CN112158884B - 一种改善氧化铬绿色泽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括:将重铬酸盐与还原剂混合后在氧化性气氛中焙烧,得到焙烧尾气和氧化铬绿产品,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度不低于11vol.%。本发明所述方法基于重铬酸盐还原法制备氧化铬绿的生产工艺,通过进一步控制焙烧气氛,即可得到高性能颜料级氧化铬绿产品;本发明所述方法操作简单,不影响设备产能,对生产成本的影响也较小,有利于工业化规模生产,具有较好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于材料制备技术领域,具体涉及一种改善氧化铬绿色泽的方法。
背景技术
氧化铬绿是一种重要的工业原料,具有稳定性好、耐酸碱、耐高温、耐光耐候等优点,可用于油漆、涂料、油墨、塑料、橡胶、化纤、纺织、陶瓷、玻璃、水泥等领域,以及化妆品、磁带、食品、粘合剂、静电复印等方面。氧化铬绿独一无二的近似于植物叶绿素的色泽,使其可用于配制类似绿色树叶簇的伪装材料,也曾用于武器的伪装涂层。随着全球经济的增长,市场对高性能颜料级氧化铬绿产品的需求逐年增加,对颜料级氧化铬绿产品质量的要求越来越高,因此开发一种提高其颜色性能的方法,成为当前迫切需要解决的问题。
氧化铬绿的生产方法主要包括铬酸酐热分解法和六价铬酸盐还原法。铬酸酐热分解法是以铬酸酐为原料,在高温下煅烧制备氧化铬绿的方法;六价铬酸盐还原法是以硫磺、硫化物或硫酸盐为还原剂,经湿法或干法还原六价铬酸盐制备氧化铬绿的方法,主要有重铬酸钠/钾硫磺还原法、铬酸钠碱性液硫磺或硫化钠还原法以及重铬酸钠硫酸铵还原法等。其中,铬酸酐热分解法是国内氧化铬绿颜料的主要制备方法,其工艺简单,但得到的氧化铬绿产品色度偏暗、偏蓝。硫酸铵-红矾钠热分解法是国外氧化铬绿颜料的主要制备方法,该法得到的氧化铬绿产品比铬酸酐热分解法得到的产品色度更绿、更黄,但国内尚未实现工业化应用。目前国内主要借助重铬酸钠硫磺还原法来生产偏黄相氧化铬绿,但所得产品的色度较国外产品仍偏红、偏蓝。
CN 104445408A公开了一种黄绿色调氧化铬绿颜料的制备方法,包括以下步骤:以重铬酸盐和铵盐为原料,辅以少量添加剂,经湿法混料后,于900~1200℃煅烧0.3h以上,再经洗涤、干燥、破碎后,得到黄绿色调氧化铬绿颜料产品。该方法采用湿拌物料,容易混合不均匀,导致工业生产差值较大;且由于物料中水分大,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,使其无法实现大规模工业化生产。
CN 102557136A公开了一种改善氧化铬绿色泽的方法,包括以下步骤:1)以铬酸酐质量的2~5%加入添加剂并与铬酸酐混合均匀,投入回转窑中进行热分解反应,添加剂为氯化铵、氟化钾或者氟化钠中的一种;2)控制回转窑高温带温度为1050~1100℃,投料于回转窑中焙烧时间为3~4h;3)将焙烧得到的氧化铬绿粉碎至600目。该方法焙烧温度较高,能耗大,且原料毒性强,其制备方法也较为复杂。
综上所述,如何提供一种氧化铬绿色泽的调控方法,以满足市场对高性能颜料级氧化铬绿产品的需求,成为当前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法对采用重铬酸盐为原料来制备氧化铬绿,通过控制焙烧气氛,显著改善了氧化铬绿产品的色泽,使得到的产品颜色更黄或更绿,色饱和度更高,所述方法操作简便,具有较好的工业应用前景。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将重铬酸盐与还原剂混合后在氧化性气氛中焙烧,得到焙烧尾气和氧化铬绿产品,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度不低于11vol.%,例如11vol.%、12vol.%、13vol.%、14vol.%、15vol.%、16vol.%、17vol.%、20vol.%或23vol.%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,通过控制焙烧过程中焙烧尾气中的氧气浓度,进而调控氧化铬绿晶体成核与长大的动力学过程和氧化铬绿晶体表面氧缺陷,从而得到晶形完整、表面富氧结构的氧化铬绿产品;氧化铬绿的呈色与其对600~700nm和400~500nm波长可见光中的红光和蓝紫光吸收有关,完整地晶形可提高表面对可见光的反射,提高色饱和度;表面富氧结构可使其对可见光的吸收峰向蓝光偏移,显著改善其色泽。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案,所述重铬酸盐包括重铬酸钠和/或重铬酸钾,优选为重铬酸钠。
优选地,所述还原剂包括铵盐和/或硫磺。
优选地,所述铵盐为硫酸铵、氯化铵、碳酸铵或碳酸氢铵中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:硫酸铵和氯化铵的组合,硫酸铵和碳酸铵的组合,碳酸铵和碳酸氢铵的组合等。
优选地,所述还原剂的添加量为与重铬酸盐完全反应所需理论量的1~2倍,例如1倍、1.05倍、1.1倍、1.3倍、1.5倍、1.6倍、1.8倍或2倍等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1.2~1.5倍。
