一种钒铋红及其制备方法和作为颜料的应用技术

本发明专利技术涉及无机颜料技术领域，提供了一种钒铋红及其制备方法和应用。本发明专利技术采用硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆为主要原料制备钒铋红，硝酸锆熔点较低，因而能够有效降低反应所需温度，同时能够提高产物收率；此外，本发明专利技术将第二保温反应的pH值控制在1.3～1.6，反应的酸度更加精确，不仅能够节约酸性物质的损耗，还能进一步提高产物收率，降低钒铋红的制备成本。实施例结果表明，采用本发明专利技术的方法制备钒铋红，产品收率能够达到95％以上，纯度能够达到99％。99％。

【技术实现步骤摘要】
一种钒铋红及其制备方法和作为颜料的应用


[0001]本专利技术涉及无机颜料
，尤其涉及一种钒铋红及其制备方法和作为颜料的应用。

技术介绍

[0002]钒酸铋在国际上又被称为184黄、铋黄、钼铋黄、钛铋黄、铋黄184，最先以德国巴斯夫生产研发成功标志着新一代环保材料的诞生。
[0003]钒酸铋已知的晶格结构有以下四种，根据晶格结构的不同，其颜色也相应不同：1.四方晶，系白钨矿型晶体，可做黄色颜料；2.四方晶，系硅酸锆型晶体，呈很浅的黄色；3.正交晶，系钒酸矿型晶体，自然界中存在的钒酸铋矿为棕色；4.单斜晶，可做黄色颜料。
[0004]由以上内容可知，钒酸铋晶体自然状态下所呈现的颜色多为黄色系，颜色较为单一。
[0005]申请号为CN201911172151.4的中国专利中提供了一种钒铋红的制备方法，能够钒酸铋呈现特殊的红色，但是，该专利中制备钒铋红时反应温度较高，且产物收率较低，导致钒铋红的成本较高。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种钒铋红及其制备方法和作为颜料的应用。本专利技术提供的制备方法反应温度低，产物收率高，有利于节约生产成本。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]一种钒铋红的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆溶解于硝酸溶液中，得到金属硝酸盐混合溶液；
[0010]将硫酸铵、氯化铵和硝酸铵溶解于硫酸溶液中，得到铵盐混合溶液；
[0011]将偏钒酸溶液和所述铵盐混合溶液混合进行第一保温反应，将所得反应液和所述金属硝酸盐混合溶液混合并加酸调节pH值至1.3～1.6，进行第二保温反应，得到所述钒铋红；所述第一保温反应的温度为50～70℃，所述第二保温反应的温度为80～90℃。
[0012]优选的，所述偏钒酸溶液的制备方法包括：将偏钒酸铵溶于氢氧化钠溶液中，调节pH值至11～14，得到偏钒酸钠溶液；将所述偏钒酸钠溶液加酸调节pH值至2～4，得到偏钒酸溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度为6～12mol/L。
[0013]优选的，所述金属硝酸盐混合溶液中硝酸铋的物质的量浓度为1～3mol/L，硝酸铝的物质的量浓度为0.1～0.3mol/L，硝酸锆的物质的量浓度为0.05～0.15mol/L。
[0014]优选的，所述硫酸铵、氯化铵和硝酸铵的质量比为5:(3～5):(8～12)；所述铵盐混合溶液中NH
4+
的浓度为6～12mol/L。
[0015]优选的，所述偏钒酸溶液和铵盐混合溶液的体积比为1:(0.25～0.4)；所述偏钒酸溶液和金属硝酸盐混合溶液的体积比为1:(1～1.5)。
[0016]优选的，所述硝酸溶液的浓度为10～16mol/L，所述硫酸溶液的浓度为14～18mol/
L。
[0017]优选的，所述第一保温反应的时间为30～90min，所述第二保温反应的时间为60～120min。
[0018]优选的，所述第二保温反应结束后，还包括将所得产物进行后处理；所述后处理包括以下步骤：
[0019]将第二保温反应所得沉淀产物抽干后依次进行洗涤和干燥，得到钒铋红。
[0020]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法制备得到的钒铋红。
[0021]本专利技术还提供了上述方案所述的钒铋红作为颜料的应用。
[0022]本专利技术提供了一种钒铋红的制备方法，包括以下步骤：将硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆溶解于硝酸溶液中，得到金属硝酸盐混合溶液；将硫酸铵、氯化铵和硝酸铵溶解于硫酸溶液中，得到铵盐混合溶液；将偏钒酸溶液和所述铵盐混合溶液混合进行第一保温反应，将所得反应液和金属硝酸盐混合溶液混合并加酸调节pH值至1.3～1.6，进行第二保温反应，得到钒铋红；所述第一保温反应的温度为50～70℃，所述第二保温反应的温度为80～90℃。本专利技术采用硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆为主要原料制备钒铋红，硝酸锆和硝酸钼相比熔点更低(硝酸锆的熔点为100℃)，因而能够降低反应所需温度，同时能够提高产物收率；此外，本专利技术将第二保温反应的pH值控制在1.3～1.6，反应的酸度更加精确，不仅能够节约酸性物质的损耗，还能进一步提高产物收率，降低钒铋红的制备成本。实施例结果表明，采用本专利技术的方法制备钒铋红，产品收率能够达到95％以上，纯度能够达到99％。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种钒铋红的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆溶解于硝酸溶液中，得到金属硝酸盐混合溶液；
