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【背景及概況】[1][2][3]
純的鎘黃可以是硫化鎘,也可以是硫化鎘與硫化鋅的共融體,鎘黃的顏色鮮艷而飽和,其色譜范圍可以從淡黃一正黃一紅光黃。含硫化鋅的鎘黃,其黃度隨硫化鋅的固溶量增加而變淺,直至淺黃。鎘黃不溶于水、堿、有機(jī)溶劑和油類,微溶于5%的稀鹽酸,溶于濃硫酸、稀硝酸及沸騰的稀硫酸;著色力強(qiáng),耐光及耐候性優(yōu)良,不遷移、不滲色,有毒。廣泛用于陶瓷、搪瓷、玻璃及油畫著色,以及涂料、塑料、電子材料等方面。鎘黃顏料的毒性大,故希望該顏料在稀酸中的溶解度盡量小,以免對人體的危害能夠大為減輕。為此,曾采用在含鋅鹽的鎘黃顏料水懸浮體中引入硫化氫氣體,或加入能放出硫化氫氣體的化合物。硫化氫氣體有毒,無論采用何種方式引入硫化氫,必須采用特殊保護(hù)措施也曾采用鍛燒鎘黃顏料,使其結(jié)晶結(jié)構(gòu)變得對稀酸不敏感,但費(fèi)時(shí),成本高。鎘黃還可用于陶瓷,目前市場上鎘黃在陶瓷釉料中800℃以下有發(fā)色,但存在穩(wěn)定性差易氧化發(fā)黑的問題,同時(shí)還存在使用條件超過800℃時(shí),在陶瓷制品中完全氧化而不發(fā)色的問題。
【質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】[1]
【制備】[1]
目前,國內(nèi)外生產(chǎn)鎘黃的方法有2種:
一是煅燒法,在500- 600 ℃下將碳酸鎘、氧化鋅(或硫酸鋅)和硫磺一起煅燒1~2小時(shí),生成硫化鎘與硫酸鋅的共熔體,經(jīng)冷卻粉碎制得鎘黃。
二是沉淀煅燒法,鎘鹽與硫化物在液相中進(jìn)行反應(yīng)生成硫化鎘沉淀,將生料與母液分離并經(jīng)洗滌,干燥后在500 ℃煅燒活化0.5小時(shí)即可得到色澤光亮的鎘黃。沉淀煅燒法的工藝流程長,設(shè)備較多,生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量容易控制,顏色均勻,色澤好。該法是先制備中間產(chǎn)物硫酸鎘。然后和硫化鈉溶液反應(yīng)制得半成品,經(jīng)反復(fù)洗滌、過濾、烘干,煅燒轉(zhuǎn)晶粉碎得成品。沉淀煅燒法基本原理:將制備好的硫酸鎘按等摩爾的量注入到經(jīng)提純凈化后的硫化鈉溶液中反應(yīng),所得半成品經(jīng)漂洗、過濾、煅燒、粉碎制得成品。反應(yīng)式:
工藝流程:首先,稱取一定量的鎘溶解到30%左右的硫酸溶液中,反應(yīng)完畢將溶液的pH 值調(diào)整為4~6,以防生成堿式鹽,過濾檢測后備用。其次將工業(yè)級硫化鈉經(jīng)提純凈化,用蒸汽溶解至17~18Be’( 比重1.13~1.14),將硫酸鎘溶液裝入分液漏斗中,在攪拌狀態(tài)下將硫酸鎘溶液從下端流入到75 ℃左右的硫
化鈉溶液中反應(yīng);控制反應(yīng)溫度70~80 ℃,充分反應(yīng)1小時(shí)后生成黃色硫化鎘沉淀。經(jīng)充分漂洗至水溶性鹽合格后過濾.在干燥箱中于120 ℃下烘干,至水分小于0.4%時(shí)出料,經(jīng)500~550 ℃煅燒活化0.5~1小時(shí)后冷卻,粉碎研磨即可得產(chǎn)品,流程圖如下:
【應(yīng)用】[4]
鎘黃廣泛用于陶瓷、搪瓷、玻璃及油畫著色,以及涂料、塑料、電子材料等方面。應(yīng)用舉例如下:
一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料,制備方法包括如下步驟:
1)將氧氯化鋯與硫酸鎘按摩爾比(1.3?1.5):(0.13?0.15)溶于水配制成質(zhì)量濃度為27%?45%的A溶夜;
2)再將硫化鈉與五水偏硅酸鈉及氫氧化鈉按摩爾比(0.25?0.35): (1.13?1.23):(0.31?0.35)溶于水配制成質(zhì)量濃度7%?15%的B溶液;
3)攪拌B溶液,同時(shí)用A溶液滴定進(jìn)行中和反應(yīng),直至PH值為8.0~8.5 即完成反應(yīng);
4)反應(yīng)完成后進(jìn)行壓濾,再干燥至含水率小于4%;
5)將干燥物進(jìn)行粉碎,使細(xì)度為400~500目,得到干燥物;
6)將100重量份的粉碎后的干燥物與3~5重量份的礦化劑混合均勻,在 1000℃?1050℃的溫度下煅燒,得到煅燒物,將45~55重量份的煅燒物與25~35 重量份的濃度為45%~55%的硫酸混合,浸泡20?48小時(shí),水洗至中性,然后研磨至細(xì)度D90為22~28μm,再干燥,得到硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 李守榮, 趙宏. 用粗鎘生產(chǎn)鎘黃[J]. 甘肅有色金屬, 2002, 17(3): 25-26.
[2] 鎬黃顏料.涂料工業(yè)
[3] 武紅, 王海洪, 秦世忠, 等. 鎘渣制取鎘黃的應(yīng)用研究[J]. 山東化工, 2005, 34(1): 27-28.
[4] 周占明.一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料及其制備方法. CN201310108577.X,申請日2013-03-29