CN102149640A - 具有减少的可溶性铬含量的刚玉晶体结构颜料 - Google Patents
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Abstract
通过使用某些添加剂减少在某些颜料的生产或加工中释放可溶性铬(VI)离子的趋势。该添加剂包括偏磷酸铝、氟化铝、氧化钨、钨酸和磷酸二氢铵。所述颜料是包含铬且具有刚玉晶体结构的那些颜料。
Description
背景技术
本发明公开的具体实施方式涉及减少颜料中可溶性铬的技术领域，特别是具有刚玉晶体结构的含铬颜料。
铬是一种过渡金属，在多种颜料中用作发色团。不幸的是，在很多含铬颜料中，并不是所有铬都完全键合到晶体中。当这些颜料被加入到水溶液中时，一些可溶性铬(一般为Cr6+)被释放出来。六价铬已被认为是严重危害健康和污染环境的。对六价铬的政府管理不断变得愈加严格。已知具有较高含量可溶性铬的颜料在制造地可被冲洗，以获得相对低可溶铬含量的颜料。但是，包含提取了铬的水应当进行处理。尽管成本较高，但相对于将六价铬释放到环境中，还是有意义的。
一个更好的解决方案是改变颜料的配方以使所得颜料中的铬不易释放到环境中。其中一个例子是Stewart等在美国专利7014701中公开的，在此通过参考引入本文。这篇专利公开了Co(CrAl)2O4尖晶石结构的颜料(C.I.蓝色36)具有很高的铬释放量。研究发现，如正磷酸铝[AlPO4]、偏磷酸铝[Al(PO3)3]或磷酸二氢铵[NH4H2PO3]的磷酸盐相的加入可以减少可溶性铬。在该专利的实施例5和7中，添加1％的偏磷酸铝使可溶性铬的含量由336ppm减少到81ppm(用British Toy法测量)。尽管在很多方面是令人满意的，但是从含铬颜料中减少可溶性铬潜在的排放方面还有待进一步的研究。
发明内容
在从颜料中减少可溶性铬的本发明方法中，克服了与以前技术相关的困难和缺陷。
第一方面，本发明提供了一种从具有刚玉晶体结构的含铬颜料中减少可溶性铬的含量的方法。该方法包括：将有效量的添加剂添加到具有刚玉晶体结构的含铬颜料中。该添加剂选自偏磷酸铝、氟化铝、三氧化钨、钨酸和磷酸二氢铵所组成的组；该方法还包括将添加剂和颜料加热至约750℃至约1300℃的温度范围。
另一方面，本发明提供了一种从具有刚玉晶体结构的含铬颜料中减少可溶性铬的含量的方法。该方法包括：将有效量的添加剂添加到具有刚玉晶体结构的含铬颜料中，其中所述添加剂选自偏磷酸铝、氟化铝、三氧化钨、钨酸和磷酸二氢铵所组成的组。该方法还包括将添加剂和颜料加热至约750℃至约1300℃的温度范围。本发明还包括将颜料进行粒径减小处理。
另一方面，本发明提供了一种从具有刚玉晶体结构的含铬颜料中减少可溶性铬的含量的方法。该方法包括：将有效量的添加剂添加到具有刚玉晶体结构的含铬颜料中。该添加剂选自偏磷酸铝、氟化铝、三氧化钨、钨酸和磷酸二氢铵所组成的组。该方法还包括将添加剂和颜料混合；该方法进一步包括将所述添加剂和颜料加热至约750℃至约1300℃的温度范围。本发明还包括将颜料进行粒径减小处理。
应当注意，本发明能以其他不同的具体实施方式实施，它的一些细节可在很多方面改变，这都无需背离本发明。相应地，说明书应视为是阐述性的而非限制性的。
附图说明
图1是刚玉晶体结构的示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种通过使用某种添加剂和/或矿化剂来从具有刚玉晶体结构颜料中减少可溶性的铬。在颜料应用领域中，术语“铬绿”也可被用于指代包含氧化铬的颜料。本发明的教导适合于呈现了刚玉晶体结构的铬绿颜料。实质上，根据本发明的方案，任何含铬且具有刚玉晶体结构的无机颜料可根据本发明来形成，以使可溶性铬释放的趋势被明显减少。术语“含铬颜料”是指含铬离子的任何颜料。
在关注优选的实施例之前，先考虑刚玉晶体结构意味着什么是有益的。刚玉晶格限定在具有通用的化学计量式M2O3的化合物。这些化合物也被称为倍半氧化物。阳离子的化合价通常为3+。该晶格的基本特征是较大的O2-离子形成六方密堆结构(hcp structure)。hcp结构或者六方紧密堆积结构利用堆积原子形成的层，使交替层中的原子彼此叠加。图1显示沿横轴方向观测的刚玉晶格的一个基面。重叠的六边形加强了这种常见的晶格。该平面中M3+离子的位置可通过两种方式观测。首先，阳离子在紧密堆积的O2-平面中占据了三分之二的空隙，其次，阳离子形成石墨结构的六边形基面。
图1所示的六边形可看作是刚玉结构的二维单位晶胞。每个六边形在它的界面内完整地包含两个M3+阳离子。形成六边形外周的六个阴离子中的任一个被三个这样相同的单元共有，以使两个周边O2-归属于每个六边形。加上中心阴离子，该平面晶胞包含三个氧离子。因此该晶体的化学计量为所需的M2O3。
完整的三维单胞刚玉结构包含六个按照hcp晶格堆积次序排列的紧密堆积的O2-平面。这些平面的每个由阳离子对的位置区分，它们依次占据着阴离子六方晶系的六个可能相邻的空隙位置。
