CN103725042B - 喷雾热解法生产环保颜料铋黄的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保颜料铋黄及其新的生产工艺。其特征在于：先将硝酸铋溶于加有柠檬酸的氨水溶液中形成无色透明溶液,然后将偏钒酸铵或偏钒铵和钼酸铵混合溶于氨水得到含钒钼的氨水混合液，在不断搅拌条件下，将以上两种溶液充分混合,加入喷雾热解炉中进行雾化热解,产品通过旋风分级、产品收集得到环保颜料铋黄产品，喷雾热解尾气通过碱液吸收排空，不会对环境产生影响。本发明工艺条件易于控制，产品活性高、分散性好、粒度细且均匀，原料来源广且利用率高，具有较好的经济可行性。
Description
技术领域
本发明涉及一种颜料及其生产工艺，特别涉及一种颜料铋黄及其生产工艺。
背景技术
颜料是各种涂料不可缺少的成分之一，颜料的作用不仅是色彩和装饰，尤其重要的是它能提高涂膜的强度、防腐、耐光、耐候性能等。市场上现有的无机颜料或因色暗，在空气中易褪色，即不耐候，特别是不耐大气中的S02气体腐蚀；或因含有铅、镉、铬等有毒重金属，使其在许多领域的应用受到限制。而铋及其化合物具有无毒、耐腐蚀及良好的色泽等优良性能，以铋为主体、钒和钼分别为发色和助色基团制备得到的铋黄可用于取代铅、镉、铬等颜料，能从根本上解决生产和使用颜料时的对人体的毒害问题，不仅使人们的健康得到了保障，而且将使颜料的使用范围进一步扩大，现有技术中，铋黄主要应用于塑胶、高档涂料、油漆、玻璃、搪瓷、陶瓷等行业。
目前，现有技术中铋黄的定要制备方法有固相煅烧法、强迫水解法、湿磨法和共沉淀法四种，固相煅烧法存在温度高、产品粒度粗的缺点，因而限制了其应用；强迫水解法需严格控制温度和pH值等制备条件，且得到的产品粒度较粗，因而该法的应用也受到了一定的限制；湿磨法是将铋(III)化合物与钒(V)化合物一起混合，控制pH值进行湿磨，该法易带入杂质，且具能耗高、产品质量差的缺点，在工业上难以应用；共沉淀法是目前制备铋黄应用研究最多的方法，该方法能很好的克服上述缺点，但由于使用氢氧化钠作沉淀剂和pH值调控剂，溶液中的钠盐不易洗去，在煅烧时也难于被分解除去，同时产品的分散性能也较差，必须加分散剂等有机助剂来改善产品的分散性能，但加分散剂会影响铋黄的质量和性能。中国专利201010232638.X公开了一种铋黄颜料的制备方法，它是以金属铋、硝酸、偏钒酸盐或钒酸盐为原料，溶解铋的溶剂为硝酸水溶液，虽然能达到其制备超细钒酸铋黄颜料的目的，但该方法直接使用硝酸和金属铋为原料，成本高，对环境有一定的危害，不具有经济可行性。
综上所述，原料易得、工艺简单、质量较高、性能较好、成本较低、产品多样化的颜料铋黄的生产方法还有待于进一步研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保颜料铋黄的生产工艺，它可生产粒度为0.2—0.6μm的环保颜料铋黄，铋、钒、钼金属原料的利用率在99％以上，具有原料易得、工艺简单、质量较高、性能较好、成本较低、产品多样化的优点。
本发明的另一目的在于提供一种环保颜料铋黄，它的外观为亮黄色、组成为Bi-V-O、粒度为0.2～0.6μm的类球形团聚体。
本发明的另一目的在于提供一种环保颜料铋黄，它的外观为绿相黄、组成为Bi-V-Mo-O、粒度为0.2～0.6μm的类球形团聚体。
