一種黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的制備方法。其以重鉻酸鹽和銨鹽為原料，輔以少量添加劑，經(jīng)濕法混料后，于900～1200℃煅燒0.3h以上，再經(jīng)洗滌、干燥、破碎后，得到黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料產(chǎn)品。所述重鉻酸鹽優(yōu)選為重鉻酸鈉或重鉻酸鉀，所述銨鹽優(yōu)選為硫酸銨或氯化銨，所述添加劑優(yōu)選為淀粉、尿素等有機(jī)物。本發(fā)明提供的制備方法所得的氧化鉻綠顏料的晶粒尺寸約200～300nm、大小均一，顏色較現(xiàn)有產(chǎn)品更黃、更綠，且穩(wěn)定性好。
【專利說明】一種黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無機(jī)顏料的改進(jìn)制備方法，更具體地說，涉及一種黃綠色調(diào)氧化 鉻綠顏料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧化鉻綠顏料具有穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、耐光耐候等優(yōu)點，可用于油漆、涂 料、油墨、塑料、橡膠、化纖、紡織、陶瓷、玻璃、水泥等領(lǐng)域，以及化妝品、磁帶、食品、粘合劑、 靜電復(fù)印等方面。氧化鉻綠獨一無二的近似于植物葉綠素的色澤，使其可用于配制類似綠 色樹葉簇的偽裝材料。在二次世界大戰(zhàn)時就曾將氧化鉻綠顏料用于武器的偽裝涂層。作為 顏料用的氧化鉻綠產(chǎn)品質(zhì)量要求高，必須有良好的顏色性能，包括色度、著色力、遮蓋力等。
[0003] 氧化鉻綠顏料的生產(chǎn)主要采用硫酸銨-紅礬鈉熱分解（US4040860)和鉻酸酐熱分 解法。硫酸銨-紅礬鈉熱分解法制備顏料級氧化鉻綠是國外產(chǎn)量最大的生產(chǎn)方法。該方法 的優(yōu)點是適于回轉(zhuǎn)窯大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)過程有害氣體少。鉻酸酐直接熱分解法是國內(nèi)氧化 鉻綠顏料的主要制備方法，其工藝簡單，但存在成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重。
[0004] 隨著全球經(jīng)濟(jì)的增長，市場對高性能顏料級氧化鉻綠產(chǎn)品的需求逐年增加。而目 前中國國內(nèi)對顏料級氧化鉻綠、尤其是黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的需求仍主要依賴進(jìn)口，國 內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)制備的氧化鉻綠顏料產(chǎn)品，存在顏色性能不穩(wěn)定、偏藍(lán)、發(fā)紅等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于針對國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)制備的氧化鉻綠顏料產(chǎn)品顏色性能不穩(wěn)定、 偏藍(lán)、發(fā)紅等問題，研究開發(fā)一種黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的制備方法。
[0006] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的制備方法，所述方法以重鉻酸鹽和銨鹽為原料，輔 以添加劑，經(jīng)濕法混料后，于900?1200°C煅燒0. 3h以上，得到黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料。
[0008] 本發(fā)明通過添加劑、混料及煅燒工藝的嚴(yán)格控制，實現(xiàn)黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的 制備。
[0009] 本發(fā)明以下所涉及的"原料"均指重鉻酸鹽和銨鹽整體，并不包括添加劑。
[0010] 將所述煅燒后物料洗滌并干燥、破碎后，得到黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料。