除了Al2O3之外，钢铁腐蚀产物、Cr2O3和Fe2O3都具有刚玉晶格结构。在这些物质的纯相中，UO2(La2O3、Nd2O3等)铀裂变的稀土产物也可以形成这种晶体结构。具有刚玉晶体结构其他代表性化合物为Rh2O3。矿石刚玉、a-Al2O3在采用了该结构类型的所有化合物中可能是最重要的。a-Al2O3不但因为其硬度而得到应用，而且它是蓝宝石(蓝色来自Fe和Ti杂质的存在)和红宝石(红色来自Cr杂质的存在)的核心结构。
在本领域中，赤铁矿颜料经常等同于刚玉晶体结构。术语“赤铁矿颜料”是指包含铁(III)的氧化物，如Fe2O3的颜料。已知某些赤铁矿颜料也包含铁(III)的氧化物，例如已知为绿17的颜料家族。因此，尽管在本领域中术语赤铁矿一般与术语刚玉互换，但应理解为术语赤铁矿代表了包含铁(III)的氧化物的一系列颜料，它反过来具有刚玉晶体结构。
在本领域中，氧化铬(III)或矿物名为绿铬矿的铬绿颜料也经常等同于刚玉晶体结构。绿铬矿是刚玉和赤铁矿型的铬的类似体，并且本发明的教导适用于绿铬矿颜料。
依照本发明，已发现在颜料的制备过程中所使用的各种添加剂或矿化剂可导致所得颜料中的可溶性铬有明显地减少。可被本领域技术人员所理解的术语“矿物质”是指无需成为所需产品的一部分且能促进反应进行的试剂。在多种颜料系中，已发现了高含量的可渗滤的铬，特别是那些具有刚玉晶体结构，如铬绿-黑赤铁矿(C.I.颜料绿17)和铁棕赤铁矿(红色101和红色102)。每种颜料系分别对应于不同的添加剂，但是通常已发现下列物质在减少可溶性铬方面是有效的：偏磷酸铝[Al(PO3)3]、氟化铝[Al2F6·3H2O]、三氧化钨[WO3]、钨酸[H2WO4]和磷酸二氢铵(MAP)[NH4H2PO4]。
除添加一种优选的添加剂到一种或多种颜料中以减少可能的可溶性铬的释放，本发明还包括加入两种或更多种提及的优选添加剂到一种或多种颜料中。另外，之前已经包括在刚玉颜料中的其他添加剂如硼酸[H3BO3]和氧化钼[MoO3]也可以与优选添加剂一起加入。
本发明也适用于含铬的颜料，这些颜料中铬离子或该离子数量的一部分并非是刚玉晶体结构的组成部分。也就是说，也可预期包含具有刚玉晶体结构的材料和可溶性铬的颜料可以用本发明的方法进行处理以除去或至少明显减少所得颜料中的可溶铬的含量。本领域技术人员可以理解，铬离子在刚玉晶体结构可以纯Cr2O3或作为掺杂物存在。本发明包含任何具有刚玉晶体结构的颜料，该刚玉晶体结构包含在晶格结构中作为组分或作为掺杂剂的铬离子。此外，可以预期本应用在其他包含具有刚玉晶体结构的材料和具有除了刚玉结构之外的其他晶型结构的辅助材料的含铬材料中也是有用的。
如前所述，有许多可以潜在地释放大量铬(VI)到环境中的含铬颜料。在优选的方案中，以颜料的重量计，可以以约0.1wt％到约5wt％的量加入到这些颜料中，最优选的是约0.2wt％到约2wt％。但是，本发明包括使用更多或更少的量。
根据本发明优选的实施方案，一种或多种具有释放铬(VI)潜力的颜料，与这里所述的有效量的优选添加剂或矿化剂相结合。颜料与一种或多种优选的添加剂混合或分散。优选地，所述颜料与一种或多种优选的添加剂干混。接着混合物在空气中煅烧至约750°至约1300°，优选为约800°至约1100°。煅烧时间为约0.1至约24小时，优选约2至约12小时，但是本发明中包含少于或多于这些范围的时间。加热之后，颜料可选地进行一种或多种粒度处理。这种粒度处理包括研磨，特别是气流粉碎。气流粉碎涉及所有包括使用加压气体使粒子加速的研磨过程的研磨技术。取决于应用及期望的终端用途，典型的加热后颜料的平均粒径范围为约0.5μm到约2.5μm，优选为约0.7μm到约1.5μm。
尽管并不期望受任何特定理论的束缚，仍然认为某些优选的方式中的添加剂，在与感兴趣的颜料混合或分散以及加热后，能够提供一种颜料颗粒之间的流动相。该流动相为反应提供介质。对于该反应流动相的存在很可能促进了涉及离子传递至颜料或从颜料传递离子的反应的进行，特别是与固相反应相比。铬离子的稳定态是Cr3+或Cr6+。化学和处理条件影响了二者间的平衡。这里所述的优选方式的添加剂坚定地将平衡推至Cr3+。在煅烧之前将矿化剂与其它原料充分混合是所需的。至于细小的粒径，如果矿化剂在液相或气相传递机制中起作用，那么粒径就不太重要了。如果传递机制是固态的，则细小的粒径是期望的。
以下的实施例用来进一步阐述本发明的优选实施方式的情况。在这些实施例中，使用Horiba model LA910粒度分析仪来测定颗粒尺寸，样品用超声分散在水中以提高颗粒的分散。
实施例1：
绿17：测定了具有如下组成的绿色颜料：92.5wt％Cr2O3、6.0wt％Al(OH)3、1.0wt％Fe2O3、0.5wt％TiO2。在该组合物中加入下面矿化剂中的一种：1.0wt％Al(PO3)3、1.0wt％Al2F6·3H2O或0.5wt％WO3。将原组分在Oster搅拌器中混合2分钟。将原材料放入堇青石坩埚中且在空气中加热至1100℃。所得的绿色颜料的粒径通过气流粉碎减少至约1.5μm。随后采用TCLP方法测定颜料中的可溶性铬。可溶性铬的结果列于表1中。TCLP方法或毒性滤去程序是被设计用来测定在流体、固体和多相废弃物中有机和无机分析物的流动性。这通常被用来确定废弃物是否满足EP毒性的定义，也就是说，在联邦法规RCRA 40CFR第261部分下运行危害废弃物代码，在此通过参考引入本文。
