CN109021617B - 一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，包括如下步骤：将原料放入合成反应釜中进行反应得到裸钒酸铋颜料，进行第一压滤，得到滤饼A和洗涤废水；将所述的洗涤废水过滤除去悬浮物，得到滤液A；过滤，得到副产品；将所述的滤液A进行处理，得到纯水、碱溶液和硝酸溶液，得到的滤饼A注入颜料包膜反应釜中进行反应，得到包膜颜料，将所述的包膜颜料进行第二压滤，得到废水和滤饼B；将所述的滤饼B干燥、颗粒细化、烘烤得到所述的高着色力钒酸铋颜料。本发明的钒酸铋颜料的制备方法采取了节能环保的物料和能量内循环不仅实现了生产工艺的“绿色、安全、环保”和“零排放”，制备的钒酸铋颜料颜色明亮，着色力度提高，耐候性提高。

Description

一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法
技术领域
本发明属于钒化工领域，具体涉及一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法。
背景技术
钒酸铋颜料因安全、环保，同时高艳度、高耐候和黄色基准的特质，具备独特的年轻、柔和、品质、激情的立体动感视觉效果，目前是唯一能够替代铬酸铅颜料（中铬黄，即颜料黄34），铬酸铅颜料，由于毒性极大，逐渐被全球各国禁止使用。
由于溶胶-凝胶法有利于钒酸铋反应物混合相对均一、反应过程相对易控，因此国际上生产钒酸铋的公司，如巴斯夫、DCC主要采用溶胶-凝胶法，近期的如巴斯夫的US20160160051、EP0632110，早期杜邦的US4063956都采用了这种方法。
但溶胶-凝胶法过程中需要大量的水、酸、碱和盐，产生的废水量大、成分复杂，很难处理，处理成本能耗相对较高。US9868860中的原材料选择比较合理，从实例1到实例15废水盐分主要为硝酸钠，但并没有突出这点。高温烤漆用钒酸铋颜料包裹方法经常使用的原料，典型的方法如专利US5123965中，从实例1到实例14中，交替使用硫酸铝、硫酸锌、硝酸铝、硝酸锌和磷酸、氢氧化钠，形成磷酸锌铝包膜层，保护钒酸铋颜料本体，提升钒酸铋颜料的耐酸、耐碱、耐温等各种性能。专利US5123965的包裹方法，产生了含硫酸钠和硝酸钠混合废水，进一步增加了水处理的压力。
同时公开专利如巴斯夫的US20160160051中实例15，高着色力钒酸铋颜料制备方法过于复杂，操作困难。而其他专利，如DE59901172D1部分原料毒性较大，已遭淘汰，而常规方法制备的钒酸铋颜料着色力不足。
近年来，为了减少废水的排放，在制备钒酸铋表面常常使用直接包膜的方法，但是在研究的过程中发现，这常常会带来颜料颜色偏暗、着色力削弱和耐候性、耐化学品等性能下降，这主要是采用在制备钒酸铋颜料的过程中生成的副产物硝酸钠未被洗脱，夹带包裹在钒酸铋颜料基体和包膜层之间而影响产品性能。
鉴于以上原因，特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，本发明的方法中产生的废水进行回收再次用于生产钒酸铋颜料，使得制备过程中废水排放量大大减少，且处理成本低，且在钒酸铋颜料内核合成后包裹前进行洗涤，去掉硝酸钠溶液，制备的钒酸铋颜料颜色明亮、着色力强、耐候性、耐化学品性能提高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，所述的方法包括如下步骤：
（1）将原料放入合成反应釜中进行反应得到裸钒酸铋颜料，将所述的裸钒酸铋颜料进行第一压滤，得到滤饼A和洗涤废水；
（2）将所述的洗涤废水过滤除去悬浮物，然后注入到电絮凝装置以除去钙、镁、硅离子，得到滤液A；将所述的悬浮物进行过滤，得到副产品进行回收利用；
（3）将所述的滤液A注入反渗透/双极膜电渗透装置进行处理，得到纯水、碱溶液和硝酸溶液，将所述的纯水、碱溶液和硝酸溶液注入所述的合成反应釜进行合成反应；
（4）将步骤（2）得到的滤饼A加水制浆后注入颜料包膜反应釜中进行反应，得到包膜颜料，将所述的包膜颜料进行第二压滤，利用步骤（3）得到的纯水对所述的包膜颜料进行清洗，得到废水和滤饼B，所述废水注入颜料包膜反应釜进行制浆和第一压滤中进行洗涤所述的裸钒酸铋颜料；
