У Донецькій області щорічно утворюються різні за складом тверди промислові побутові відходи, кількість яких вже досягла 4 млрд. тон. Вони негативно впливають на всі компоненти довкілля і людину у тому числі. Тому на даний момент одним з важливіших завдань, що стоять перед людством, є пошук шляхів утилізації прмислових відходів і використання дешевої сировини у виробництві продукції. Вирішення цієї проблеми дозволить раціонально вікористовувати мінеральну сировину, підвищити ефективність виробництва й покращити екологічні умови.

У даній роботі приведені результати дослідження можливості використання відходів виробництва для отримання керамічних пігментів.

Основне призначення пігментів – забарвлення матеріала, у який вони введені. Зазвичай це безбарвна або біла глазур, але забарвлювати можна й ангоби, й керамічні маси. На основі пігментів можна також приготовити надглазурні й підглазурні керамічні фарби.

Для отримання керамічніх пігментів у якості хромофорного компоненту використовувались різні відходи: шлам цеху по переробці кожевенної сировини ВАТ «Мєролла-Пеллє», відпрацьований кобальтовий й ванадієвий каталізатори.

Сухий шлам являє собою порошок сірого кольору зі слабким фіолетовим відтінком слідуючого складу (% мас.): Cr(ІІІ) – 20,4 ( у перерахунку на Cr₂O₃ – 29,80), Na – 8,7, Cl – 12,7, Mg – 2,7, Ca – 2,1, Si – 0,6, SO₄ – 6,5.

Відпрацьованний кобальтовий каталізатор є порошок синього кольору наступного складу (% мас.): Al₂O₃ – 68,9; CoO – 5,02; Fe₂O₃ – 0,24; Na₂O – 0,037; MoO₃ – 12,30. Відпрацьованний ванадієвий каталізатор VK-58 являє собой гранули діаметром 3-5 мм складу (% мас.): V₂O₅ – 6–8, оксиди лужних металів - 17–21.

Іншими вихідними компонентами для отримання керамічніх пігментів на основі кордієріту були: оксид магнію й алюмінію, чистий кварцовий пісок. У якості мінаралізатора використовували борну кислоту й оксид цинку. Мінералізатор потрібний для прискорення процесу спікання.

Для досліду були вибрані наступні склади пігментів:

1. 2MgO•0,5Cr₂O₃•1,5Al₂O₃•5SiO₂
2. 2MgO•Cr₂O₃•Al₂O₃•5SiO₂
3. 2MgO•1,5Cr₂O₃•0,5Al₂O₃•5SiO₂
4. 2MgO•2Cr₂O₃•5SiO₂
5. 2MgO•Cо₂O₃•Al₂O₃•5SiO₂
6. 2MgO•1,5Cо₂O₃•0,5Al₂O₃•5SiO₂
7. 2MgO•2Cо₂O₃•5SiO₂
8. 2MgO•V₂O₅•Al₂O₃•5SiO₂
9. 2MgO•1,5V₂O₅•0,5Al₂O₃•5SiO₂
10. 2MgO•2V₂O₅•5SiO₂

Для виготовлення шихти вихідні компоненти зважували на аналітичних вагах, подрібнювали до проходження через сіто 02 й змішували у співвідношенні, що відповідає складу пігментів. Потім шихту поміщали у корундовий тигель й випалювали при обраній температурі: 1100^oС – для пігментів, що містять відходи кожевенного виробництва й кобальтовий каталізатор; 950^oС – дял пігментів, що містять відход ванадієвого каталізатора. При даних температурах випалу отриманний продукт був добре спечений, але не до його оскловування.

Отриманий пігмент використовували для забарвлення безбарвної фритованої глазурі. Пігмент уводили у кількості 10%, безбарвну фриту – 90%. Й додавали 5% (понад 100%) білої Часів-Ярської глини. Наносили на випалену неглазуровану плитку методом поливу. Випал покритих плиток здійснювали при температурі 1000^oС.

Для визначення кольору використовувалась кольорова карта RAL. Склад й колір забарвленої фритованої глазурї представлені у таблиці 1.

Таблиця 1 – Забарвлення безбарвної фритованної глазурі

Склад пігменту забарвлення	Забарвлення
2MgO•0,5Cr2O3•1,5Al2O3•5SiO2 (мінералізатор H3BO3)	оливкове
2MgO•Cr2O3•Al2O3•5SiO2 (мінералізатор H3BO3)	жовто – сіре
2MgO•Cr2O3•Al2O3•5SiO2 (мінералізатор ZnO)	оливково-сіре
2MgO•1,5Cr2O3•0,5Al2O3•5SiO2 (мінералізатор H3BO3)	мхово – сіре
2MgO•Co2O3•Al2O3•5SiO2 (мінералізатор H3BO3)	блакитно-сіре-синє
2MgO•1,5Co2O3•0,5Al2O3•5SiO2 (мінералізатор H3BO3)	сріблясто-сіре
2MgO•1,5Co2O3•0,5Al2O3•5SiO2 (мінералізатор ZnO)	фіолетово-сіре

Отримані результати дозволяють зробити висновок о можливості використання шлама сировини кожевенного виробництва, ванадієвого й кобальтового каталізаторів як хромофорних компонентів для отримання керамічних пігментів на основі кордієріту. Це дає можливість застосовувати більш дешеву сировину й одночасно утилізовувати дані види відході.

У майбутньому планується дослідження інших відходів виробництва для отримання керамічних пігментів, уточнення температур випалу й вивчення впливу мінералізатора на колір пігмента.