实施例2：
绿17：测定如下组成的棕色颜料：21.4wt％Cr2O3、78.2wt％FeOOH和0.4wt％MnCO3。这些组成进行混合和粉碎。与上述颜料相应部分，添加以下添加剂中的一种：0.5wt％Al(PO3)3、0.5wt％Al2F6·3H2O或0.5wt％WO3。然后将原组分和添加剂的新混合物在Oster搅拌器中混合2分钟。将原材料放入堇青石坩埚中且在空气中加热至804℃。所得的棕色颜料的粒径通过气流粉碎被减小到小于0.7μm。随后采用TCLP方法测定颜料中可溶性铬。可溶性铬的结果列于表1中。
实施例3：
绿17：测定如下组成的黑色颜料：47wt％Cr2O3、53wt％FeOOH。在上述组合物中加入下面的矿化剂中的一种：1wt％Al(PO3)3、1wt％Al2F6·3H2O、1wt％WO3或1wt％H2WO4。将原组分在Oster搅拌器中混合2分钟。将原材料放入堇青石坩埚中且在空气中加热至927℃。所得的黑色颜料的粒径通过气流粉碎减少至约0.7μm的平均粒径。随后采用TCLP方法测定颜料中可溶性铬。可溶性铬的结果列于表1中。
实施例4：
带有颜色的氧化铬绿样品在1093℃煅烧。在该组合物中加入下列矿化剂中的一种：1.2wt％Al(PO3)3和2wt％MAP。
表1优选实施方式添加剂
表1表明从实施例1-4中颜料中释放出的可溶性铬有明显较少。在许多情况下，添加剂的使用导致了可溶性铬十倍的减少。
如前所述，常用的减少可溶性铬的方法是洗涤颜料。通常，颜料被置于具有陶瓷介质和水的研磨机中。研磨机可用来将颜料研磨到所需的粒度，或者如果所需粒度已通过干法获得，可使用短暂的停留时间(大约30分钟)。颜料浆料被从研磨机中放出并用过量水进行过滤(一般约为颜料重量的十倍)以洗去可溶性铬。将颜料进行干燥并通过锤式粉碎机进行分散。洗水进行化学处理以沉淀水溶性铬，该湿法过程比优选实施方式中的干法过程明显昂贵。因此作为对比，使用优选实施方式中的过程可以在保证所需的环境和安全措施的同时明显节约成本。
在某些情况下，优选实施方式中的添加剂也提供了一种较好的颜色。优选实施方式中的添加剂也能提供改善的稳定性。
许多其他的优点在该技术未来的应用和发展中必将显现出来。
由上所述，本发明解决了与之前类型的装置相关的许多问题。但是，应该理解，为了解释本发明的本质所在此描述和阐明的如在从属权利要求所述的细节、材料和部件的排列的各种变化，可以由本领域技术人员在不背离本发明精神和范围的情况下做出。
Claims (20)
1.一种从具有刚玉晶体结构的含铬颜料中减少可溶性铬含量的方法，该方法包括：
将有效量的添加剂添加到具有刚玉晶体结构的含铬颜料中，该添加剂选自偏磷酸铝、氟化铝、三氧化钨、钨酸和磷酸二氢铵所组成的组；
将该添加剂和颜料加热至约750℃至约1300℃的温度范围。
2.权利要求1的方法，进一步包括：在加热后，将颜料进行粒径减小处理。
3.权利要求2的方法，其中，所述粒径减小处理为球磨。
4.权利要求2的方法，其中，还向颜料中添加硼酸，并且在粒径减小处理后，所述颜料的平均粒径为约0.5μm至约2.5μm。
5.权利要求4的方法，其中，所述平均粒径范围为约0.7μm至约1.5μm。
6.权利要求1的方法，其中，加热进行到约800℃至约1100℃的温度。
7.权利要求1的方法，进一步包括：在加热添加剂和颜料之前，先将添加剂和颜料混合。
8.权利要求1的方法，其中，添加到颜料中的有效量的添加剂占颜料重量的约0.1wt％至约5wt％。
9.权利要求1的方法，其中，具有刚玉晶体结构的颜料选自(i)铬绿黑赤铁矿、(ii)铁棕赤铁矿以及(iii)其混合物所组成的组。
10.权利要求1中的刚玉晶体结构的含铬颜料，其具有减少了含量的可溶性铬。
11.权利要求10所述颜料，其中，该可溶性铬是铬(VI)。
12.一种从具有刚玉晶体结构的含铬颜料中减少可溶性铬含量的方法，该方法包括：
将有效量的添加剂添加到具有刚玉晶体结构的含铬颜料中，该添加剂选自偏磷酸铝、氟化铝、三氧化钨、钨酸和磷酸二氢铵所组成的组；
将该添加剂和颜料加热至约750℃至约1300℃的温度范围；
将颜料进行粒径减小处理。
13.权利要求12的方法，其中，该粒径减小处理为球磨。
14.权利要求12的方法，其中，在进行粒径减小处理后，所述颜料的平均粒径为约0.5μm至约2.5μm。
15.权利要求14的方法，其中，平均粒径为约0.7μm至约1.5μm。
16.权利要求12的方法，其中，加热进行至约800℃至约1100℃的温度范围。
17.权利要求12的方法，其中，添加到颜料中的有效量的添加剂占颜料重量的约0.1wt％至约5wt％。
18.权利要求12中的刚玉晶体结构颜料，其具有减少了含量的可溶性铬。
19.一种从具有刚玉晶体结构的含铬颜料中减少可溶性铬的含量的方法，该方法包括：
将有效量的添加剂添加到具有刚玉晶体结构的含铬颜料中，该添加剂选自偏磷酸铝、氟化铝、三氧化钨、钨酸和磷酸二氢铵所组成的组；
混合添加剂和颜料；
将所述添加剂和颜料加热至约750℃至约1300℃的温度范围；
