Способ получения марганцево-кадмиевых пигментов

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАРГАНЦЕВО-КАДМИЕВЫХ :ПИГМЕНТОВ,, включающий взаимодействие солей кадмия и марганца с раствором сульфида натрия, сушку осажденного продукта и последующее его прокаливание, отличающийся тем, что, с целью по вьшения красящей способности и яркости целевого пигмента,осажденный продукт перед сушкой обрабатьшают минеральной кислотой до рН 3-4, а последующее его прокаливание после .суппси осуществляют в присутствии паров серы. 2. Способ по п. 1, отличаю щийся тем, что, с целью получения целевого пигмента.с оттенком лимонного и светло-желтого цвета , взаимодействие исходных солей ведут в присутствии соли цинка в количестве 0,01-2,00 моль на 1 моль сульфида кадмия, а прокаливание про (Л водят при 400-800 С.

C0OS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(1) С 09 С 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У ° ": 3» б (eP ai

А 41.".тти11.

°

i y. i i щи Д1 i Й (21) 3571683/23-26 (22) 04.04.83 (46) 28.02.85. Бюл. Ф 8 (72) И.В.Игнатьева, Т.В.Калинская, М.Л.Одегова и Т,А.Прокофьева (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Пигмент" (53) 667. 114.8(088.8) (56) 1. Kroger,P.À. "Zeitsch,Kristallogr.", 1939, v. 102, У 2, р. 132.

2. Патент Германии В 548150, кл. 22 f 10, опублик. 1932. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАРГАНЦЕВО-КАДИИЕВЫХ . ПИГМЕНТОВ,, включающий взаимодействие солей кадмия и марганца с раствором сульфида натрия, сушку осажденного продукта и после-Ъ

ÄÄSUÄÄ 1 l42489 А дующее его прокаливание, о т л и— ч а ю щ н и с я тем, что, с целью по вышения красящей способности и яркости целевого пигмента, осажденный продукт перед сушкой обрабатывают минеральной кислотой до рН 3-4, а последующее его прокаливание после сушки осуществляют в присутствии паров серы.

2. Способ по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью получения целевого пигмента.с оттенком лимонного и светло-желтого цвета, взаимодействие исходных солей ведут в присутствии соли цинка в количестве 0 01-2,00 моль на 1 моль сульфида кадмия, а прокаливание проводят при 400-800 С.

1142489

Изобретение относится к производству неорганических пигментов, а именно к способам получения марганцево-кадмиевых пигментов, используемых для изготовления художествен ;ных красок,.при окрашивании пласт;масс, синтетических волокон.

Известен способ получения пигментов на основе смешанных сульфидов 10 цинка, кадмия и марганца путем прокаливания смеси сульфидов указанных металлов в присутствии хлористого калия при 800 С $1) .

Известный способ характеризуется 15 плохими пигментными показателями целевого пигмента, в частности, по красящей и кроющей способностям

C диспергируемости, цвету.

Известен также способ получения 20 марганцево-кадмиевых пигментов .путем взаимодействия раствора солей кадмия и марганца с раствором сульдидов щелочных металлов, в частности натрия, с последующей промывкой и сушкой 25

:осажденного при этом продукта и про-каливанием полученного осадка при 400

600 С (2j .

Данный способ также не позволяет получить указанные пигменты с хоро- З0 шими показателями ввиду их невысокой красящей способности и яркости, которая, в частности, при определении по коэффициенту отражения имеет значение примерно в пределах 69-82K., 35 при этом цвет пигмента также имеет тусклый оттенок.

Цель изобретения — повышение красящей способности и яркости марганцево-кадмиевых пигментов. 40

Поставленная цель достигается тем,, что согласно способу получения марганцево-кадмиевых пигментов путем взаимодействия солей кадмия и марганца с раствором сульфида натрия, осажден- 45 ный продукт перед сушкой обрабатывают минеральной кислотой до рН 3-4 и последующее прокаливание его осуществляют в присутствии паров серы.

При этом с целью получения целе- 50

1 вого пигмента с оттенком лимонного и светло-желтого цвета, взаимодействие исходных солей ведут в присутствии соли цинка в количестве О,, 1-2,00 моль на 1 моль сульфида кадмия, а про- 55 каливаиие при этом проводят при 400800 С, Обработка осажденного продукта до рН 3-4 обусловлена необходимостью получения пигмента с хорошей красящей способностью и яркостью. При этом при рН > 4 пигмент приобретает тусклый зеленоватый оттенок, а при рН с 3 происходит небольшое растворение пигмента. Обработка о:ажденного полуфабриката кислотой может иметь место до или после промывки или во время фильтрации. Причем в последнем случае кислота скорее и равномернее распределяется в суспензии. Возможна также пропитка отфильтрованной пасты полуфабриката раствором кислоты на фильтре.

При осаждении пигмента используют как растворимые соли — сульфаты, нитраты, так и нерастворимые, но свежеосажденные, как, например, карбонаты. При использовании последних их осаждают вначале путем взаимодействия растворимых солей металлов с карбонатом натрия, а затем суспензию свежеосажденных карбонатов обрабатывают раствором сульфида натрия. При этом суспензия после проведения реакции в случае карбонатов имеет высокое значение рН 11-12. Поэтому для сокращения расхода кислоты целесообразно проведение промывки осадка декантацией. Кроме того необходимость промывки регламентируется свойствами о адка: непромытый осадок легче гранулируется, а промытый осадок является более мягким продуктом.

