群藍(lán)顏料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無機(jī)顏料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種群藍(lán)顏料的制備方法。將NaA型分子篩、碳酸鈉、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和還原劑干燥；干燥好的原料稱量，研磨混合，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封；預(yù)密封好的坩堝置于電爐中進(jìn)行第一階段焙燒，得到綠色固體粉末；綠色固體粉末制成顆粒狀，在氧氣氣氛下密封，進(jìn)行第二階段焙燒，得到群藍(lán)顏料粗品；將群藍(lán)顏料粗品在熱水中反復(fù)洗滌，洗滌后的群藍(lán)顏料粗品加入到熱亞硫酸鈉溶液中攪拌，然后再水洗、干燥，即得。本發(fā)明所制備的群藍(lán)顏色亮麗，產(chǎn)率達(dá)到85％以上，焙燒反應(yīng)條件溫和，生產(chǎn)工藝簡單，反應(yīng)周期短，顏料無毒，耐光性、耐堿性、耐候性良好，對環(huán)境無污染。
【專利說明】群藍(lán)顏料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無機(jī)顏料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種群藍(lán)顏料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 群藍(lán)是一種藍(lán)色的無機(jī)顏料，具有無毒、耐堿、耐光、耐熱，不溶于水和溶劑等環(huán)境 友好特性，可提白、調(diào)色、著色，在塑料、涂料、合成樹脂、油墨、橡膠、建筑、紙張、洗滌劑、繪 畫顏料等多種行業(yè)中均有應(yīng)用。
[0003] 目前，生產(chǎn)群藍(lán)以高嶺土為主要原料，加入硫磺和碳酸鈉等原料，高溫煅燒得到產(chǎn) 品。粗產(chǎn)物一般含75% (重量）藍(lán)色顏料，23%硫氧化鈉，2%游離的帶有若干硫化鐵的硫 磺。專利CN1044668A發(fā)明了一種以高嶺土（30?65% )、硝酸鈷或其他鈷鹽（4?20% )、 氧化鋅（10?40% )、氧化鈦（0?5% )作為著色劑，用硫磺（5?20% )和鈉鹽（0? 20% )作為催化劑，在980?1080°C下焙燒1. 5?3小時，制備藍(lán)色無機(jī)顏料。該發(fā)明使用 硝酸鈷或其他鈷鹽為主要著色劑，且用量大，顏料廢棄后鈷鹽會產(chǎn)生一定量污染；焙燒溫度 高，能耗高。專利CN101318661A發(fā)明了一種煤矸石煅燒生產(chǎn)群青的方法，該發(fā)明使用煤矸 石粉、石英粉、純堿、硫磺、元明粉、木炭、膨潤土為原料，將原料密封在坩堝內(nèi)，在20小時內(nèi) 升溫至818?825°C，保溫12?16小時，然后在72小時內(nèi)充分進(jìn)氧降溫至480?600°C， 待降溫出爐即可。該發(fā)明群藍(lán)產(chǎn)品雜質(zhì)含量高，且僅煅燒時間就達(dá)到100多小時，生產(chǎn)周期 長，耗能1?。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種群藍(lán)顏料的制備方法，生產(chǎn)工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、反 應(yīng)周期短、能耗低、產(chǎn)率高、對環(huán)境無污染。
[0005] 本發(fā)明所述的群藍(lán)顏料的制備方法，步驟如下：
[0006] (1)將NaA型分子篩、碳酸鈉、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和還原劑干燥；
[0007] (2)將干燥好的原料稱量，研磨混合，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封；
[0008] (3)將預(yù)密封好的坩堝置于電爐中進(jìn)行第一階段焙燒，得到綠色固體粉末；
[0009] (4)將綠色固體粉末制成顆粒狀，在氧氣氣氛下密封，進(jìn)行第二階段焙燒，得到群 藍(lán)顏料粗品；
[0010] (5)將群藍(lán)顏料粗品在熱水中反復(fù)洗滌，洗滌后的群藍(lán)顏料粗品加入到熱亞硫酸 鈉溶液中攪拌，然后再水洗、干燥，即得。
[0011] 步驟⑴中所述的NaA分子篩與碳酸鈉的質(zhì)量比為1 :0. 13?0. 24。