（5）将所述的滤饼B干燥、颗粒细化、烘烤得到所述的高着色力钒酸铋颜料。
本发明的钒酸铋颜料的制备方法采取了节能环保的物料和能量内循环，其中的反应釜降温循环水用于加热溶解釜技术，不仅实现了生产工艺的“绿色、安全、环保”和“零排放”，而且实现了生产过程和原材料成本的经济性。部分低浓度废水回收利用，高浓度废水通过电渗析和反渗透/双极膜电渗透装置，分离得到了纯水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液，得到的纯水再次用于颜料制备，实现水、原材料再利用和零排放，氢氧化钠溶液回用于钒等氧化物溶解和反应中pH值的调节，硝酸溶液回用于钒等氧化物溶解和反应pH值调节。
本发明的钒酸铋颜料的制备方法中废水的重复利用，减少了废水的排放问题是通过如下方式进行实现的：
第一批次制备钒酸铋颜料的过程中经过第一压滤时需要对裸钒酸铋颜料进行清洗，同时压滤过程产生裸钒酸铋颜料色基本体过滤后的溶液，将溶液进行电絮凝、过滤、反渗透/双极膜电渗透装置处理后得到了纯水、碱溶液和硝酸溶液，其中的碱溶液回用于钒等氧化物溶解和反应中pH值的调节，硝酸溶液回用于钒等氧化物溶解和反应中pH值的调节，纯水用于合成裸钒酸铋颜料中。第二压滤时进行清洗选用第一压滤回收的纯水进行清洗，清洗后会产生清洗表面涂膜钒酸铋颜料后的尾水和表面涂膜后钒酸铋颜料本体直接过滤后的溶液，第三次清洗表面涂膜钒酸铋颜料的尾水再次用于合成所述包膜颜料，第一次和第二次清洗表面涂膜钒酸铋颜料的尾水以及表面涂膜后钒酸铋颜料本体过滤后溶液用于下一批次制备裸钒酸铋颜料的第一压滤过程中的裸钒酸铋颜料的清洗。
第二批次及以后的批次制备钒酸铋颜料过程中第一压滤中由于洗涤裸钒酸铋颜料使用了第一次和第二次清洗表面涂膜钒酸铋颜料的尾水以及表面涂膜后钒酸铋颜料本体过滤后溶液进行清洗，产生的废水同时也进行电絮凝、过滤、反渗透/双极膜电渗透装置处理。从而实现了整个过程中废水的“绿色环保、经济且零排放”。通过本发明的制备方法实现了酸碱85%-90%的循环再利用，废水处理能耗相对MVR和多效蒸发器等常规传统技术降低80%-90%。
进一步的，步骤（1）中在所述的合成反应釜中包括如下的反应：
①配置盐溶液A：将碱溶液加入容器A内，在搅拌的条件下，依次缓慢的加入五氧化二钒和酸性金属氧化物，降温得到澄清透明的盐溶液A；
②配置盐溶液B：将硝酸溶液加入容器B内，在搅拌的条件下，依次缓慢的加入氧化铋，然后加入碱性金属氧化物、金属氢氧化物或金属碳酸盐，降温得到澄清透明的盐溶液B；
③将所述的盐溶液B在8-15min内，加入到所述的盐溶液A中进行反应，搅拌均匀，在温度为5-8℃，保持反应5-10min，反应完全后将产物加入到所述的合成反应釜中；
④用碱溶液对所述合成反应釜中的溶液调节pH值至3.3-3.6，然后经过3.5-4.5h后，用碱溶液继续调节pH值至5.9-7.0，当pH值为5.8-6.5立即升温，然后在5-15分钟均匀升温至95-110℃保持1-2.5小时，降温，得到所述的裸钒酸铋颜料。
本发明反应釜中进行的反应步骤④中需要严格控制调节pH的条件，反应过程中严格控制pH的梯度变化，以及升温和降温的温度变化，这是由于pH指的变化和温度的变化会影响晶型形成、成长、转化、相转变和态的变化，晶型的形成不是偶然的因素得到的，是需要调节各因素综合得到的，采用本发明的制备条件，最后得到的钒酸铋颜料晶型的着色力度等大大提高。
进一步的，按照重量份，步骤①中碱溶液4800-4900重量份、五氧化二钒170-190重量份、酸性金属氧化物15-20重量份，优选的，降温温度至5-8℃，更优选的，酸性金属氧化物包括三氧化钼或三氧化钨。
进一步的，按照重量份，步骤②中硝酸溶液8700-8800重量份、氧化铋450-480重量份、碱性金属氧化物、金属氢氧化物或金属碳酸盐10-15重量份，优选的，降温温度至5-8℃，更优选的，所述的碱性金属氧化物包括二氧化锆、氧化镁、氧化铝或氧化锌中，所述的金属氢氧化物包括氢氧化铋、氢氧化镁、氢氧化锌或氢氧化铝，所述的金属碳酸盐包括次碳酸铋、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌或碳酸铝。
