Kulingana na vyanzo husika, muundo wa kemikali wa bisque ya seramiki ni kama ifuatavyo: SiO₂ 59.57%–72.5%, Al₂O₃ 21.5%–32.53%, CaO 0.18%–1.98%, MgO 1.16%–1.89%, Fe₂O₃ 0.11%–1.11%, TiO₂ 0.01%–0.11%, K₂O 1.21%–3.78%, Na₂O 0.47%–2.04%. Kuna aina nyingi za seramiki za ujenzi, ambazo zinaweza kugawanywa katika seramiki za kalisiamu na seramiki za magnesiamu kulingana na muundo wao wa kemikali. Kwa kuwa madini ya kawaida yanayounda miamba yanayounda mabaki kwa ujumla yana hali za msingi za kutumika kama vifaa vyepesi au vichocheo katika miili ya seramiki, seramiki zenye utendaji mzuri zinaweza kuzalishwa kupitia muundo unaofaa uliobuniwa kwa ajili ya michakato tofauti ya uzalishaji na bidhaa.

5.4.1 Jaribio la Kutengeneza Keramiki kwa Kutumia Mabaki ya Tungsten

Taasisi ya Zamani ya Metalurgia ya Kusini (sasa Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia cha Jiangxi) ilifanya majaribio ya kutengeneza keramiki kwa kutumia mabaki ya madini adimu yaliyochanganywa na mabaki ya tungsteni. Taka za tungsten zilizotumika zilitoka kwenye bwawa la taka lililoko kusini mwa Mkoa wa Jiangxi. Sehemu ya madini ya metali ya tungsten katika taka hizo ni ndogo sana; wengi ni madini yasiyo ya metali, hasa quartz na feldspar, pamoja na fluorite, garnet, n.k., yenye uwiano mkubwa wa SiO₂. Taka za madini adimu zilizotumika zilikuwa kutoka eneo la kusini mwa Jiangxi, zikiwa na uwiano mkubwa wa kima wa SiO₂ na Al₂O₃. Mchanganyiko mkuu wa kemikali wa taka hizo mbili unaonyeshwa katika Jedwali 5-13 na Jedwali 5-14, mtawalia.

Jedwali 5-13 Muundo mkuu wa kemikali wa mabaki fulani ya tungsteni (%)

Jedwali 5-14 Muundo mkuu wa kemikali wa mabaki fulani ya madini adimu ya ardhi (%)

Takwimu katika Jedwali 5-13 na 5-14 zinaonyesha kuwa muundo wa kemikali wa mabaki ya uchimbaji unafanana sana na ule wa bisque ya keramiki, hivyo yanaweza kuchakatwa kuwa malighafi za keramiki zenye utendaji bora.

Majaribio ya utengenezaji yanaonyesha kuwa mchanganyiko wa mabaki ya madini adimu ya 65%–70% na mabaki ya tungsten ya 35%–30% ni bora zaidi.

Mchakato wa uzalishaji unaonyeshwa katika Mchoro 5-9.

Mchoro 5-9 Mchakato wa uzalishaji

Joto la kuchoma katika mchakato ni 1100–1130°C, na kiwango cha mafanikio ya kuchoma kinazidi 90%. Bidhaa za bisque za keramiki zinazotokana nazo zina uso laini, mng'ao mkali wa kioo, rangi nyekundu iliyokolea, sauti kali, na nguvu kubwa. Mchakato huu unatumia kikamilifu muafaka wa muundo kati ya mabaki ya tungsten na mabaki ya ardhi adimu, pamoja na athari ya kupamba ya vipengele fulani katika mabaki ya ardhi adimu, na hivyo kufikia kiwango cha juu cha mafanikio ya kuchoma. Teknolojia hii inatoa njia madhubuti kwa ajili ya maendeleo na matumizi ya mabaki.

Uzalishaji wa keramiki za glaze ya mabadiliko ya tanuru kwa kutumia mabaki ya madini ya dhahabu

