[发明专利]稀土着色剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及着色剂技术领域，更具体地说，涉及一种稀土着色剂及其制备方法。

背景技术

多年来，重金属基无机颜料一直是普遍使用的着色剂。但是，重金属基无机颜料对对环境有很大的危害，同时危害人类的身体健康。

为了避免重金属基无机颜料中的重金属对人类带来的危害，着色剂的生产者和使用者一直在努力研制新的着色剂。我国是稀土储量丰富，在稀土化合物中，铈类化合物具有产量大，价格低的特点，因此，以铈类化合物为原料制备稀土着色剂引起人们的广泛关注。

目前，已经公开了多种以铈类化合物为原料制备稀土着色剂方法，例如，专利号为2619819的日本专利文献报道了一种稀土着色剂的制备方法，该方法将草酸铈、硫磺、碳酸钠的混合物在研钵中研磨混合均匀，将混合物放于管式炉中，通入含有体积比为10％氢气的氢气、氩气混合气体，在1200℃反应1小时，得到稀土硫化物体着色剂；公开号为CN 1111509C的中国专利文献提供了一种两段式制备稀土硫化物着色剂的方法，该方法将二氧化铈和添加剂碱金属碳酸盐或碱金属亚硫酸盐混匀后置于管式反应炉的高温区，将硫磺置于低温区，通入氩气驱赶反应系统的空气，切换成氢气；高温区继续升温至1000℃～1600℃，并在此温度下恒温保持75～150分钟，使管式炉降温，停止通入氢气，封闭管式炉尾端出口，并使反应系统与充有氩气的储气袋连通，从而制备稀土硫化物着色剂；《硅酸盐通报》2005年第二期21～23页报道了一种红色稀土着色剂及其制备方法，该红色稀土着色剂为Cel-xPrxO₂；《稀土》于2004年第25卷9～12页报道了一种含CeO₂的紫色稀土着色剂及其制备方法。

但是，现有技术中还没有以铈类化合物为原料制备绿色稀土着色剂方面的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种稀土着色剂及其制备方法，该方法制备得到绿色稀土着色剂。

本发明提供一种稀土着色剂的制备方法，包括：

将铈源化合物、铝源化合物与硫源化合物在1000～1500℃的密闭反应器中反应，得到稀土着色剂；

所述铈源化合物为二氧化铈、草酸铈，碳酸铈或硫酸铈；所述铝源化合物为氧化铝，氢氧化铝或硫酸铝；所述硫源化合物为硫磺或硫酸盐。

优选的，还包括：

将钛源化合物、镁源化合物和锌源化合物中一种或多种与所述铈源化合物、铝源化合物、硫源化合物混合，反应，所述钛源化合物为二氧化钛或钛盐，所述镁源化合物为氧化镁或镁盐，所述锌源化合物为氧化锌或锌盐。

优选的，所述钛源化合物中的钛元素与所述铝源化合物中的铝元素的摩尔比为1∶100。

优选的，所述镁源化合物中的镁元素与所述铝源化合物中的铝元素的摩尔比为1∶100。

优选的，所述锌源化合物中的锌元素与所述铝源化合物中的铝元素的摩尔比为1∶100。

优选的，所述铈源化合物中的铈元素与所述铝源化合物中的铝元素的摩尔比为0.6～1.4∶1。

优选的，所述铝源化合物中的铝元素与所述硫源化合物的硫元素的摩尔比为1∶0.001～2。

本发明还提供一种稀土着色剂，其化学式为Ce_XAlO₃:S_Y，其中，X为0.6～1.4，Y为0.001～2。

优选的，X为0.9～1.1。

优选的，Y为0.05～0.5

从上述的技术方案可以看出，本发明提供一种稀土着色剂及其制备方法，该方法包括：将铈源化合物、铝源化合物和硫源化合物在1000～1500℃的密闭反应器中反应，得到稀土着色剂。本发明提供的稀土着色剂的化学式为Ce_XAlO₃:S_Y，其中，X为0.6～1.4，Y为0.001～2。该稀土着色剂为掺杂S的Ce_XAlO₃，其中，Ce_XAlO₃为基质，S为生色剂。本发明采用铈源化合物、铝源化合物和硫源化合物为反应原料，所述铈源化合物、铝源化合物反应生成白色Ce_XAlO₃，同时通过加入硫磺或硫酸盐等硫源化合物，在高温密闭容器中与白色Ce_XAlO₃反应，使白色Ce_XAlO₃产生色心，从而制备得到绿色稀土着色剂。

附图说明