本发明选用上述原料的目的是相比于传统的原料硝酸铋、偏钒酸钠等，不容易吸潮水解，储存安全，方便，由于水含量、湿气等对有效成分含量影响较小，计量方便，准确，不容易沾染粘附，生产时操作方便，同时成本上降低。
进一步的，步骤④调节pH值至3.3-3.6后在温度为5-8℃下保持1.5-2h，优选的升温至60-80℃，更优选的，降温至60-65℃。
进一步的，步骤（3）中按照重量份，得到纯水4800-5200重量份、碱溶液8900-9000重量份和硝酸溶液9100-9200重量份。
进一步的，步骤（4）中包膜反应釜中进行的反应包括如下：
（a）盐溶液C的配置：按照重量份将氧化铝15-20重量份、氧化锌20-30重量份，溶解在1100-1200重量份的硝酸溶液中；
（b）磷酸溶液的配置：按照重量份，将浓度为85%的磷酸60-70重量份溶解在190-210重量份的水中；
（c）将包膜反应釜中升温，在5-15分钟加入盐溶液C，加完后保温5-10min，保持在5-10min均匀加入配置的磷酸溶液，保温10-20min，加碱溶液调节pH值6.5-7.6，保温反应25-35min，降温至60-80℃，得到所述的包膜颜料。
进一步的，步骤（c）中升温至80-90℃。
进一步的，步骤（5）中滤饼B的含水量小于0.1%，优选的，颗粒粒径为500-700目，更优选的，400-500℃下烘烤1-4小时。
进一步的，硝酸溶液的浓度为8-10%，所述的碱溶液为氢氧化钠溶液，所述的碱溶液的浓度为5-7%。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的钒酸铋颜料的制备方法采取了节能环保的物料和能量内循环不仅实现了生产工艺的“绿色、安全、环保”和“零排放”，而且实现了生产过程和原材料成本的经济性。部分低浓度废水回收利用，高浓度废水通过电渗析和反渗透/双极膜电渗透装置，分离得到了纯水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液，得到的纯水再次用于颜料制备，实现水、原材料再利用和零排放；
（2）本发明制备的裸钒酸铋颜料在包裹前进行清洗处理，清洗掉了硝酸钠溶液，从而使制备的钒酸铋颜料颜色明亮，着色力度提高，耐候性提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明的高着色力钒酸铋颜料的绿色制备工艺流程图；
其中，PWBn为第n次清洗表面涂膜BV颜料用纯水；
PWA1为合成裸BV颜料基用纯水；
WRBn为PWBn第n次清洗表面涂膜BV颜料后尾水，再回用于第n+1次下一批次裸BV颜料色基清洗（WRB3再次用于合成表面涂膜BV颜料水介质）；
WRBB为表面涂膜后BV颜料本体过滤后溶液，再回用于第1次下一批次裸BV颜料色基清洗；
WWAB为裸BV颜料基本体过滤后溶液；
WWA-BB为WBBB清洗裸BV颜料色基后滤液；
WWA-Bn为WRBn用于第n+1次清洗裸BV颜料色基后滤液；
BV颜料为钒酸铋颜料。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所述为本发明的高着色力钒酸铋颜料的绿色制备工艺流程图。
实施例1
本实施例的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，包括如下步骤：
（1）将原料放入合成反应釜中进行反应得到裸钒酸铋颜料，将所述的裸钒酸铋颜料进行第一压滤，第一压滤采用板式压滤机A，得到滤饼A和洗涤废水；
其中，所述的合成反应釜中包括如下的反应：
①配置盐溶液A：将浓度6%的氢氧化钠溶液4831.97kg加入容器A内，打开搅拌釜和降温冷却循环系统，依次缓慢的加入五氧化二钒180kg和氧化钼17.9kg，降温至6.5℃得到澄清透明的盐溶液A；
②配置盐溶液B：将浓度为9%的硝酸溶液8742.03kg加入容器B内，在搅拌的条件下，依次缓慢的加入氧化铋468.1kg，然后加入碳酸钙12.5kg，降温至6.5℃得到澄清透明的盐溶液B；