本发明中,针对以重铬酸盐为原料经还原剂还原生产氧化铬绿的工艺,为确保六价铬的还原率,在配料过程中可加入过量的还原剂以保证铬的收率。
作为本发明优选的技术方案,所述氧化性气氛包括氧气和/或空气,优选为氧气。
优选地,所述氧化性气氛选择氧气时,所述氧气的通入体积与重铬酸盐的质量比为18.6~121m3/t,例如18.6m3/t、35m3/t、50m3/t、76m3/t、100m3/t、110m3/t、115m3/t或121m3/t等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为35~76m3/t。
优选地,所述氧化性气氛选择空气时,所述空气的通入体积与重铬酸盐的质量比为165~2520m3/t,例如165m3/t、180m3/t、240m3/t、400m3/t、600m3/t、800m3/t、1000m3/t、1300m3/t、1500m3/t、1800m3/t、2000m3/t、2300m3/t或2520m3/t等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为316~1580m3/t。
本发明中,气体的体积是以标准状态下计量的。
本发明中,确保焙烧炉内的氧气浓度对制备得到色度更绿或更黄的氧化铬绿产品至关重要。针对以重铬酸盐为原料经还原剂还原生产氧化铬绿的工艺,氧化铬绿晶粒形成的环境与空气气氛相比为偏还原性气氛,例如,当采用硫磺为还原剂时,过量的硫磺在升华和燃烧过程中会产生二氧化硫,使气氛为还原性气氛;当使用铵盐反应时,过量的铵盐产生的氮气也会降低其中的氧气浓度。在上述气氛条件下,氧化铬绿表面的氧原子容易析出,造成氧化铬绿表面氧空位增加。因此,在焙烧过程中引入氧化性气体来调节氧化铬绿晶粒形成过程中的氧气浓度,可降低氧化铬绿表面的氧空位浓度,从而制备得到颜色更绿或更黄的氧化铬绿产品。
作为本发明优选的技术方案,所述焙烧过程中控制焙烧尾气中的氧气的浓度为11~17vol.%,例如11vol.%、12vol.%、13vol.%、14vol.%、15vol.%、16vol.%或17vol.%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,当尾气中氧气的浓度大于17vol.%时,一方面不利于六价铬的还原反应,导致铬的收率降低;另一方面,得到的氧化铬绿晶体表面氧填隙缺陷浓度增加,会导致氧化铬色度发红、偏蓝。
作为本发明优选的技术方案,所述焙烧的原料还包括色泽改良剂。
优选地,所述色泽改良剂包括硼酸、硼砂、淀粉、葡萄糖、尿素、硫酸盐或氟化物中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:硼酸和硼砂的组合,淀粉和葡萄糖的组合,淀粉和硫酸盐的组合,淀粉、葡萄糖和硫酸盐的组合等,优选为硼酸、淀粉、尿素、硫酸盐或氟化物中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述硫酸盐包括硫酸铵、硫酸钾或硫酸钠中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:硫酸铵和硫酸钠的组合,硫酸钠和硫酸钾的组合,硫酸铵、硫酸钠和硫酸钾的组合等。
优选地,所述氟化物包括氟化钠和/氟化钾。
优选地,所述色泽改良剂的添加量为重铬酸盐的0~7wt%,例如0wt%、1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%或7wt%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为0.5~5wt%。
本发明中,通过引入色泽改良剂,可进一步改善氧化铬绿产品的色泽。色泽改良剂可通过形成局部的液相量、分解产生少量气体等方式,促进反应物相互扩散、加速反应,使氧化铬绿晶粒长大的更完整,调整晶粒形貌并减少晶体缺陷。例如,硼酸、硼砂、硫酸盐或氟化物等在温度升高后转变为熔融状态、形成局部的液相量,淀粉、葡萄糖、尿素等分解产生气体。
作为本发明优选的技术方案,所述焙烧在焙烧窑或焙烧炉内进行。
优选地,所述焙烧窑或焙烧炉内的区域包括高温区,焙烧过程在高温区内进行。
优选地,所述高温区的温度为900~1000℃,例如900℃、920℃、940℃、960℃、980℃或1000℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,焙烧原料在高温区的停留时间为0.5~2h,例如0.5h、0.7h、0.8h、1.0h、1.3h、1.5h、1.6h、1.8h、1.9或2.0h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,焙烧窑或焙烧炉内的区域还包括预热区和冷却区,在预热区,物料中的重铬酸盐和还原剂逐渐发生反应,温度逐渐升高;物料经预热后更有利于保证高温区的温度;冷却区的作用是使热物料随炉降温后再出料,可以避免还原后新生成的部分三价铬在高温条件下被空气氧化,有利于提高铬的收率、降低产品的六价铬含量。
本发明中,焙烧原料在高温区的停留时间不能过长。若停留时间超过2h,则会导致氧化铬绿晶粒长大,导致色度变暗、偏蓝。
作为本发明优选的技术方案,所述焙烧后的固体产物进行一次冷却。
优选地,所述一次冷却的方式为随炉降温。
