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      孔雀石顏料的提純方法與流程

      文檔序號:12881576閱讀:2311來源:國知局
      孔雀石顏料的提純方法與流程

      本發(fā)明涉及顏料的制備領域,具體地,涉及孔雀石顏料的提純方法。



      背景技術:

      天然礦物顏料是我國傳統(tǒng)繪畫以及裝飾藝術中十分重要的一類材料,其具有色相純正、遮蓋力高、性質(zhì)穩(wěn)定、耐光耐候性強等優(yōu)點??兹甘伭献鳛樘烊坏V物顏料中的一種,是由天然的孔雀石經(jīng)過生產(chǎn)加工制備而成的,孔雀石顏料也被稱為“石綠”,是國畫、彩塑、古建筑彩繪裝飾中最為常用的礦物顏料之一。

      然而,目前的孔雀石顏料的提純方法仍有待改進。



      技術實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明是基于發(fā)明人對于以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識作出的:

      發(fā)明人發(fā)現(xiàn),目前的孔雀石顏料普遍存在著色飽和度低、批次間重復性差等問題。發(fā)明人進過深入研究以及大量實驗發(fā)現(xiàn),這主要是由于在對天然孔雀石原料加工為顏料的傳統(tǒng)工藝過程中,最終制備的孔雀石顏料的色飽和度受控于所制備的顏料顆粒的粒度。隨著粒度減小,顏料顆粒與介質(zhì)的光學界面增多,光在顏料層中的平均自由程減小,色飽和度隨之下降。傳統(tǒng)工藝制備的孔雀石顏料,需要經(jīng)過破碎、除雜、粉磨、水力沉降分級等步驟,通過這些步驟制備的孔雀石顏料普遍存在著粒徑2μm以下的孔雀石微細顆粒,尤其是在原料粉磨過程中。該微細顆粒粒徑小呈近白色,其作為顏料應用的價值很小,并且該微細顆?;祀s在孔雀石顏料中會對色飽和度造成顯著的影響,造成孔雀石顏料色飽和度降低。為了進一步提高孔雀石顏料在我國傳統(tǒng)繪畫以及裝飾藝術中的運用,在對天然孔雀石原料加工為顏料的傳統(tǒng)工藝過程中,會通過水力沉降分級處理對顏料進行分級,以便使孔雀石顏料具有更廣泛的運用。本領域技術人員可以理解的是,經(jīng)過水力沉降分級處理得到的孔雀石顏料可以根據(jù)顏料的粒度從粗至細分為頭綠、二綠、三綠、四綠等四個等級。對于孔雀石微細顆粒,水力沉降分級處理需消耗較高的時間成本,并且微細顆粒比表面積增大會造成吸附、團聚等不利因素,所以微細顆粒在水力沉降分級處理過程中難以被完全廓清。最終制備的孔雀石顏料中不定量的微細顆粒導致色飽和度顯著下降,且批次間重復性差,嚴重影響產(chǎn)品品質(zhì)及使用性能。這一問題對三綠和四綠的影響尤為突出,發(fā)明人經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn),通常在市售三綠中,粒徑2μm以下的微細顆粒占15-20%,四綠中粒徑2μm以下的微細顆粒占18-25%,嚴重影響了顏料的色飽和度。綜上所述,孔雀石顏料的色飽和度低以及批次間重復性差的問題,是傳統(tǒng)工藝方法制備的孔雀石顏料中產(chǎn)生的微細顆粒造成的,并且該微細顆粒在后續(xù)水力沉降分級處理過程中也難以被廓清。