③将所述的盐溶液B在8-15min内，加入到所述的盐溶液A中进行反应，搅拌均匀，在温度为6.5℃，保持反应5-10min，反应完全后将产物加入到所述的合成反应釜中；
④用浓度6%的氢氧化钠溶液3073.00kg对所述合成反应釜中的溶液调节pH值至3.3-3.6，在温度为6.5℃下保持1.7h，然后经过4h后，用浓度6%的氢氧化钠溶液686.67kg均匀加入继续调节pH值至5.9-7.0，当pH值为5.8-6.5时，立即升温至70℃，然后在5-15分钟均匀升温至95-110℃，此时保持1-2.5小时，降温至60-65℃，得到所述的裸钒酸铋颜料;
（2）将所述的洗涤废水过滤除去悬浮物，然后注入到电絮凝装置以除去钙、镁、硅离子，得到滤液A；将所述的悬浮物进行过滤，得到副产品进行回收利用；
（3）将所述的滤液A注入反渗透/双极膜电渗透装置进行处理，得到纯水5000kg、浓度6%的氢氧化钠溶液8933.58kg和浓度9%硝酸溶液9123.70kg，将所述的纯水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液注入所述的合成反应釜进行下一批次的合成反应，氢氧化钠和硝酸溶液损失约8%，进行下一批次反应时需要外补8%；
（4）将步骤（2）得到的滤饼A加水制浆后注入颜料包膜反应釜中进行反应，得到包膜颜料，将所述的包膜颜料进行第二压滤，第二压滤采用板式压滤机B，利用步骤（3）得到的纯水对所述的包膜颜料进行清洗，水洗至最后洗脱水电导率≦900μS/cm，得到废水和滤饼B，所述废水注入颜料包膜反应釜进行制浆和第一压滤中进行洗涤所述的裸钒酸铋颜料；
其中，包膜反应釜中进行的反应包括如下：
（a）盐溶液C的配置：将氧化铝17.44kg、氧化锌26.53kg，溶解在浓度为9%的1175.04kg硝酸溶液中；
（b）磷酸溶液的配置：将浓度为85%的磷酸64.5kg溶解在200kg的水中；
（c）将包膜反应釜中升温至85℃，在5-15分钟加入盐溶液C，加完后保温5-10min，保持在5-10min均匀加入配置的磷酸溶液，保温15min，加浓度6%的氢氧化钠溶液调节pH值6.5-7.6，保温反应30min，降温至60-80℃，得到所述的包膜颜料。
（5）将所述的滤饼B干燥，干燥的温度小于100℃，干燥后滤饼B中含水量小于0.1%，颗粒细化粒径至600目、在温度450℃下烘烤2.5小时，得到所述的高着色力钒酸铋颜料。
实施例2
本实施例的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，包括如下步骤：
（1）将原料放入合成反应釜中进行反应得到裸钒酸铋颜料，将所述的裸钒酸铋颜料进行第一压滤，第一压滤采用板式压滤机A，得到滤饼A和洗涤废水；
其中，所述的合成反应釜中包括如下的反应：
①配置盐溶液A：将浓度5%的氢氧化钠溶液4800kg加入容器A内，打开搅拌釜和降温冷却循环系统，依次缓慢的加入五氧化二钒170kg和三氧化钨15kg，降温至5℃得到澄清透明的盐溶液A；
②配置盐溶液B：将浓度为8%的硝酸溶液8700kg加入容器B内，在搅拌的条件下，依次缓慢的加入氧化铋450kg，然后加入氢氧化镁10kg，降温至5℃得到澄清透明的盐溶液B；
③将所述的盐溶液B在8-15min内，加入到所述的盐溶液A中进行反应，搅拌均匀，在温度为5℃，保持反应5-10min，反应完全后将产物加入到所述的合成反应釜中；
④用浓度5%的氢氧化钠溶液3000kg对所述合成反应釜中的溶液调节pH值至3.3-3.6，在温度为5℃下保持1.5h，然后经过4h后，用浓度5%的氢氧化钠溶液650kg均匀加入继续调节pH值至5.9-7.0，当pH值为5.8-6.5时，立即升温至60℃，然后在5-15分钟均匀升温至95-110℃，此时保持1-2.5小时，降温至60-65℃，得到所述的裸钒酸铋颜料;
（2）将所述的洗涤废水过滤除去悬浮物，然后注入到电絮凝装置以除去钙、镁、硅离子，得到滤液A；将所述的悬浮物进行过滤，得到副产品进行回收利用；