优选地,所述一次冷却的温度最终降至300℃以上,例如300℃、320℃、340℃、400℃、480℃或500℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,若不采取一次冷却,则出料温度会过高,不利于热量的回收利用。高温出料还容易导致产品中六价铬含量过高,影响产品质量和铬的收率。
作为本发明优选的技术方案,将所述一次冷却后的固体产物依次进行二次冷却、洗涤、干燥和破碎。
优选地,所述二次冷却的方式为水淬急冷。
优选地,所述二次冷却的温度最终降至室温。
优选地,所述破碎方式包括球磨破碎、气流粉碎或磨盘粉碎中的任意一种,优选为气流粉碎。
本发明中,采用水淬急冷的方式,可以缩短一次冷却后固体产物降温至室温的时间,减小氧化铬绿的粒度和六价铬含量;同时还可以达到洗涤脱除固体产物中水溶性盐的目的。
作为本发明优选的技术方案,所述焙烧后的固体产物还包括水溶性盐。
优选地,所述水溶性盐包括硫酸盐、碳酸盐或氯盐中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:硫酸盐和氯盐的的组合,碳酸盐和氯盐的组合,硫酸盐和碳酸盐的组合等。
本发明中,焙烧后的固体产物中除氧化铬外,还包括重铬酸盐与还原剂反应生成的水溶性盐,其具体生成的水溶性盐种类与重铬酸盐和还原剂的选择有关。
本发明中,焙烧后的固体产物中还包括由色泽改良剂引入的其他微量杂质。当选择的色泽改良剂中包括硼酸、硼砂、硫酸盐或氟化物中的至少一种时,其焙烧后会有少量残留;当选择的色泽改良剂中包括淀粉、葡萄糖或尿素中的至少一种时,其焙烧后会残留少量的碳。
优选地,所述二次冷却后的固体产物洗涤后进行分离。
优选地,所述分离的方式为抽滤、离心分离或板框压滤中的任意一种。
本发明中,分离的目的主要是将水溶性盐与氧化铬分开,避免水溶性盐影响其品质及性能。其他由色泽改良剂引入的杂质由于含量极小,不影响产品品质,不必特意将其分离。
优选地,所述焙烧尾气还包括N2、SO2或CO2中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:N2和SO2的组合,N2和CO2的组合,N2、SO2和CO2的组合等。
本发明中,焙烧尾气中的成分与还原剂和添加剂的选择有关。当选择的还原剂中包括硫酸铵时,焙烧时会产生N2;当选择的还原剂中包括碳酸铵和/或碳酸氢铵时,焙烧时会产生有N2和CO2;当选择的还原剂中包括硫磺时,焙烧时会产生SO2;当选择的添加剂包括淀粉和/或葡萄糖时,焙烧时会产生CO2;当选择的添加剂包括尿素时,焙烧时会产生CO2和N2。作为本发明优选的技术方案,所述方法包括以下步骤:
将重铬酸盐、还原剂和色泽改良剂混合后置于焙烧窑或焙烧炉内,通入氧气和/或空气,在900~1000℃条件下焙烧0.5~2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中的氧气的浓度不低于11vol.%,所述还原剂的添加量为将重铬酸盐全部还原所需理论量的1~2倍,所述色泽改良剂的添加量为重铬酸盐的0~7wt%,焙烧后得到的固体产物随炉降温,温度降至300℃以上,然后再进行水淬急冷降至室温,最后经洗涤、分离、干燥和破碎,得到氧化铬绿产品。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明所述方法基于以重铬酸盐为原料制备氧化铬绿的工艺,仅通过控制焙烧气氛,使焙烧尾气中氧气的浓度不低于11vol.%,即可得到颜料性能优异的氧化铬绿产品,所得产品粒度分布较窄,D(97)≤4μm,色度参数为L*=42.2~44.2,a*=-17.8~-16.9,b*=15.3~18.4。
附图说明
图1是本发明实施例1所述方法得到的氧化铬绿产品的SEM图。
图2是本发明实施例1所述方法得到的氧化铬绿产品的粒度分布图。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将重铬酸盐与还原剂混合后在氧化性气氛中焙烧,得到焙烧尾气和氧化铬绿产品,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度不低于11vol.%。
以下为本发明典型但非限制性实施例:
实施例1:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钠、161g硫磺、20g尿素、18g玉米淀粉和12g硼酸混合后置于电加热焙烧炉中,通入1.0m3的空气,在1000℃条件下焙烧2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为15vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至300℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、抽滤、干燥、球磨粉碎后,得到氧化铬绿产品。
本实施例中,将制备得到的氧化铬绿产品进行SEM表征,其SEM图如图1所示;所述氧化铬绿产品的粒度分布图如图2所示。
由图1可知,所述氧化铬绿产品颗粒大小均匀,晶粒尺寸在0.3~1.5μm。
由图2可知,所述氧化铬绿产品粒度分布集中,D(50)为1.583μm,D(90)为3.557μm。