本发明提供了一种环保颜料铋黄的生产方法：先将硝酸铋溶于加有柠檬酸的氨水溶液中形成碱性铋络合液，然后将偏钒酸铵溶于氨水得到含钒的氨水混合液，在不断搅拌条件下，将以上两种溶液充分混合,加入喷雾热解炉中进行雾化热解，产品通过旋风分级、产品收集得到组成为Bi-V-O的环保颜料铋黄产品。
本发明还提供了一种环保颜料铋黄的生产方法：先将硝酸铋溶于加有柠檬酸的氨水溶液中形成碱性铋络合液，然后将偏钒铵和钼酸铵混合溶于氨水得到含钒钼的氨水混合液，在不断搅拌条件下，将以上两种溶液充分混合，加入喷雾热解炉中进行雾化热解，产品通过旋风分级、产品收集得到组成为Bi-V-Mo-O的环保颜料铋黄产品。
本发明中，所述硝酸铋的纯度不小于99.9％，偏钒酸铵的纯度不小于99.9％，钼酸铵的纯度不小于99.9％。
本发明中，所述的碱性铋络合溶液中Bi3+摩尔浓度为0.05～1.5mol/L，所述的氨水的摩尔浓度为4～6mo1/L。
本发明中，还使用分散剂,十二烷基苯磺酸钠，所述的分散剂加入量为原料总重量的0.3～2.0％。
本发明中，所述的混合是在持续搅拌的条件下进行，控制反应过程中pH值为7.5～9.0、终点pH值为7.5～9.0、混合温度为20～75℃、加料完成后再充分搅拌10～50分钟。
本发明中，所述喷雾热解是将混合溶液在喷雾热解炉中热解0.5～2小时，热解温度为450～900℃；所述的筛分步骤是通过旋风分级机将热解后的类球形铋黄经旋风分级得到粒度为0.2～0.6μm的类球形环保颜料铋黄。
附图说明
图1是本发明实施例1的工艺流程图。
图2是本发明实施例2的工艺流程图。
Claims (6)
1.一种环保颜料铋黄的生产方法，其特征在于：先将硝酸铋溶于加有柠檬酸的氨水溶液中形成碱性铋络合液，然后将偏钒酸铵溶于氨水得到含钒的氨水混合液，在不断搅拌条件下，将以上两种溶液充分混合，加入喷雾热解炉中进行雾化热解，产品通过旋风分级、产品收集得到组成为Bi-V-O的环保颜料铋黄产品。
2.一种环保颜料铋黄的生产方法，其特征在于：先将硝酸铋溶于加有柠檬酸的氨水溶液中形成碱性铋络合液，然后将偏钒酸铵和钼酸铵混合溶于氨水得到含钒钼的氨水混合液，在不断搅拌条件下，将以上两种溶液充分混合，加入喷雾热解炉中进行雾化热解，产品通过旋风分级、产品收集得到组成为Bi-V-Mo-O的环保颜料铋黄产品。
3.根据权利要求1所述的环保颜料铋黄的生产方法，其特征在于：所述的硝酸铋的纯度不小于99.9％，偏钒酸铵的纯度不小于99.9％。
4.根据权利要求2所述的环保颜料铋黄的生产方法，其特征在于：所述的硝酸铋的纯度不小于99.9％，偏钒酸铵的纯度不小于99.9％，钼酸铵的纯度不小于99.9％。
5.根据权利要求1或2所述的环保颜料铋黄的生产方法，其特征在于：所述的混合是在持续搅拌的条件下进行，控制反应过程中pH值为7.5～9.0、终点pH值为7.5~9.0、混合温度为20~75℃、加料完成后再充分搅拌10~50分钟。
6.根据权利要求5所述的环保颜料铋黄的生产方法，其特征在于：所述的喷雾热解是将混合溶液在喷雾热解炉中热解0.5～2小时，热解温度为450~900℃；筛分步骤是通过旋风分级机将热解后的类球形铋黄经旋风分级得到粒度为0.2~0.6μm的类球形环保颜料铋黄。
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