（3）将所述的滤液A注入反渗透/双极膜电渗透装置进行处理，得到纯水4800kg、浓度5%的氢氧化钠溶液8900kg和浓度9%硝酸溶液9000kg，将所述的纯水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液注入所述的合成反应釜进行下一批次的合成反应，氢氧化钠和硝酸溶液损失约8%，进行下一批次反应时需要外补8%；
（4）将步骤（2）得到的滤饼A加水制浆后注入颜料包膜反应釜中进行反应，得到包膜颜料，将所述的包膜颜料进行第二压滤，第二压滤采用板式压滤机B，利用步骤（3）得到的纯水对所述的包膜颜料进行清洗，水洗至最后洗脱水电导率≦900μS/cm，得到废水和滤饼B，所述废水注入颜料包膜反应釜进行制浆和第一压滤中进行洗涤所述的裸钒酸铋颜料；
其中，包膜反应釜中进行的反应包括如下：
（a）盐溶液C的配置：将氧化铝15kg、氧化锌20kg，溶解在浓度为8%的1100kg硝酸溶液中；
（b）磷酸溶液的配置：将浓度为85%的磷酸60kg溶解在200kg的水中；
（c）将包膜反应釜中升温至80℃，在5-15分钟加入盐溶液C，加完后保温5-10min，保持在5-10min均匀加入配置的磷酸溶液，保温10min，加浓度5%的氢氧化钠溶液调节pH值6.5-7.6，保温反应25min，降温至60-80℃，得到所述的包膜颜料。
（5）将所述的滤饼B干燥，干燥的温度小于100℃，干燥后滤饼B中含水量小于0.1%，颗粒细化粒径至500目、在温度400℃下烘烤1小时，得到所述的高着色力钒酸铋颜料。
实施例3
本实施例的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，包括如下步骤：
（1）将原料放入合成反应釜中进行反应得到裸钒酸铋颜料，将所述的裸钒酸铋颜料进行第一压滤，第一压滤采用板式压滤机A，得到滤饼A和洗涤废水；
其中，所述的合成反应釜中包括如下的反应：
①配置盐溶液A：将浓度7%的氢氧化钠溶液4900kg加入容器A内，打开搅拌釜和降温冷却循环系统，依次缓慢的加入五氧化二钒190kg和氧化钼20kg，降温至6.5℃得到澄清透明的盐溶液A；
②配置盐溶液B：将浓度为10%的硝酸溶液8800kg加入容器B内，在搅拌的条件下，依次缓慢的加入氧化铋480kg，然后加入碳酸镁15kg，降温至8℃得到澄清透明的盐溶液B；
③将所述的盐溶液B在8-15min内，加入到所述的盐溶液A中进行反应，搅拌均匀，在温度为8℃，保持反应5-10min，反应完全后将产物加入到所述的合成反应釜中；
④用浓度7%的氢氧化钠溶液3100kg对所述合成反应釜中的溶液调节pH值至3.3-3.6，在温度为8℃下保持2h，然后经过4h后，用浓度7%的氢氧化钠溶液700kg均匀加入继续调节pH值至5.9-7.0，当pH值为5.8-6.5时，立即升温至80℃，然后在5-15分钟均匀升温至95-110℃，此时保持1-2.5小时，降温至60-65℃，得到所述的裸钒酸铋颜料;
（2）将所述的洗涤废水过滤除去悬浮物，然后注入到电絮凝装置以除去钙、镁、硅离子，得到滤液A；将所述的悬浮物进行过滤，得到副产品进行回收利用；
（3）将所述的滤液A注入反渗透/双极膜电渗透装置进行处理，得到纯水5200kg、浓度7%的氢氧化钠溶液9000kg和浓度10%硝酸溶液9200kg，将所述的纯水、氢氧化钠溶液和硝酸溶液注入所述的合成反应釜进行下一批次的合成反应，氢氧化钠和硝酸溶液损失约8%，进行下一批次反应时需要外补8%；
（4）将步骤（2）得到的滤饼A加水制浆后注入颜料包膜反应釜中进行反应，得到包膜颜料，将所述的包膜颜料进行第二压滤，第二压滤采用板式压滤机B，利用步骤（3）得到的纯水对所述的包膜颜料进行清洗，水洗至最后洗脱水电导率≦900μS/cm，得到废水和滤饼B，所述废水注入颜料包膜反应釜进行制浆和第一压滤中进行洗涤所述的裸钒酸铋颜料；
其中，包膜反应釜中进行的反应包括如下：
（a）盐溶液C的配置：将氧化铝20kg、氧化锌30kg，溶解在浓度为10%的1200kg硝酸溶液中；
（b）磷酸溶液的配置：将浓度为85%的磷酸70kg溶解在210kg的水中；
