专利名称：利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷颜料的生产方法，特别是涉及一种利用铬盐厂废料生产陶瓷
颜料铬绿的方法。
二背景技术：
陶瓷颜料一般不溶于水、油、溶剂和树脂等介质中，能分散于各种介质中，它具有遮盖力、着色力，对光相对稳定，是用于陶瓷制品装饰着色的材料，一般是由纯净的非金属氧化物(如Si02、CaO)与某些金属氧化物(如Fe203)经高温煅烧而形成的物质。陶瓷颜料一般为粉状，使用时将其加入事先配置好的相应基础釉中进行研磨、调整，制成釉浆，再将釉浆喷涂到瓷坯表面，经高温煅烧后使陶瓷制品成稳定的颜色。根据使用的非金属氧化物和金属氧化物的种类不同，陶瓷颜料有不同种类的系列，例如黄色系列、红色系列、棕色系列、绿色系列、紫色系列、灰色系列、黑色系列等等。 目前，陶瓷颜料的制备一般采用传统的工艺，即将各着色氧化物和硅酸盐氧化物(如氧化铝、石英、氧化锆等)按照一定的比例球磨混合均匀，然后经高温煅烧并球磨到一定细度。传统工艺存在的主要缺点(l)各氧化物在高温下反应不完全，不易让着色的金属离子掺杂到高温发色稳定的陶瓷矿物中；(2)生产上使用了含碱金属和碱土金属的氯化物、氟化物、硝酸盐、硼酸盐和碳酸盐等，而这些盐类化合物在高温下分解后所产生的气体会严重影响环境。采用传统工艺生产陶瓷颜料存在成本较高、污染环境、着色力较弱等缺点。 目前关于陶瓷颜料及其制备方法的专利文献报道也有不少，例如1、申请号为200610031874. 9，名称为一种高温陶瓷颜料的制备方法，在该制备方法中采用的物质有镉盐溶液、二氯氧锆、硫化钠或硫化铵溶液、硅酸盐溶液、硝酸等，煅烧温度为800 1200°C。2、申请号为200510048271. 5，名称为高温大红陶瓷颜料及生产方法，在生产方法中采用了氧化钇、氧化铝、氧化铬等物质，合成温度为1350°C。 3、申请号为200710061841. 3，名称为耐高温钒酸铋黄色陶瓷颜料的生产工艺，在该生产工艺中采用了硝酸铋(Bi (N03)3)、钒酸铵(NH4V03)、硅酸钠和二氧化硅等物质，焙烧温度为500 900°C。 目前，国内专利文献中关于对陶瓷颜料铬绿生产方法的具体报道很少，本发明人经过大量的试验研究，开发了一种利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，该方法不仅能够生产出满足工业要求的陶瓷颜料铬绿产品，而且解决了铬盐厂废物的污染问题，有利于环境保护。 三、本发明的内容 本发明要解决的技术问题是提供一种利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法。
要解决上述问题，本发明采用的技术方案是 本发明提供一种利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，该方法的详细步骤如下 a、反应阶段将纯碱和水投入到带搅拌器的反应器中，水的加入量为纯碱加入量的3倍，加入后开始搅拌升温，当纯碱充分溶解后，加入铬盐厂废料酸泥，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为1 : 2 2. 6，当温度达到80 IO(TC，停止升温继续搅拌，反应1 3小时，反应结束后加入铬盐厂废酸水，调节反应溶液的ra值到2 4，反应1 2小时后，加入工业糖或亚硫酸钠，其加入量为反应溶液总量的10 20%，静止沉淀后得到清液，在
清液中加入浓度为15 20%的氨水，控制溶液的ra值为8 10时停止，反应阶段搅拌器
连续搅拌； b、压滤阶段将步骤a所得反应溶液进行压滤、洗涤，洗涤后得到滤饼； c、焙烧阶段将步骤b所得滤饼导入窑炉进行焙烧，焙烧温度为750 95(TC，焙
烧时间为4 6小时，结束后将其冷却到50°C以下，然后将其研磨粉碎成细度为320目的粉
末，即为产品铬绿。 对于上述利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，步骤a中所述纯碱为工业一级纯碱，其纯度> 98%，所述搅拌器的搅拌速度为38 45转/分钟。 对于上述利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，步骤a中所述铬盐厂废料酸
泥中硫酸铬钠的含量为40 50%，铬酸钠和硫酸钠的含量为10 15%，其余为水；铬盐厂
废酸水中含有25 35%的硫酸和35 45%的硫酸氢钠，余量为水和杂质。 对于上述利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，步骤b中所述压滤采用板框
过滤机或卧式离心机。 对于上述利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，步骤c中所述窑炉为回转窑或隧道窑。 本发明所得陶瓷颜料铬绿产品中Cr203的含量大于95%。
本发明的积极有益效果 1、本发明采用铬盐厂的废料酸泥和废酸水为原料，使其重新得到利用，解决了铬盐厂废物的严重污染问题，有利于环境保护。从环保角度来讲，本发明具有显著的社会效
