CN108675353A - 一种高端颜料氧化铬绿的生产方法 - Google Patents

一种高端颜料氧化铬绿的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高端颜料氧化铬绿的生产方法，以重铬酸钠、硫酸铵(或碳酸铵)为原料，首先通过结晶工艺生产出重铬酸铵和硫酸钠(或碳酸钠)的混合结晶体，再添加焙烧添加剂在回转窑内高温焙烧，最后经水洗除杂、烘干、粉碎得到氧化铬绿产品。本发明的有益效果在于：采用结晶法工艺得到反应均匀的物料，便于生产和投料；生产方法环保无污染；生产的氧化铬绿产品色泽更鲜艳，偏黄、偏绿、偏浅，达到德国拜耳公司产品标准，可实现替代高端氧化铬绿产品需要进口的目的，具有广阔的市场前景和较高的利润价值。

Description

一种高端颜料氧化铬绿的生产方法
技术领域
本发明涉及冶金化工技术领域，具体涉及一种高端颜料氧化铬绿的生产方法。
背景技术
传统的氧化铬绿生产工艺一般有铬酐热分解法和重铬酸铵热分解法，产品主要应用于颜料、磨料、耐火材料、金属铬等生产领域。利用铬酐热分解法生产的产品一般主要应用于磨料、耐火材料和金属铬的生产领域，少量用于颜料领域。该方法生产的氧化铬绿色调较深，可用于普通釉料及着色生产。利用重铬酸铵热分解法生产的氧化铬绿产品质地软，色相较好，但因原料使用重铬酸铵，重铬酸铵生产工序繁琐，成本高，利润空间小，故尚未实现大规模工业化生产。
中国专利一种黄绿色调氧化铬绿颜料(公开号：CN104445408A，公开日：2015-03-25)，是以重铬酸钠和工业硫酸铵为原料，采用湿法混料方法，即直接将重铬酸钠、硫铵、添加剂湿拌混匀后焙烧生产。该方法应用在工业生产上存在的问题是，湿拌物料一方面不均匀，工业生产差值较大，另一方面该工艺中物料水分大，在工业化生产中一方面严重浪费能源，另一方面物料极易结块，不便于工业化投料，因此无法实现大规模工业化生产。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种高端颜料氧化铬绿的生产方法，不但可应用于大规模的工业化生产，且生产的氧化铬绿产品达到德国拜耳公司产品标准，被应用于高端颜料领域，将具有极为广阔的市场前景和利润空间。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高端颜料氧化铬绿的生产方法，包括如下步骤：
S1、按照重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵的溶解度性质在20℃温度下混合配置饱和母液；
S2、将步骤S1中配置得到的饱和母液升高温度至形成不饱和母液，并向所述不饱和母液中再次投入重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵，搅拌溶解；
S3、开启降温冷却装置，使步骤S2中最终得到的物料的温度降低到20℃，待物料结晶完全，形成结晶物料；
S4、将步骤S3中形成的结晶物料放入离心机，离心实现固液分离，得到的固体即为重铬酸铵与硫酸钠或重铬酸铵与碳酸钠的混合结晶体；
S5、将步骤S4中得到的混合结晶体转移到回转窑，添加所述混合结晶体总质量的3％-5％的焙烧添加剂，在900℃温度下焙烧生产；
S6、步骤S5中得到的焙烧后的熟料经过水洗除杂、烘干、粉碎后，最终得到氧化铬绿产品。
进一步地，步骤S1中，按照质量比重铬酸钠：硫酸铵＝1:0.35，或者按照质量比重铬酸钠：碳酸铵＝1：0.25的配比，配置饱和母液。
更进一步地，步骤S1中，将重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵投入自来水中搅拌溶解配置得到饱和母液。
进一步地，步骤S2中，将步骤S1中配置得到的饱和母液升高温度至90℃，形成不饱和母液。
进一步地，步骤S2中，按照与步骤S1相同的重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵质量比向所述不饱和母液中再次投入与步骤S1中相同质量的重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵。