将颜料进行粒径减小处理。
20.权利要求19中的刚玉晶体结构颜料，其具有减少了含量的可溶性铬。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103958617A (zh) * | 2011-11-02 | 2014-07-30 | 东罐材料科技株式会社 | 减少六价铬溶出的复合氧化物颜料 |
| CN105570900A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-11 | 南京索益盟环保科技有限公司 | 一种铬渣的解毒方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6388104B2 (ja) * | 2013-11-01 | 2018-09-12 | 戸田工業株式会社 | 酸化鉄粒子粉末、該酸化鉄粒子粉末を用いた塗料及び樹脂組成物 |
| ES2772301T3 (es) | 2014-04-02 | 2020-07-07 | Ferro Corp | Pigmentos infrarrojos de óxido de cobre, métodos para su producción y pinturas que comprenden los pigmentos |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167708A (en) * | 1991-04-04 | 1992-12-01 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of pigments containing Cr2 O3 |
| US5219807A (en) * | 1991-06-27 | 1993-06-15 | Indresco Inc. | Burned high purity refractories with low soluble chromium |
| US6454848B2 (en) * | 1998-10-26 | 2002-09-24 | Ferro Corporation | Infrared reflective color pigment |
| US20050049347A1 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-03 | Ferro Corporation | Inorganic pigments |
| WO2008014309A2 (en) * | 2006-07-25 | 2008-01-31 | Ferro Corporation | Special effect pigments |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2309173A (en) * | 1939-01-21 | 1943-01-26 | Diehl Heinrich | Black ceramic pigments and method of preparation |
| DE1646517C3 (de) * | 1967-07-13 | 1974-09-12 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung eines schwarzen Email- und Keramikfarbkörpers des Systems Eisenoxid-Chromoxid |
| JPS58225158A (ja) * | 1982-06-25 | 1983-12-27 | Nippon Chem Ind Co Ltd:The | セラミツク用着色剤 |
| DE3225897A1 (de) * | 1982-07-10 | 1984-01-12 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Anorganische pigmente und verfahren zu deren herstellung |
| JPS60110763A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-17 | Tsuneo Tsukamoto | 黄色系顔料 |
| US4704165A (en) * | 1985-05-21 | 1987-11-03 | Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. | Pigment composition |
| US4624710A (en) * | 1985-09-30 | 1986-11-25 | Harshaw/Filtrol Partnership | Pigment consisting of a mixture of chromium oxide and iron oxide useful in high infra red reflectance gray vinyl composition |