.、 2、采用本发明方法生产陶瓷颜料铬绿，操作简单，所得产品能够满足工业要求，并且收率较高，所得产品铬绿中Cr203的含量大于95%。 3.本发明陶瓷颜料铬绿的生产方法中焙烧温度较低，并且生产成本较低，因此，采
用本发明方法生产陶瓷颜料铬绿经济效益显著。 4.采用本发明生产方法制备的陶瓷颜料铬绿着色力较强。 5、本发明采用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿，不仅解决了铬盐厂废弃物的严重污染问题，有利于环境保护，并且生产出能够满足工业要求的陶瓷颜料铬绿产品，因此，本发明具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施例方式以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。
实施例一 一种利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法 所用原料纯碱为工业一级纯碱，其纯度>98% ;铬盐厂废料酸泥中硫酸铬钠的含量为40 50% ，铬酸钠和硫酸钠的含量为10 15% ，其余为水；铬盐厂废酸水中含有25 35%的硫酸和35 45%的硫酸氢钠，余量为水和杂质。该方法包括以下步骤
4
a、反应阶段将1吨纯碱和3吨水投入到带搅拌器的反应器中，水的加入量为纯碱加入量的3倍，加入后开始搅拌升温，搅拌器的搅拌速度为38 45转/分钟，当纯碱充分溶解后，加入铬盐厂废料酸泥2吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为1 : 2，当温度达到
9crc，停止升温、继续搅拌，反应2小时，反应结束后加入铬盐厂废酸水，调节反应溶液的ra
值到2 4，反应1 2小时，然后加入亚硫酸钠，其加入量为反应溶液总量的15%，静止沉
淀后得到清液，在清液中加入浓度为15%的氨水，控制溶液的ra值为9时停止； b、压滤阶段将步骤a所得反应溶液采用板框过滤机进行压滤、洗涤，洗涤后得到滤饼； c、焙烧阶段将步骤b所得滤饼导入回转窑进行焙烧，焙烧温度为80(TC，焙烧时
间为5小时，结束后将其冷却到5(TC以下，然后将其研磨粉碎成细度为320目的粉末，即为
产品铬绿，将其称重得到产品0. 27吨，铬绿产品中Cr203的含量大于95%。
实施例二 与实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于 步骤a中加入纯碱1吨和酸泥2. 5吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为
1 : 2.5，反应温度为10(TC，反应1小时，亚硫酸钠的加入量为反应溶液总量的20^，静止
沉淀后得到清液，在清液中加入浓度为18%的氨水，控制溶液的ra值为8时停止； 步骤b中采用卧式离心机对反应溶液进行压滤； 步骤c中采用回转窑进行焙烧，焙烧温度为75(TC，焙烧时间为6小时。
最后得到产品铬绿0. 32吨。
实施例三与实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于 步骤a中加入纯碱2吨和酸泥4. 4吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为
1 : 2.2，反应温度为8(TC，反应3小时，亚硫酸钠的加入量为反应溶液总量的10^，静止沉
淀后得到清液，在清液中加入浓度为20%的氨水，控制溶液的ra值为10，反应1. 5小时停
止； 步骤b中采用卧式离心机对反应溶液进行压滤； 步骤c中采用回转窑进行焙烧，焙烧温度为85(TC，焙烧时间为4小时。 最后得到产品铬绿0. 58吨。 实施例四与实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于 步骤a中加入纯碱2吨和酸泥5. 2吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为
1 : 2.6，反应温度为851:，反应3小时，工业糖的加入量为反应溶液总量的13%，静止沉淀
后得到清液，在清液中加入浓度为20%的氨水，控制溶液的ra值为9，反应1小时停止； 步骤b中采用板框过滤机对反应溶液进行压滤； 步骤c中采用回转窑进行焙烧，焙烧温度为95(TC，焙烧时间为4小时。
最后得到产品铬绿0. 65吨。
实施例五与实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于
步骤a中加入纯碱1吨和酸泥2. 5吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为1 : 2.5，反应温度为951:，反应2小时，亚硫酸钠的加入量为反应溶液总量的18%，静止沉淀后得到清液，在清液中加入浓度为15%的氨水，控制溶液的ra值为8，反应2小时停止；
步骤b中采用卧式离心机对反应溶液进行压滤； 步骤c中采用回转窑进行焙烧，焙烧温度为85(TC，焙烧时间为4小时。
最后得到产品O. 30吨。