Температура 800 С является верхне о пределом получения термостойких сульфидных пигментов, так как при более высокой температуре теряются пигментные свойства, в частности красящая способность. Температура

400 С определяет начало перехода

О структуры прокаливаемого пигмента в гексагональную. С увеличением содержания в продукте сульфида цинка температура перекристаллизации его в гексагональную структуру увеличивается .

При этом для получения пигмента с оттенком лимонного и светло-желтого цвета взаимодействие исходных реагентов ведут в присутствии цинка.

При наличии в структуре пигмента марганца для указанных светлых тонов цвета необходимо наличие цинка в большем количестве, чем для пигментов на основе только сульфидов кадмия и цинка.

1-2 ч при 550-600 С в среде паров серы.

Полученный пигмент имеет чистый золотисто-желтый цвет, красящую споПример 2. 256,5 г сернокислого кадмия СИБ04 8/3 Н,О, 2,4 1 r серкокислого марганца и 2,78 г сернокислого цинка растворяют в 3200 мл воды, нагревают до 80 С и приливают в течение 1 ч нагретый до той же температуры раствор сернистого натрия, содержащий 245,5 г На Б 9Н О в

2000 мл раствора. После проверки на полноту осаждения рН маточного раствора доводят до 3,5 добавлением разбавленной (1:10) серной кислоты

Полученный осадок фильтруют, сушат и прокаливают при 550 С в среде пао ров серы. Полученный пигмент имеет яркий желтый цвет, состав CdS.0,01 МпЯ

0,01 ZnS и красящую способность

120Х.

П р л м е р 3. 308,5 r азотнокислого кадмия Сй(ИО ) 4Н.О, 229,3 г азотнокислого марганца Nn(NO ) 6Н,O и 238,0 г азотнокислого цинка

Zn(NO ), 6Н,О растворяют в 5000 мл воды, нагревают до 70 С и приливают о

3 1142489 4

Верхним пределом температуры прокаливания при максимальном содержании цинка в марганцево-кадмиевом пигменте является 800 С. о

Присутствие паров серы при прока- 5 собность 110Х и состав CdS 0,20 Мп$.

Г ливании необходимо для улучшения цве" та пигмента, так как при отсутствии серы цвет пигмента может приобретать тусклый оттенок.

Серусодержащая атмосфера при 10 прокаливании создается введением в прокалочное пространство совместно с емкостями с пигментной шихтой (осадком) небольшого количества серы в пределах порядка 1-50 r ка 1 л 15 объема прокалочной емкости, а также продувкой в реакционную емкость серусодержащих газов.

Осаждение исходных солей марганца или кадмия может осуществляться при 20 .повышенной температуре обычно при

60-100 С, так как при этом укрупня5 ется осадок и улучшается его фильтруемость.

Для наиболее полного прохождения 25 реакции осаждения сульфидов необходимо чтобы мольное соотношение (Со +

Мп) или (Со + Nn + Zn)/Na,S быпо не более 1.

Изобретение таким образом обеспечивает улучшение красящей способности марганцево-кадмиевых пигментов на 10-20Х. и яркости их на 5,5-11,5Х по коэффициенту отражения при длине

580 нм по сравнению с известными пиг. ментами.

Пример 1. 256,5 г сернокислого кадмия CdSO4 8/3, Н,О и 48,2 г

40 сернокислого марганца NnSO 5Н,О растворяют в 1000 мл воды и вводят в о течение 1.ч при 25 С в раствор углекислого катрия, содержащего 120 rNa, СО, в 1000 мл раствора. Получен45 ную суспензию свежеосажденных карбо= натов кадмия и марганца нагревают

О до 90 С и вливают в нее нагретый д о

80. С раствор сульфида йатрия, содержащий 290 г NagS 9Н20 в 1200 мл раство50 ра. Суспензию далее перемешивают 1 ч о при 85 С, затем несколько раз промывают декантацией и доводят до рН 4 добавлением разбавленной (1:25) серной кислоты. Затем осадок отфильт55 ровывают, высушивают и прокаливают

ВНИИПК Заказ 653/25

Филиал ППП "Патент, г.Уиг при перемешивакии в течение 90 мин нагретый до той же температуры раствор сернистого натрия, содержащий

528,5 r Na, S 9Н,О в 3000 мл воды.

После осаждения доводят рН до 3 добавлением разбавленной (1:5) азотной кислоты. Полученный осадок фильтруют, сушат и прокаливают при 650 С о в течение 1 ч в среде паров серы.

Полученный пигмент имеет лимонножелтый цвет, состав CdS "0,8Мп8 0,8ZnS и красящую способность 1107..

Золотисто-желтый, желтый и лимонно-желтый марганцево-кадмиевые пигменты, полученные по способу-прототипу имеют следующие, красящую способность и коэффициент отражения, Ж:

100 и 82,3 100 и 74,5, 100 и 68,0 соответственно.

Улучшение красящей способности и яркости марганцево-кадмиевых пигментов повышает свойства художественных красок на их основе и таким образом их ценность и, кроме того, улучшает качество пластмасс, синтетических волокон при окрашивании их предлагаемыми пигментами, Тираж 630 Попписиое ород,.ул.Проектная, 4