实施例2:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将500kg重铬酸钠、375kg硫酸铵与35kg木薯淀粉混合后置于回转焙烧窑中,通入41.5m3的氧气,在900℃条件下焙烧2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为13vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至300℃,然后将其倒入2250L水中,再经浆化洗涤、离心分离、干燥、气流粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例3:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钾、140g硫磺与18g硫酸铵混合后置于电加热焙烧炉中,通入0.023m3的氧气,在950℃条件下焙烧1.5h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为12vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至300℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、板框压滤、干燥、磨盘粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例4:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钠、431g氯化铵与50g尿素混合后置于电加热焙烧炉中,通入0.38m3的空气,在920℃条件下焙烧1.5h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为15vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至400℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、抽滤、干燥、磨盘粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例5:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钾与107g硫磺混合后置于电加热焙烧炉中,通入0.165m3的空气,在1000℃条件下焙烧1h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为11vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至350℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、离心分离、干燥、球磨粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例6:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钠、645g碳酸铵混合后置于电加热焙烧炉中,通入2.52m3的空气,在960℃条件下焙烧1.2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为17vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至450℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、板框压滤、干燥、气流粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例7:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钾、107g硫磺与40g氟化钠混合后置于电加热焙烧炉中,通入0.0186m3的氧气,在900℃条件下焙烧2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为11vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至300℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、抽滤、干燥、磨盘粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例8:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将500g重铬酸钠、500g重铬酸钾与215g硫磺混合后置于电加热焙烧炉中,通入0.121m3的氧气,在900℃条件下焙烧2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为17vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至330℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、抽滤、干燥、球磨粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例9:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钠与652g碳酸氢铵混合后置于电加热焙烧炉中,通入1.51m3的空气,在900℃条件下焙烧2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为17vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至330℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、抽滤、干燥、球磨粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例10:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法包括以下步骤:
