhanh nhờ có van hút ra
tác động nhanh.
2.2. CÁC BỂ CHÚẦ
Để hoà tan các chất rắn trong
nước, trộn hai hoặc nhiều dung
dịch với mục đích thu dược các
cặn lắng đọng hoặc rửa các loại
picmen

cũng

như

chất

mầu

thường sử dụng các loại bể bằng
gỗ hoặc bằng bê lông (hình 1) có
cánh khuấy nhiều loại khác nhau
(hình 2).

Hình I. Bể chứa có cánh khuấy

Đun nóng hỗn hợp trong các

Ị . Khung : 2. Vòng b i : 3. Thanh ngang

thùng chứa này thường thực hiện

4. Trục quay : 5. Trục cốclịnh : 6. Trụ.

24


báng việc cấp khí nỏim qua các ốim cao su, Nước cấp vào các ihCing này qua
các ống dẫn nước. Đc izạn chắl ihco thành bc ứ các dộ cao khác nhau sử
dụng các cầu trục.

Hình 2. Bé'kliiiiíy chân vịi

2.3. M Á Y NGHIỀN TRỤC CON LĂN
Máy nuhiển trục con lãn dược chia ra làin hai loại là máy nghiền trục con
lãn nghiền khô và máy nghiền trục con lăn nghiền ướt. Loại máy nghiền trục
con lăn nghiền khô sử dụng để nghiền các loại đất sét khô, samốt, íenspát,

đôlôm it, quàczit hoậc các loại vật liệu khác, còn loại máy nghiền trục con
lãn nghiền ưứi đê nghiền các loại dất .sét ẩm có chứa các hạt chất rắn.
M áy nghiền trục con lãn (hình 3) có 2 bánh lãn đặt trong bàn lăn có vành
chắn. Đê sản xuất các chất mầu gốm sứ sử dụng máy nghiền trục con lăn có
các con lăn và bàn lăn được làm từ dá granit, còn các phần kim loại của máy
trục con lãn nên được bọc bằn‫ ؟‬các vỏ bọc đé tránh làm bẩn các vật liệu
nghiền bới các hạt sắt.
Các máy nghiền trục con lăn thườn‫ ؟‬có loại bàn nghiền quay, bàn nghiền
không quay và quav quanh nó là hai con lãn dá granit được nối kết với nhau.
Các máy nghiền trục con lăn chuvcn dộng dược nhờ một trục đứng nối trực

25