进一步地，步骤S4中，离心分离后得到的母液作为下一批氧化铬绿生产的饱和母液。
进一步地，步骤S5中，所述焙烧添加剂为淀粉。
本发明的有益效果在于：本发明中采用重铬酸钠与硫酸铵或碳酸铵作为原材料，采用母液循环结晶法，生产出重铬酸铵和硫酸钠或碳酸钠的混合结晶体，添加一定量焙烧添加剂，在一定温度下焙烧，再经过水洗烘干工序得到高黄绿相的氧化铬绿产品。
工业硫酸铵或者工业碳酸铵主要用于化肥，原材料采购容易，且化肥一般有政府农业补贴，相对成本也较低，且本发明的生产工艺流程简单，并采用结晶法工艺得到反应均匀的物料，便于生产和投料，因此本发明方法有利于大规模的工业化生产。
另外，本发明方法生产的氧化铬绿产品能够达到德国拜耳公司产品标准，被应用于高端颜料领域，可实现替代高端颜料氧化铬绿产品需要进口的目的，具有极为广阔的市场前景和利润空间。
再者，利用本发明方法生产氧化铬绿，在环保方面，因全过程采用闭路循环过程，无任何废水、废渣排放，焙烧过程中重铬酸铵分解生成氮气，无有害气体产生，故十分环保。
具体实施方式
以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例中的一种高端颜料氧化铬绿的生产方法包括如下步骤：
S1、将1吨重铬酸钠和0.35吨硫酸铵在20℃温度下溶解到2m3自来水中，搅拌溶解形成饱和母液；
S2、将步骤S1中得到的饱和母液温度升高到90℃，随温度升高形成不饱和母液，搅拌下再次投入1吨重铬酸钠和0.35吨工业硫酸铵，搅拌反应30分钟；
S3、开启冷却降温装置，将步骤S2中最终得到的物料重新冷却到20℃，随温度的冷却，物料溶解度重新降低，在饱和母液中析出晶体，形成结晶物料；
S4、将步骤S3中形成的结晶物料放入离心机结晶分离，最终得到重铬酸铵和硫酸钠的混合结晶体，装袋入库，待下一步焙烧生产，母液重新返回反应容器，循环参与下一批生产；
S5、在步骤S4中得到的混合结晶体中混入所述混合结晶体总质量的3％的淀粉后，均匀投入回转窑在900℃温度下焙烧生产；
S6、焙烧后的熟料经水洗、烘干、粉碎最终得到可以作为高端颜料的氧化铬绿产品。产品性质分析如表1所示。
表1
表1中的a、b、L值是物料颜色色差表示方法，以差值ΔL、Δa、Δb作为检测标准，ΔL＝L试样-L标样，ΔL>0偏白，ΔL<0偏黑；Δa＝a试样-a标样，Δa>0偏红，Δa<0偏绿；Δb＝b试样-b标样，Δb>0偏黄，Δb<0偏蓝，DE表示总色差。从表1中可以看出，本实施例中生产的氧化铬绿产品偏黄、偏绿、偏浅，与德国拜耳公司产品的颜料颜色色差极小，完全能达到高端进口颜料标准要求。
实施例2
本实施例中的一种高端颜料氧化铬绿的生产方法包括如下步骤：
S1、将实施例1中回收的母液重新进入反应容器中，此时母液仍为20℃下的物料饱和母液；
S2、将物料饱和母液温度升高到90℃，随温度升高形成不饱和母液，搅拌下再次投入1吨重铬酸钠和0.35吨工业硫酸铵，搅拌反应30分钟；
S3、开启冷却降温装置，将步骤S2中最终得到的物料重新冷却到20℃，随温度的冷却，物料溶解度重新降低，在饱和母液中析出晶体，形成结晶物料；
S4、将步骤S3形成的结晶物料放入离心机结晶分离，最终得到重铬酸铵和硫酸钠的混合结晶体，装袋入库，待下一步焙烧生产；母液重新返回反应容器，循环参与下一批生产；
S5、在步骤S4中得到的混合结晶体中混入所述混合结晶体总质量的5％的淀粉后，均匀投入回转窑在900℃温度下焙烧生产；
S6、焙烧后的熟料经水洗、烘干、粉碎最终得到氧化铬绿产品。
产品性质分析如表2所示。
表2
表2中的a、b、L值是物料颜色色差表示方法，以差值ΔL、Δa、Δb作为检测标准，ΔL＝L试样-L标样，ΔL>0偏白，ΔL<0偏黑；Δa＝a试样-a标样，Δa>0偏红，Δa<0偏绿；Δb＝b试样-b标样，Δb>0偏黄，Δb<0偏蓝，DE表示总色差。通过表2的对比，本实施例生产的氧化铬绿产品偏黄、偏绿、偏浅，与德国拜耳公司产品的颜料颜色色差极小，完全能达到高端进口颜料标准要求。
