專利名稱：包核型釩酸鉍黃顏料的制法的制作方法
技術領域：
本發明屬于無機顏料的制造技術領域。
背景技術：
釩酸鉍黃顏料是一種高性能、無毒的黃色無機顏料，是含鉛鉻顏料和部分高價有機黃顏料的最有可能的替代品。在各國環保法規越來越嚴格的情況下，其內在價值越發突顯出來。各國專利中，有關該顏料的制造方法歸納起來，可分為加入了鉬或鎢元素的和沒有加的。其中加了鉬或鎢的主要有4026722、4115141、5203917、5273577、5753028。涉及沒有加鉬或鎢，而是釩酸鉍單相顏料的則有4272296、4455174、4752460、4937063、4851094、5336312、5399197、5536309、5753028等。
對于填充劑，4272296提到加入了占總顏料量30～60％的BaSO4。在這樣的濃度下，還是能得到具有和傳統顏料相近似的光學特性(色飽和度、反射率等)和顏料特性(著色力和遮蓋力等)。
某些專利在顏料中加入的Si、Al、P、Ti以及一些堿土金屬或稀土元素等，都是作為顏料晶體結構的一部分，而不是作為填充劑。4026722顏料化學式為BiVO4·xAl2O3·ySiO2(x＝1～2，y＝0.25～2.0)。4752460和4937063提到化學式形如(Bi，A)(V，D)O4其中A為堿土金屬元素或鋅，D為鉬或鎢，ABi＝0.15～0.3，DV＝0.15～0.3。5203917加入了占Bi元素0.1～0.3的ZrO。類似的專利還有5273577(加了P，占Bi元素量的0.001～0.08)，5536309(P或Si占0.002～0.05)，5753028加了占0.035～0.1的Fe，以及0～0.1的P。
對于反應條件，上述專利都認為反應液PH應保持酸性(多在1～4范圍內)。大多數專利都認為，在反應一段時間后需要將PH調至5～8的范圍。絕大多數專利認為，顏料必須經過灼燒，溫度在200～700℃。
必須提到的是，國內僅有的一篇關于該顏料的專利是北京師范大學申請于1985年的CN85100779A，專利提到加入鉬或鎢元素，反應液PH控制在1.5～3.5，用含少量Fe2O3(1％wt以下)的TiO2作填充劑，加入量是純顏料重量的4倍以下。這樣可以降低成本，又提高了顏料的遮蓋力。
發明內容
自80年代釩酸鉍或釩酸鉬鉍(C.I.PY184)顏料推向市場以來，因其有著出色的性能，國外生產顏料的著名廠商，都不遺余力地進行了改進和拓寬應用領域的工作。但顏料本身所用的原料(鉍鉬釩)都十分昂貴，決定了顏料的市場售價，從而影響了它的推廣應用。
本發明所要解決的技術問題是，大幅度降低釩酸鉍顏料的生產成本。該顏料符合以下的化學式BiVO4·nBi2AO6式中A是Mo或W，n＝0～2的范圍內選取n值可以得到從檸檬黃到深黃的系列產品。顏料在制造過程中加入了一種或幾種無機化合物填充劑，黃色顏料包覆在填充劑表面，加入量占制成顏料總重量的30％～90％。加入的無機物填充劑是選自磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鈣、二氧化硅、氧化鋁、三氧化二硼、氧化鋯、碳酸鈣、重晶石粉、滑石粉、高嶺土中的一種或幾種。原料所用的釩化合物需用一種或幾種酸溶解，所用的酸是選自鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸中的一種或幾種。反應液的PH值需控制在≤1，反應溫度需控制在70～100℃。在反應時間達到2～3小時后，用NaOH等堿將PH值逐步調至1～10。反應液繼續加熱攪拌溫度控制在70～100℃，反應2～3小時。經洗滌干燥后的粗顏料必須經過灼燒才能具有顏料的特質，灼燒溫度控制在300～700℃，灼燒時間應在2～10小時。
具體實施例方式
〖實施例1〗在250毫升的燒杯里，稱取5克Bi(NO3)3·5H2O用5毫升65％的硝酸溶解，加入50毫升的水攪拌，得到澄清的溶液。另取50毫升的燒杯，稱取1.6克的NH4VO3，滴入3毫升80％的磷酸，加水至50毫升，攪拌加熱溶解，得到紅棕色的溶液。將NH4VO3溶液緩慢加入到硝酸鉍的溶液中去。加水至250毫升，加熱至90℃以上。往溶液中放入γ-氧化鋁固體18克，保持反應液PH在1以下，反應2小時。用NaOH逐步調節PH到7。繼續加熱保持溫度90℃以上，回流3小時。用清水常溫沈滌沉淀2次，抽濾干燥。130℃烘干沉淀，放入坩堝置于馬弗爐里，650℃灼燒5小時。得到深黃色的顏料粗品17.2克，研磨后過200目篩。