[0025]将硫酸铵、氯化铵和硝酸铵溶解于硫酸溶液中，得到铵盐混合溶液；
[0026]将偏钒酸溶液和所述铵盐混合溶液混合进行第一保温反应，将所得反应液和所述金属硝酸盐混合溶液混合并加酸调节pH值至1.3～1.6，进行第二保温反应，得到所述钒铋红；所述第一保温反应的温度为50～70℃，所述第二保温反应的温度为80～90℃。
[0027]本专利技术将硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆溶解于硝酸溶液中，得到金属硝酸盐混合溶液。在本专利技术中，所述硝酸溶液的浓度优选为10～16mol/L，更优选为10～11mol/L；所述金属硝酸盐混合溶液中硝酸铋的物质的量浓度优选为1～3mol/L，更优选为1～2mol/L；硝酸铝的物质的量浓度优选为0.1～0.3mol/L，更优选为0.1～0.2mol/L；硝酸锆的物质的量浓度优选为0.05～0.15mol/L，更优选为0.05～0.1mol/L。
[0028]本专利技术将硫酸铵、氯化铵和硝酸铵溶解于硫酸溶液中，得到铵盐混合溶液。在本专利技术中，所述硫酸铵、氯化铵和硝酸铵的质量比优选为5:(3～5):(8～12)，更优选为5:5:8；所述硫酸溶液的浓度优选为14～18mol/L，更优选为14～16mol/L；所述铵盐混合溶液中NH
4+
的浓度优选为6～12mol/L，更优选为6～10mol/L。
[0029]得到金属硝酸盐混合溶液以及铵盐混合溶液后，本专利技术将偏钒酸溶液和所述铵盐混合溶液混合进行第一保温反应，将所得反应液和所述金属硝酸盐混合溶液混合并加酸调节pH值至1.3～1.6，进行第二保温反应，得到所述钒铋红。
[0030]在本专利技术中，所述偏钒酸溶液的制备方法优选包括以下步骤：将偏钒酸铵溶于氢
氧化钠溶液中，调节pH值至11～14，得到偏钒酸钠溶液；将所述偏钒酸钠溶液加酸调节pH值至2～4，得到偏钒酸溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度优选为6～12mol/L，更优选为6～8mol/L。在本专利技术中，优选先将偏钒酸钠加入氢氧化钠溶液中溶解，然后检测溶液的pH值，继续加入氢氧化钠溶液，直至溶液的pH值达到11～14；调节所述偏钒酸钠溶液pH值用的酸优选为盐酸或硝酸；在本专利技术的具体实施例中，将偏钒酸铵溶于氢氧化钠溶液的过程中优选进行加热以促进溶解；得到偏钒酸钠溶液后，优选将偏钒酸钠溶液冷却至室温，然后再加酸调节pH值。在本专利技术中，上述方法制备得到的偏钒酸溶液的浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钒铋红的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆溶解于硝酸溶液中，得到金属硝酸盐混合溶液；将硫酸铵、氯化铵和硝酸铵溶解于硫酸溶液中，得到铵盐混合溶液；将偏钒酸溶液和所述铵盐混合溶液混合进行第一保温反应，将所得反应液和所述金属硝酸盐混合溶液混合并加酸调节pH值至1.3～1.6，进行第二保温反应，得到所述钒铋红；所述第一保温反应的温度为50～70℃，所述第二保温反应的温度为80～90℃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偏钒酸溶液的制备方法包括：将偏钒酸铵溶于氢氧化钠溶液中，调节pH值至11～14，得到偏钒酸钠溶液；将所述偏钒酸钠溶液加酸调节pH值至2～4，得到偏钒酸溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度为6～12mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属硝酸盐混合溶液中硝酸铋的物质的量浓度为1～3mol/L，硝酸铝的物质的量浓度为0.1～0.3mol/L，硝酸锆的物质的量浓度为0.05～0.15mol/L。4.根据权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小弟，梁轩伟，王振宇，
申请(专利权)人：中钒浩星北京新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：