CN101050132A - 硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其包括黄色颜料BiVO4的制备和耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备，本发明的创新之处在于利用硅酸酯类化合物作为硅源，将二氧化硅包覆在钒酸铋的表面，由于二氧化硅具有极强的惰性，从而可以使其能够耐1000℃左右的高温，并且经1000℃煅烧后该颜料依然颜色鲜艳、结构舒松，颗粒细腻，本研究主要解决钒酸铋黄色颜料的耐烧性，使其符合陶瓷颜料的使用条件，耐高温钒酸铋黄色陶瓷颜料的研制成功，可以消除颜料生产中给工人的身体健康造成的危害和对环境的污染，解决我国出口陶瓷产品因铅、镉、铬等有毒重金属溶出量超标而受阻的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺。
背景技术
现有黄色陶瓷颜料有下列一些种类：镉黄(CdS)、铬黄(PbCrO4，BaCrO4)、锑黄(Sb2O5·2PbO)、铬钛黄[TiO2(Cr，Sb)]等，它们均含有铅、铬、镉等有毒的重金属元素。含有重金属的陶瓷颜料，一方面在颜料生产过程中给生产工人的身体健康造成直接的毒害，另一方面颜料受到酸的侵蚀时，重金属的溶出也会危及人体健康。因此，研制一种绿色环保的黄色陶瓷颜料是迫切需要的。钒酸铋黄色颜料是一种有着美好前景的新型颜料，具有无毒、耐候性好、色泽明亮及对环境友好的优良性能，因而可用来代替含有铅、镉、铬等有毒元素的颜料，是一种绿色环保的无机黄颜料。但是单纯的钒酸铋黄色颜料，烧到600℃以上颜色变深，甚至发黑，由于不耐高温而不能用作陶瓷颜料。因此，必须对钒酸铋进行表面包覆，在其表面形成耐高温的包覆层，使其能够应用于陶瓷颜料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以消除颜料生产中给工人的身体健康造成的危害和对环境的污染并解决我国出口陶瓷产品因铅、镉、铬等有毒重金属溶出量超标而受阻的问题的硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺。
本发明采用如下技术方案：
本发明包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制0.5-2.0mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液100-1000mL，在配制时需加入5-200mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在1-8mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液100-1000mL；
C、在搅拌下，将100-1000mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝4.5-7.5，同时升温至60-100℃后再保温0.5-2.0小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，60-100℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料2-10克，用0.2％-1.0％的表面活性剂溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，60-100℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在500-900℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
本发明取上述包覆一次SiO2并在500-900℃焙烧后的BiVO4黄色颜料，用0.2％-1.0％的表面活性剂溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、洗涤、60-100℃烘干后，再次得到包覆表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在1000-1300℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆两次SiO2的BiVO4/SiO2黄色陶瓷颜料。
本发明黄色颜料BiVO4的制备过程C步骤中用蒸馏水洗涤后，再用有机溶剂洗涤，20-90℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料。
本发明所述的有机溶剂为无水乙醇、乙醚、四氯化碳、三氯甲烷或丙酮。
本发明所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇800、聚乙二醇10000、溴代十六烷基吡啶、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
本发明所述的硅酸酯类化合物为硅酸乙酯、硅酸甲酯、硅酸丙酯或硅酸丁酯。
本发明积极效果如下：本发明的创新之处在于利用硅酸酯类化合物作为硅源，将二氧化硅包覆在钒酸铋的表面，由于二氧化硅具有极强的惰性，从而可以使其能够耐1000℃左右的高温，并且经1000℃煅烧后该颜料依然颜色鲜艳、结构舒松，颗粒细腻。本研究主要解决钒酸铋黄色颜料的耐烧性，使其符合陶瓷颜料的使用条件。耐高温钒酸铋黄色陶瓷颜料的研制成功，可以消除颜料生产中给工人的身体健康造成的危害和对环境的污染，解决我国出口陶瓷产品因铅、镉、铬等有毒重金属溶出量超标而受阻的问题。
附图说明
附图1为本发明BiVO4和包覆了SiO2的BiVO4的红外光谱图
附图2为本发明BiVO4和包覆了SiO2的BiVO4的X-射线衍射图
附图3为本发明BiVO4和包覆了SiO2的BiVO4的差热图
具体实施方式
(1)黄色颜料BiVO4的制备
配制0.5-2.0mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液100-1000mL，在配制时需加入5-200mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；同时将100-1000mL偏钒酸铵溶解在1-8mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液100-1000mL。在搅拌下，将100-1000mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，调节pH＝4.5-7.5，同时将反应液升温至60-100℃后再保温0.5-2.0小时，该过程中需滴加NaOH溶液以维持pH值的恒定。然后，进行抽滤，用大量蒸馏水洗涤沉淀，以洗去杂质离子，再用有机溶剂无水乙醇洗涤，以防止产品在干燥和烧结过程中颗粒的团聚。最后放入干燥箱中60-100℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料。
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备
取2-10克上述钒酸铋黄色颜料，用0.2％-1.0％的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤、60-100℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在500-900℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料，然后取上述包覆一次SiO2并在500-900℃焙烧后的BiVO4黄色颜料，用0.2％-1.0％的表面活性剂溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、洗涤、60-100℃烘干后，再次得到包覆表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在1000-1300℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆两次SiO2颜色鲜艳、结构松散可耐1000℃以上高温的BiVO4/SiO2黄色陶瓷颜料。