也证明，经过母液循环生产出来的产品性质也完全达到国外进口产品标准要求。
实施例3
本实施例中的一种高端颜料氧化铬绿的生产方法包括如下步骤：
S1、将1吨重铬酸钠和0.25吨碳酸铵在20℃温度下溶解到2m3自来水中，搅拌溶解形成饱和母液；
S2、将步骤S1中得到的饱和母液温度升高到90℃，随温度升高形成不饱和母液，搅拌下再次投入1吨重铬酸钠和0.25吨工业碳酸铵，搅拌反应30分钟；
S3、开启冷却降温装置，将步骤S2中最终得到的物料重新冷却到20℃，随温度的冷却，物料溶解度重新降低，在饱和母液中析出晶体，形成结晶物料；
S4、将步骤S3中形成的结晶物料放入离心机结晶分离，最终得到重铬酸铵和碳酸钠的混合结晶体，装袋入库，待下一步焙烧生产；母液重新返回反应容器，等待参与下一批生产；
S5、在步骤S4得到的混合结晶体中混入所述混合结晶体总质量的3％的淀粉后，均匀投入回转窑在900℃温度下焙烧生产；
S6焙烧后的熟料经水洗、烘干、粉碎最终得到氧化铬绿产品。
产品性质分析如表3所示。
表3
表3中的a、b、L值是物料颜色色差表示方法，以差值ΔL、Δa、Δb作为检测标准，ΔL＝L试样-L标样，ΔL>0偏白，ΔL<0偏黑；Δa＝a试样-a标样，Δa>0偏红，Δa<0偏绿；Δb＝b试样-b标样，Δb>0偏黄，Δb<0偏蓝。通过表3的对比，本实施例生产的氧化铬绿产品与德国拜耳公司产品的颜料颜色色差极小，完全能达到高端进口颜料标准要求。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高端颜料氧化铬绿的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、按照重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵的溶解度性质在20℃温度下混合配置饱和母液；
S2、将步骤S1中配置得到的饱和母液升高温度至形成不饱和母液，并向所述不饱和母液中再次投入重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵，搅拌溶解；
S3、开启降温冷却装置，使步骤S2中最终得到的物料的温度降低到20℃，待物料结晶完全，形成结晶物料；
S4、将步骤S3中形成的结晶物料放入离心机，离心实现固液分离，得到的固体即为重铬酸铵与硫酸钠或重铬酸铵与碳酸钠的混合结晶体；
S5、将步骤S4中得到的混合结晶体转移到回转窑，添加所述混合结晶体总质量的3％-5％的焙烧添加剂，在900℃温度下焙烧生产；
S6、步骤S5中得到的焙烧后的熟料经过水洗除杂、烘干、粉碎后，最终得到氧化铬绿产品。
2.根据权利要求1所述的高端颜料氧化铬绿的生产方法，其特征在于，步骤S1中，按照质量比重铬酸钠：硫酸铵＝1:0.35，或者按照质量比重铬酸钠：碳酸铵＝1：0.25的配比，配置饱和母液。
3.根据权利要求1或2所述的高端颜料氧化铬绿的生产方法，其特征在于，步骤S1中，将重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵投入自来水中搅拌溶解配置得到饱和母液。
4.根据权利要求1所述的高端颜料氧化铬绿的生产方法，其特征在于，步骤S2中，将步骤S1中配置得到的饱和母液升高温度至90℃，形成不饱和母液。
5.根据权利要求1所述的高端颜料氧化铬绿的生产方法，其特征在于，步骤S2中，按照与步骤S1相同的重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵质量比向所述不饱和母液中再次投入与步骤S1中相同质量的重铬酸钠与硫酸铵或重铬酸钠与碳酸铵。
6.根据权利要求1所述的高端颜料氧化铬绿的生产方法，其特征在于，步骤S4中，离心分离后得到的母液作为下一批氧化铬绿生产的饱和母液。
7.根据权利要求1所述的高端颜料氧化铬绿的生产方法，其特征在于，步骤S5中，所述焙烧添加剂为淀粉。
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