Chen Ruiwen na wenzake kutoka Kituo cha Maendeleo ya Teknolojia ya Sekta ya Keramiki ya Mkoa wa Fujian walifanya utafiti juu ya utengenezaji wa keramiki za glasi zinazobadilika kwenye tanuru kwa kutumia mabaki ya madini kutoka Mgodi wa Dhahabu wa Shuangqishan katika Mkoa wa Fujian. Teknolojia kuu za uzalishaji wa keramiki zenye glasi za rangi kutokana na mabaki ya madini ya dhahabu ni utengenezaji wa glasi ya rangi na mchakato wa uzalishaji. Malighafi kwa ajili ya glasi ya rangi ya keramiki ni hasa mabaki ya madini ya dhahabu yaliyosafishwa (kwa sehemu za uzito: feldspati 36%–37%, kaolini 15%–17%, kwazi 24%–26%, dolomaiti 14%–16%, oksidi ya chuma 5%–6%), zikiongezewa kiasi kinachofaa cha madini yanayotoa rangi (kama vile Fe₂O₃, MnO₂), au kwa kutumia moja kwa moja vipengele vidogo asilia vilivyomo kwenye madini kama vile oksidi ya chuma, ilmenaiti ya manganisi, dhahabu, fedha, tungsteni, n.k., kama viwakala vya rangi (vinavyotoa rangi). Ili kuhakikisha uthabiti wa sifa za kimwili za mwili wa chombo, glasi, na mchanganyiko laini, malighafi za kusaidia kama vile udongo wa Yong'an, matope yaliyosafishwa ya udongo wa kauri wa Dapingshan, na matope meusi ya Zhangzhou hutumika. Uwiano wa jumla wa malighafi za oksidi za metali katika kila sehemu 100 za uzito wa glasi ya rangi ni: Fe₂O₃ 4–6.5, K₂O+Na₂O 3–5, CaO+MgO 7–11. Kiasi cha mabaki kinachoongezwa kwenye mwili kinaweza kufikia 20%–30%, na hata 50%–85% kwenye glasi. Wigo wa joto la kuchoma ni 1100–1250°C, na mazingira tofauti ya kuchoma hutoa athari tofauti kwenye uso wa glasi.

(1) Mtiririko wa mchakato wa mwili: uchujaji wa mabaki ya dhahabu → uzeekaji → uchanganyaji → kusaga kwa mpira mvua → uchujaji → uondoaji wa chuma → kuingia kwenye tanki la slurry → pampu ya slurry ya diaphragm mbili → uchujaji → uondoaji wa chuma → uzeekaji → uundaji kwa slipi → ukaushaji na upunguzaji (kuwa tayari).

(2) Mtiririko wa mchakato wa glaze: kuchuja mabaki ya dhahabu (meshi 325) → uzeeni → kuchanganya → kusaga kwa mipira → kuchuja tena → kupaka glaze → kuchoma → bidhaa iliyokamilika.

(3) Vigezo vya mchakato wa mwili: Upolevu wa slurry: mabaki kwenye chujio la mesh 200 (0.074 mm) 1.0%–1.8%; kupungua kwa jumla (kukausha + kuchoma) 12.5%–13.5%; nguvu kavu 2.45 MPa.

(4) Vigezo vya mchakato wa slurry ya glaze: Ubovu wa slurry ya glaze: mabaki kwenye chujio la mesh 200 0.05%–0.1%; uzito linganishi wa slurry ya glaze 1.70–1.75; njia za kupaka glaze: kupuliza glaze na kuzamisha glaze; joto la kuchoma glaze: 1210±10°C; unene wa glaze: 0.7–1.0 mm.

(5) Ratiba ya kuchoma: Kuchoma hufanywa katika tanuru ya tuneli yenye sehemu pana inayookoa nishati kwa joto la kuchoma la 1200–1230°C. Kutokana na kuwepo kwa kiasi kikubwa cha vitu vya kikaboni na kabonati katika malighafi, kiwango cha kupasha joto katika hatua za mwanzo kinapaswa kuwa polepole kiasi. Karibu na joto la kuyeyuka kwa glasi, muda mrefu wa kusimama unahitajika ili kuhakikisha uso wa glasi una mng'ao mkubwa.

Keramiki mbalimbali za glasi zinazobadilika kwenye tanuru, zilizotengenezwa kwa kutumia mabaki ya dhahabu, zina rangi tajiri na angavu, na uso wa glasi ulio angavu na laini, na zinaweza kuzalisha kikamilifu keramiki za sanaa za glasi zinazobadilika kwenye tanuru zenye ubora wa hali ya juu wa kisanaa. Kwa sababu mabaki ya dhahabu husaidia kuunganisha chembe, joto la kuoka kwa bidhaa za seramiki za glasi zinazobadilika kwenye tanuru linapunguzwa kwa 50–80°C ikilinganishwa na mbinu za jadi, na hivyo kupunguza matumizi ya nishati katika uzalishaji wa seramiki na kutoa faida nzuri kiuchumi na kijamii.