(3)包覆机理分析
根据包覆颜料的制备条件以及对其进行的红外光谱、X-射线衍射和差热分析，推测包覆机理如下：
在用SiO2包覆BiVO4前，先用表面活性剂十二烷基苯磺酸钠浸泡，十二烷基苯磺酸钠首先通过固-液界面间的化学吸附作用，使其与BiVO4表面的羟基发生作用，将十二烷基苯磺酸钠组装在BiVO4的表面，形成紧密的、二维有序的自组装有机单分子膜，这层膜提供一个带负电的光滑表面，有利于SiO2沉积形成致密的膜。同时十二烷基苯磺酸钠也起分散剂的作用，由于十二烷基苯磺酸钠组装在BiVO4的表面，从而使BiVO4周围带有相同的电荷而互相排斥，使BiVO4颗粒保持隔离状态，达到均匀分散的目的。
在BiVO4表面包覆SiO2的过程中，用无水乙醇作溶剂，氨作催化剂，使硅酸乙酯发生如下水解反应：
水解：Si(OC2H5)4+4H2O→Si(OH)4+4C2H5OH
缩合：Si(OH)4→SiO2+2H2O
SiO2包覆BiVO4的机理，是溶胶-吸附-凝胶-成膜机制。把包覆分为两个过程。第一个过程：硅酸乙酯水解生成具有活性的硅溶胶，这些溶胶被立刻吸附在溶液中高分散的、悬浮的BiVO4粒子的表面，这是一个快速物理吸附过程；第二个过程：被吸附的硅溶胶在一定的温度和浓度下胶凝成膜，干燥脱水后生成致密的SiO2膜。硅凝胶被吸附在BiVO4粒子表面，依靠库仑引力和异相成核优先于均相成核，SiO2牢固地键合在BiVO4表面。
将包覆一次SiO2的BiVO4颜料在500-900℃下焙烧，目的是除去十二烷基苯磺酸钠等有机成分，最终形成以BiVO4为核，以SiO2为壳的复合颗粒。如果在此基础上包覆两次，效果更好。
采用本发明工艺包覆颜料的效果评价如附图所示：
(1)包覆颜料的红外光谱分析
图1给出了未包覆的BiVO4和包覆一次、两次SiO2的BiVO4颜料的红外光谱图。
对比SiO2标准谱图：在462.5cm-1、667.9cm-1、808.4cm-1、970.4cm-1、1106.3cm-1处有吸收峰。从图1可知，包覆1次SiO2的BiVO4颜料在462.5cm-1处增加了吸收峰，该峰为Si-O-Si的弯曲振动吸收峰；而包覆2次SiO2的BiVO4颜料除了有462.5cm-1处的吸收峰外，还增加了667.9cm-1、808.4cm-1两个吸收峰，分别是Si-O的伸缩振动吸收峰和Si-OH的伸缩振动吸收峰；在1106.3cm-1处吸收峰强度则增大了，该峰对应于Si-O-Si的反对称性伸缩振动吸收峰，它与1022cm-1处V＝O双键的伸缩振动吸收峰相重合而使强度增大；而SiO2标准谱图中970.4cm-1处的吸收峰是Si-OH的弯曲振动吸收峰，由于焙烧温度高于800℃而消失。这就说明SiO2标准谱图中的特征吸收峰在包覆2次SiO2的BiVO4黄色颜料中全都存在，SiO2成功地包覆在BiVO4表面。
(2)包覆颜料的X-射线衍射分析
由图2看出，未经包覆的BiVO4的XRD图谱属于单斜晶系，其晶格参数为a0＝5.1956□，b0＝5.0935□，c0＝11.7044□，β＝90.38°。包覆一次SiO2的BiVO4样品中出现了四方晶系SiO2的特征峰，其晶格参数为a0＝4.9732□，b0＝4.9732□，c0＝6.9236□。包覆两次SiO2的BiVO4样品中BiVO4和SiO2衍射峰的强度均有所增强，说明包覆颜料的结晶性能良好。图2同时表明，在包覆及煅烧过程中，只是增加了四方晶系SiO2的特征峰，而BiVO4的晶型与结构没有改变。
(3)包覆颜料的差热分析
图3给出了未包覆的BiVO4和包覆一次、两次SiO2的BiVO4颜料的差热分析图，从图可以看出：从100℃开始至550℃左右有一较大的吸热峰，这是BiVO4及其包覆颜料脱除表面吸附水和结合水的热效应，以及由于包覆层内含有一定量的Si(OH)4未及时转变成SiO2，在受热时，含有Si(OH)4的包覆层发生分解，释放出水分。在650℃及850℃附近的吸热峰是BiVO4由于烧结作用而产生的。未经包覆的BiVO4这两个峰同时存在；包覆一次SiO2的BiVO4在650℃的吸热峰消失，说明包覆一次后BiVO4的表面由于形成致密的SiO2层提高了产品的热稳定性；而经包覆两次SiO2的BiVO4在1000℃以内则未出现BiVO4由于烧结作用而产生的吸热峰，说明包覆的SiO2起到了防止BiVO4烧结的作用。
实施例1
硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制0.5mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液100mL，在配制时需加入5mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在2mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液100mL；
C、在搅拌下，将100mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝4.5，同时升温至100℃后再保温1.0小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，80℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料2克，用0.5％的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵溶液100mL浸泡30分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，100℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸乙酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸乙酯2mL、浓氨水2mL、蒸馏水10mL、无水乙醇86mL，在搅拌下，室温反应2小时，并陈化26小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在700℃焙烧1.0小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
实施例2
硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制2.0mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液1000mL，在配制时需加入200mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在5mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液1000mL；
