镉黄的制备方法

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1、镉黄的制备方法硫化镉的人工合成有两种工艺路线。（1）任何一种镉盐（如碳酸镉、氯化镉、硫酸镉、硝 酸镉等）与适当的硫化物（如硫化钠、硫化氢、硫代硫酸钠、硫化铵、对称二苯硫脲等）在液 相中反应生成硫化镉；（2）将镉或其化合物（如碳酸镉、草酸镉）同硫黄一起煅烧或熔融，制 取硫化镉黄。在硫化镉黄制造过程中，如引入锌，则形成硫化镉与硫化锌的固溶体。锌含量 越高，颜料色越浅。如引入硫酸钡，则可制得填充型的钡镉黄。但硫酸钡不宜超过70%, 否则会降低颜料的着色力。通用镉黄的工业生产一般采用煅烧法或沉淀煅烧法。各种专用镉黄则采用合适的方法加 工。煅烧法在高温下煅烧碳酸镉和硫，制取镉黄。加入氧化锌或硫酸锌，则可

2、制造浅色调的镉黄。 煅烧法制造镉黄时，发生以下化学反应：CdC03 CdO + COs f2010+S+2CdCd + S CdSZnO + S 一CdS + ZnS CdS-ZnS煅烧时，碳酸镉分解为氧化镉和二氧化碳。氧化镉处于活化状态，立即与硫反应生成硫 化镉。释放出的二氧化碳可阻止空气中的氧所引起的硫过早燃烧。但仍有部分硫被氧化为二 氧化硫，因此炉料中的硫应比理论计算的过量。如每摩尔碳酸镉配以1.21.5mol硫，则煅 烧在硫气氛中进行。煅烧法生产镉黄包括炉料配制、煅烧、漂洗、干燥、粉碎、筛分和包装等过程。炉料的 配比可参照表1。煅烧法制镉黄的炉料配比炉料组分浅黄正黄深黄碳酸镉10010

3、0100新化锌155磕504750煅烧前，将炉料置于球磨机混合均匀。煅烧的温度、时间和气氛对镉黄的颜色、着色力 和稳定性等性能有直接影响，是生产的关键。煅烧温度一般为500600C,煅烧时间为1 2小时。温度过高或时间过长，已生成的硫化镉有可能被氧化为硫酸镉。温度或时间不足， 则会有红褐色或黑色的氧化镉存在。煅烧炉宜采用传热均匀的转炉，也可用马弗炉。煅烧期 间，需随时取样观察，以控制颜料色泽。煅烧后，用水漂洗颜料，除去硫酸镉或硫酸锌杂质。 然后经过滤，在250C以下干燥，得镉黄成品。煅烧法虽然工艺路线短，但镉黄的色泽、粉径等质量难以控制，且易产生氧化镉和硫酸 镉等杂质，不适用于大规模生产。沉淀

4、-煅烧法按起始原料不同，沉淀一煅烧法可分为碳酸镉法和硫酸镉法，此外也可采用硝酸镉、氯 化镉、草酸镉等可溶性镉盐为原料生产镉黄。1. 碳酸镉法 碳酸镉为难溶性镉盐，在液相中与硫化钠反应生成硫化镉。反应式如下：CJC03 +CdS + Na2CO3碳酸镉法生产镉黄的工艺流程见图1。前工段制备氯化镉和碳酸镉的方法见“镉红”和 有关文献。工业硫化钠通过重结晶法分离其中的杂质。经提纯的硫化钠用蒸汽溶解后，调浓 度为1.131.14g / cm3左右，用泵吸入硫化钠槽内备用。将硫化钠溶液经计量后送至装有 盘管加热的合成釜内，同时开动搅拌并加入配制好的碳酸镉料浆，升温至7080C。反应 约1小时后，得到黄色

5、硫化镉沉淀物。沉淀物送至漂洗桶，用水漂洗去可溶性盐类，用试纸 测得为中性，排水，送至压滤机过滤。滤渣人干燥箱在120%以下干燥24小时。水分小于 0.4%时出料，包装即为成品。这种未经煅烧的镉黄可用做搪瓷或玻璃色素，因为玻搪制品 着色时仍需高温烧成。镉黄如需煅烧，则按碳酸镉法制“镉红”的后段工艺方法进行。煅烧 温度在 4506000C。镉黄生产工艺流程图配制捕；2漂洗桶3合成釜；4-ffl化钠计量槽；5压淮机；干燃箱：桐碎机；胃一包装2. 硫酸镉法硫酸镉为水溶性盐，以它为起始原料生产镉黄通常有两种。(1) 硫酸镉与硫化钠反应，即：CdS4 + N电 S CdS i + Na2SO4(2) 硫酸