[0012] 步驟（1)中所述的NaA分子篩與單質(zhì)硫的質(zhì)量比為1 :0. 20?0. 48。
[0013] 步驟（1)中所述的NaA分子篩與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1 :0. 01?0. 07。
[0014] 步驟（1)中所述的NaA分子篩與還原劑的質(zhì)量比為1 :0. 05?0. 16。
[0015] 步驟（1)中所述的還原劑為活性碳、木炭或松香中的一種或幾種。
[0016] 步驟（3)中所述的第一階段焙燒的溫度為600?750°C，時間為30?90分鐘。
[0017] 步驟（4)中所述的第二階段焙燒的溫度為400?500°C，時間為40?80分鐘。
[0018] 步驟（5)中所述的亞硫酸鈉溶液的濃度為1?7%。
[0019] 步驟（5)中所述的群藍(lán)顏料粗品與亞硫酸鈉溶液的質(zhì)量比為1 : 2?4。
[0020] 步驟（5)中所述的熱水的溫度是60?100°C。
[0021] 步驟（5)中所述的熱亞硫酸鈉溶液的溫度是60?100°C。
[0022] 本發(fā)明所述的群藍(lán)顏料的制備方法，具體步驟如下：
[0023] (1)將NaA型分子篩500°C干燥1小時，碳酸鈉、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和還原劑在 110°C下干燥1小時；
[0024] (2)將干燥好的原料按一定質(zhì)量比稱量，研磨混合，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封；
[0025] (3)將預(yù)密封好的坩堝于電爐中，以5?15°C /min的速度升至一定溫度進(jìn)行第一 階段焙燒，恒溫30?90分鐘，得到綠色固體粉末；
[0026] (4)將綠色固體粉末制成顆粒狀，在氧氣氣氛下密封，在一定溫度下進(jìn)行第二階段 焙燒，恒溫40?80分鐘，得到群藍(lán)顏料粗品；
[0027] (5)將制備的群藍(lán)顏料粗品在熱水中反復(fù)洗滌除去水溶性鹽，洗滌后的群藍(lán)顏料 粗品加入到一定濃度的熱亞硫酸鈉溶液中（固液比為1 : 2?4)攪拌5?lOmin，然后再 水洗、干燥，即得。
[0028] 本發(fā)明以NaA型分子篩為主要原料，加入單質(zhì)硫、碳酸鈉、氫氧化鈉和還原劑，先 進(jìn)行一次煅燒，使NaA分子篩的LTA骨架轉(zhuǎn)變成方鈉石的SOD骨架，同時將反應(yīng)生成的多硫 陰離子嵌入骨架，生成群綠；二次氣氛煅燒，在氧氣氣氛下，多硫陰離子轉(zhuǎn)變成多硫陰離子 自由基，將群綠轉(zhuǎn)化為群藍(lán)。本發(fā)明制備的顏料群藍(lán)，生色團(tuán)為多硫陰離子自由基，環(huán)保無 毒，相對于重金屬顯色顏料具有明顯的優(yōu)勢；制備方法反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)周期短，能耗低， 產(chǎn)率高；制備的群藍(lán)顏料是一種對環(huán)境友好，使用安全的顏料。
[0029] 本發(fā)明制備的顏料群藍(lán)可以滿足國內(nèi)市場對高檔群藍(lán)顏料的需求，替代進(jìn)口產(chǎn) 品，并參與國際市場競爭，出口創(chuàng)匯。
[0030] 本發(fā)明制備的顏料群藍(lán)經(jīng)過實驗測試，能夠達(dá)到下述指標(biāo)：
[0031] a.不溶于水，在自來水中浸泡120天不溶解，不變色；
[0032] b.耐光照性：500瓦紫外燈照射120小時不褪色；
[0033] c.耐酸性：5%鹽酸溶液中浸泡120小時不變色；
[0034] d.耐堿性：5%氫氧化鈉水溶液中浸泡120小時不變色；
[0035] e.耐熱性：在高溫爐中加入到800°C，保溫100小時不褪色。
[0036] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0037] 本發(fā)明所制備的群藍(lán)顏色亮麗，產(chǎn)率達(dá)到85%以上，焙燒反應(yīng)條件溫和，生產(chǎn)工藝 簡單，反應(yīng)周期短，顏料無毒，耐光性、耐堿性、耐候性良好，對環(huán)境無污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 圖1是實施例1制備的群藍(lán)顏料的XRD圖譜。
[0039] 圖2是實施例1制備的群藍(lán)顏料的紫外圖譜。

【具體實施方式】
[0040] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0041] 實施例1
