[发明专利]硅酸酯类化合物包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅酸酯类化合物制备二氧化硅包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺。

背景技术

现有黄色陶瓷颜料有下列一些种类：镉黄(CdS)、铬黄(PbCrO₄，BaCrO₄)、锑黄(Sb₂O₅·2PbO)、铬钛黄[TiO₂(Cr，Sb)]等，它们均含有铅、铬、镉等有毒的重金属元素。含有重金属的陶瓷颜料，一方面在颜料生产过程中给生产工人的身体健康造成直接的毒害，另一方面颜料受到酸的侵蚀时，重金属的溶出也会危及人体健康。因此，研制一种绿色环保的黄色陶瓷颜料是迫切需要的。钒酸铋黄色颜料是一种有着美好前景的新型颜料，具有无毒、耐候性好、色泽明亮及对环境友好的优良性能，因而可用来代替含有铅、镉、铬等有毒元素的颜料，是一种绿色环保的无机黄颜料。但是单纯的钒酸铋黄色颜料，烧到600℃以上颜色变深，甚至发黑，由于不耐高温而不能用作陶瓷颜料。因此，必须对钒酸铋进行表面包覆，在其表面形成耐高温的包覆层，使其能够应用于陶瓷颜料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以消除颜料生产中给工人的身体健康造成的危害和对环境的污染并解决我国出口陶瓷产品因铅、镉、铬等有毒重金属溶出量超标而受阻的问题的硅酸酯类化合物制备二氧化硅包覆钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺。

本发明采用如下技术方案：

本发明包括以下工艺过程：

(1)黄色颜料BiVO₄的制备：

A、配制0.5-2.0mol/L浓度的Bi(NO₃)₃溶液100-1000mL，在配制时需加入5-200mL的浓HNO₃以抑制Bi(NO₃)₃的水解；

B、将NH₄VO₃溶解在1-8mol/L的NaOH溶液中得到与Bi(NO₃)₃溶液等浓度的NH₄VO₃溶液100-1000mL；

C、在搅拌下，将100-1000mL NH₄VO₃溶液滴加到同体积的Bi(NO₃)₃溶液中，用氢氧化钠或氨水调节pH＝4.5-7.5，同时升温至60-100℃后再保温0.5-2.0小时，然后进行抽滤，用蒸馏水洗涤，60-100℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料；

(2)耐高温的黄色颜料BiVO₄/SiO₂的制备：

取上述钒酸铋黄色颜料2-10克，用0.2％-1.0％的表面活性剂溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、用蒸馏水洗涤，60-100℃烘干后，得到预包覆的含有表面活性剂膜的BiVO₄黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在500-900℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆一次SiO₂的BiVO₄黄色颜料。

本发明取上述包覆一次SiO₂并在500-900℃焙烧后的BiVO₄黄色颜料，用0.2％-1.0％的表面活性剂溶液40-200mL浸泡5-60分钟，抽滤、洗涤、60-100℃烘干后，再次得到包覆表面活性剂膜的BiVO₄黄色颜料，将其与硅酸酯类化合物、浓氨水、蒸馏水、无水乙醇混合，使反应体系中含硅酸酯类化合物2-10mL、浓氨水2-10mL、蒸馏水10-30mL、无水乙醇86-430mL，在搅拌下，室温反应1-4小时，并陈化16-36小时，抽滤，以无水乙醇洗涤沉淀，烘干后在1000-1300℃焙烧0.5-2.0小时，得到包覆两次SiO₂的BiVO₄/SiO₂黄色陶瓷颜料。

本发明黄色颜料BiVO₄的制备过程C步骤中用蒸馏水洗涤后，再用有机溶剂洗涤，20-90℃烘干，得到松散的粉末状钒酸铋黄色颜料。

本发明所述的有机溶剂为无水乙醇、乙醚、四氯化碳、三氯甲烷或丙酮。