利用铬铁废渣制备黑色陶瓷釉

利用铬铁废渣为Fe和Cr元素的致色前驱体制备了环境友好型黑色陶瓷釉。结果表明:黑釉中发色晶体为Fe–Cr–Co型混合尖晶石,黑釉中由于其尖晶石结构中Fe~(3+)的d–d跃迁、Co~(2+)的~4A_2(F)→~4T_1(P)跃迁以及Cr~(3+)的~4A_(2g)→~4T_(2g)跃迁,在可见光波长范围内吸收所有可见光,外观为黑色。随着烧成温度的增加,黑釉中主晶相及色度值无明显变化,表现出较好的高温稳定性。黑釉在酸和碱的浸蚀96 h下质量损失小于0.1%,表现出较好的耐化学性。黑釉中Cr元素以3价的形式存在,因此,利用铬铁废渣制备的黑釉中Cr的存在形式是无害的。     

烧成温度对铬铁渣性能影响与表征

本研究探讨了烧成温度对铬铁渣线收缩率、体积密度和抗折强度以及光学性能的影响。并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和紫外可见光光谱仪(UV-Vis)进行表征。当烧成温度大于1000℃时,随着烧成温度的升高,由于尖晶石的生成和渣内高温气体的分解,铬铁渣膨胀率增加,体积密度减小。当烧成温度为1250℃时,由于晶体含量的增多以及适宜的液相量产生导致颗粒间大气孔含量减少,铬铁渣的抗折强度达到最高为32 MPa。当烧成温度为1300℃时,铬铁渣出现过烧,导致铬铁渣体积密度和抗折强度明显降低。尖晶石结构中Fe~(3+)的d–d跃迁和Cr~(3+)的~4A_2(4F) →~4T_2(4F)和~4A_(2g)→~4T_(1g)跃迁在460、580和690 nm波长处随着烧成温度的增加吸收增强,导致铬铁渣a~*和b~*值增加。