      本發(fā)明旨在至少一定程度上緩解或解決上述提及問題中至少一個。

      在本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出了一種孔雀石顏料的提純方法,該方法包括:(1)將待提純的原料進行第一分散處理,以便形成第一懸濁液;(2)向所述第一懸濁液中加入酸性溶液,以便形成第一混合溶液;(3)向所述第一混合溶液中加入cu2+離子,然后加入co32-以及hco3-的至少之一,以便生成第一沉淀物;(4)分離所述第一沉淀物,并對所述第一沉淀物進行第二分散處理,以便形成第二懸濁液;(5)將所述第二懸濁液進行沉降處理,收集第二沉淀物,以便獲得經(jīng)過提純的所述孔雀石顏料。由此,可以簡便的得到提純的孔雀石顏料。經(jīng)過提純的孔雀石顏料色相不變,色飽和度顯著提高,發(fā)色效果增強,批次間重復性增強,并且避免了微細顆粒的廢棄,提高了資源利用率,有利于提高生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟指標。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法進一步包括:(6)對所述第二沉淀物依次進行所述第二分散處理以及所述沉降處理;以及(7)多次重復步驟(6)。由此,可以對第二沉淀物進行多次沉降處理,進一步提高第二沉淀物的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法進一步包括:對所述第二沉淀物進行水洗并烘干。由此,可以進一步提高第二沉淀物的品質(zhì),從而提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于所述第一懸濁液的總質(zhì)量,所述原料的含量為0.5-20wt%。由此,可以進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于所述第一懸濁液的總體積,所述酸性溶液的體積為15-25%;任選地,所述酸性溶液的濃度為0.05-4mol/l;任選地,所述酸性溶液含有無機酸以及有機酸的至少之一;其中,所述無機酸包括硫酸、鹽酸以及硝酸的至少之一;所述有機酸包括甲酸以及乙酸的至少之一。由此,酸性溶液可以溶解比表面積較大的微細顆粒,進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,在步驟(3)中,向所述第一混合溶液中加入cu2+鹽水溶液,基于所述第一混合溶液的總體積,所述cu2+鹽水溶液的體積為5-20%;任選地,所述cu2+鹽水溶液的濃度為0.05-4mol/l。由此,可以進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述cu2+鹽水溶液含有硫酸銅、氯化銅、硝酸銅、甲酸銅以及乙酸銅的至少之一。由此,可以進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,在步驟(3)中,向所述第一混合溶液加入co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液,基于所述第一混合溶液的總體積,所述co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的體積為40-60%;任選地,所述co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的濃度為0.05-2mol/l;任選地,所述co32-鹽水溶液含有碳酸鈉以及碳酸鉀的至少之一;任選地,所述hco3-鹽水溶液含有碳酸氫鈉以及碳酸氫鉀的至少之一。由此,可以避免了微細顆粒的廢棄,提高了資源利用率,有利于提高生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟指標。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述第二分散處理,是將所述第一沉淀加入至分散劑水溶液中,并超聲處理而實現(xiàn)的,基于所述分散劑水溶液的總質(zhì)量,所述第一沉淀物的含量為0.5-20wt%;任選地,所述分散劑水溶液的濃度為0.005-1wt%;任選地,所述分散劑水溶液含有六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉以及檸檬酸鈉的至少之一。由此,可以進一步去除微細顆粒,提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述經(jīng)過提純的所述孔雀石顏料中粒度在2μm以下的顆粒的含量,較所述原料中粒度在2μm以下的顆粒的含量,降低至少40%。由此,可以顯著去除微細顆粒,提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      附圖說明

      本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:

      圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的孔雀石顏料的提純方法的流程示意圖;