| JPH01213374A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-28 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 耐熱性塗料組成物 |
| JPH02275814A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-09 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 化粧料 |
| US5228910A (en) * | 1991-09-06 | 1993-07-20 | Ferro Corporation | Mixed metal oxide crystalline powders and method for the synthesis thereof |
| FR2694556B1 (fr) * | 1992-08-05 | 1994-09-23 | Atochem Elf Sa | Procédé de purification du 1,1,1,2-tétrafluoroéthane. |
| JPH07233337A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Kansai Paint Co Ltd | 塗料組成物 |
| JP2880409B2 (ja) * | 1994-07-15 | 1999-04-12 | 大日精化工業株式会社 | クロム含有複合酸化物系顔料の溶出６価クロム低減方法 |
| JP2000273353A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-10-03 | Toko Color Kogyosho:Kk | 陶磁器用黄色顔料の製造法 |
| JP2003272911A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-26 | Jfe Steel Kk | 鉄基粉末および圧粉磁心 |
| JP2004263252A (ja) * | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Jfe Steel Kk | 耐白錆性に優れたクロムフリー化成処理鋼板 |
| JP4061253B2 (ja) * | 2003-09-01 | 2008-03-12 | 多木化学株式会社 | 重金属処理剤の製造方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167708A (en) * | 1991-04-04 | 1992-12-01 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of pigments containing Cr2 O3 |
| US5219807A (en) * | 1991-06-27 | 1993-06-15 | Indresco Inc. | Burned high purity refractories with low soluble chromium |
| US6454848B2 (en) * | 1998-10-26 | 2002-09-24 | Ferro Corporation | Infrared reflective color pigment |
| US20050049347A1 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-03 | Ferro Corporation | Inorganic pigments |
| WO2008014309A2 (en) * | 2006-07-25 | 2008-01-31 | Ferro Corporation | Special effect pigments |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103958617A (zh) * | 2011-11-02 | 2014-07-30 | 东罐材料科技株式会社 | 减少六价铬溶出的复合氧化物颜料 |
| CN103958617B (zh) * | 2011-11-02 | 2016-01-06 | 东罐材料科技株式会社 | 减少六价铬溶出的复合氧化物颜料 |
| CN105570900A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-11 | 南京索益盟环保科技有限公司 | 一种铬渣的解毒方法 |
Also Published As
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