将1000g重铬酸钾与107g硫磺混合后置于电加热焙烧炉中,通入0.205m3的空气,在1000℃条件下焙烧1h,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为17vol.%,焙烧后得到的固体产物随炉降温至350℃,然后将其倒入4.5L水中,再经浆化洗涤、离心分离、干燥、球磨粉碎后,得到氧化铬绿产品。
实施例11:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法参照实施例9中的方法,区别仅在于:焙烧时通入2.5m3的空气,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为20vol.%。
实施例12:
本实施例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法参照实施例10中的方法,区别仅在于:焙烧时通入2.52m3的空气,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为20vol.%。
对比例1:
本对比例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法参照实施例5中的方法,区别仅在于:通入的空气的量为0.1m3,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为8vol.%。
对比例2:
本对比例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法参照实施例5中的方法,区别仅在于:不通入空气,使得焙烧过程在还原性气氛中进行。
对比例3:
本对比例提供了一种改善氧化铬绿色泽的方法,所述方法参照实施例6中的方法,区别仅在于:不通入空气,使得焙烧过程在还原性气氛中进行。
以朗盛(原拜耳)公司的氧化铬绿颜料样品作为标准样,将氧化铬绿与漆料混和、研磨后涂在色板上,干燥后进行测色。色度测试采用Datacolor色差仪,D65光源、10°观测角对氧化铬绿产品色度参数进行测定。与粉末压饼测色相比,色板测试准确度更高,但因加入漆料,色度参数a*、b*的绝对值较粉末压饼测色值低。采用马尔文激光粒度分析仪粒度分布进行测定,测定结果见表1。
本发明中,氧化铬绿的色度参数参照CIE 1976L*a*b*系统获得,其中L*表示亮度值;a*表示红绿色度值,a*为正表示红色,a*为负表示绿色;b*表示黄蓝色度值,b*为正表示黄色,b*为负表示蓝色。
表1实施例1-12和对比例1-3中氧化铬绿产品的色度参数和粒度分布的测定结果
综合上述实施例和对比例可以看出,对以重铬酸盐为原料制备氧化铬绿的工艺,仅通过进一步控制焙烧尾气中的氧气浓度,即可得到颜料性能优异的氧化铬绿产品,所得产品粒度分布宽度≤1.30,D(97)≤4μm,粒度分布集中,色度参数为L*=42.2~44.2,a*=-17.8~-16.9,b*=15.3~18.4;所述方法操作简单,不影响设备产能,对生产成本的影响也较小,有利于工业化规模生产,具有较好的工业应用前景。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明操作的等效替换及辅助操作的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (30)
1.一种改善氧化铬绿色泽的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将重铬酸盐与还原剂混合后在氧化性气氛中焙烧,焙烧后得到的固体产物随炉降温,温度降至300℃以上,然后再进行水淬急冷降至室温,最后经洗涤、分离、干燥和破碎,得到焙烧尾气和氧化铬绿产品,焙烧过程中控制焙烧尾气中氧气的浓度为11~17vol.%;
所述氧化性气氛选择氧气时,所述氧气的通入体积与重铬酸盐的质量比为18.6~121m3/t;