[0011] 所述重鉻酸鹽為重鉻酸鈉和/或重鉻酸鉀，優(yōu)選重鉻酸鈉。所述銨鹽為硫酸銨和/ 或氯化銨，進(jìn)一步優(yōu)選硫酸銨。所述添加劑為有機(jī)物，優(yōu)選為淀粉和/或尿素，進(jìn)一步優(yōu)選 淀粉。
[0012] 所述添加劑的添加量占原料的比例為1?10%，例如可選擇I. 01?9. 89%，1. 75? 9. 4%，2 ?9. 12%，2. 46 ?9%，3 ?8. 23%，3. 74 ?8%，4. 28 ?7%，5 ?6. 7%，5. 8% 等，進(jìn)一步 優(yōu)選為3?5%，特別優(yōu)選4%。
[0013] 所述濕法混料方法為：將原料、添加劑及水漿化攪拌，得到煅燒前物料。
[0014] 所述水與原料的質(zhì)量比為0· 1?3,例如可選擇0· 11?2. 98,0.23?2. 67,0.4? 2· 45,0· 63 ?2· 28,0· 8 ?2· 1，1 ?I. 87,1. 3 ?I. 6,1. 52 等，進(jìn)一步優(yōu)選為 0· 2 ?I. 5,特 別優(yōu)選0. 3?0. 5。
[0015] 所述混料時的溫度為20?90°C，例如可選擇20. 02?89. 9°C，23?85°C，26. 7? 83. 2°C，29 ?80°C，33. 4 ?76. 9°C，36 ?72. 5°C，40 ?68°C，43. 7 ?64. 2°C，48 ?62°C， 54°C等，進(jìn)一步優(yōu)選為50?80°C，特別優(yōu)選60°C。
[0016] 所述攪拌時間為0· 5?3h，例如可選擇0· 52?2. 96h，0. 6?2. 7h，0. 65?2. 48h， 0· 8 ?2. 3h，0· 88 ?2. 04h，0· 97 ?I. 8h，L 2 ?I. 64h，I. 3h 等，進(jìn)一步優(yōu)選 lh。
[0017] 所述煅燒前物料為濕漿料、濕糊料、濕餅料中的一種，依據(jù)煅燒爐特征進(jìn)一步優(yōu) 選。
[0018] 所述煅燒的投料方式為隨爐升溫隨爐冷卻、高溫投料隨爐冷卻、隨爐升溫高溫出 料、高溫投料高溫出料中的一種，優(yōu)選高溫投料隨爐冷卻或高溫投料高溫出料，進(jìn)一步優(yōu)選 高溫投料隨爐冷卻。
[0019] 所述煅燒氣氛為氧化、惰性、還原氣氛中的一種，優(yōu)選氧化或惰性氣氛，進(jìn)一步優(yōu) 選氧化氣氛。
[0020] 所述氧化氣氛例如：氧氣氣氛、二氧化碳?xì)夥?、氧氣和二氧化碳?xì)夥?、氧氣和惰?氣體的組合氣氛(例如氧氣和氮氣組合氣氛，氧氣、氮氣和氦氣組合氣氛，氧氣和氦氣的組 合氣氛等）等。
[0021] 所述還原性氣氛例如：氫氣氣氛、天然氣氣氛、煤氣氣氛、甲烷氣氛、氨氣氣氛、還 原氣體與惰性氣體的組合氣氛(例如氫氣和氮氣組合氣氛，天然氣、氮氣和氦氣組合氣氛， 氫氣和氦氣的組合氣氛等）等。
[0022] 所述惰性氣氛例如：氮氣氣氛、氦氣氣氛、氖氣氣氛、氬氣氣氛、氪氣氣氛中的1種 或至少2種的組合，例如氮氣和氦氣組合氣氛，氦氣、氖氣和氬氣組合氣氛，氮氣、氦氣、氖 氣和氬氣組合氣氛等。
[0023] 所述煅燒溫度為 901 °C、902 °C、903 °C、930°C、980°C、1050°C、1100°C、1150°C、 1195°C、1198°C、1199°C等，優(yōu)選為 950 ?1150°C，例如 952 ?1145°C，970 ?1105°C，990 ? 1028 °C等，進(jìn)一步優(yōu)選1000 °C。
[0024] 所述煅燒時間可以為 0· 31h，0. 32h，0. 33h，0. 4h，0. 6h，0. 9h，I. 4h，2. 5h，2. 99h， 3. 01h，4h等，優(yōu)選為0· 5?3h，進(jìn)一步優(yōu)選為I?2h，例如L 01?L 96h，L 2?L 8h， 1. 4?I. 6h等，特別優(yōu)選I. 5h。
[0025] -種黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的制備方法，所述方法包括以下步驟：
[0026] ( 1)將原料、添加劑及水漿化攪拌，得到煅燒前物料；
[0027] (2)將煅燒前物料投入爐煅燒，于900?1200°C下煅燒0. 5h以上；
[0028] (3)煅燒后物料經(jīng)洗滌、干燥、破碎后，得到黃綠色調(diào)的氧化鉻綠顏料。