（c）将包膜反应釜中升温至90℃，在5-15分钟加入盐溶液C，加完后保温5-10min，保持在5-10min均匀加入配置的磷酸溶液，保温15min，加浓度7%的氢氧化钠溶液调节pH值6.5-7.6，保温反应30min，降温至60-80℃，得到所述的包膜颜料。
（5）将所述的滤饼B干燥，干燥的温度小于100℃，干燥后滤饼B中含水量小于0.1%，颗粒细化粒径至700目、在温度500℃下烘烤4小时，得到所述的高着色力钒酸铋颜料。
试验例1
试验样品1为本发明实施例1制备的高着色力钒酸铋颜料；
对照样品1为加拿大Dominion Colour公司市售的钒酸铋颜料；
（1）分别将试验样品1和对照样品1制成涂料色板，制备方法，分别加入功能性聚酯树脂CRYLCOAT®4488-0 62.31份、粉末固化剂；TGIC4.69份、颜料(对照样品颜料或试验样品颜料) 6.80份、流动和光泽助剂： MODAFLOW® Powder 6000 1.00份、抗紫外线助剂安息香：0.40份，基材选用汽车用镀锌钢板，固化温度：190℃，固化时间为15分钟。
分别对试验样品1和对比样品1进行颜色性能评价，结果如表1所示。
表1
样品 L* a* b* 着色力/%
对照样品1 92.13 -9.37 49.43 100
试验样品1 91.991 -9.606 51.654 115.043
其中，L*为明亮度，L*越大颜色偏亮，越小颜色偏暗；a*为负时是绿相、正时为红相；b*负时为蓝相，正时为黄相。
（2）分别对试验样品1和对比样品1进行耐候性测定结果见表2，耐候性测试4个月，测试方法GB/T9276-1996 《涂层自然曝露试验方法》。
表2
样品 L* a* b* ΔE 耐候等级
对照样品1 92.13 -9.37 49.43 1.8 5
试验样品1 91.991 -9.606 51.654 1.07 5
ΔE为两种色彩的L*、a*、b*色彩空间之间的距离，ΔE越接近1表示颜色差别很小，从表2可以看出本发明制备的钒酸铋的耐候性更好，颜色差别小。
本申请人对其他实施例也做了上述试验，结果基本一致，由于篇幅有限，不再一一列出。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
（1）将原料放入合成反应釜中进行反应得到裸钒酸铋颜料，将所述的裸钒酸铋颜料进行第一压滤，得到滤饼A和洗涤废水；
（2）将所述的洗涤废水过滤除去悬浮物，然后注入到电絮凝装置以除去钙、镁、硅离子，得到滤液A；将所述的悬浮物进行过滤，得到副产品进行回收利用；
（3）将所述的滤液A注入反渗透/双极膜电渗透装置进行处理，得到纯水、碱溶液和硝酸溶液，将所述的纯水、碱溶液和硝酸溶液注入所述的合成反应釜进行合成反应；
（4）将步骤（1）得到的滤饼A加水制浆后注入颜料包膜反应釜中进行反应，得到包膜颜料，将所述的包膜颜料进行第二压滤，利用步骤（3）得到的纯水对所述的包膜颜料进行清洗，得到废水和滤饼B，所述废水注入颜料包膜反应釜进行制浆和第一压滤中进行洗涤所述的裸钒酸铋颜料；
（5）将所述的滤饼B干燥、颗粒细化、烘烤得到所述的高着色力钒酸铋颜料；
其中，步骤（1）中在所述的合成反应釜中包括如下的反应：
①配置盐溶液A：将碱溶液加入容器A内，在搅拌的条件下，依次缓慢的加入五氧化二钒和酸性金属氧化物，降温得到澄清透明的盐溶液A；
②配置盐溶液B：将硝酸溶液加入容器B内，在搅拌的条件下，依次缓慢的加入氧化铋，然后加入碱性金属氧化物、金属氢氧化物或金属碳酸盐，降温得到澄清透明的盐溶液B；
③将所述的盐溶液B在8-15min内，加入到所述的盐溶液A中进行反应，搅拌均匀，在温度为5-8℃，保持反应5-10min，反应完全后将产物加入到所述的合成反应釜中；
④用碱溶液对所述合成反应釜中的溶液调节pH值至3.3-3.6，然后经过3.5-4.5h后，用碱溶液继续调节pH值至5.9-7.0，当pH值为5.8-6.5立即升温，然后在5-15分钟均匀升温至95-110℃保持1-2.5小时，降温，得到所述的裸钒酸铋颜料。
2.根据权利要求1所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，按照重量份，步骤①中碱溶液4800-4900重量份、五氧化二钒170-190重量份、酸性金属氧化物15-20重量份。
