一种肤色氧化锌的制备方法与流程

1.本发明属于氧化锌技术领域，具体涉及一种肤色氧化锌的制备方法。


背景技术：

2.湿法治金过程一般包括预处理、浸出、除质、萃取或电积等工艺。浸出又称为浸取、溶出或湿法分解。它是使用适当的浸出剂，有选择性地与矿石、焙烧料等固体物料中一些组分发生化学作用并使其进入浸出剂，而其他不溶性组分留在浸出渣中的湿法治金过程。目前浸出过程分类的方案较多，按作业方式分类，或分为间歇浸出、连续浸出、流态化浸出、渗滤浸出、堆浸及原地浸出。按浸出剂种类分类，可分为酸浸、碱浸、氧浸、氯化浸出、氰化物浸出及硫脲浸出、细菌浸出。氧化锌，俗称锌白，是一种重要的无机化工产品。氧化锌广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、食品等方面，普通氧化锌是六方晶型的白色粉末。广泛应用于颜料、医药，塑料、陶瓷玻璃等领域，由于zno对皮肤有杀菌、防皱，止血收敛等功能，在医药上用于制锌糊、橡皮青等，治疗皮肤伤口，而且，氧化锌具有优良的紫外线遮蔽功能，在化妆品中适用于制造防晒霜，为了做成有色产品，则需要与有机染料或无机颤料混合使用，这样不仅操作麻烦，而凡也会影响它的使用性能。目前人们越来越多的使用肤色或近肤色制品，例如皮肤色的创伤膏药、或皮肤色的把手、服装、工具等，例如cn104610743a公开了加入无毒性颜料配制成的肤色涂覆的仿真人偶胚体等。以往人们将元素或化合物固溶于可以使它着色：例姐将少量氧化锰固溶于氧化锌可以使它变成黄色，但这些重金属元素对人体有害，不适宜常用于化妆品和医药工业，顾达等在碱式碳酸锌的热分解过程中，添加适量碳酸氢铵可制得粒径小、分散性好、近似球形的肤色氧化锌，蔡意文等应用超重力法制备纳米氧化锌的过程中采用加入少量表面活性剂原位修饰的方法制备纳米肤色zno，并且修饰剂的加入对制备过程产生一定的促进作用，吉住素彦提出了在nh3气氛中分解草酸锌来制备红色氧化锌的方法，通过氮原子固熔于氧化锌晶体而使其着色，方佑龄等则在nh3、h2混合气氛中热分解草酸锌制备肤色超微粉末zno，而以上方法要么需要昂贵负杂的气体氛围设备或超重力设施，成本较高，且操作工艺复杂。本领域技术人员亟待开发出一种肤色氧化锌的制备方法以满足现有的应用市场和性能需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种肤色氧化锌的制备方法。
4.一种肤色氧化锌的制备方法，包括以下步骤：第一步、将氨水和乌洛托品投入反应釜内，升温，加入热镀锌灰，浸出温度为50~60℃的条件下，加入热镀锌灰质量0.05~0.1%的过氧化二苯甲酰浸出2.5~3h过滤得锌溶液；过氧化二甲苯酰 (bpo) 以往用作自由基反应的引发剂，可以氧化，使fe
2+
氧化成fe
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，进而形成铁沉淀，二价铜离子具有催化作用，实现分离。第二步、氨浸液锌粉净化：锌粉净化，陈化及过滤后，于100~110℃下干燥后得到前驱体粉体；最后、前驱体粉体升温后在煅烧工艺条件下得到活性氧化锌。
5.乌洛托品是甲醛和氨的缩合产物，又叫六亚甲基四胺，它可以在气相反应或水溶
液反应或在惰性溶剂中反应。乌洛托品以往作为酚醛塑料的固化剂，氨基塑料的催化剂，用作橡胶硫化的促进剂，食品加工的防腐剂进行应用。
6.而乌洛托品易溶于水，加热到260℃时左右分解，水溶液呈碱性ph值为8～9，六亚甲基四胺一般呈一价碱性反应，其水溶液建立下列的平衡。c6h
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n4+6h20 =6ch2o+4nh3，利用这一性质，六亚甲基四胺可用作甲醛或氨的供给体。热分解该物质可以作为氧化锌煅烧过程中易分解产生氮原子或者氮氢键作为活性氮的来源。
7.进一步的，所述第二步其中氨水浓度6~7mol/l，乌洛托品浓度0.6~0.62mol/l、液固比为6~7：1，ph9.5~11。
8.进一步的，所述第三步煅烧工艺条件煅烧温度380~400℃，煅烧时间1.5~2.0h。
9.进一步的，所述第二步的陈化时间5~10min，陈化温度180~200℃。
10.锌粉对铜离子、镉离子杂质等实现置换。
11.进一步的，所述第二步锌粉净化其中锌粉用量1.0~1.1g/l，反应时间1.5~2h，反应温度25~30℃，锌粉为含质量分数3~4%的硫酸铜的锌粉。
12.本发明的有益效果：本发明首先利用六胺的碱性和氨水对含锌热镀灰进行氨浸，乌洛托品的碱性使氨水用量减少，并且加热到260℃时左右分解，水溶液呈碱性ph值为8～9，六亚甲基四胺一般呈一价碱性反应，利用这一性质，六亚甲基四胺可用作高温下nh
4+
