In this study, production and characterisation of black pigments from industrial
and natural raw materials for colouring porcelain tile bodies were studied. It was found
that Fe-Cr black pigments with similar colours to commercial Fe-Cr black pigments can
be produced at a reduced cost from hematite and metallic ferrochrome by appropriate
calcination processes and by using mineralisers. When chromite is used as the
chromium source with hematite, pigments were varied in colour from brown with
yellow hue to black with brown hue. MgO present in chromite prevented a strong black
colour to be attained in the pigments. When these pigments are used in combination
with the commercial black pigments, substantial cost savings can be realised on
procelain body colouration. Additionally, it was observed the first time in the open
literature that incorporation of a small amount of hematite into a natural manganese
containing raw material resulted in a fairly reasonable black coloured pigment at a
substantially reduced cost and this pigment could be an alternative to Fe-Cr black
pigments in various tile designs. Calcination behaviour of Fe-Cr compositions in a
laboratory rotary furnace was also studied and results are compared with static
calcinations. It was found that rotary calcination is not so effective for ferrochrome
containing compositions while it gave similar results to static calcination when oxide
raw materials are used.
Bu çalışmada, endüstriyel ürünler ve doğal hammaddeler kullanılarak porselen
karo (granit) bünyeler için siyah pigment üretimi ve üretilen pigmentlerin
karakterizasyonu amaçlanmıştır. Hematit ve metalik ferrokrom kullanılarak farklı
kalsinasyon prosesleri ve mineralleştirici ilavesi ile üretilen Fe-Cr siyah pigmentlerin
renk özelliklerinin ticari pigmentlerin özelliklerine oldukça benzer olduğu ve ticari
pigmentlere göre daha düşük maliyetlerde üretilebileceği bulunmuştur. Hematit ile
birlikte doğal kromit cevherleri krom kaynağı olarak kullanılmış ve hazırlanan pigment
kompozisyonlarına bağlı olarak sarı-kahverengiden, kahve-siyaha değişen renk tonları
elde edilmiştir. Kromit ile üretilen pigmentlerde MgO içeriği nedeniyle siyah renk elde
edilememiştir. Bu pigmentler, ticari siyah pigment ile birlikte bünye
renklendirilmesinde kullanıldığında, ticari pigmentlerin kendi başlarına kullanımlarına
göre çok daha ucuz siyah bünye renklenmesi sağlanmıştır. Açık literatürde ilk defa,
hematit ve mangan içeren doğal hammadde ile, Fe-Cr siyah pigmentlere alternatif ve
daha ucuz Fe-Mn siyah pigmentleri üretilmiştir. Ayrıca, Fe-Cr kompozisyonunda
hazırlanan karışımlar döner fırında kalsine edilerek, döner fırın kalsinasyonunun kamara
fırınlara göre etkisi araştırılmıştır. Döner fırın kalsinasyonunun metalik hammaddeler
için beklenen düzeyde kalsinasyon sağlayamadığı ancak, oksit hammaddeler için statik
kalsinasyon gibi etkili olduğu belirlenmiştir.