顏料的色度指標委托上海市涂料研究所檢測中心測試L*＝74.620a*＝10.682b*＝46.436〖實施例2〗在250毫升的燒杯里，稱取5克Bi(NO3)3·5H2O用5毫升65％的硝酸溶解，加入50毫升的水攪拌，得到澄清的溶液。另取50毫升的燒杯，稱取0.48克的NH4VO3，滴入1毫升80％的磷酸，加水至50毫升，攪拌加熱溶解，得到紅棕色的溶液。再稱取0.48克的磷鉬酸，用50毫升水溶解。將NH4VO3溶液和磷鉬酸溶液，緩慢加入到硝酸鉍的溶液中去。加水至250毫升，加熱至90℃以上。往溶液中放入40％的硅溶膠37.5克，保持反應液PH在1以下，反應2小時。用NaOH逐步調節PH到7。繼續加熱保持溫度90℃以上，回流3小時。用清水常溫洗滌沉淀2次，抽濾干燥。130℃烘干沉淀，放入坩堝置于馬弗爐里，650℃灼燒5小時。得到檸檬黃色的顏料粗品16.4克，研磨后過200目篩。顏料的色度指標委托上海市涂料研究所檢測中心測試L*＝90.278a*＝3.965b*＝65.848〖實施例2〗在250毫升的燒杯里，稱取5克Bi(NO3)3·5H2O用5毫升65％的硝酸溶解，加入50毫升的水攪拌，得到澄清的溶液。另取50毫升的燒杯，稱取2.0克的NH4VO3，滴入5毫升80％的磷酸，加水至50毫升，攪拌加熱溶解，得到紅棕色的溶液。將NH4VO3溶液緩慢加入到硝酸鉍的溶液中去。加水至250毫升，加熱至90℃以上。往溶液中放入氧化鋯15克，保持反應液PH在1以下，反應2小時。用NaOH逐步調節PH到7。繼續加熱保持溫度90℃以上，回流3小時。用清水常溫洗滌沉淀2次，抽濾干燥。130℃烘干沉淀，放入坩堝置于馬弗爐里，650℃灼燒5小時。得到檸檬黃色的顏料粗品17.8克，研磨后過200目篩。顏料的色度指標委托上海市涂料研究所檢測中心測試L*＝78.112a*＝7.746b*＝70.806。
權利要求
1.一種包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于該顏料符合以下的化學式BiVO4·nBi2AO6式中A是Mo或W，n＝0～2的范圍內選取n值可以得到從檸檬黃到深黃的系列產品，并且加入了一種或幾種無機化合物填充劑，黃色顏料包覆在填充劑表面。
2.按照權利1要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于加入的一種或幾種無機化合物填充劑，加入量占制成顏料總重量的30％～90％。
3.按照權利1或2要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于加入的無機物填充劑是選自磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鈣、二氧化硅、氧化鋁、三氧化二硼、氧化鋯、碳酸鈣、重晶石粉、滑石粉、高嶺土中的一種或幾種。
4.按照權利1要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于原料所用的釩化合物需用一種或幾種酸溶解。
5.按照權利4要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于溶解釩化合物的酸是選自鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸中的一種或幾種。
6.按照權利1要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于反應液的PH值需控制在≤1。
7.按照權利6要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于反應溫度需控制在70～100℃。
8.按照權利6要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于反應結束時，PH需調至1～10。
9.按照權利1要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于顏料的灼燒溫度控制在300～700℃。
10.按照權利9要求所述的包核型釩酸鉍黃顏料的制作方法，其特征在于顏料的灼燒時間應在2～10小時。
全文摘要
本發明涉及包核型釩酸鉍黃顏料的制法。其化學式為BiVO
文檔編號C09C3/06GK1939981SQ20051003002
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月27日 優先權日2005年9月27日
發明者張夙 申請人:張夙