C、在搅拌下，将1000mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝6.2，同时升温至80℃后再保温2.0小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，100℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料10克，用0.2％表面活性剂十二烷基苯磺酸钠或聚乙烯醇溶液200mL浸泡60分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，60℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸甲酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸甲酯10mL、浓氨水10mL、蒸馏水30mL、无水乙醇430mL，在搅拌下，室温反应4小时，并陈化36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在850℃焙烧0.5小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
实施例3
硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制1.0mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液500mL，在配制时需加入50mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在8mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液500mL；
C、在搅拌下，将500mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝7.5，同时升温至70℃后再保温0.5小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，70℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料6克，用1.0％的表面活性剂十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠溶液50mL浸泡15分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，90℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸丙酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸丙酯6mL、浓氨水6mL、蒸馏水20mL、无水乙醇260mL，在搅拌下，室温反应1小时，并陈化16小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在550℃焙烧2.0小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
实施例4
硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制0.8mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液400mL，在配制时需加入32mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在1mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液400mL；
C、在搅拌下，将400mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝5.0，同时升温至60℃后再保温1.0小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤后，再用有机溶剂无水乙醇、乙醚、四氯化碳、三氯甲烷或丙酮洗涤，60℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料。
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料5克，用0.4％的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶液100mL浸泡40分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，80℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂十二烷基苯磺酸钠膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸乙酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系含硅酸乙酯6mL、浓氨水6mL、蒸馏水20mL、无水乙醇260mL，在搅拌下，室温反应2小时，并陈化20小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在750℃焙烧0.5小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
取上述包覆一次SiO2并在750℃焙烧后的BiVO4黄色颜料，用0.4％的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶液100mL浸泡40分钟，抽滤、洗涤、90℃烘干后，再次得到包覆表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸乙酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸乙酯6mL、浓氨水6mL、蒸馏水20mL、无水乙醇260mL，在搅拌下，室温反应1小时，并陈化16小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在1100℃焙烧1.0小时，得到包覆两次SiO2的BiVO4/SiO2黄色陶瓷颜料。
实施例5
硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制1.5mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液600mL，在配制时需加入90mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在4mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液600mL；
C、在搅拌下，将600mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝5.5，同时升温至80℃后再保温1.5小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，80℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料4克，用0.5％的表面活性剂十二烷基硫酸钠溶液80mL浸泡20分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，90℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂十二烷基硫酸钠膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸丁酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸丁酯8mL、浓氨水8mL、蒸馏水26mL、无水乙醇430mL，在搅拌下，室温反应3小时，并陈化30小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在800℃焙烧2.0小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