[0029] 與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的制備方法所得的氧化鉻綠顏料的晶粒尺寸約 200?300nm、大小均一，顏色較現(xiàn)有產(chǎn)品更黃、更綠，且穩(wěn)定性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031] 圖1為實施例1制備的氧化鉻綠顏料的掃描電鏡照片。
[0032] 下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代 表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0034] 為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的 實施例如下：
[0035] 實施例1
[0036] 稱取29. 8g二水重鉻酸鈉、13. 2g硫酸銨、I. 7g淀粉，緩慢加入盛有20ml水的燒杯 中，混合均勻，于20°C磁力攪拌2h后，將混合料倒入剛玉坩堝中。馬弗爐升溫至950°C后， 將煅燒前物料放入爐內(nèi)煅燒Ih后隨即取出煅燒后物料。煅燒后物料經(jīng)洗滌、干燥、研磨后， 得到氧化鉻綠顏料產(chǎn)品。圖1為實施例1制備的氧化鉻綠顏料的掃描電鏡照片?？梢?，所 得氧化鉻綠顏料的晶粒尺寸約200?300nm、大小均一。用Datacolor色差儀（Datacolor CO.，LTD，USA)，以D65光源、10°觀測角測試所得氧化鉻綠顏料產(chǎn)品的色度參數(shù)，結(jié)果見表 1。與拜耳產(chǎn)品相比，更綠、更黃。
[0037] 實施例2
[0038] 稱取19. 7g重鉻酸鉀、5. 57g氯化銨、0. 8g尿素置于燒杯，緩慢加入5ml水混合均 勻，于50°C磁力攪拌I. 5h后，將混合料倒入瓷舟中。將瓷舟置于管式爐內(nèi)，在氮氣氣氛下， 隨爐升溫至1200°C煅燒0.3h。煅燒后物料隨爐冷卻，經(jīng)洗滌、干燥、研磨后，得到氧化鉻綠 顏料產(chǎn)品。其色度參數(shù)見表1，較拜耳產(chǎn)品2更綠、更黃。
[0039] 實施例3
[0040] 稱取29. 8g二水重鉻酸鈉、13. 2g硫酸銨、4. 5g淀粉置于燒杯，加入65ml水混合均 勻，于90°C磁力攪拌2. 5h后，將混合料倒入瓷舟中。將瓷舟置于管式爐內(nèi)，在氨氣氣氛下， 隨爐升溫至900°C煅燒I. 5h。煅燒后物料隨爐冷卻，經(jīng)洗滌、干燥、研磨后，得到氧化鉻綠顏 料產(chǎn)品，色度參數(shù)見表1，較拜耳產(chǎn)品2更綠、更黃。
[0041] 實施例4
[0042] 稱取29. 8g二水重鉻酸鈉、11. 13g氯化銨、2. Og淀粉置于燒杯，加入120ml水混合 均勻，于70°C磁力攪拌Ih后，將混合料倒入剛玉坩堝中。馬弗爐升溫至1050°C后，將煅燒 前物料放入爐內(nèi)煅燒lh。煅燒后物料隨爐冷卻，煅燒后物料經(jīng)冷卻、洗滌、干燥、研磨后，得 到氧化鉻綠顏料產(chǎn)品。其色度參數(shù)見表1，較拜耳產(chǎn)品更綠、更黃。
[0043] 實施例5
[0044] 稱取29. 8g二水重鉻酸鈉、13. 2g硫酸銨、0. 5g淀粉，緩慢加入盛有12ml水的燒杯 中，混合均勻，于60°C磁力攪拌0. 5h后，將混合料倒入瓷舟中。將瓷舟置于管式爐內(nèi)，在氧 氣氣氛下，隨爐升溫至1150°C煅燒0. 5h。煅燒后物料隨爐冷卻，經(jīng)洗滌、干燥、研磨后，得到 氧化鉻綠顏料產(chǎn)品，色度參數(shù)見表1，較拜耳產(chǎn)品更綠、更黃。
[0045] 實施例6
[0046] 稱取29. 8g二水重鉻酸鈉、13. 2g硫酸銨、I. 3g淀粉置于燒杯，加入9ml水混合均 勻，于80°C磁力攪拌3h后，將混合料倒入剛玉坩堝中。馬弗爐升溫至900°C后，將煅燒前物 料放入爐內(nèi)煅燒3h。煅燒后物料隨爐冷卻，煅燒后物料經(jīng)冷卻、洗滌、干燥、研磨后，得到氧 化鉻綠顏料產(chǎn)品。其色度參數(shù)見表1，較拜耳產(chǎn)品更綠、更黃。
[0047] 實施例7
[0048] 在攪拌狀態(tài)下，將298g二水重鉻酸鈉、132g硫酸銨、18g淀粉緩慢加入200ml水 中，并于70°C攪拌3h后，將混合料倒入剛玉坩堝中。馬弗爐升溫至950°C后，將煅燒前物料 放入爐內(nèi)煅燒2h后隨即取出煅燒后物料。煅燒后物料經(jīng)冷卻、洗滌、過濾、干燥、球磨后，得 到氧化鉻綠顏料產(chǎn)品。其色度參數(shù)見表1，較拜耳產(chǎn)品更綠、更黃。
[0049] 實施例8