6、镉与硫代硫酸钠反应。这种方法亦称硫代硫酸钠法。生产中为阻止硫酸的生成而产生复盐(如CdS. nCdSO4),必须加人适量的中和剂(如碳酸钠)，严格控制PH值，此时反应 如下：CdSQq + Naz&Qt + N电CO3*CdS i + 2N;i?S0$ * CO f如要制浅色镉黄，则往反应混合物中加入氧化锌。在此情况下，反应中产生的硫酸与锌作用生成盐，因此不必加中和剂，反应式如下：CdS。# + Nh病G + HjOCdS 9 + H2SO4 + N的 SQZnO + H2SO4 *ZnSO4 + H20ZnSO4 + N电岛S + H20 ZnS + H2SO4 + Na2SO4成品中，镉和

7、锌对硫的总摩尔比以1： (0.980.99)为佳。根据配料不同，可制造不同的镉 黄品种(见表2)。表2硫代硫酸钠法生产镉黄的配方/ kg原料组分柠橡黄浅黄正黄原料级分存檄黄浅黄硬代硫酸钠(NSjOj疏酸 (CdSOryO)1501W150.100150100氧化锌(珈)碳酸械佃电C%)812硫酸镉法的工艺过程类似于碳酸镉法。首先将硫酸镉溶液(浓度为200g / L)送至合成釜 内，加热至7080%，再加入碳酸钠或锌白(ZnO)。然后在搅拌下加入晶体硫代硫酸钠。生 成的沉淀物经过滤、干燥后，煅烧12小时。柠檬黄和浅黄的煅烧温度为550600C.正 黄约为400 一 500C。煅烧通常是在还原或惰

8、性气氛中。合成过程中，往反应混合物中加入适量的正磷酸盐(为CdS的2%。10%),可使反应过 程加快，并使煅烧时硫化镉从立方晶到六方晶的转化变慢，从而减少聚集体和粒径，还可降 低镉黄中的镉含量，节约生产成本。正磷酸盐在镉黄合成反应中，生成式为 (ZnO0.95Cd0.05)3(PO4)2的复盐，存在于镉黄中。它的存在可改善镉黄的着色力等性能。以硫化锰部分地取代硫化镉，也可得到类似的改进效果。即用镉、锌、锰的硫酸盐与硫 化钠反应，然后在400800C煅烧，制得组分为CdS / ZnS / MnS的镉黄(固溶体)。3. 钡镉黄的制法钡镉黄亦称立德粉型或填充型镉黄。硫酸镉与硫化钡在液相中反应， 生成

9、硫化镉和硫酸钡共沉淀.反应式如下：CdSO4 十 BaS* CdS + BaS04 |如果加入硫酸锌，便可制得浅色调的钡镉黄。沉淀物经过滤、烘干，于480550C煅烧， 再经漂洗、粉碎即得钡镉黄成品。共沉淀法制取的钡镉黄，比用机械方法将硫酸钡与镉黄混 合而成钡镉黄，在质量上更优良。钡镉黄含镉量少，成本低，分散性却比纯镉黄好，适用于塑料、搪瓷和涂料等行业。表面处理生产部门现已广泛采用表面处理等加工方法，改进镉黄的应用性能，制造更适于塑料、涂 料的着色剂。(1)无机物处理 以二氧化硅微粉(SiO2)为表面处理剂，加入到镉盐(如硝酸镉)水溶液 中，搅拌均匀，再加入硫化钠溶液，调PH值约为8。约2小时

10、后，表面吸附有SiO2的硫化 镉沉淀析出。半成品经过滤、漂洗、干燥后，于600C煅烧，制得镉黄颜料。其比表面积可 达37m2 / g,比未经SiO2处理的镉黄大几倍。也可用精细高岭土或硫酸铝Al2(SO4)3作为处理剂，在硫化镉合成反应时进行处理，然 后在400 一 700C煅烧，制得A12O3包膜的镉黄。表面处理剂的用量可以为CdS量的5%50%。(2) 有机物处理硬脂酸钠、烷基磺酸盐、醇类或其他合适的表面活性剂都可用于镉黄的 表面包膜处理。有机物吸附在镉黄颗粒表面，使镉黄表面由亲水性变为亲油性，更易分散于 聚合物体系。有机处理剂用量一般为纯镉黄颜料的0. 5%5%。例如将镉黄置于真空干燥器

11、，于200 C减压干燥，以除去镉黄表面的水分和空气，然后 将镉黄加入乙醇中，在乙醇沸点回流约l小时，冷却至常温。表面吸附有乙醇基团的镉黄经 过滤后，置于真空干燥器中于200C减压干燥30分钟，即得易分散的粉状镉黄，适用于聚 乙烯薄膜等塑料制品着色。采用接枝共聚法，将硅烷醇类化合物于液相中处理镉黄(分子式 为CdZn0.2474S1.2479)，制得的镉黄表面包复有共聚物，其分散性优良，适于烘漆。(3) 其他方法用无机物和有机物对镉黄进行复合处理，不但可降低生产成本，还能显 著改善其分散性。例如用A12(SO4)2溶液首先处理镉黄，用。NaOH保持pH值大于或等于3。 料浆经过滤后，再用磺酸盐处理，然后在140C干燥，得镉黄着色剂。将其用于PVC着色， 无色斑产生。按70:30的比例，将镉黄与熔融蜡混合、造粒、经破碎、筛分，便得到塑料用黄着色母 粒。