3.根据权利要求2所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤①中降温温度至5-8℃。
4.根据权利要求2所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤①中酸性金属氧化物包括三氧化钼或三氧化钨。
5.根据权利要求1所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，按照重量份，步骤②中硝酸溶液8700-8800重量份、氧化铋450-480重量份、碱性金属氧化物、金属氢氧化物或金属碳酸盐10-15重量份。
6.根据权利要求5所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤②中降温温度至5-8℃。
7.根据权利要求5所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤②中所述的碱性金属氧化物包括二氧化锆、氧化镁、氧化铝或氧化锌中，所述的金属氢氧化物包括氢氧化铋、氢氧化镁、氢氧化锌或氢氧化铝，所述的金属碳酸盐包括次碳酸铋、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌或碳酸铝。
8.根据权利要求1所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤④调节pH值至3.3-3.6后在温度为5-8℃下保持1.5-2h。
9.根据权利要求7所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤④升温至60-80℃。
10.根据权利要求7所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤④降温至60-65℃。
11.根据权利要求1所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤（3）中按照重量份，得到纯水4800-5200重量份、碱溶液8900-9000重量份和硝酸溶液9100-9200重量份。
12.根据权利要求1所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤（4）中包膜反应釜中进行的反应包括如下：
（a）盐溶液C的配置：按照重量份将氧化铝15-20重量份、氧化锌20-30重量份，溶解在1100-1200重量份的硝酸溶液中；
（b）磷酸溶液的配置：按照重量份，将浓度为85%的磷酸60-70重量份溶解在190-210重量份的水中；
（c）将包膜反应釜中升温，在5-15分钟加入盐溶液C，加完后保温5-10min，保持在5-10min均匀加入配置的磷酸溶液，保温10-20min，加碱溶液调节pH值6.5-7.6，保温反应25-35min，降温至60-80℃，得到所述的包膜颜料。
13.根据权利要求12所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤（c）中升温至80-90℃。
14.根据权利要求1所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤（5）中滤饼B的含水量小于0.1%。
15.根据权利要求14所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤（5）颗粒粒径为500-700目。
16.根据权利要求14所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，步骤（5）400-500℃下烘烤1-4小时。
17.根据权利要求1-16任意一项所述的一种高着色力钒酸铋颜料的绿色制备方法，其特征在于，硝酸溶液的浓度为8-10%，所述的碱溶液为氢氧化钠溶液，所述的碱溶液的浓度为5-7%。
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