[0042] 將Na2C03、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和活性碳在110°C下干燥1小時，NaA型分子篩在 500°C下干燥1小時；稱取NaA型分子篩500克，單質(zhì)硫100克，碳酸鈉120克，氫氧化鈉5 克，活性碳25克，研磨混勻，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封。將密封好的坩堝置于電爐中，以 15°C/min的速度升至600°C進(jìn)行第一階段焙燒，恒溫90分鐘，得到綠色固體。向坩堝內(nèi)充入 氧氣，在500°C下進(jìn)行第二階段焙燒，恒溫40分鐘，得到群藍(lán)粗產(chǎn)品。制備的粗產(chǎn)品在60°C 水中反復(fù)洗除去水溶性鹽，水洗后的群藍(lán)顏料粗品在2%、100°C亞硫酸鈉溶液中（固液比 為1 : 2)攪拌5min，水洗、干燥，得到純凈的顏料群藍(lán)。
[0043] 實施例2
[0044] 將Na2C03、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和活性碳在110°C下干燥1小時，NaA型分子篩在 500°C下干燥1小時；稱取NaA型分子篩500克，單質(zhì)硫240克，碳酸鈉90克，氫氧化鈉35 克，活性碳80克，研磨混勻，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封。將密封好的坩堝置于電爐中，以 5°C /min的速度升至750°C進(jìn)行第一階段焙燒，恒溫30分鐘，得到綠色固體。向坩堝內(nèi)充 入氧氣，在400°C下進(jìn)行第二階段焙燒，恒溫80分鐘，得到群藍(lán)粗產(chǎn)品。將制備的粗產(chǎn)品在 100°C水中反復(fù)洗除去水溶性鹽，水洗后的群藍(lán)顏料在4%、80°C熱亞硫酸鈉溶液中（固液 比為1 : 3)攪拌6min，水洗、干燥，得到純凈的顏料群藍(lán)。
[0045] 實施例3
[0046] 將Na2C03、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和松香在110°C下干燥1小時，NaA型分子篩在500°C 下干燥1小時；稱取NaA型分子篩500克，單質(zhì)硫170克，碳酸鈉65克，氫氧化鈉20克，松 香50克，研磨混勻，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封。將密封好的坩堝置于電爐中，以10°C/min 的速度升至700°C進(jìn)行第一階段焙燒，恒溫60分鐘，得到綠色固體。向坩堝內(nèi)充入氧氣，在 450°C下進(jìn)行第二階段焙燒，恒溫60分鐘，得到群藍(lán)粗產(chǎn)品。制備的產(chǎn)品在80°C水中反復(fù)洗 除去水溶性鹽，水洗后的群藍(lán)顏料在3%、6(TC熱亞硫酸鈉溶液中（固液比為1 : 4)攪拌 lOmin，水洗、干燥，得到純凈的群藍(lán)顏料。
[0047] 實施例4
[0048] 將Na2C03、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和木炭在110°C下干燥1小時，NaA型分子篩在500°C 下干燥1小時；稱取NaA型分子篩500克，單質(zhì)硫240克，碳酸鈉120克，氫氧化鈉35克，木 炭80克，研磨混勻，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封。將密封好的坩堝置于電爐中，以15°C/min 的速度升至750°C進(jìn)行第一階段焙燒，恒溫90分鐘，得到綠色固體。向坩堝內(nèi)充入氧氣，在 400°C下進(jìn)行第二階段焙燒，恒溫40分鐘，得到群藍(lán)粗產(chǎn)品。產(chǎn)品在90°C水中反復(fù)洗除去 水溶性鹽，水洗后的群藍(lán)顏料粗品在4%、7(TC熱亞硫酸鈉溶液中（固液比為1 : 2)攪拌 8min，然水洗、干燥，得到純凈的群藍(lán)顏料。
[0049] 實施例5