的供给体。热分解该物质可以作为氧化锌煅烧过程中易分解产生氮原子或者氮氢键作为活性氮的来源。在蒸氨沉淀过程中，以碱式碳酸锌为主的前驱体吸附的热分解产生氮原子或氮氢键，实现氧化锌晶格氮的量的提高，乌洛托品以溶液形式均匀分布于前驱体颗粒表面或夹杂在其中，热分解生成氧化锌的过程中，nh4
+
随之分解产生氮原子或氮氢键进入氧化锌晶格使其着色，乌洛托品实现了高温煅烧中简单的供给氮，肤色氧化锌晶格中，氮原子或氮氢键掺杂形成晶格缺陷，电子空穴更容易形成，这种掺杂引起的微观结构变化导致其性能发生变化，因而在紫外光区的吸光度好于目前市场使用的白色氧化锌。
13.本发明相比现有技术具有如下优点：本发明采用采用热镀锌灰和六次四甲基胺以及氨水为原料，制备肤色氧化锌，操作非常简单，对设备要求很低，且原料来源广泛，便宜，对于前驱体粒子的团聚问题，不需要在额外的气体反应气氛，使干燥后的前驱体粉体分散性好，煅烧时加热均匀，效率高，前驱体能快速分解成氧化锌，容易生成小粒子，通过六次甲基四胺作用制得纳米肤色产品，肤色氧化锌产品的收率高，肤色效果好，可呈小麦色，适用于粉底化妆品、医药及仿肤色塑胶的应用。
附图说明
14.下面结合附图对本发明中的进行详细说明，附图1为实施例1肤色氧化锌的xrd图谱；附图2为实施例1肤色氧化锌的红外图谱；附图3为对比例1、实施例1、实施例2的紫外吸收曲线对比图，其中a为实施例1、b为实施例2、c对比例1。
具体实施方式
15.实施例1
首先、将氨水和乌洛托品投入反应釜内，升温，其中氨水浓度7mol/l，乌洛托品浓度0.62mol/l、ph9.5，液固比为7：1，浸出温度为60℃的条件下，加入热镀锌灰质量0.1%的过氧化二苯甲酰浸出3h过滤得锌溶液；其次氨浸液净化锌粉还原锌粉用量1.1g/l，反应时间2h，反应温度30℃，锌粉为含质量分数4%的硫酸铜的325目锌粉，在蒸氨温度120℃，陈化时间10min，煅烧温度400℃，过滤后，于110℃下干燥后得到前驱体粉体；最后、卧式隔焰反射炉jh
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598速率4℃/min升温至煅烧温度400℃，煅烧时间1.5h的工艺条件下得到活性氧化锌。其中名称热镀锌灰主要成分百分比含量为zn95.89、fe2.53、cl0.05、cd0.0074、al2o30.0044、mgo0.004、cao0.02。
16.产品：外观近小麦肤色，色差计测色l=89.4、a=3.5、b=24.0。
17.实施例2首先、将氨水和乌洛托品投入反应釜内，升温，其中氨水浓度6mol/l，乌洛托品浓度0.6mol/l、液固比为6：1，ph11，浸出温度为50℃的条件下，加入热镀锌灰质量0.05%的过氧化二苯甲酰浸出2.5h过滤得锌溶液；其次、氨浸液净化锌粉还原锌粉用量1.0g/l，反应时间1.5h，反应温度30℃，锌粉为含质量分数4%的硫酸铜的400目锌粉；陈化时间10min，陈化温度180℃，过滤后，于100℃下干燥至恒重后得到前驱体粉体；最后、卧式隔焰反射炉jh
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598速率5℃/min升温至煅烧温度380℃，煅烧时间2h的工艺条件下得到活性氧化锌，热镀锌灰同实施例1。
18.产品：外观小麦肤色，色差计测色l=89.5、a=3.6、b=24.2。
19.对比例1安徽省含山县锦华氧化锌厂商品化产品gb/t3185
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2016—ba01
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05(ⅱ型)间接法氧化锌，外观近纯白色l=98.4、a=2.2、b=0.3。
20.注：称取13g样品，以装满压紧试样盒（φ40mm，h10mm）为准，每次检测时试样的重量应相同，试样应在105℃烘干2h，10份试样进行，取其平均值，柯尼卡美能达便携式色差计cr
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10plusφ8mm测试lab值；用discover d8型x射线衍射仪对产物进行分析，测定条件：cu靶，管电压30kv，管电流20ma，扫描速度1
°
/min，扫描范围2θ为30
°
~60
°
。
21.综上，可以看出，由肤色氧化锌的红外光谱可以看出，有氮原子或者氮氢键进入氧化锌晶格，本发明肤色氧化锌在紫外光区200~380mm保持了对紫外光的强吸收，吸光度优于同类型的白色氧化锌，并且在波长为380~550nm的可见光范围内对可见光的吸收明显大于目前使用最广泛的的白色氧化锌，例如间接法氧化锌。