所述氧化性气氛选择空气时,所述空气的通入体积与重铬酸盐的质量比为165~2520m3/t。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述重铬酸盐包括重铬酸钠和/或重铬酸钾。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述重铬酸盐为重铬酸钠。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原剂包括铵盐和/或硫磺。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述铵盐包括硫酸铵、氯化铵、碳酸铵或碳酸氢铵中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原剂的添加量为与重铬酸盐完全反应所需理论量的1~2倍。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述还原剂的添加量为与重铬酸盐完全反应所需理论量的1.2~1.5倍。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧化性气氛包括氧气和/或空气。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述氧化性气氛为氧气。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧化性气氛选择氧气时,所述氧气的通入体积与重铬酸盐的质量比为35~76m3/t。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧化性气氛选择空气时,所述空气的通入体积与重铬酸盐的质量比为316~1580m3/t。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述焙烧的原料还包括色泽改良剂。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述色泽改良剂包括硼酸、硼砂、淀粉、葡萄糖、尿素、硫酸盐或氟化物中的任意一种或至少两种的组合。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述色泽改良剂为硼酸、淀粉、尿素、硫酸盐或氟化物中的任意一种或至少两种的组合。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述硫酸盐包括硫酸铵、硫酸钾或硫酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述氟化物包括氟化钠和/氟化钾。
17.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述色泽改良剂的添加量为重铬酸盐的0~7wt%。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述色泽改良剂的添加量为重铬酸盐的0.5~5wt%。
19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述焙烧在焙烧窑或焙烧炉内进行。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述焙烧窑或焙烧炉内的区域包括高温区,焙烧过程在高温区内进行。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述高温区的温度为900~1000℃。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,焙烧原料在高温区的停留时间为0.5~2h。
23.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述破碎方式包括球磨破碎、气流粉碎或磨盘粉碎中的任意一种。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述破碎方式为气流粉碎。
25.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述焙烧后的固体产物还包括水溶性盐。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述水溶性盐包括硫酸盐、碳酸盐或氯盐中任意一种或至少两种的组合。
27.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述水淬急冷后的固体产物洗涤后进行分离。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述分离的方式为抽滤、离心分离或板框压滤中的任意一种。
29.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述焙烧尾气还包括N2、SO2或CO2中的任意一种或至少两种的组合。
30.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将重铬酸盐、还原剂和色泽改良剂混合后置于焙烧窑或焙烧炉内,通入氧气和/或空气,在900~1000℃条件下焙烧0.5~2h,焙烧过程中控制焙烧尾气中的氧气的浓度不低于11vol.%,所述还原剂的添加量为将重铬酸盐全部反应所需理论量的1~2倍,所述色泽改良剂的添加量为重铬酸盐的0~7wt%,焙烧后得到的固体产物随炉降温,温度降至300℃以上,然后再进行水淬急冷降至室温,最后经洗涤、分离、干燥和破碎,得到氧化铬绿产品;
所述氧化性气氛选择氧气时,所述氧气的通入体积与重铬酸盐的质量比为18.6~121m3/t;
所述氧化性气氛选择空气时,所述空气的通入体积与重铬酸盐的质量比为165~2520m3/t。
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