[发明专利]一种钼钒酸铋黄颜料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机颜料技术领域，特别涉及一种熔融盐法合成高性能钼钒酸铋黄颜料的方法。

背景技术

当今世界最普遍使用的无机黄颜料铬黄和镉黄，虽因其有良好的性能而有长期的应用历史，但是由于其中含有铅、铬、镉等危害人类健康和污染环境的重金属元素，其应用领域受到有关法规越来越严格的限制。例如，欧盟在1992年立法规定，所有铅化合物以及铅含量≥015%的化合物均须标以骷髅骨十字符号和“会对未出生婴儿造成损害”字样，结果导致工业用漆所用颜料无铅化倾向日益增强。因此，近些年来国内外日益重视不含这些有害元素的无毒黄颜料的研制工作。

在寻求优质无毒无机黄颜料的过程中，人们曾把注意力集中在单晶钒酸铋颜料上，但是其遮盖力差，且制造纯钒酸铋成本颇高，难以大量推广。继后，沿此不断努力，以求获得有工业价值的新型产品。例如，BASF公司在Colour Index上登记的C.I.颜料黄184便是含四方晶钒酸铋BiVO₄和亚稳正交晶型结构的Bi₂MoO₆的双晶相颜料，它的成分为BiVO₄·0.75Bi₂MoO₆。其中色载体为BiVO₄，Bi₂MoO₆为调节色相的成分。它是一种亮绿色、遮盖力强的黄色无机颜料。

钼钒酸铋颜料的通式可写为BiVO₄·nBi₂MoO₆(0.2≤n≤2)。其色调可通过该比值加以控制。其中的钼酸铋只有很淡的黄色，它对加深钼钒酸铋系统的颜色起不了多大作用。但是，钼酸铋对此系统的色调仍有一定意义，当提高它在颜料中的比例时，色调会由红相黄向绿相黄转变。此外，钼酸铋还具有增进钒酸铋的户外使用性能和抗化学侵蚀作用的能力。同时，钼钒酸铋的遮盖力和着色力，随Bi₂MoO₆含量增加而增加，直到BiVO₄·nBi₂MoO₆中n=0.75，尔后降低。

目前钼钒酸铋黄颜料的制造工艺可分为直接煅烧法与沉淀-煅烧法。直接煅烧法是将铋、钒、钼氧化物类或热分解而产生的相应氧化物的盐的混合物按所需组成进行混合，在573～1173K之间煅烧。沉淀-煅烧法分为两个阶段。在沉淀阶段，主要是将含铋(Ⅲ)盐、钒(V)盐和钼酸盐的高纯溶液(需要时加入其他无机化合物)，在严格限定的诸如温度和pH值等条件下混合，使Bi(Ⅲ)-V(Ⅴ)-Mo(Ⅵ)氧化物-氢氧化物-凝胶沉淀出来。在该阶段中需消耗大量的酸和碱。随后，将生成的沉淀进行洗涤，干燥。在煅烧阶段，将固体颗粒加热到约600℃，形成相互彼邻的钒酸铋与钼酸铋双相结晶。进一步，对于煅烧后的颜料，通常都需要湿磨、抽滤和聚集体解磨。

发明内容

鉴于上述方法存在煅烧温度高、酸和碱的使用量大等技术问题，本发明提供一种利用熔融盐法合成钼钒酸铋黄颜料的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：一种钼钒酸铋黄颜料的制备方法，包括以下步骤：

⑴按物质的量之比n(Bi₂O₃）∶n(V₂O₅）=1∶1称取一定量的Bi₂O₃和V₂O₅，再按物质的量之比n(Bi₂O₃）∶n(MoO₃)=1∶1称取一定量的Bi₂O₃和MoO₃，其中n(V）∶n(Mo)=1∶0.2～1，将这三种氧化物球磨10～30分钟后，与适量的碱金属硝酸盐继续混合球磨10分钟制成粉末前驱体；

⑵将步骤⑴得到的粉末前驱体在空气气氛下于马弗炉中350～500℃下煅烧3～12小时；

⑶将步骤⑵所得物料自然冷却至室温，用热水溶解其中的硝酸盐，抽滤分离出固体样品，再于90～120℃烘干，得到钼钒酸铋黄颜料产品。

上述的钼钒酸铋黄颜料的方法，所述的硝酸盐为碱金属硝酸盐。

上述的钼钒酸铋黄颜料的方法，所述的硝酸盐为NaNO₃、LiNO₃或KNO₃中的一种或多种的混合物。