[0050] 將Na2C03、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和活性碳在110°C下干燥1小時，NaA型分子篩在 500°C下干燥1小時；稱取NaA型分子篩500克，單質(zhì)硫240克，碳酸鈉65克，氫氧化鈉35 克，活性碳50克，研磨混勻，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封。將密封好的坩堝置于電爐中，以 5°C /min的速度升至700°C進(jìn)行第一階段焙燒，恒溫30分鐘，得到綠色固體。向坩堝內(nèi)充 入氧氣，在450°C下進(jìn)行第二階段焙燒，恒溫80分鐘，得到群藍(lán)粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品在70°C水中 反復(fù)洗除去水溶性鹽，水洗后的群藍(lán)顏料粗品加到1 %、90°c熱亞硫酸鈉溶液中（固液比為 1 : 3)攪拌9min，水洗、干燥，得到純凈的群藍(lán)顏料。
[0051] 實施例6
[0052] 將Na2C03、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和活性碳在110°C下干燥1小時，NaA型分子篩在 500°C下干燥1小時；稱取NaA型分子篩500克，單質(zhì)硫100克，碳酸鈉65克，氫氧化鈉5 克，活性碳50克，研磨混勻，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封。將密封好的坩堝置于電爐中，以 15°C /min的速度升至700°C進(jìn)行第一階段焙燒，恒溫90分鐘，得到綠色固體。向坩堝內(nèi)充 入氧氣，在450°C下進(jìn)行第二階段焙燒，恒溫40分鐘，得到群藍(lán)粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品在100°C水 中反復(fù)洗除去水溶性鹽，水洗后的群藍(lán)顏料粗品加到7%、100°C熱亞硫酸鈉溶液中（固液 比為1 : 2)攪拌lOmin，水洗、干燥，得到純凈的群藍(lán)顏料。
【權(quán)利要求】
1. 一種群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟如下： (1) 將NaA型分子篩、碳酸鈉、單質(zhì)硫、氫氧化鈉和還原劑干燥； (2) 將干燥好的原料稱量，研磨混合，置于陶瓷坩堝中，壓實，密封； (3) 將預(yù)密封好的坩堝置于電爐中進(jìn)行第一階段焙燒，得到綠色固體粉末； (4) 將綠色固體粉末制成顆粒狀，在氧氣氣氛下密封，進(jìn)行第二階段焙燒，得到群藍(lán)顏 料粗品； (5) 將群藍(lán)顏料粗品在熱水中反復(fù)洗滌，洗滌后的群藍(lán)顏料粗品加入到熱亞硫酸鈉溶 液中攪拌，然后再水洗、干燥，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟⑴中所述的NaA分 子篩與碳酸鈉的質(zhì)量比為1 :〇. 13?0. 24。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟⑴中所述的NaA分 子篩與單質(zhì)硫的質(zhì)量比為1 :0. 20?0. 48。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟⑴中所述的NaA分 子篩與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1 :〇. 01?〇. 07。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟⑴中所述的NaA分 子篩與還原劑的質(zhì)量比為1 :〇. 05?0. 16。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟（1)中所述的還原劑 為活性碳、木炭或松香中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟（3)中所述的第一階 段焙燒的溫度為600?750°C，時間為30?90分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟（4)中所述的第二階 段焙燒的溫度為400?500°C，時間為40?80分鐘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟（5)中所述的亞硫酸 鈉溶液的濃度為1?7%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的群藍(lán)顏料的制備方法，其特征在于步驟（5)中所述的群藍(lán)顏 料粗品與亞硫酸鈉溶液的質(zhì)量比為1 : 2?4。
【文檔編號】C09C1/40GK104059394SQ201410323249
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】徐會君, 唐守余 申請人:山東慧科助劑股份有限公司