取上述包覆一次SiO2并在800℃焙烧后的BiVO4黄色颜料，用0.5％的表面活性剂十二烷基硫酸钠溶液溶液80mL浸泡20分钟，抽滤、洗涤、90℃烘干后，再次得到包覆表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸乙酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸乙酯8mL、浓氨水8mL、蒸馏水26mL、无水乙醇430mL，在搅拌下，室温反应1小时，并陈化16小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在1250℃焙烧0.5小时，得到包覆两次SiO2的BiVO4/SiO2黄色陶瓷颜料。
实施例6
硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制1.2mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液800mL，在配制时需加入96mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在6mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液800mL；
C、在搅拌下，将800mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝7.0，同时升温至75℃后再保温2.0小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，75℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料8克，用0.6％的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶液180mL浸泡40分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，75℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂十二烷基苯磺酸钠膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸甲酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸甲酯10mL、浓氨水10mL、蒸馏水30mL、无水乙醇430mL，在搅拌下，室温反应4小时，并陈化20小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在550℃焙烧0.5小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
取上述包覆一次SiO2并在550℃焙烧后的BiVO4黄色颜料，用0.6％的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶液180mL浸泡20分钟，抽滤、洗涤、75℃烘干后，再次得到包覆表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸甲酯、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸甲酯10mL、浓氨水10mL、蒸馏水30mL、无水乙醇430mL，在搅拌下，室温反应1小时，并陈化16小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在1000℃焙烧1.0小时，得到包覆两次SiO2的BiVO4/SiO2黄色陶瓷颜料。
Claims (6)
1、硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于包括以下工艺过程：
(1)黄色颜料BiVO4的制备：
A、配制0.5-2.0mol/L浓度的Bi(NO3)3溶液100-1000mL，在配制时需加入5-200mL的浓HNO3以抑制Bi(NO3)3的水解；
B、将NH4VO3溶解在1-8mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO3)3溶液等浓度的NH4VO3溶液100-1000mL；
C、在搅拌下，将100-1000mL NH4VO3溶液滴加到同体积的Bi(NO3)3溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝4.5-7.5，同时升温至60-100℃后再保温0.5-2.0小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，60-100℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；
(2)耐高温的黄色颜料BiVO4/SiO2的制备：
取上述钒酸铋黄色颜料2-10克，用0.2％-1.0％的表面活性剂溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，60-100℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在500-900℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆一次SiO2的BiVO4黄色颜料。
2、根据权利要求1所述的硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于取上述包覆一次SiO2并在500-900℃焙烧后的BiVO4黄色颜料，用0.2％-1.0％的表面活性剂溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、洗涤、60-100℃烘干后，再次得到包覆表面活性剂膜的BiVO4黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在1000-1300℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆两次SiO2的BiVO4/SiO2黄色陶瓷颜料。
3、根据权利要求1所述的硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于黄色颜料BiVO4的制备过程C步骤中用蒸馏水洗涤后，再用有机溶剂洗涤，20-90℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料。
4、根据权利要求3所述的硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于所述的有机溶剂为无水乙醇、乙醚、四氯化碳、三氯甲烷或丙酮。
5、根据权利要求1或2所述的硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇800、聚乙二醇10000、溴代十六烷基吡啶、十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
6、根据权利要求1或2所述的硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，其特征在于所述的硅酸酯类化合物为硅酸乙酯、硅酸甲酯、硅酸丙酯或硅酸丁酯。
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