      圖2顯示了孔雀石顏料在提純前后反射率曲線圖;以及

      圖3顯示了孔雀石顏料在提純前后的色差對比圖。

      具體實施方式

      下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。

      在本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出了一種孔雀石顏料的提純方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法利用待提純的原料中不同粒徑組分的比表面積差異,將微細顆粒中的最細部分清除,其余部分粒徑進行提升,達到降低微細顆粒對產(chǎn)品色飽和度影響的目的。并且避免了微細顆粒的廢棄,提高了資源利用率,有利于提高生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟指標。該方法可以簡便的得到提純的孔雀石顏料。經(jīng)過提純的孔雀石顏料色相不變,色飽和度顯著提高,發(fā)色效果增強,批次間重復性增強。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,上述待提純的原料可以為傳統(tǒng)工藝制備的孔雀石顏料。根據(jù)本發(fā)明的實施例,傳統(tǒng)工藝制備孔雀石顏料的方法包括但不限于破碎、除雜、粉磨、水力沉降分級等步驟。本領域技術人員可以理解的是,經(jīng)過水力沉降分級處理得到的孔雀石顏料可以根據(jù)顏料的粒度從粗至細分為頭綠、二綠、三綠、四綠等四個等級。根據(jù)本發(fā)明的實施例,頭綠、二綠、三綠、四綠的平均粒徑分別為18.0、14.0、9.0、7.5μm左右。根據(jù)本發(fā)明的實施例,原料可以包括頭綠、二綠、三綠以及四綠的至少之一。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,原料可以為三綠或四綠。

      為了便于理解,下面對待提純的原料(傳統(tǒng)工藝制備的孔雀石顏料)進行提純的原理進行詳細的說明:

      先用酸性溶液溶解微細顆粒,由于微細顆粒的比表面積較大,因此具有較高的化學反應活性,在酸性溶液中微細顆??梢员蝗芙獠⑸蒫u2+離子,并且酸的濃度和加入量、加入的速度均是經(jīng)過調(diào)控的,因此可以溶解微細顆粒。后期通過加入cu2+,再加入co32-以及hco3-的至少之一,可以在去除對顏色沒有貢獻的微細顆粒的同時,促進體系中溶解的cu2+在大顆粒表面重新沉積,提高溶解的微細顆粒的再次利用,整體粒度變大。經(jīng)過提純后,可以將微細顆粒的含量控制在一定范圍內(nèi),從而可以提高不同批次原料的顏色的統(tǒng)一性。

      下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,參考圖1,對孔雀石顏料的提純方法進行詳細說明:

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法包括:

      s100:形成第一懸濁液

      在該步驟中,將待提純的原料進行第一分散處理,以便形成第一懸濁液。根據(jù)本發(fā)明的實施例,進行分散處理的方法為將原料加入去離子水中進行分散處理,分散處理的具體方法不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以通過超聲波處理,以便形成第一懸濁液。根據(jù)本發(fā)明的實施例,超聲波處理的時間不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,超聲波處理的時間可以為1-10分鐘。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,超聲波處理的時間可以為3分鐘。超聲波輔助分散可以打開顆粒團聚體,減小了顆粒間的包裹對溶解清除過程造成的不利影響。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于第一懸濁液的總質(zhì)量,原料的含量為0.5-20wt%。由此,可以進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      s200:形成第一混合溶液

      在該步驟中,向第一懸濁液中加入酸性溶液,以便形成第一混合溶液。根據(jù)本發(fā)明的實施例,第一混合溶液是在攪拌條件下加入酸性溶液形成的,攪拌的具體方式不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以為磁力攪拌。根據(jù)本發(fā)明的實施例,攪拌的時間不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,攪拌時間可以為20-40分鐘。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,攪拌時間可以為30分鐘。根據(jù)本發(fā)明的實施例,反應溫度不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,反應溫度可以為2-60攝氏度。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,反應溫度不超過8攝氏度。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,該步驟的反應原理如下:原料中混雜的微細顆粒的比表面積較大因此具有較高的化學反應活性,在酸性溶液中微細顆??梢员蝗芙獠⑸蒫u2+離子,反應式為:

      cu2(oh)2co3+4h+=2cu2++3h2o+co2

      在該步驟中,微細顆粒的粒徑愈小愈優(yōu)先被溶解,因此可以通過控制酸的濃度以及反應溫度,達到清除最細部分的目標。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,加入的酸性溶液的體積不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于第一懸濁液的總體積,酸性溶液的體積為15-25%。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,基于第一懸濁液的總體積,酸性溶液的體積為20%。根據(jù)本發(fā)明的實施例,酸性溶液的濃度不受特別限制,只需滿足去除微細顆粒的要求即可。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,酸性溶液的濃度為0.05-4mol/l。根據(jù)本發(fā)明的實施例,酸性溶液的具體類型不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,酸性溶液可以含有無機酸以及有機酸的至少之一。其中,無機酸的具體類型不受特別限制,例如,無機酸包括硫酸、鹽酸以及硝酸的至少之一。有機酸的具體類型不受特別限制,例如,有機酸包括甲酸以及乙酸的至少之一。由此,酸性溶液可以溶解比表面積較大的微細顆粒,進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      s300:生成第一沉淀物

      在該步驟中,向第一混合溶液中加入cu2+離子,然后加入co32-以及hco3-的至少之一,以便生成第一沉淀物。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該步驟包括攪拌條件下加入co32-以及hco3-的至少之一,其中,攪拌方式、攪拌時間、反應溫度均不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,攪拌方式可以為磁力攪拌,攪拌時間可以為0.5-48小時,反應溫度可以為2-95攝氏度。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,攪拌時間可以為8小時,反應溫度可以為室溫(25攝氏度)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,該步驟的反應原理如下:溶解形成的cu2+以及新加入的cu2+離子與co32-以及hco3-反應,首先生成水羥碳銅石(cu5(oh)4(co3)3·6h2o,georgeite)。反應式為:

      5cu2++10hco3-+3h2o=cu5(oh)4(co3)3·6h2o+7co2

      5cu2++5co32-+8h2o=cu5(oh)4(co3)3·6h2o+2co2

      因為生成的水羥碳銅石是亞穩(wěn)相,在反應體系中會逐漸釋放co2,并轉(zhuǎn)化為孔雀石,反應式為:

      2cu5(oh)4(co3)3·6h2o=5cu2(oh)2co3+11h2o+co2

      產(chǎn)物孔雀石可通過均相或異相的途徑形成沉淀,后者的動力學勢壘更低,因此新生成的孔雀石大部分將沉積在原有的孔雀石顆粒上。同時由于異相沉淀過程受表面控制,比表面積越大反應越容易進行,所以此過程中微細顆粒將優(yōu)先長大,實現(xiàn)選擇性提高此部分顆粒粒徑的目標。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,在該步驟中,向第一混合溶液中加入cu2+鹽水溶液。根據(jù)本發(fā)明的實施例,加入的cu2+鹽水溶液的體積不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于第一混合溶液的總體積,cu2+鹽水溶液的體積為5-20%。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,基于第一混合溶液的總體積,cu2+鹽水溶液的體積為10%。根據(jù)本發(fā)明的實施例,cu2+鹽水溶液的濃度不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,cu2+鹽水溶液的濃度為0.05-4mol/l。由此,可以進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,cu2+鹽水溶液的具體類型不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,cu2+鹽水溶液含有硫酸銅、氯化銅、硝酸銅、甲酸銅以及乙酸銅的至少之一。由此,可以進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,在該步驟中,向第一混合溶液加入co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液。根據(jù)本發(fā)明的實施例,加入的co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的體積不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于第一混合溶液的總體積,co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的體積為40-60%。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,基于第一混合溶液的總體積,co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的體積為50%。根據(jù)本發(fā)明的實施例,co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的濃度不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的濃度為0.05-2mol/l。co32-鹽水溶液或hco3-鹽水溶液的具體類型不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,co32-鹽水溶液含有碳酸鈉以及碳酸鉀的至少之一,hco3-鹽水溶液含有碳酸氫鈉以及碳酸氫鉀的至少之一。由此,可以避免了微細顆粒的廢棄,提高了資源利用率,有利于提高生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟指標。

      s400:形成第二懸濁液

      在該步驟中,分離第一沉淀物,并對第一沉淀物進行第二分散處理,以便形成第二懸濁液。根據(jù)本發(fā)明的實施例,分離第一沉淀物的具體方式不受特別限制,只需滿足將第一沉淀物和溶液進行分離即可。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以除去上層液體,以便保留第一沉淀物。根據(jù)本發(fā)明的實施例,

