[其他]重晶石颜料的制造方法

说明书

本发明涉及的是一种独特的用重晶石矿粉制取重晶石颜料的制造方法。

重晶石矿粉由于其物理性能的局限，尤其是吸油性及悬浮性两个主要指标低劣，而不适宜直接用于油漆涂料行业。

通常作为颜料的沉淀硫酸钡，是采用芒硝-黑灰法生产。首先是将重晶石矿粉与煤粉按一定比例混合，经过高温还原焙烧，再将水浸出之硫化钡与芒硝（或硫酸）进行复分介反应后制得。该法原材料消耗高，设备较复杂，生产成本高，特别是硫化物的三废对环境污染严重。

用其它方法由重晶石制硫酸钡颜料也曾有人进行过研究。例如，日本特许公报昭-59-11530，是将重晶石粉与碳酸盐或酸式碳酸盐或两者之混合物，在850℃以上焙烧，然后用无机酸处理，经漂洗等操作后制得。再如，渡口市盐边县工交局发表的“一步法新工艺在单晶体优质重晶石矿中的应用”一文中提到的方法，是在重晶石粉中渗入苛性碱，烘干后在400℃以上焙烧，然后在加温搅拌下用无机酸处理，再经漂洗、陈化等操作后制得。这两种方法不但消耗价格较高的纯碱或烧碱，需要高温焙烧，而且对设备和燃料都有特定的要求，从而给生产带来较大困难。

本发明提供一种独特的用重晶石矿粉制取重晶石颜料的方法。本发明是将重晶石矿石机械粉碎后，经简单加工处理，在完全不破坏重晶石晶格的情况下，制得与沉淀硫酸钡颜料性能完全相同的，适用于油漆涂料行业应用的重晶石颜料。

本发明是这样实现的：重晶石矿石经机械粉碎后，用或不用无机酸处理，经酸处理者需经漂洗后打浆，不经酸处理者可直接打浆，在打浆中加入水溶性金属盐，然后搅拌，再先后加入酸和碱进行酸化和熟化处理，在整个处理过程中还需加入季铵盐阳离子表面活性剂，最后进行常规的漂洗、过滤、干燥和粉碎、得到产品。

本发明对重晶石矿粉的粒度没有统一要求，可根据使用部门对粒度的要求而定。对油漆、涂料行业来说，粒度小于325目即可满足使用要求。当然，粒度更细一些对提高油漆的质量和酸处理效果，将更为有利。

酸处理重晶石矿粉所用的无机酸，应是强无机酸，如硫酸、盐酸等。使用其中任何一种酸或两种及两种以上的混合酸，均可达到很好的效果。酸浓度要根据所用的酸的种类和酸处理的温度，以及重晶石矿石的成份来决定，一般在8～45%的范围内。最为方便的浓度是10～40%的硫酸或10～30%的盐酸。酸处理的温度在10～100℃的范围内，其结果都很理想。酸处理的时间以20～40分钟为宜。曾试验过在80℃时，30分钟和60分钟的酸处理效果，其差别甚微。应当注意的是酸处理温度低于20℃时，会延长处理时间。用于矿粉酸处理的酸液，可以循环使用。

打浆后，浆液的固含量，可按需要在10～50%范围内任意选用，最佳固含量为20～30%。

本发明所说的水溶性金属盐，最理想的是水玻璃。水玻璃加入量为重晶石矿粉的5～20%（以SiO₂计）。其它类型的水溶性金属盐，如氯化钡、硫酸镁、氯化锶等，也能改善重晶石的颜料性能。水溶性金属盐以其水溶液形式加入最为方便，其浓度可任意选定，而最佳浓度为25～30%。

在含有水溶性金属盐的重晶石浆液中，加入季铵盐类阳离子表面活性剂，典型适用的季铵盐有：

其中：R是代表亲油的直链烷基，代表性的烷基碳原子数是12～18;

P是代表苄基;

X是代表卤素离子。

如：

都可以使用，其效果没有多大差别。季铵盐的加入时机，完全根据操作是否方便来决定，加入量一般为重晶石矿粉量的0.01～0.3%，最佳加入量为0.02～0.03%。

本发明所说的酸化和熟化是一个连续的过程，以分别加入酸和碱予以实现。酸化过程采用无机酸为宜，浆液的PH值一般控制在1～6，最佳范围为5～6，酸化时间控制在0.5～2小时，最好是在0.5～1.5小时。熟化过程采用氨水或烧碱为宜，浆液的PH值一般控制在7～11，最佳范围为8～9，熟化时间对产品性能没有显著影响，可据具体情况而定。酸化和熟化温度，在10～90℃的范围内均可，为操作方便，酸化和熟化的温度保持一致为宜。

良好的搅拌，可使浆液中的重晶石粉尽可能的分散成一次性粒子，这对重晶石粒子表面性能的改善和产品质量的提高，特别是对产品吸油性的提高都十分有利。