[发明专利]一种新型稀土铈镨红色颜料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型稀土铈镨红色颜料及其制备方法。其制备方法为：将铈、镨化合物，矿化剂和A类元素化合物进行混合，得到原料混合物；将原料混合物进行研磨，得到粉末混合物；将粉末混合物进行高温反应，得到颜料初产品；将颜料初产品进行破碎，并以水洗或酒精洗后依次热处理、包覆即可。所述制备方法将铈、镨化合物等进行高温结合，其原料环保无毒，无有害重金属。在制备过程中，Ce元素和Pr元素均处于高温状态，此时Pr离子做发色基因可取代Ce元素中的位置进入晶格，从而形成了Ce和Pr的固溶体，均为萤石结构，最终使红色颜料具有较佳的综合性能(耐高温，耐酸、碱)。另外本发明操作简单易控，生产过程绿色环保且可规模化产出。

技术领域

本发明属于颜料领域，具体涉及一种新型稀土铈镨红色颜料及其制备方法。

背景技术

目前我国红色颜料使用量非常巨大，随着人们对环保意识的增加，对陶瓷颜料、塑胶颜料中的损害环境及人体健康的重金属(铅、铬、镉、汞等)限量标准要求非常严格，长期以来国家对有害重金属排放量的管控也是非常的严格，有害重金属的超标会严重影响身体健康和环境。另外，传统有机红色颜色的耐高温性、耐候性极差，铁红经高温作用后会被氧化成黑色。

故基于此，提出本发明技术方案。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型稀土铈镨红色颜料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将铈化合物、镨化合物、矿化剂和A类元素化合物进行混合，得到原料混合物；其中，所述A类元素化合物为稀土元素化合物或非稀土元素化合物；

(2)将所述原料混合物进行研磨，得到粉末混合物；

(3)将所述粉末混合物进行高温反应，得到颜料初产品；

(4)将所述颜料初产品进行破碎，并以水洗或酒精洗后依次热处理、包覆，即得到所述稀土铈镨红色颜料。

优选地，步骤(1)中，所述铈化合物为氧化铈、碳酸铈、硫酸铈、氯化铈、硝酸铈、氢氧化铈、六水硝酸铈中的一种或多种组合。

优选地，步骤(1)中，所述镨化合物为氧化镨、氧化镨钕、碳酸镨或氯化镨七水合物中的一种或多种组合。

优选地，步骤(1)中，所述矿化剂为氟化钙、碳酸钙、氟化镁、碳酸镁、氯化镁、氟化钡、碳酸钡、氟化锂、氯化钠或碳酸钠中的一种或多种组合。

优选地，步骤(1)中，所述稀土元素化合物为氧化铷、氧化铒、氧化镧或氧化钐中的一种或多种组合。

优选地，步骤(1)中，所述非稀土元素化合物为氧化镁、氢氧化镁、硫酸镁、氧化亚锡、氧化锡、硫酸锡、碳酸钙、碳酸锂、氧化铁、氧化亚铁或二氧化锆中的一种或多种组合。

其中，步骤(2)中，研磨过程采用氧化锆球或玛瑙球进行研磨，更具体的，氧化锆球或玛瑙球与原料混合物的重量比为3～10:1～5。

优选地，步骤(3)中，所述高温反应的温度为900～1650℃，高温反应的时间为30～600min。经发明人反复验证总结，在该温度和时间下，粉末混合物的反应较为均匀且软硬程度适中，得到的颜料初产品样品其综合性能佳。在反应中，颜料的颜色会发生变化，顺序为：浅黄→黄色→橙色→浅红色→砖红色→深红色→棕红色。

优选地，步骤(4)中，将所述颜料初产品进行破碎，并以浓度为75～95wt.％酒精清洗3次，然后放入去离子水中加热至60～110℃并搅拌0.5～6h，再加入正硅酸乙酯、硅酸四乙酯、磷酸二氢锌或磷酸二氢铝中的一种或多种的组合，随后调整体系pH为6～12，继续加热0.5～6h，烘干温度为75～110℃，即可完成包覆处理，最终得到所述新型稀土铈镨红色颜料。