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,上述第二分散處理的具體方式不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以是將第一沉淀加入至分散劑水溶液中,并超聲處理而實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的實施例,超聲波處理的時間不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。根據(jù)本發(fā)明的實施例,超聲波處理的時間可以為1-10分鐘。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,超聲波處理的時間可以為1分鐘。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,在該步驟中,第二分散處理是將第一沉淀加入至分散劑水溶液中,并超聲處理而實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于分散劑水溶液的總質(zhì)量,第一沉淀物的含量為0.5-20wt%。根據(jù)本發(fā)明的實施例,分散劑水溶液的濃度不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,分散劑水溶液的濃度為0.005-1wt%。根據(jù)本發(fā)明的實施例,分散劑水溶液的具體類型不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際需求進行選擇。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,分散劑水溶液含有六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉以及檸檬酸鈉的至少之一。由此,可以進一步去除微細顆粒,提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      s500:獲得提純的孔雀石顏料

      在該步驟中,將第二懸濁液進行沉降處理,收集第二沉淀物,以便獲得經(jīng)過提純的孔雀石顏料。根據(jù)本發(fā)明的實施例,沉降處理的時間不受特別限制,只需形成第二沉淀物的要求即可。例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,沉降處理時間可以為2.5小時。根據(jù)本發(fā)明的實施例,收集第二沉淀物的具體方式不受特別限制,例如,根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,可以待第二懸濁液靜置沉降后,去除上層液體,過濾收集得到第二沉淀物。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,在該步驟中,極少量經(jīng)均相沉淀過程形成的微細顆粒被進一步去除,避免了其對產(chǎn)品的污染。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法進一步包括:

      s600:對第二沉淀物進行第二分散處理以及沉降處理

      在該步驟中,對第二沉淀物依次進行第二分散處理以及沉降處理。由此,可以進一步提高第二沉淀物的品質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的實施例,第二分散處理以及沉降處理前面已經(jīng)進行了詳細的敘述,在此不再贅述。

      s700:多次重復步驟s600

      在該步驟中,多次重復步驟s600。由此,可以對第二沉淀物進行多次沉降處理,進一步提高第二沉淀物的品質(zhì)。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,為了進一步提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì),該方法進一步包括:

      s800:對第二沉淀物進行水洗并烘干

      在該步驟中,對第二沉淀物進行水洗并烘干。由此,可以進一步提高第二沉淀物的品質(zhì),從而提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以利用去離子水進行洗滌。根據(jù)本發(fā)明的實施例,烘干的溫度不受特別限制,例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以在60-90攝氏度條件下進行烘干。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,烘干溫度可以為80攝氏度。

      根據(jù)本發(fā)明的實施例,經(jīng)過提純的孔雀石顏料中粒度在2μm以下的微細顆粒的含量,較原料中粒度在2μm以下的微細顆粒的含量,降低至少40%。由此,可以顯著去除微細顆粒,提高經(jīng)過提純的孔雀石顏料的品質(zhì)。

      綜上所述,該孔雀石顏料的提純方法具有以下優(yōu)點的至少之一:通過化學溶解-沉降處理,簡便高效地去除了在傳統(tǒng)水力沉降分級中難以被充分廓清的微細顆粒,減小了其對于孔雀石顏料產(chǎn)品色飽和度以及批次間重復性造成的不良影響,提高了產(chǎn)品的品質(zhì);在傳統(tǒng)顏料生產(chǎn)工藝過程中加入該提純方法,可降低對水力沉降分級效率的要求,整體工藝流程更為高效;避免了微細顆粒的廢棄,顯著提高了資源利用率,有益于提高生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟指標。