[0050] 在攪拌狀態(tài)下，將300kg紅礬鈉、132kg硫酸銨、18kg淀粉粉緩慢加入200kg水中， 升溫至70°C后，持續(xù)攪拌3h，然后將混合料泵送入回轉(zhuǎn)窯中?；剞D(zhuǎn)窯高溫段溫度設(shè)定為 KKKTC，調(diào)整回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速使得物料在高溫段的停留時間為2h。煅燒后物料經(jīng)洗滌、干燥、粉 碎后，得到氧化鉻綠顏料產(chǎn)品。其色度參數(shù)見表1，較拜耳產(chǎn)品更綠、更黃。
[0051] 表1拜耳產(chǎn)品與本發(fā)明實施例1-8產(chǎn)品性能指標(biāo)
[0052]
【權(quán)利要求】
1. 一種黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料的制備方法，所述方法以重鉻酸鹽和銨鹽為原料，輔以 添加劑，經(jīng)濕法混料后，于900?1200°C煅燒0. 3h以上，得到黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述煅燒后物料洗滌并干燥、破碎后，得 到黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述重鉻酸鹽為重鉻酸鈉和/或重鉻酸 鉀，優(yōu)選重鉻酸鈉； 優(yōu)選地，所述銨鹽為硫酸銨和/或氯化銨，進(jìn)一步優(yōu)選硫酸銨。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述添加劑為有機(jī)物，優(yōu)選為淀粉 和/或尿素，進(jìn)一步優(yōu)選淀粉； 優(yōu)選地，所述添加劑的添加量占原料的比例為1?10%，進(jìn)一步優(yōu)選為3?5%，特別優(yōu) 選4%。
5. 如權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述濕法混料方法為：將原料、添 加劑及水漿化攪拌，得到煅燒前物料； 優(yōu)選地，所述水與原料的質(zhì)量比為0. 1?3,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 2?1. 5,特別優(yōu)選0. 3? 0. 5 ； 優(yōu)選地，所述混料時的溫度為20?90°C，進(jìn)一步優(yōu)選為50?80°C，特別優(yōu)選60°C ; 優(yōu)選地，所述攪拌時間為〇. 5?3h，進(jìn)一步優(yōu)選lh。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述煅燒前物料為濕漿料、濕糊料、濕餅料 中的一種。
7. 如權(quán)利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，所述煅燒的投料方式為隨爐升溫 隨爐冷卻、高溫投料隨爐冷卻、隨爐升溫高溫出料、高溫投料高溫出料中的一種，優(yōu)選高溫 投料隨爐冷卻或高溫投料高溫出料，進(jìn)一步優(yōu)選高溫投料隨爐冷卻。
8. 如權(quán)利要求1-7任一項所述的方法，其特征在于，所述煅燒氣氛為氧化、惰性、還原 氣氛中的一種，優(yōu)選氧化或惰性氣氛，進(jìn)一步優(yōu)選氧化氣氛。
9. 如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于，所述煅燒溫度為950?1150°C，優(yōu) 選 1000。。； 優(yōu)選地，所述煅燒時間為0. 5?3h，進(jìn)一步優(yōu)選為1?2h，特別優(yōu)選1. 5h。
10. 如權(quán)利要求1-9任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (1) 將原料、添加劑及水漿化攪拌，得到煅燒前物料； (2) 將煅燒前物料投入爐煅燒，于900?1200°C下煅燒0. 5h以上； (3 )煅燒后物料經(jīng)洗滌、干燥、破碎后，得到黃綠色調(diào)氧化鉻綠顏料。
【文檔編號】C01G37/02GK104445408SQ201310415440
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】張紅玲, 徐紅彬, 雒敏婷, 梁書婷, 李平, 慶朋輝, 張懿 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所