实施例六与实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于 步骤a中加入纯碱1吨和酸泥2. 3吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为
1 : 2.3，反应温度为951:，反应1.5小时，工业糖的加入量为反应溶液总量的18%，静止沉
淀后得到清液，在清液中加入浓度为20%的氨水，控制溶液的ra值为9时停止； 步骤b中采用卧式离心机对反应溶液进行压滤； 步骤c中采用隧道窑进行焙烧，焙烧温度为850°C，焙烧时间为5小时。
最后得到产品铬绿0. 28吨。
实施例七与实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于 步骤a中加入纯碱1吨和酸泥2. 05吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为
1 : 2.05，反应温度为9(TC，反2小时，亚硫酸钠的加入量为反应溶液总量的16%，静止沉
淀后得到清液，在清液中加入浓度为15^的氨水，控制溶液的ra值为10时停止； 步骤b中采用板框过滤机对反应溶液进行压滤； 步骤c中采用隧道窑进行焙烧，焙烧温度为800°C，焙烧时间为5小时。
最后得到产品铬绿0. 26吨。
实施例八与实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于 步骤a中加入纯碱1吨和酸泥2. 55吨，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为
1 : 2.55，反应温度为85t:，反应2.5小时，工业糖的加入量为反应溶液总量的14%，静止
沉淀后得到清液，在清液中加入浓度为20%的氨水，控制溶液的ra值为8时停止； 步骤b中采用卧式离心机对反应溶液进行压滤； 步骤c中采用回转窑进行焙烧，焙烧温度为80(TC，焙烧时间为5小时。
最后得到产品铬绿0. 33吨。
权利要求
一种利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a、反应阶段将纯碱和水投入到带搅拌器的反应器中，水的加入量为纯碱加入量的3倍，加入后开始搅拌升温，当纯碱充分溶解后，加入铬盐厂废料酸泥，纯碱和酸泥二者加入量的重量比例为1∶2～2.6，当温度达到80～100℃，反应1～3小时，反应结束后加入铬盐厂废酸水，调节反应溶液的PH值到2～4，反应1～2小时，然后加入工业糖或亚硫酸钠继续反应，其加入量为反应溶液总量的10～20％，静止沉淀后得到清液，在清液中加入浓度为15～20％的氨水，控制溶液的PH值为8～10停止；b、压滤阶段将步骤a所得反应溶液进行压滤、洗涤，洗涤后得到滤饼；c、焙烧阶段将步骤b所得滤饼导入窑炉进行焙烧，焙烧温度为750～950℃，焙烧时间为4～6小时，结束后将其冷却到50℃以下，然后将其研磨粉碎成细度为320目的粉末，即为产品铬绿。
2. 根据权利要求1所述的利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，其特征在于步 骤a中所述纯碱为工业一级纯碱，其纯度> 98%。
3. 根据权利要求1所述的利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，其特征在于步 骤a中所述搅拌器的搅拌速度为38 45转/分钟；所述铬盐厂废料酸泥中硫酸铬钠的含 量为40 50%，铬酸钠和硫酸钠的含量为10 15%，其余为水；所述铬盐厂废酸水中含有 25 35%的硫酸和35 45%的硫酸氢钠，余量为水和杂质。
4. 根据权利要求1所述的利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，其特征在于步 骤b中所述压滤采用板框过滤机或卧式离心机。
5. 根据权利要求1所述的利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，其特征在于步 骤c中所述窑炉为回转窑或隧道窑。
6. 根据权利要求1所述的利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，其特征在于所得铬绿产品中Cr203的含量大于95%。
全文摘要
本发明公开了一种利用铬盐厂废料生产陶瓷颜料铬绿的方法，该方法以铬盐厂废弃物酸泥和废酸水为原料，先将纯碱和水投入到带搅拌器的反应器中，当纯碱充分溶解后，加入铬盐厂废料酸泥进行反应，反应结束后加入铬盐厂废酸水，调节反应溶液的pH值，然后加入工业糖或亚硫酸钠进行反应，反应后静止、沉淀得到清液，在清液中加入氨水，控制溶液的pH值至8～10停止，然后将所得溶液进行压滤、洗涤得到滤饼；将滤饼进行焙烧、冷却，最后粉碎成粉末，即得产品铬绿。本发明生产陶瓷颜料铬绿的方法操作简单，成本低，所得产品着色力较强，能够满足工业要求。并且解决了铬盐厂废弃物的污染问题，真正实现了变废为宝，具有显著的经济效益和社会效益。
文档编号C04B41/85GK101723459SQ200810230600
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者张晓东 申请人:张晓东