      下面將結合實施例對本發(fā)明的方案進行解釋。本領域技術人員將會理解,下面的實施例僅用于說明本發(fā)明,而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技術或條件的,按照本領域內(nèi)的文獻所描述的技術或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

      實施例1:

      (1)稱取原料(孔雀石天然礦物顏料四綠)10.0g置于500ml燒杯中,加入200ml去離子水,在超聲波清洗器中于100w超聲功率下攪拌3分鐘,形成分散良好的懸濁液。

      (2)用冷浴將上述懸濁液溫度降至5攝氏度,在充分的攪拌下滴加40ml0.5mol/l的硝酸,其間控制反應體系溫度不超過8攝氏度。加畢后撤除冷浴,繼續(xù)攪拌30分鐘。

      (3)向反應體系中加入20ml1.0mol/l的硝酸銅水溶液,攪拌下滴加100ml0.8mol/l的碳酸氫鈉水溶液,體系中形成天藍色絮狀沉淀。

      (4)室溫(25攝氏度)下繼續(xù)攪拌8小時,天藍色沉淀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。停止攪拌,靜置20min后傾出上層液體,保留綠色的沉淀物。

      (5)向上述沉淀物中加入200ml0.01%三聚磷酸鈉水溶液,在超聲波清洗器中于100w超聲功率下攪拌1分鐘,形成分散良好的懸濁液。靜置2.5小時后,傾出上層液體,保留沉淀物。如此反復進行2次。

      (6)濾集沉淀物,以去離子水洗滌5次,80攝氏度烘干,得到優(yōu)化后的孔雀石顏料,即經(jīng)過提純的孔雀石顏料。

      實施例2:

      (1)稱取原料(孔雀石天然礦物顏料三綠)10.0g置于500ml燒杯中,加入200ml去離子水,在超聲波清洗器中于100w超聲功率下攪拌3分鐘,形成分散良好的懸濁液。

      (2)用水浴將上述懸濁液溫度控制在25攝氏度,在充分的攪拌下滴加40ml0.1mol/l的硫酸,其間控制反應體系溫度不超過30攝氏度。加畢后繼續(xù)攪拌30分鐘。

      (3)向反應體系中加入20ml0.5mol/l的硫酸銅水溶液,攪拌下滴加100ml0.4mol/l的碳酸氫鈉水溶液,體系中形成天藍色絮狀沉淀。

      (4)將反應體系升溫至80攝氏度,繼續(xù)攪拌1小時,天藍色沉淀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。停止攪拌,靜置20分鐘后傾出上層液體,保留綠色的沉淀物。

      (5)向上述沉淀物中加入200ml0.1%六偏磷酸鈉水溶液,在超聲波清洗器中于100w超聲功率下攪拌1分鐘,形成分散良好的懸濁液。靜置1小時后,傾出上層液體,保留沉淀物。

      (6)濾集沉淀物,以去離子水洗滌5次,80攝氏度烘干,得到優(yōu)化后的孔雀石顏料,即經(jīng)過提純的孔雀石顏料。

      實施例3:

      (1)稱取原料(孔雀石天然礦物顏料四綠)10.0g置于500ml燒杯中,加入200ml去離子水,在超聲波清洗器中于100w超聲功率下攪拌3分鐘,形成分散良好的懸濁液。

      (2)用冷浴將上述懸濁液溫度降至10攝氏度,在充分的攪拌下滴加40ml0.65mol/l的乙酸,其間控制反應體系溫度不超過15攝氏度。加畢后升溫至45攝氏度,繼續(xù)攪拌30分鐘。

      (3)向反應體系中加入20ml0.3mol/l的乙酸銅水溶液,攪拌下滴加100ml0.2mol/l的碳酸鈉水溶液,體系中形成天藍色絮狀沉淀。

      (4)于4攝氏度下繼續(xù)攪拌24小時,天藍色沉淀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。停止攪拌,靜置20分鐘后傾出上層液體,保留綠色的沉淀物。

      (5)向上述沉淀物中加入200ml0.5%檸檬酸鈉水溶液,在超聲波清洗器中于100w超聲功率下攪拌1分鐘,形成分散良好的懸濁液。靜置2.5小時后,傾出上層液體,保留沉淀物。如此反復進行3次。

      (6)濾集沉淀物,以去離子水洗滌5次,80攝氏度烘干,得到優(yōu)化后的孔雀石顏料,即經(jīng)過提純的孔雀石顏料。

      性能測試:

      (1)粒度測試

      對實施例1中的原料(孔雀石天然礦物顏料四綠)進行粒度測試,原料四綠的粒度分布數(shù)據(jù)為:d101.005μm(粒度小于1.005μm的顆粒體積含量占全部顆粒的10%,后d50、d90含義類似,不再贅述),d506.500μm,d9018.230μm,體積平均粒徑7.657μm,2μm以下顆粒體積累積分布23.7%,即原料中微細顆粒的含量為23.7%。對實施例1樣品(經(jīng)過優(yōu)化的孔雀石顏料四綠)進行粒徑測試,優(yōu)化處理后粒度分布數(shù)據(jù)為:d101.963μm,d506.820μm,d9018.400μm,體積平均粒徑7.832μm,2μm以下顆粒體積累積分布11.5%,即優(yōu)化后微細顆粒的含量為11.5%。經(jīng)過提純后,可以將微細顆粒的含量控制在一定范圍內(nèi),從而可以提高不同批次原料的顏色的統(tǒng)一性。由數(shù)據(jù)可知,優(yōu)化處理前(提純前)與優(yōu)化處理后(提純后),體積平均粒徑由7.657μm上升至7.832μm,微細顆粒的含量由23.7%下降為11.5%。由此,經(jīng)過提純的孔雀石顏料中粒度在2μm以下的微細顆粒的含量,較待提純的原料中粒度在2μm以下的微細顆粒的含量,降低約51.4%。由此,該孔雀石顏料提純方法能夠選擇性地提高原料中細小顆粒的粒徑,降低2μm以下微細顆粒的比例。

      (2)反射率測試以及色差測試

      分別取實施例1中的原料(孔雀石天然礦物顏料四綠)以及實施例1樣品(優(yōu)化后的孔雀石顏料四綠)各0.20g,加入0.25ml0.5%明膠溶液,攪拌混勻,在定量濾紙上均勻涂敷成5mm×5mm色塊。室溫下陰干24小時后,使用avantesavaspec-dual雙通道型光纖光譜儀配合avasphere-30型積分球及鹵鎢燈光源采集色塊的反射率曲線,并計算其lab色度值。

      測試得到的反射率曲線如圖2所示,其中,優(yōu)化前為實施例1中的原料,優(yōu)化后為實施例1樣品。由圖2可知,優(yōu)化處理前后反射率曲線形狀基本相同,說明顏料的色相基本未發(fā)生改變。由此可見,該孔雀石提純方法不改變顏料的色相,即不影響原料的色相,滿足其使用性能。

      測試得到的色差對比圖如圖3所示,其中,優(yōu)化前為實施例1中的原料,優(yōu)化后為實施例1樣品。測試得到的優(yōu)化前的lab值為:l=79.20,a=-23.46,b=8.01。測試得到優(yōu)化后的lab值為:l=73.53,a=-28.78,b=10.45。由數(shù)據(jù)可知,l值由優(yōu)化前的79.20降低至優(yōu)化后的73.53,反映了色飽和度升高,即優(yōu)化處理后孔雀石顏料的色飽和度提高。

      綜上所述,該孔雀石顏料提純方法可以在不改變孔雀石顏料的色相的前提下,顯著提高孔雀石顏料的色飽和度,改善產(chǎn)品的發(fā)色效果。

      在本發(fā)明的描述中,術語“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

      在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“另一個實施例”等的描述意指結合該實施例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。另外,需要說明的是,本說明書中,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。

      盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

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